DE69922552T2

DE69922552T2 - Hydraulikdrucksteuergerät zum Steuern eines Druckes einer Arbeitsflüssigkeit in einem Radbremszylinder

Info

Publication number: DE69922552T2
Application number: DE69922552T
Authority: DE
Inventors: Masayasu Toyota-shi Ohkubo; Akira Toyota-shi Sakai; Shinichi Toyota-shi Soejima; Amane Toyota-shi Shimura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2005-12-15
Also published as: EP1243492A2; KR20000017590A; EP0982207A3; CN1605516A; DE69914141T2; US6913326B1; DE69922552D1; EP0982207B1; EP1243492B8; EP0982207B8; KR100342372B1; CN1211235C; EP1243492A3; DE69914141D1; EP0982207A2; EP1243492B1; DE69922552T8; CN1286686C; CN1250729A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes zum Kontrollieren eines Fluiddruckes eines Arbeitsfluides in einem hydraulisch betätigten Bremszylinder.
In dieser Beschreibung bedeutet Kontrolle Regelung bzw. Steuerung.
Diskussion des verwandten Standes der Technik
Die JP-A-10-322803 (veröffentlicht am 4. Dezember 1998, bevor die vorliegende Erfindung gemacht worden ist) offenbart eine solche Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes, die eine elektrisch betätigte Hydraulikdruckquelle als eine Hochdruckquelle verwendet. Diese Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes umfaßt (1) die oben bezeichnete Hochdruckquelle, welche eine Pumpe, einen elektrischen Motor zum Betätigen der Pumpe und einen Akkumulator zum Speichern eines Arbeitsfluides umfaßt, dass durch die Pumpe mit Druck beaufschlagt wird, zum Liefern des mit Druck beaufschlagten Fluides an einen Bremszylinder, (2) ein Niederdruckreservoir zum Speichern des Fluides, das aus dem Bremszylinder abgeführt ist, (3) ein magnetisch betätigtes Kontrollventil zur Druckerhöhung, das zwischen der Hochdruckquelle und dem Bremszylinder angeordnet ist, und das elektrisch kontrolliert wird, um den Druck des Fluides in dem Bremszylinder in Abhängigkeit von einer elektrischen Energie, die hieran geliefert wird, zu kontrollieren, (4) ein magnetisch betätigtes Kontrollventil zum Reduzieren des Druckes, das zwischen dem Niederdruckreservoir und dem Bremszylinder angeordnet ist und das elektrisch kontrolliert wird, um den Druck des Fluides im Bremszylinder auf ein Niveau in Abhängigkeit von einer elektrischen Energie zu kontrollieren, die hieran angelegt wird, und (5) eine Kontrollvorrichtung zum Kontrollieren des Kontrollventils zur Erhöhung des Druckes und des Kontrollventils zur Reduzierung des Druckes, um den Druck des Fluides in dem Bremszylinder zu regulieren, während sie den elektrischen Motor so kontrolliert, dass er den Druck des Fluides im Akkumulator auf einem vorbestimmten Niveau hält.
Wenn der Fluiddruck in dem Bremszylinder unter der Kontrolle dieser Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes vergrößert wird, wird die elektrische Energie, die an das magnetisch betätigte Kontrollventil zur Erhöhung des Druckes geliefert wird, durch die Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes kontrolliert, wobei das magnetisch betätigte Kontrollventil zum Reduzieren des Druckes in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird. Der Druck des Fluides, das von dem Akkumulator durch das Kontrollventil zur Erhöhung des Druckes an den Bremszylinder zu liefern ist, wird entsprechend der kontrollierten elektrischen Energie kontrolliert, die an das Kontrollventil zur Erhöhung des Druckes geliefert wird. Wenn der Fluiddruck in dem Bremszylinder unter der Kontrolle der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes reduziert wird, wird die elektrische Energie, die an das Kontrollventil zur Reduzierung des Druckes geliefert wird, durch die Vorrichtung kontrolliert, wobei das Kontrollventil zur Erhöhung des Druckes in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird. Der Druck des Fluides in dem Bremszylinder wird auf ein Niveau reduziert entsprechend der kontrollierten elektrischen Energie. Somit wird der Druck des Fluides im Bremszylinder kontrolliert, indem die elektrischen Energien kontrolliert werden, die an das Kontrollventil zur Erhöhung des Druckes und das Kontrollventil zur Reduzierung des Druckes geliefert werden.
Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes vorgeschlagen, wie sie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 10-102476 offenbart ist (die zu der Zeit, zu der die vorliegende Erfindung gemacht wurde, nicht offengelegt war). Die Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes, die in dieser Anmeldung offenbart ist, umfaßt ein normalerweise geöffnetes magnetisch betätigtes Absperrventil, das zwischen dem Bremszylinder und einem Reservoir angeordnet ist und das in seiner geöffneten Stellung geschaltet ist, wenn es nicht mit elektrischer Energie versorgt ist, und in seine geschlossene Stellung geschaltet ist, wenn es mit elektrischer Energie versorgt wird. Bei einem herkömmlichen hydraulischen Druck ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil, das zwischen dem Bremszylinder und dem Reservoir angeordnet ist, ein normalerweise geschlossenes Ventil, das in seiner geschlossenen Stellung geschaltet ist, wenn es nicht mit elektrischer Energie versorgt ist, um ein verzögertes Einsetzen eines Bremseffektes zu verhindern, der durch den Bremszylinder erzeugt wird. Nach jeder Bremsbetätigung des Bremszylinders mittels Freigeben eines Bremsbetätigungsgliedes wird beispielsweise dieses normalerweise geschlossene Absperrventil für eine vorbestimmte Zeit in seiner geöffneten Stellung gehalten, die so abgeschätzt ist, dass sie erforderlich ist, um den Druck des Fluids im Bremszylinder im Wesentlichen auf 0 zu senken. Dann wird die elektrische Energie komplett von dem Absperrventil abgezogen, so dass das Absperrventil in seine ursprünglich geschlossene Stellung zurückgeführt wird. Jedoch kann der Bremszylinder einen verbleibenden Fluiddruck aufweisen, selbst nach dem Ablauf der oben bezeichneten vorbestimmten Zeit, d. h., selbst nachdem das mit Druck beaufschlagte Fluid für die vorbestimmte Zeit abgeführt worden ist. Dieser verbleibende Fluiddruck kann eine sogenannte Bremsverschleppung ("brake drag") verursachen, d. h., einen bestimmten Grad an Bremsen, selbst nach der entsprechenden Bremsbetätigung. Diese Bremsverschleppung kann vermieden werden, wenn das Absperrventil ein normalerweise geöffnetes Ventil ist, das in seine geöffnete Stellung zurückgeführt wird, indem eine elektrische Energie nach jeder Bremsbetätigung beziehungsweise -operation entfernt wird. Auf der anderen Seite muß jedoch das normalerweise geöffnete Absperrventil rasch in seine geschlossene Stellung gebracht werden, wenn es erforderlich ist, den Fluiddruck im Bremszylinder zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird das normalerweise geöffnete Absperrventil, das in der oben bezeichneten Patentanmeldung offenbart ist, durch die Druckkontrollvorrichtung mit einer maximalen elektrischen Energie mit Energie versorgt, wenn der Fluiddruck im Bremszylinder vergrößert wird. Dementsprechend erfordert dieses normalerweise geöffnete Absperrventil einen verhältnismäßig großen Betrag an Verbrauch der elektrischen Energie und leidet an einer relativ großen Lärmentwicklung beim Betrieb, einer relativ kurzen Lebenszeit und weiteren Problemen.
Hierzu schlagen die WO 97/23372A und die GB-A-2320784 eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor, in der eine elektrische Energie, mit der ein magnetisch betätigtes Druckkontrollventil zu versorgen ist, in Beziehung mit einer Druckdifferenz derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass die elektromagnetische Steuerkraft des Ventils größer als die Druckdifferenz ist, und zwar um einen konstanten Offset.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu verbessern, dass die elektromagnetische Steuerkraft effektiver gesteuert wird.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die elektromagnetische Steuerkraft so gesteuert wird, dass sie größer als eine Druckdifferenzkraft ist, und zwar um wenigstens einen vorbestimmten Grenzwert, welcher wenigstens anhand einer maximalen Geschwindigkeit des Ansteigens in dem Fluiddruck in der magnetisch betätigten Druckkontrollvorrichtung bestimmt wird.
Das magnetisch betätigte Druckkontrollventil in der Hydraulikdruckregelvorrichtung gemäß der Erfindung ist ein normalerweise geöffnetes Ventil, das in die geöffnete Stellung geschaltet ist, wenn es nicht mit elektrischer Energie versorgt wird. Wenn die elektromagnetische Steuerkraft, die durch das Anlegen einer elektrischen Energie an das Druckkontrollventil erzeugt wird, größer als die Druckdifferenzkraft ist, wird das Druckkontrollventil in den geschlossenen Zustand gebracht, wobei sein Ventilglied auf einem Ventilsitz sitzt. Die Druckdifferenzkraft wird durch die Druckdifferenz zwischen dem Fluiddruck in der Niederdruckquelle wie etwa einem Reservoir und dem Fluiddruck in dem Bremszylinder erzeugt. Da der Fluiddruck in der Niederdruckquelle als in etwa gleich dem Umgebungsdruck angenommen werden kann, entspricht die Druckdifferenzkraft dem Druck in dem bzw. des Bremszylinders. Um das Ventilglied auf dem Ventilsitz zu halten, ist die Aufbringung der maximalen elektrischen Energie auf das Druckkontrollventil nicht wesentlich. Das heißt, das Ventilglied kann auf dem Ventilsitz sitzend gehalten werden, solange die elektromagnetische Steuerkraft, die durch das Aufbringen der elektrischen Energie erzeugt wird, größer ist als die Druckdifferenzkraft. Somit kann das Druckkontrollventil in dem geschlossenen Zustand gehalten werden, indem die elektrische Energie in Abhängigkeit von dem Druck des Bremszylinders geregelt wird. Bei diesem Aufbau ist der erforderliche Betrag des Verbrauchs der elektrischen Energie durch das Druckkontrollventil kleiner als bei dem Aufbau, bei dem die maximale elektrische Energie auf das Druckkontrollventil aufgebracht wird, um es in seinem geschlossenen Zustand zu halten.
Die elektrische Energie, mit der das magnetisch betätigte Druckkontrollventil versorgt wird, kann mit einer Änderung in dem Druck des Bremszylinders verändert werden, oder kann auf einem vorbestimmten Wert konstant gehalten werden, beispielsweise auf dem Wert bei Einleitung einer Anti-Blockier-Bremsdruckregeloperation zum Regeln des Fluiddruckes im Bremszylinder zum Bremsen eines Rades eines Automobils in einer Anti-Blockier-Manier. Selbst wenn die elektrische Energie auf einem geeigneten Wert konstant gehalten wird, der durch den Radbremszylinderdruck zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Regelung des Druckes des Bremszylinders bestimmt ist, kann der erforderliche Betrag an elektrischer Energie verkleinert werden, verglichen damit, wenn die maximale elektrische Energie auf das Druckkontrollventil aufgebracht wird. wenn die elektrische Energie so gesteuert wird, dass sie sich mit einer Änderung in dem Bremszylinderdruck ändert, kann sich die elektrische Energie kontinuierlich oder in Stufen ändern.
Das magnetisch betätigte Druckkontrollventil kann eine Vorspannvorrichtung zur Vorspannung des Ventilglieds in der oben erläuterten zweiten Richtung umfassen, um das Ventilglied von dem Ventilsitz weg zu bewegen. Um das Druckkontrollventil in diesem Fall in dem geschlossenen Zustand zu halten, muß die elektromagnetische Steuerkraft größer als eine Summe aus der Druckdifferenzkraft und einer Vorspannkraft der Vorspannvorrichtung sein. Jedoch kann die Vorspannkraft vernachlässigt werden, da sie nur zum Halten des Ventilgliedes weg von dem Ventilsitz verwendet wird und daher geeignet klein gewählt werden kann.
In einer Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß der vorliegenden Erfindung steuert bzw. regelt das Mittel zum Kontrollieren der elektrischen Energie die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft versorgt wird, und zwar derart, dass die elektromagnetische Steuerkraft größer als die Druckdifferenzkraft ist.
Wenn die elektromagnetische Steuerkraft größer als die Druckdifferenzkraft ist, kann das Ventilglied mit hoher Stabilität auf dem Ventilsitz sitzend gehalten werden.
In einer Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß der vorliegenden Erfindung steuert das Mittel zum Steuern bzw. Regeln der elektrischen Energie die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetische Kraft versorgt wird, derart, dass die elektromagnetische Steuerkraft größer als die Druckdifferenzkraft ist, und zwar um wenigstens einen vorbestimmten Grenzwert.
Wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer ist als die Druckdifferenzkraft Fp, und zwar um wenigstens den vorbestimmten Grenzwert Fr (d.h. Fs > Fp + Fr) kann das Ventilglied auf dem Ventilsitz mit hoher Stabilität sitzend gehalten werden, während eine signifikante Reduktion des erforderlichen Betrages an Verbrauch an elektrischer Energie sichergestellt wird. Beispielsweise kann der Grenzwert Fr auf Basis der maximalen Geschwindigkeit des Ansteigens in dem Fluiddruck und einer Kraft bestimmt werden, die erforderlich ist, um das Ventilglied auf den Ventilsitz zu zwingen, wie beispielsweise nachfolgend im Detail beschrieben. Der Grenzwert Fr kann entweder eine Konstante oder variabel sein. Beispielsweise kann der Grenzwert Fr eine Variable sein, die proportional zu der Druckdifferenzkraft Fp verändert wird. Diese Anordnung ist vernünftig, da die absoluten Werte von Fehlern bei der Erfassung und Fehlern bei der Regelung der Druckdifferenzkraft und der elektromagnetischen Steuerkraft sich vergrößern, wenn die Druckdifferenzkraft und die elektromagnetische Steuerkraft sich vergrößern.
In einer Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Grenzwert wenigstens anhand einer maximalen Geschwindigkeit des Ansteigens in dem Fluiddruck bei der magnetisch betätigten Kontrollvorrichtung bestimmt.
Wenn der Fluiddruck, der momentan durch das magnetisch betätigte Kontrollventil gesteuert bzw. geregelt wird, gleich Pn ist, wird der Fluiddruck Pn+1 zu einer gegebenen Zeit ΔT nach der momentanen Zeit eine Summe des Fluiddruckes Pn und einem maximalen Betrag des Druckanstieges ΔPn = α·ΔT nicht übersteigen (ein Betrag, von dem angenommen wird, dass um ihn der Fluiddruck bei der maximalen Geschwindigkeit α des Druckanstieges ansteigt). Das heißt, Pn + 1 ≤ Pn + α·ΔT. Daher kann das Ventilglied der Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft auf dem Ventilsitz sitzend gehalten werden, und zwar, indem man die elektrische Energie steuert oder ändert, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, und zwar mit einer Zykluszeit gleich ΔT, so dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer oder gleich der Druckdifferenzkraft Fp(Pn + α·ΔT) ist, was dem Fluiddruck (Pn + α·ΔT) entspricht. In diesem Fall ist der Grenzwert Fr größer oder gleich der Druckdifferenzkraft FP(ΔP), was dem Betrag des maximalen Druckanstieges (ΔP = α·ΔT) entspricht.
Die maximale Geschwindigkeit α des Druckanstieges wird durch den maximalen Fluiddruck einer Hydraulikdruckquelle, einen Strömungswiderstand des Fluides durch eine Fluidpassage, die die Hydraulikdruckquelle und den Bremszylinder verbindet, und eine maximale Querschnittsfläche der Strömung des Fluides durch ein magnetisch betätigtes Steuerventil zur Erhöhung des Druckes bestimmt, falls ein solches in der Fluidpassage angeordnet ist. Der Strömungswiderstand des Fluides und die maximale Querschnittsfläche der Strömung des Fluides durch das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes sind durch die strukturellen Charakteristika der Fluidpassage und des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes bestimmt. Wenn die Hydraulikdruckquelle eine Pumpe umfaßt, ist der maximale Fluiddruck der Hydraulikdruckquelle ein maximaler Lieferdruck der Pumpe. Somit kann die maximale Geschwindigkeit des Druckanstieges α des magnetisch betätigten Druckkontrollventils basierend auf den oben erläuterten Faktoren berechnet werden. Darüber hinaus kann die Temperatur des Arbeitsfluides berücksichtigt werden, wenn die maximale Geschwindigkeit des Druckanstieges bestimmt wird. Wenn die Temperatur des Fluides steigt, verringert sich die Viskosität des Fluides, und die Geschwindigkeit des Druckanstieges erhöht sich. Die maximale Geschwindigkeit des Druckanstieges kann durch Experimente bestimmt werden. Wenn die Hydraulikdruckquelle einen Hauptzylinder umfaßt, der durch ein Bremsbetätigungsglied betätigt wird, um ein mit Druck beaufschlagtes Fluid zu erzeugen, dessen Druck einer Betätigungskraft entspricht, die auf das Bremsbetätigungsglied wirkt, ist auf der anderen Seite die maximale Geschwindigkeit des Druckanstieges des magnetisch betätigten Druckkontrollventils proportional zu der Geschwindigkeit der Vergrößerung in dem Fluiddruck in dem Hauptzylinder, wenn das Bremsbetätigungsglied mit einer angenommenen höchsten Geschwindigkeit betätigt wird.
Wie vorstehend beschrieben kann die maximale Geschwindigkeit des Druckanstieges die maximale Geschwindigkeit sein, mit der der Fluiddruck in einem Bremssystem vergrößert werden kann, das die Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes nach der vorliegenden Erfindung umfaßt. Jedoch kann die maximale Geschwindigkeit der Druckerhöhung die maximale Geschwindigkeit sein, mit der der Fluiddruck zum momentanen Zeitpunkt der Steuerung oder in dem momentanen Kontrollzyklus vergrößert werden kann, und der beispielsweise durch die Querschnittsfläche der Strömung des Fluides durch das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes und den Fluiddruck in der Hydraulikdruckquelle zum momentanen Zeitpunkt der Regelung erhalten werden kann.
Der maximale Betrag der Druckerhöhung ΔP, der durch die maximale Geschwindigkeit α der Druckerhöhung des Druckkontrollventils bestimmt ist, kann in Abhängigkeit der Zykluszeit der Steuerung variieren. Falls der maximale Betrag der Druckerhöhung ΔP übermäßig groß ist, verringert sich der Vorteil der Verringerung des erforderlichen Betrages an Verbrauch der elektrischen Energie. Falls der Betrag ΔP übermäßig klein ist, kann das Ventilglied nicht mit hoher Stabilität auf dem Ventilsitz gehalten werden. Angesichts dieser Tatsache liegt der obere Grenzwert für den maximalen Betrag des Druckanstieges ΔP vorteilhafterweise bei 2%, 1% oder 0,5% des Fluiddruckes in der Hydraulikdruckquelle, und der untere Grenzwert liegt vorteilhafterweise bei 0,1%, 0,2% oder 0,3% des Fluiddruckes in der Hydraulikdruckquelle.
In einer Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Grenzwert durch wenigstens eine Kraft bestimmt, die erforderlich ist, um das Ventilglied auf den Ventilsitz zu zwingen.
Das Ventilglied der Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft sitzt auf dem Ventilglied, wenn die elektromagnetische Steuerkraft gerade gleich der Druckdifferenzkraft ist. In diesem Zustand ist es theoretisch richtig, dass das Arbeitsfluid nicht durch das magnetisch betätigte Druckkontrollventil strömt. Tatsächlich jedoch ist generell ein kleiner örtlicher Spalt zwischen dem Ventilglied und dem Ventilsitz vorhanden, und zwar aufgrund eines Dimensionierungs- oder Fertigungsfehlers der Kontaktoberflächen des Ventilgliedes und des Ventilsitzes. Als ein Ergebnis tritt bei dem Druckkontrollventil allgemein eine gewisse Menge an Leckage des Arbeitsfluides aus dem Ventil auf. Der Betrag eines solchen kleinen Spaltes kann reduziert werden, und ebenso kann der Betrag der Fluidleckage reduziert werden, indem eine elastische Deformation des Ventilgliedes und des Ventilsitzes verursacht wird, indem man das Ventilglied auf den Ventilsitz zwingt.
Dementsprechend kann der Betrag an Leckage des Fluides in einen praktisch tolerierbaren Bereich reduziert werden, indem die Genauigkeit der Steuerung des Fluiddruckes im Bremszylinder ausreichend ist, falls die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer als die Druckdifferenzkraft Fp ist, und zwar um einen Grenzwert, der gleich einer Kraft Fa ist, die erforderlich ist, um eine elastische Deformation des Ventilgliedes und des Ventilsitzes hervorzurufen, welche ausreichend ist, um den Betrag an Leckage des Fluides in den tolerierbaren Bereich zu reduzieren. Die erforderliche Kraft Fa bestimmt sich in Abhängigkeit von den Rundheitswerten und anderen Dimensions- und Konfigurationsgenauigkeiten, der Glattheit (Rauhigkeit) der Oberfläche, dem Elastizitätsmodul der Materialien und anderer Faktoren des Ventilgliedes und des Ventilsitzes. Beziehungen zwischen dem Betätigungshub S und dem Betrag an Leckage des Fluides ε und der elektromagnetischen Steuerkraft Fs (Kraft Fa) können erhalten werden, indem man sie berechnet oder durch Experimente, wie in dem Graphen nach 6 gezeigt. Gemäß dieser bekannten Beziehungen ist es möglich, die Kraft Fa = Fs* – Fso zu erhalten, die erforderlich ist, um das Ventilglied auf den Ventilsitz zu zwingen, um den Betrag an Leckage des Fluides auf einen tolerierbaren wert ε* zu senken. Der zulässige Wert ε* kann eine vorbestimmte Konstante sein, oder eine Variable, die mit dem Sollwert des Fluiddruckes in dem Bremszylinder variiert. Diese Kraft Fa ist ein Beispiel für die Kraft, die erforderlich ist, um Ventilglied auf den Ventilsitz zu zwingen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Grenzwert durch wenigstens einen Betrag an Leckage des Arbeitsfluides durch einen Spalt zwischen Kontaktoberflächen des Ventilgliedes und des Ventilsitzes bestimmt.
Wie vorstehend beschrieben, reduziert sich der Betrag an Leckage des Arbeitsfluides durch den Spalt zwischen den Kontaktoberflächen des Ventilgliedes und des Ventilsitzes, wenn die Kraft, um das Ventilglied auf den Ventilsitz zu zwingen, vergrößert wird. Bei der Steuerung des Fluiddruckes in dem Bremszylinder ist es vorteilhaft, den Betrag an Leckage des Fluides zu minimieren. Jedoch muß der Betrag der Leckage des Fluides nicht auf Null gebracht werden, vorausgesetzt, dass der Betrag der Leckage des Fluides auf einen zulässigen Wert reduziert wird. Wenn dieser zulässige Wert vergrößert wird, verringert sich die Kraft, die erforderlich ist, um das Ventilglied auf den Ventilsitz zu zwingen, und der erforderliche Betrag an Verbrauch an elektrischer Energie reduziert sich dementsprechend.
In einer Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung steuert der Regler für die elektrische Energie die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, weiter in Abhängigkeit von einer Temperatur des Arbeitsfluides, welches durch das magnetisch betätigte Ventil mit Sitz strömt. In der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß der obigen Ausführung, bei der die Temperatur des Arbeitsfluides, welches durch das magnetisch betätigte Ventil mit Sitz strömt, bei der Steuerung der elektrischen Energie berücksichtigt wird, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Genauigkeit der Steuerung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder durch eine Änderung in der Temperatur des Fluides verändert wird, als in einer Vorrichtung, in der die Fluidtemperatur nicht in Betracht gezogen wird. wie im Detail mit Bezug auf die momentan bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wird die elektrische Energie in Form eines elektrischen Stroms i entsprechend einer Gleichung (8) bestimmt (die nachfolgend erläutert wird), auf Basis einer Dichte ρ, eines Kompressionskoeffizienten (Volumenänderungskoeffizienten) β und eines Strömungsratenkoeffizienten C des Fluids, einer Druckdifferenz ΔP über das Ventil mit Sitz, und einer Änderungsrate dP/dt des Sollwertes des Fluiddruckes in dem Bremszylinder. Die Druckdifferenz ΔP ist eine Differenz zwischen dem Fluiddruck in dem Bremszylinder und dem Fluiddruck in der Niederdruckquelle (Reservoir). Da der Fluiddruck in dem Reservoir nahezu gleich dem Umgebungsdruck ist, kann die Druckdifferenz ΔP als im wesentlichen gleich dem Fluiddruck in dem Bremszylinder angenommen werden. Die Dichte ρ und der Kompressionskoeffizient β des Arbeitsfluids werden durch die Temperatur des Arbeitsfluids bestimmt. Daher spiegelt der elektrische Strom i, der gemäß Gleichung (8) bestimmt wird, die Temperatur des Fluids wieder.
In einer bevorzugten Ausführung umfasst der Regler weiterhin ein Mittel zur langsamen Erhöhung der Energie, um die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, langsam zu erhöhen, wenn das Ventilglied des Ventils mit Sitz auf dem Ventilsitz sitzt.
Wenn das Ventilglied auf dem Ventilsitz sitzen soll, kann die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, relativ rasch erhöht werden, so dass die elektromagnetische Steuerkraft rasch auf einen wert erhöht wird, der ausreicht, damit das Ventilglied auf den Ventilsitz mit hoher Stabilität sitzt. In der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß der obigen Ausführung wird die elektrische Energie langsam erhöht, so dass die Geschwindigkeit, mit der das Ventilglied sich auf den Ventilsitz setzt, niedrig genug gemacht wird, um einen Impuls und ein Geräusch des Setzens des Ventilgliedes gegen den Ventilsitz zu reduzieren. Die vorliegende Ausführung hat weiterhin den Vorteil, die Haltbarkeit des Ventils mit Sitz des magnetisch betätigten Druck- und Rollventils zu erhöhen. Darüber hinaus verringert sich der erforderliche Betrag an Verbrauch an elektrischer Energie durch das Druckkontrollventil. Das Mittel zum langsamen Erhöhen der Energie, das die oben erläuterten Vorteile liefert, kann als Mittel betrachtet werden, um die Geschwindigkeit des Setzvorgangs des Ventilgliedes auf den Ventilsitz zu reduzieren, als Mittel zum Reduzieren des Geräusches des Setzvorgangs des Ventilglieds auf den Ventilsitz, als Mittel zum Reduzieren des Impulses des Setzvorgangs des Ventilgliedes gegen den Ventilsitz, und als Mittel zur Sicherstellung eines langsamen oder weichen Setzvorgangs des Ventilglieds auf den Ventilsitz.
In dem magnetisch betätigten Druckkontrollventil, das in der vorliegenden Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes umfasst ist, wirkt die Druckdifferenzkraft auf das Ventilglied in der Richtung zur Bewegung des Ventilgliedes weg von dem Ventilsitz, während die elektromagnetische Steuerkraft, die durch die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Steuerkraft erzeugt wird, auf das Ventilglied in der Richtung zur Bewegung des Ventilgliedes hin zu dem Ventilsitz wirkt. Um das Ventilglied dazu zu bringen, auf dem Ventilsitz zu sitzen, muss die elektromagnetische Steuerkraft größer als die Druckdifferenzkraft sein. Jedoch verursacht ein übermäßig großer Betrag der elektromagnetischen Steuerkraft Probleme wie die einer übermäßig hohen Geschwindigkeit des Setzvorgangs des Ventilglieds auf den Ventilsitz. Diese Probleme können gelöst werden, indem man die elektrische Energie so steuert, dass die elektromagnetische Steuerkraft nur ein wenig größer als die Druckdifferenzkraft ist. Jedoch ist das Steuern der elektrischen Energie, um die elektromagnetische Steuerkraft wie vorstehend beschrieben präzise zu regeln, schwierig. Falls die elektromagnetische Steuerkraft kleiner als die Druckdifferenzkraft ist, kann das Ventilglied nicht auf den Ventilsitz aufsitzen. Gemäß der obigen Ausführung wird die elektrische Energie langsam vergrößert, um langsam die elektromagnetische Steuerkraft zu vergrößern. Dieser Aufbau gestattet einen hohen Grad an Stabilität des Setzvorgangs des Ventils auf den Ventilsitz, während es eine übermäßig hohe Geschwindigkeit des Setzvorgangs des Ventilglieds auf den Ventilsitz vermeidet. Wenn die Druckdifferenzkraft gleich Null ist, ist ebenfalls der langsame Anstieg der elektromagnetischen Steuerkraft effektiv, um eine übermäßig hohe Geschwindigkeit des Setzvorgangs des Ventilglieds zu vermeiden.
Das Mittel zur langsamen Vergrößerung der Energie, das in der obigen Ausführung vorhanden ist, wird aktiviert, wenn das Ventilglied, das von dem Ventilsitz beabstandet ist, sich auf den Ventilsitz setzen soll. Wenn es erforderlich ist, den Bremszylinder zu aktivieren, um einen Bremseffekt hervorzurufen, während der Fluiddruck in dem Bremszylinder nicht gesteuert bzw. geregelt wird (d.h., während das magnetisch betätigte Steuerventil zur Reduzierung des Druckes sich beispielsweise in dem geöffneten Zustand befindet), muss dieses Steuerventil zur Reduzierung des Druckes gesteuert werden, um den Fluiddruck in dem Bremszylinder zu steuern bzw. zu regeln. Beispielsweise wird das Mittel zur langsamen Vergrößerung der Energie aktiviert, wenn der Druck des Bremszylinders vergrößert wird, während der Druck des Bremszylinders nicht geregelt wird, d.h., während der Bremszylinder nicht arbeitet, oder wenn der Druck des Bremszylinders sich vergrößert, nachdem die Reduzierung des Drucks des Bremszylinders beendet worden ist, oder wenn der Druck des Bremszylinders nach Beendigung der Reduzierung des Drucks des Bremszylinders konstant gehalten wird. Das Mittel zur langsamen Erhöhung der Energie kann so interpretiert werden, dass es Mittel zum langsamen Erhöhen der elektrischen Energie, wenn der Bremszylinder aktiviert wird, um eine Bremsoperation zu beginnen, umfasst, Mittel zum langsamen Erhöhen der elektrischen Energie unmittelbar nach Beginn einer Operation zur Vergrößerung des Drucks des Bremszylinders, und Mittel zum langsamen Erhöhen der elektrischen Energie unmittelbar nach Beendigung einer Operation zur Reduzierung des Drucks des Bremszylinders.
Das Mittel zum langsamen Erhöhen der Energie kann so ausgebildet sein, dass die elektrische Energie langsam in einem vorgegebenen festen Muster erhöht wird, oder in einem Muster, das in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in dem Bremszylinder variiert, beispielsweise in einem Muster, das nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Die Anstiegsrate der elektrischen Energie durch das Mittel zum langsamen Erhöhen der elektrischen Energie kann während dem gesamten Betrieb dieses Mittels konstant gehalten werden, oder kann verändert werden, wenn es notwendig ist. Das Muster, in welchem die elektrische Energie langsam erhöht wird, unmittelbar nach Beginn der Operation zur Erhöhung des Drucks des Bremszylinders kann identisch mit dem Muster sein, nach dem die elektrische Energie langsam vergrößert wird, nachdem eine Operation zur Reduzierung des Drucks des Bremszylinders beendet worden ist, oder sich von diesem Muster unterscheiden. In letzterem Fall ist vorteilhafterweise die Erhöhungsrate der elektrischen Energie höher, wenn die elektrische Energie unmittelbar nach Beginn der Operation zur Erhöhung des Drucks des Bremszylinders langsam erhöht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung vergrößert das Mittel zur langsamen Erhöhung der Energie die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft versorgt wird, mit einer Rate, die einer maximalen Geschwindigkeit der Erhöhung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder entspricht.
Die maximale Geschwindigkeit der Erhöhung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder ist genau eine maximale Geschwindigkeit der Erhöhung des Fluiddrucks bei dem magnetisch betätigten Druckkontrollventil. Durch Erhöhung der elektrischen Energie mit einer Rate, die der maximalen Geschwindigkeit der Erhöhung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder entspricht, kann das Ventilglied langsam auf den Ventilsitz aufgesetzt werden, während eine Verzögerung in dem Betrieb zur Erhöhung des Bremszylinderdrucks vermieden wird. Die elektrische Energie kann mit einer Rate vergrößert werden, die einer Summe der maximalen Geschwindigkeit der Druckerhöhung und einem geeigneten Grenzwert entspricht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung vergrößert das Mittel zur langsamen Vergrößerung der Energie die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft versorgt wird, auf Basis des Fluiddrucks in dem Bremszylinder und einem Verzögerungskoeffizienten.
Der Verzögerungskoeffizient γ ist ein Koeffizient zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Setzvorgangs des Ventilglieds auf den Ventilsitz. Beispielsweise kann der Verzögerungskoeffizient γ ein Koeffizient wie etwa (1 – 1/2^t) sein, der von "0" auf "1" steigt, während die Zeit verstreicht. Wie nachstehend anhand der momentan bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wird die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, so gesteuert, dass die erzeugte elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich Fs' ist, welches ein Produkt aus der elektromagnetischen Steuerkraft, die in der Vorrichtung gemäß irgendeiner der obigen Ausführungen erzeugt wird, und dem Verzögerungskoeffizizenten γ oder einem Reziprokwert (1/γ) dieses Verzögerungskoeffizienten γ ist. D.h., Fs' = FS·(1 – 1/2^t) oder Fs' = Fs/(1 - 1/2^t). Alternativ wird die elektrische Energie so gesteuert, dass die erzeugte elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich Fs' ist, welches ein Produkt aus der Druckdifferenzkraft Fp(Pref), die dem Sollbremszylinderdruck Pref entspricht, und dem Verzögerungskoeffizienten γ oder einem Reziprokwert (1/γ) dieses Verzögerungskoeffizienten γ ist. D.h., Fs' = Fp(Pref)·(1 - 1/2^t) oder Fs' = Fp(Pref)/(1 - 1/2^t). Wenn die erzeugte elektromagnetische Steuerkraft Fs' gleich dem Produkt des Wertes Fs und dem Reziprokwert (1/γ) des Verzögerungskoeffizienten γ ist, ist die Kraft Fs' relativ groß bezüglich der Kraft Fs oder Druckdifferenzkraft Fp(Pref) unmittelbar nach Beginn der Steuerung der elektrischen Energie. Wenn die Zeit verstreicht, erreicht die Kraft Fs' die Kraft Fs oder Fp(Pref). Die Zeit t kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden: t = T0 + ΔTn
In der obigen Gleichung bedeuten "T₀", "ΔT" und "n" die Zeit des Beginns der Steuerung, die Zykluszeit der Steuerung bzw. die Anzahl an Kontrollzyklen.
Eine bevorzugte Ausführung umfasst weiters Druckerhöhungsmittel zur Erhöhung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder, wenn eine vorbestimmte Bedingung zur Ausführung einer Erhöhung in dem Fluiddruck in dem Bremszylinder erfüllt ist, und wobei das Mittel zum langsamen Erhöhen der Energie ein Mittel zum vorherigen Versorgen mit Energie umfasst, um die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft mit Energie zu versorgen, bevor die Bedingung erfüllt ist, sobald ein Signal erfasst wird, das eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass die Bedingung erfüllt werden wird.
Der langsame Anstieg der elektrischen Energie, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft versorgt wird, kann begonnen werden, wenn die vorbestimmte Bedingung zur Ausführung einer Vergrößerung in dem Druck des Bremszylinders erfüllt ist. In diesem Fall besteht jedoch das Risiko, dass ein gewisser Betrag des Arbeitsfluides aus dem Bremszylinder zu der Niederdruckquelle durch das magnetisch betätigte Druckkontrollventil (Ventil mit Sitz) abgeführt wird, das nicht vollständig geschlossen worden ist. Dementsprechend kann die Vergrößerung in dem Druck des Bremszylinders verzögert werden. Entsprechend dem obigen Modus der vorliegenden Erfindung wird die Anwendung der langsamen Vergrößerung der elektrischen Energie der Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft des Druckkontrollventils begonnen, bevor die oben erläuterte Bedingung erfüllt ist, genauer gesagt, wenn ein Signal, das eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass die Bedingung erfüllt werden wird, erfasst wird. Dieser Aufbau reduziert oder eliminiert die verzögerte Vergrößerung des Drucks des Bremszylinders, was ein Antwortverhalten des Druckkontrollventils auf einen Befehl zum Beginnen der Erhöhung des Drucks des Bremszylinders verbessert. Darüber hinaus gestattet die vorliegende Anordnung einen langsameren Anstieg der elektrischen Energie, als wenn das Aufbringen der elektrischen Energie begonnen wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Dementsprechend kann die Geschwindigkeit, mit der das Ventilglied sich auf den Ventilsitz setzt, verringert werden, so dass die Betriebsgeräusche des Druckkontrollventils reduziert werden und die Haltbarkeit des Ventils sich verbessert.
Das Signal, das eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass die vorbestimmte Bedingung zur Ausführung einer Erhöhung in dem Druck des Bremszylinders in naher Zukunft erfüllt sein wird, wird durch ein geeignetes Erfassungsmittel erfasst. Wenn die vorbestimmte Bedingung eine Betätigung eines Bremsbetätigungsgliedes ist, kann das Erfassungsmittel so eingerichtet sein, dass es ein Freigeben des Bremsbetätigungsgliedes erfasst. Wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung zum Beginnen einer Traktionskontrolle oder Fahrzeugstabilitätsbremskontrolle erfüllt ist, kann das Erfassungsmittel so eingerichtet sein, dass es eine vorbestimmte Bedingung erfasst, die erfüllt ist, bevor die Bedingung zum Beginnen der Traktionskontrolle oder Fahrzeugstabilitätsbremskontrolle erfüllt ist. Das Erfassungsmittel kann so eingerichtet sein, dass es ein Signal erfasst, das eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass der Druckkontrollmodus von dem Modus zum Reduzieren des Druckes zu dem Druckhalte- oder Erhöhungsmodus während einer normalen Bremsdruckregelung geändert wird, einer Antiblockierbremsdruckregelung, einer Traktionskontrolle oder einer Fahrzeugstabilitätsbremsregelung. Mittel zum Ausführen der normalen Bremsregelung können so eingerichtet sein, dass sie den Fluiddruck in dem Bremszylinder steuern, so dass ein Bremseffekt, der durch die Bremszylinder hergerufen wird, einem Betrag einer Betätigung des Bremsbetätigungsgliedes entspricht. Wenn die Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes für ein Automobil verwendet wird, kann der Bremszylinderdruck so gesteuert werden, dass die Verzögerung des Fahrzeugs, die durch die Aktivierung des Bremszylinders hervorgerufen wird, der Absicht des Fahrers des Fahrzeugs entspricht, wie sie durch den Betätigungsbetrag des Bremsbetätigungsgliedes wiedergegeben wird.
Das Mittel zum vorherigen Aufbringen der Energie muss nicht so eingerichtet sein, dass es den Setzvorgang des Ventilgliedes auf den Ventilsitz vervollständigt, bevor die vorbestimmte Bedingung zur Ausführung der Bremszylinderdruckerhöhung erfüllt ist. Mit anderen Worten, das Mittel zum vorherigen Aufbringen der Energie kann so ausgebildet sein, dass es wenigstens eine Bewegung des Ventilgliedes hin zu dem Ventilsitz verursacht, so dass das Ventilglied mit einer relativ geringen Geschwindigkeit in einer kurzen Zeit, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt worden ist, auf dem Ventilsitz aufsetzt. In diesem Fall kann ebenfalls die Verzögerung bei der Erhöhung des Druckes des Bremszylinders reduziert werden. Wenn die Versorgung der Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft mit elektrischer Energie begonnen wird, während der Druck des Bremszylinders nahezu gleich dem Umgebungsdruck ist, ist die Druckdifferenzkraft gleich Null, so dass das Ventilglied mittels einer relativ kleinen elektromagnetischen Steuerkraft bewegt und auf den Ventilsitz gesetzt werden kann, selbst wenn eine Vorspannkraft auf das Ventilglied in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung wird, in der die elektromagnetische Steuerkraft auf das Ventilglied wirkt.
Der Fachmann versteht aus der obigen Erläuterung, dass das Mittel zur vorherigen Aufbringung von Energie als Mittel zur Reduzierung einer verzögerten Vergrößerung des Drucks des Bremszylinders fungiert.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführung umfasst das Mittel zur Steuerung der elektrischen Energie Mittel zur Beendigung des Aufbringens der Energie, um die Versorgung der Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft mit der elektrischen Energie durch das Mittel zum vorherigen Aufbringen zu beenden, wenn eine vorbestimmte Zeit nach Beginn der Versorgung verstrichen ist, ohne dass die vorbestimmte Bedingung erfüllt worden ist.
Wenn die Versorgung mit elektrischer Energie begonnen wird, während der Bremszylinder nicht aktiviert ist, ist es vorteilhaft, die Versorgung mit elektrischer Energie zu beenden, wenn die vorbestimmte Zeit vergangen ist, ohne dass die vorbestimmte Bedingung erfüllt worden ist, d.h., ohne Beginn einer Betätigung zur Erhöhung des Drucks des Bremszylinders. Eine kontinuierliche Versorgung mit elektrischer Energie für eine lange Zeit führt dazu, dass das magnetisch betätigte Druckkontrollventil (d.h., Steuerventil zur Reduzierung des Druckes) für diese lange Zeit in seinem geschlossenen Zustand gehalten wird. Obwohl das kontinuierliche Geschlossensein des Druckkontrollventils per se kein Problem verursacht, führt die kontinuierliche Versorgung der Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft mit elektrischer Energie zu einem Risiko, das die Temperatur der Komponenten des Druckkontrollventils und die Temperatur des Arbeitsfluids steigen, was zu einer Vergrößerung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder und einem Risiko führt, das ein Bremsverschleppung verursacht wird, und weiterhin zu einem unnötigen Verbrauch an elektrischer Energie führt. In dieser Hinsicht ist es vorteilhaft, die Versorgung mit elektrischer Energie für eine lange Zeit ohne Beginn einer Operation zur Erhöhung des Drucks des Bremszylinders zu beenden. Das Mittel zur Beendigung der Versorgung mit Energie dient diesem Ziel. Die vorbestimmte Zeit, die oben erläutert wurde, kann als eine Zeit betrachtet werden, während der die Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft durch das Mittel zum vorherigen Versorgen mit Energie versorgt wird.
Vorzugsweise umfasst das Druckerhöhungsmittel eine Hydraulikdruckquelle und ein magnetisch betätigtes Steuerventil zur Erhöhung des Druckes, das zwischen der Hydraulikdruckquelle und dem Bremszylinder angeordnet ist, wobei der Regler weiterhin Mittel zum Steuern einer elektrischen Energie umfasst, mit der das magnetisch betätigte Steuerventil zur Erhöhung des Druckes versorgt wird, um den Fluiddruck in dem Bremszylinder zu erhöhen.
Weiter bevorzugt umfasst das Mittel zum langsamen Erhöhen der Energie Mittel zum Beginnen der Versorgung der Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft mit elektrischer Energie, wenn eine vorbestimmte Bedingung zur Beendigung einer Operation zur Reduzierung des Fluiddrucks in dem Bremszylinder erfüllt ist.
Indem die Versorgung der Vorrichtung zur Erzeugung der elektromagnetischen Kraft mit elektrischer Energie begonnen wird, wenn die vorbestimmte Bedingung zur Beendigung einer Operation zur Reduzierung des Drucks des Bremszylinders erfüllt ist, ist es möglich, eine Verzögerung in einer nachfolgenden Operation zur Erhöhung des Drucks des Bremszylinders zu reduzieren. Die vorbestimmte Bedingung zur Beendigung einer Operation zur Reduzierung des Drucks des Bremszylinders kann während einer normalen Bremsdruckregeloperation, einer Antiblockierbremsdruckregeloperation, einer Traktionskontrolloperation oder einer Fahrzeugstabilitätsberemsregeloperation erfüllt sein, oder wenn ein Gaspedal freigegeben wird. Wenn das Druckkontrollventil ein normalerweise geöffnetes Steuerventil zur Reduzierung des Druckes ist, ist dieses Kontrollventil normalerweise in einem Zustand geschaletet, um den Fluiddruck in dem Bremszylinder zu reduzieren. Daher kann die vorbestimmte Bedingung zur Beendigung einer Operation zum Reduzieren des Drucks des Bremszylinders eine Bedingung sein, bei der es nicht länger notwendig ist, das Druckkontrollventil in dem geöffneten Zustand zu halten, d.h., eine Bedingung, bei der eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Druckkontrollventil in naher Zukunft in den geschlossenen Zustand geschaltet werden wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen und optionale Aufgaben, Vorteile und technische und industrielle Bedeutungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung und den Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein Bremssystem darstellt, welches eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst;
2 eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt einer Linearventilvorrichtung eines Vorderrades ist, dass in dem Bremssystem nach 1 enthalten ist;
3 eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt einer Linearventilvorrichtung eines Hinterrades ist, die in dem Bremssystem nach 1 enthalten ist;
4A eine Darstellung ist, die schematisch Kräfte zeigt, die auf ein Steuerventil zur Erhöhung des Druckes und ein Steuerventil zur Reduzierung des Druckes wirken, die in der Linearventilvorrichtung des Vorderrades nach 2 enthalten sind;
4B eine Darstellung ist, die schematisch Kräfte zeigt, die auf ein Steuerventil zur Reduzierung des Druckes wirken, das in der Linearventilvorrichtung des Hinterrades nach 3 enthalten ist;
5 eine Ansicht ist, die ein Beispiel von Steuer- bzw. Regelmodi zeigt, die durch die Linearventilvorrichtung der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes nach 1 realisiert werden;
6 ein Graph ist, der Beziehungen zwischen einem Betätigungshub und einem Betrag an Lekage des Fluides und einer elektromagnetischen Kraft des Kontrollventils der Linearventilvorrichtung zeigt;
7 ein Graph ist, der ein Beispiel der Steuerung des elektrischen Stromes zeigt, mit der das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes versorgt wird, um ein Ventilglied langsam auf einen Ventilsitz zu setzen, unmittelbar nach Beendigung einer Druckreduzieroperation in der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes nach 1;
8 ein Graph ist, der ein Beispiel des vorherigen Versorgens mit Strom des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes durch die Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes zeigt;
9 ein Flussdiagramm ist, das eine Kontrollroutine einer linearen Ventilvorrichtung zeigt, die gemäß einem Programm ausgeführt wird, die im ROM der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gespeichert ist;
10 ein Flussdiagramm ist, das die Steuerung einer linearen Ventilvorrichtung in Schritt S140 des Flussdiagramms nach 9 erläutert;
11 eine Darstellung ist, die ein Beispiel einer Steuerung der linearen Ventilvorrichtung durch die Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes nach 1 zeigt;
12 ein Flussdiagramm ist, das eine Kontrollroutine einer linearen Ventilvorrichtung zeigt, welches gemäß einem Programm ausgeführt wird, das im ROM einer Hydraulikkontrollvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung gespeichert ist;
13 ein Graph ist, der ein Beispiel einer Steuerung des elektrischen Stroms zeigt, mit dem das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes versorgt wird, unmittelbar nach Beginn einer Operation zur Druckerhöhung in der Hydraulikdruckvorrichtung nach 1;
14 ein Graph ist, der Beispiele der Steuerung des elektrischen Stroms unmittelbar nach Beginn der Operation zur Erhöhung des Bremsdrucks in anderen Ausführungen der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 eine Darstellung ist, die weitere Beispiele der Steuerung des elektrischen Stroms gemäß weiteren Ausführungen der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 eine Darstellung ist, die eine Datenkarte zeigt, welche Kompensationskoeffizienten zur Steuerung des elektrischen Stroms wiedergibt, mit der das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes versorgt wird, gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei die Datenkarte in dem ROM der Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gespeichert ist; und
17 eine schematische Darstellung ist, die ein Bremssystem zeigt, welches eine Vorrichtung zur Regelung bzw. Steuerung des Hydraulikdruckes gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Bezugnehmend zunächst auf 1 ist darin ein hydraulisch betätigtes Bremssystem für ein Automobil gezeigt, das ein Bremsbetätigungsglied in Form eines Bremspedals 10, und einen Hauptzylinder 12 umfaßt. Der Hauptzylinder 12 ist tandemartig und hat zwei Druckkammern, von denen eine durch eine Fluidpassage 14 mit einem Bremszylinder 18 für ein vorderes linkes Rad 16 des Fahrzeugs und die andere durch eine Fluidpassage 20 mit einem Bremszylinder 24 für ein vorderes rechtes Rad 22 des Fahrzeugs verbunden ist. Somit sind die zwei Bremszylinder für die vordern Räder 18, 24 mit der entsprechenden der zwei Druckkammern des Hauptzylinders 12 verbunden.
Magnetisch betätigte Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 sind mit den entsprechenden zwei Fluidpassagen 14 bzw. 20 verbunden. Jedes dieser Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 ist zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung schaltbar, indem seine Magnetspule mit Energie versorgt wird oder nicht mit Energie versorgt wird. Wenn der Druck eines Arbeitsfluides in dem zugehörigen Radbremszylinder 18, 24 kontrolliert wird, wird das Hauptzylinderabsperrventil 26, 28 in seiner geschlossenen Stellung gehalten, wobei ein elektrischer Strom an die Magnetspule geliefert wird. Wenn der Fluiddruck nicht kontrolliert wird, wird das Hauptzylinderabsperrventil 26, 28 in seiner geöffneten Stellung gehalten, ohne daß ein elektrischer Strom an die Magnetspule angelegt wird. Somit ist jedes der Absperrventile 26, 28 ein normalerweise offenes Ventil, das im Falle des Auftretens einer elektrischen Abnormität in seine geöffnete Stellung gebracht wird.
Das vorliegende Bremssystem umfaßt weiter eine Pumpenvorrichtung 30, die eine Niederdruckquelle in Form eines Hauptreservoirs 31, zwei Pumpen 32, 34 und zwei Rückschlag- bzw. Sperrventile 35, 36 umfaßt. Wie in 1 gezeigt, sind die zwei Pumpen 32, 34 in paralleler Verbindung miteinander angeordnet. Die Pumpe 32 ist eine Zahnradpumpe für hohe Drücke mit kleiner Kapazität (nachfolgend als "Hochdruckpumpe" bezeichnet, wenn es angebracht ist), während die Pumpe 34 eine Zahnradpumpe für niedrigen Druck mit großer Kapazität ist (nachfolgend gegebenenfalls als "Niedrigdruckpumpe" bezeichnet). Die Hochdruckpumpe 32 hat einen relativ höheren maximalen Lieferdruck und einen relativ kleinen maximalen Lieferbetrag pro Zeiteinheit, während die Niedrigdruckpumpe 34 einen relativ niedrigeren maximalen Lieferdruck und einen relativ größeren maximalen Lieferbetrag pro Zeiteinheit aufweist. Die Hochdruckpumpe 32 wird durch einen Hochdruckpumpenmotor 38 betrieben, während die Niedrigdruckpumpe 34 durch einen Niedrigdruckpumpenmotor 40 angetrieben wird.
Das Rückschlagventil 35 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass der Lieferdruck der Niedrigdruckpumpe 34 auf die Hochdruckpumpe 32 wirkt, während das Rückschlagventil 36 vorgesehen ist, um zu verhindern, dass der Lieferdruck der Hochdruckpumpe 34 auf die Niedrigdruckpumpe 34 wirkt. Darüber hinaus ist ein Druckablaßventil (nicht dargestellt) parallel mit sowohl der Hochdruckpumpe 32 als auch der Niedrigdruckpumpe 34 angeordnet, um den Lieferdruck der Pumpe 32, 34 auf das vorbestimmte maximale Niveau zu limitieren. Der Druck und die Flußrate des Arbeitsfluides, das von jeder Pumpe 32, 34 geliefert wird (Lieferdruck und -rate der Pumpe 32, 34) kann angepaßt werden, indem der zugehörige Pumpmotor 38, 40 kontrolliert wird.
Sowohl die Hochdruckpumpe 32 als auch die Niedrigdruckpumpe 34 müssen keine Zahnradpumpen sein. Das heißt, wenigstens eine dieser Pumpen 32, 34 kann eine Kolbenpumpe sein. Falls ein magnetisch betätigtes Absperrventil anstelle des Rückschlagventils 36 vorgesehen ist, kann der Fluiddruck in den Radbremszylindern 18, 24 kontrolliert werden, indem die Niedrigdruckpumpe 34 in der umgekehrten Richtung betrieben wird.
Eine Pumpenpassage 42 ist mit der Lieferseite der Pumpenvorrichtung 30 verbunden. Die Pumpenpassage 42 ist in vier Zweigpassagen 44 geteilt, die jeweils an ihren Enden mit den oben bezeichneten Bremszylindern 18, 24 für die vorderen Räder 16, 22 und Bremszylindern 50, 52 für ein hinteres linkes bzw. rechtes Rad 46, 48 verbunden sind. Somit sind die vier Radbremszylinder 18, 24, 50, 52 mit der Pumpenvorrichtung 30 derart verbunden, dass die Radbremszylinder 18, 24, 50, 52 parallel zueinander verbunden sind.
Das Bremssystem umfasst ein magnetisch magnetisch betätigtes Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 in jeder der vier Zweigpassagen 44, die die Pumpenvorrichtung 30 mit den entsprechenden Radbremszylindern 18, 24, 50 bzw. 52 verbinden. Jedes magnetisch betätigte Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 ist ein normalerweise geschlossenes Ventil, das in dem geschlossenen Zustand ist, wenn es nicht mit elektrischem Strom versorgt wird.
Die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58, 62 sind lineare magnetische Ventile. Die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und die Druckreduzierungskontrollventile 58 für die vorderen Radbremszylinder 18, 24 bilden eine lineare Ventilvorrichtung für die Vorderräder 184, während die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und die Druckreduzierungskontrollventile 72 für die hinteren Radbremszylinder 50, 52 eine lineare Ventilvorrichtung 168 für die hinteren Räder bilden, wie allgemein in 1 gezeigt.
Falls die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 für die hinteren Radbremszylinder 50, 52 normalerweise geschlossene Ventile wären, müssten die Ventile 62, indem sie mit elektrischem Strom versorgt werden, am Ende von Bremsaktionen der hinteren Radbremszylinder 50, 52 für eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet gehalten werden, die notwendig ist, damit das Fluid aus den hinteren Radbremszylindern abgeführt werden kann. In diesem Fall kehren die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 in den ursprünglich geschlossenen Zustand zurück, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist. Jedoch kann diese Anordnung dazu führen, dass ein gewisser Betrag des mit Druck beaufschlagten Fluides in den hinteren Radbremszylindern 50, 52 verbleibt, was zu einer sog. Bremsverschleppung ("brake drag") führt. Bei der vorliegenden Ausführung kehren die normalerweise geöffneten Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 in ihren ursprünglichen offenen Zustand zurück, wobei ihre Spulen nicht mit Energie versorgt sind, und zwar am Ende ihrer Bremsaktionen, was es gestattet, dass das mit Druck beaufschlagte Fluid komplett aus den hinteren Radbremszylindern 50, 52 abgeführt wird, was die andernfalls mögliche Bremsverschleppung vermeidet.
Die Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 sind ebenfalls normalerweise geöffnete Ventile, so dass die vorderen Radbremszylinder 18, 24 in Verbindung mit dem Hauptzylinder 12 gehalten werden, zu Zwecken der Ausfallsicherheit, während die Spulen dieser Absperrventile 26, 28 in einem nicht mit Energie versorgten Zustand sind (während die vorderen Radbremszylinder 26, 28 nicht aktiviert sind, oder während das Bremssystem einen elektrischen Fehler aufweist). Die normalerweise geöffneten Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 gestatten es, dass das mit Druck beaufschlagte Fluid aus den vorderen Radbremszylindern 18, 24 abgeführt wird und zu dem Hauptzylinder 12 zurückgeführt wird, ohne dass es durch die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 fließt. Daher müssen die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 keine normalerweise geöffneten Ventile sein, um zu verhindern, dass eine Bremsverschleppung in Zusammenhang mit den vorderen Radbremszylindern 18, 24 auftritt.
Falls eine elektrische Abnormalität bzw. ein Fehler des Bremssystems während einer Operation des Bremssystems auftritt, kehren die Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 in den ursprünglichen offenen Zustand zurück, während die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 in den geschlossenen Zustand zurückkehren. Als Ergebnis sind die vorderen Radbremszylinder 18, 24 von der Pumpenvorrichtung 30 getrennt und mit dem Hauptzylinder 12 verbunden, so dass die vorderen Radbremszylinder 18, 24 durch das mit Druck beaufschlagte Fluid aktiviert werden können, welches von dem Hauptzylinder 12 geliefert wird. Falls die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 für die vorderen Radbremszylinder 18, 24 normalerweise geöffnete Ventile wären, könnten diese Kontrollventile 58 im Falle des Auftretens der elektrischen Abnormalität nicht in den ursprünglich normalerweise geöffneten Zustand zurückkehren, und das mit Druck beaufschlagte Fluid würde aus den vorderen Radbremszylindern 18, 24 abgeführt und durch die offenen Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 zu dem Hauptreservoir 31 zurückgeführt werden. In der vorliegenden Ausführung gestatten die normalerweise geschlossenen Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 eine Aktivierung der vorderen Radbremszylinder 18, 24 selbst in dem Fall, dass eine elektrische Abnormalität auftritt.
Somit gestatten die normalerweise geschlossenen Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 für die vorderen Radbremszylinder 18, 24 und die normalerweise geöffneten Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 für die hinteren Radbremszylinder 50, 52 eine Aktivierung der Radbremszylinder 18, 24, 50 bzw. 52 ohne eine Bremsverschleppung, selbst im Fall des Auftretens einer elektrischen Abnormalität in dem Bremssystem.
Bezugnehmend auf die 2 und 3 sind darin schematisch die Linearventilvorrichtungen für die Vorderräder 184 und die Linearventilvorrichtung 186 für die Hinterräder gezeigt.
In der Linearventilvorrichtung 184 für die Vorderräder nach 2 weisen das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 58 und das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 den folgenden Aufbau auf:
Jedes der magnetisch betätigten Kontrollventile zum Reduzieren des Druckes für die Bremszylinder der Vorderräder 18, 24 umfaßt ein Ventil mit Sitz 82 und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft 84. Das sitzende Ventil 82 umfaßt ein Ventilglied 90, einen Ventilsitz 92, ein elektromagnetisch bewegliches Glied 94, das mit dem Ventilglied 90 bewegbar ist, und ein elastisches Glied in Form einer Feder 96, die als eine Vorspannvorrichtung zum Vorspannen des elektromagnetisch bewegbaren Gliedes 94 in einer Richtung dient, um das Ventilglied 90 so zu bewegen, dass es auf dem Ventilsitz 92 sitzt. Die Vorrichtung 84 zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft umfaßt eine Spule 100, ein Halteglied 102, das aus einem Kunststoff zum Halten der Spule 100 hergestellt ist, einen Körper 104, der einen ersten magnetischen Pfad bildet, und einen Körper 106, der einen zweiten magnetischen Pfad bildet. Durch Versorgung der Spule 100 mit Energie wird ein magnetisches Feld erzeugt. Ein wesentlicher Bereich des magnetischen Flusses in dem magnetischen Feld geht durch den Körper 104, der einen ersten magnetischen Pfad bildet, das elektromagnetisch bewegbare Glied 94 und einen Luftspalt zwischen dem beweglichen Glied 94 und dem Körper 106, der einen zweiten magnetischen Pfad bildet.
Eine magnetische Kraft, die zwischen dem elektromagnetisch bewegbaren Glied 94 und dem Körper 106, der den zweiten magnetischen Pfad bildet, wirkt, kann geändert werden, indem der elektrische Strom kontrolliert wird, der an die Spule 100 angelegt wird. Diese magnetische Kraft wächst mit einer Erhöhung in dem Betrag des elektrischen Stromes, der an die Spule 100 angelegt wird. Da der Betrag des elektrischen Stromes und die erzeugte magnetische Kraft eine bekannte Beziehung aufweisen, kann die Kraft zur Vorspannung des elektromagnetisch bewegbaren Gliedes 94 geändert werden, indem entsprechend der bekannten Beziehung kontinuierlich der elektrische Strom geändert wird, der an die Spule 100 angelegt wird. Diese Kraft (die im nachfolgenden als "elektromagnetische Steuerkraft Fs" bezeichnet wird) wirkt auf das elektromagnetisch bewegbare Glied 94 in der Richtung weg von dem Ventilglied 90, d.h. in der Richtung zur Bewegung des Ventilglieds 90 weg von dem Ventilsitz 92. Diese Richtung, in der die elektromagnetische Steuerkraft Fs auf das bewegliche Glied 94 wirkt, ist entgegengesetzt zu einer Richtung, in der eine Vorspannkraft Fk der Feder 96 auf das bewegliche Glied 94 wirkt.
Wie oben erläutert, wirken die elektromagnetische Steuerkraft Fs und die Vorspannkraft Fk der Feder 96 auf das Ventilglied 90 durch das elektromagnetisch bewegbare Glied 94 in dem Kontrollventil 58 zum Reduzieren des Druckes. Zusätzlich wirkt eine Kraft Fp basierend auf einer Differenz zwischen den Fluiddrücken in einem Einlaßanschluß 108 und einem Auslaßanschluß 108 des sitzenden Ventils 82 auf das Ventilglied 90 in der Richtung zur Bewegung des Ventilglieds 90 weg von dem Ventilsitz 92, das heißt, in der Richtung, in der die elektromagnetische Steuerkraft Fs auf das Ventilglied 90 wirkt. Wenn eine Summe aus der elektromagnetischen Steuerkraft Fs und der Kraft Fp (nachfolgend als "Druckdifferenzkraft" bezeichnet) größer ist als die Vorspannkraft Fk der Feder 96 (wenn Fs + Fp > Fk), wird das Kontrollventil zur Reduzierung des Druckes 58 (Ventil mit Sitz 82) in der geöffneten Stellung gehalten, wobei das Ventilglied 90 von dem Ventilsitz 92 beabstandet ist. Wenn die Summe aus der elektromagnetischen Steuerkraft Fs und der Druckdifferenzkraft Fp kleiner als die Vorspannkraft Fk ist (wenn Fs + Fp < Fk), wird das Kontrollventil 58 zur Reduzierung des Druckes in der geschlossenen Stellung gehalten, wobei das Ventilglied 90 auf dem Ventilsitz 92 sitzt. Da die Vorspannkraft Fk der Feder 96 so bestimmt ist, dass sie größer ist als die Druckdifferenzkraft Fp, die dem maximalen Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30 entspricht, wird das Kontrollventil 58 zum Reduzieren des Druckes in der geschlossenen Stellung gehalten, wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich 0 ist. Das heißt, das Kontrollventil zur Reduzierung des Druckes 58 ist ein normalerweise geschlossenes Ventil, wie vorstehend beschrieben.
Bei dem vorliegenden Bremssystem wird der elektrische Strom, der an die Spule 100 des Kontrollventils 58 zur Reduzierung des Druckes anzulegen ist, kontinuierlich kontrolliert, um den Fluiddruck in den zugehörigen Bremszylindern der Vorderräder 18, 24 zu regulieren. Die Differenz zwischen den Fluiddrücken in den Einlaß- und Auslaßanschlüssen 108, 109 des Kontrollventils 58 zur Reduzierung des Druckes entsprechen einer Differenz zwischen dem Fluiddruck in dem Radbremszylinder 18, 24 und dem Fluiddruck in dem Hauptreservoir 31. Da der Fluiddruck in dem Hauptreservoir 31 als gleich dem Umgebungsdruck betrachtet werden kann, entspricht die Druckdifferenzkraft Fp dem Fluiddruck in dem Radbremszylinder 18, 24. Die Summe aus der Druckdifferenzkraft Fp und der elektromagnetischen Steuerkraft Fs kann kontrolliert werden, indem die elektromagnetische Steuerkraft Fs kontrolliert wird. Daher kann der Fluiddruck in dem Radbremszylinder 18, 24 kontrolliert werden, indem die elektromagnetische Steuerkraft Fs kontrolliert wird. Der Fluiddruck in dem Radbremszylinder 18, 24 kann reduziert werden, indem die elektromagnetische Steuerkraft Fs vergrößert wird. Genauergesagt, wird der elektrische Strom, der an die Spule 100 angelegt wird, so kontrolliert, dass der tatsächliche Fluiddruck in dem Radbremszylinder 18, 24 sich hin auf einen vorbestimmten Zielwert ändert.
Das Ventil mit Sitz 82 des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 umfasst einen Anschluss 180, der mit den vorderen Radbremszylindern 18, 24 und dem Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 58 verbunden ist, und einen Anschluss 182, der durch das Setzen des Ventilgliedes 90 auf den Ventilsitz 92 geschlossen wird. Der Anschluss 182 ist mit der Pumpenvorrichtung 30 verbunden.
In der Linearventilvorrichtung 186 für die Hinterräder nach 3 weist das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 den folgenden Aufbau auf:
Jedes der magnetisch betätigten Kontrollventile 62 zum Reduzieren des Druckes für die Bremszylinder 50, 52 der Hinterräder umfaßt ein Ventil mit Sitz 130 und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft 132, ganz wie die Kontrollventile 58 zum Reduzieren des Druckes. Das sitzende Ventil 130 umfaßt einen Ventilsitz 134, ein Ventilglied 136, das so bewegbar ist, dass es auf dem Ventilsitz 134 sitzen und von diesem abheben kann, ein elastisches Glied in Form einer Feder 138, die als eine Vorspannvorrichtung zum Vorspannen des Ventilglieds 136 in eine Richtung weg von dem Ventilsitz 134 dient, ein Antriebs- bzw. Steuerglied 140 zum Bewegen des Ventilgliedes 136 und ein elektrisch bewegbares Glied 142. Das Steuerglied 140, das Ventilglied 136 und das elektromagnetisch bewegbare Glied 142 sind als eine Einheit bewegbar.
Die Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft 132 umfaßt eine Spule 144, ein Halteglied 145 zum Halten der Spule 144, einen Körper zur Bildung eines ersten Magnetpfades 146 und einen Körper zur Bildung eines zweiten Magnetpfades 148, die an dem Gehäuse des Kontrollventils 62 befestigt sind. Wenn die Spule 144 mit Energie versorgt wird, wird ein magnetisches Feld erzeugt, wobei ein magnetischer Fluß durch den Körper 146, der den ersten magnetischen Pfad bildet, das elektromagnetisch bewegbare Glied 142 und einen Luftspalt zwischen dem beweglichen Glied 142 und dem Körper 148 geht, der den zweiten magnetischen Pfad bildet. Als Ergebnis wirkt eine elektromagnetische Steuerkraft Fs auf das elektromagnetisch bewegbare Glied 142 in einer Richtung zur Bewegung des bewegbaren Gliedes 142 hin zu dem Körper 148, der den zweiten magnetischen Pfad bildet, so dass das bewegbare Glied 142 bewegt wird, um das Ventilglied 136 hin zu dem Ventilsitz 134 zu bewegen. Wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs auf Null gesetzt wird, wird das Ventilglied 136 von dem Ventilsitz 134 durch eine Vorspannkraft Fk der Feder 138 wegbewegt.
Das Kontrollventil 62 zur Reduzierung des Druckes wird in seiner geöffneten Stellung gehalten, wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs kleiner als eine Summe aus der Druckdifferenzkraft Fp und der Vorspannkraft Fk ist (wenn Fs < Fp + Fk). Da die Vorspannkraft Fk sehr klein ist, kann sie ignoriert werden. Wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich Null ist, wird das Kontrollventil 62 in seiner geöffneten Stellung gehalten. Das heißt, das Kontrollventil 62 ist ein normalerweise geöffnetes Ventil. Wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer als die Summe aus der Druckdifferenzkraft Fp und der Vorspannkraft Fk ist (wenn Fs > Fp + Fk), wird das Kontrollventil 62 in seiner geschlossenen Stellung gehalten. Der Fluiddruck in dem Radbremszylinder 50, 52 kann reduziert werden, indem die elektromagnetische Steuerkraft Fs reduziert wird. Bei der vorliegenden Ausführung wird der elektrische Strom, der an die Spule 144 angelegt wird, so kontrolliert, dass der tatsächliche Fluiddruck in dem Radbremszylinder 50, 52 sich hin auf einen vorbestimmten Zielwert ändert.
Das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 der Ventilvorrichtung 186 ist im Aufbau identisch mit dem Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 der Ventilvorrichtung 184 für die Vorderräder.
Wie in 4A gezeigt, wird das Ventilglied 90 des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 mit einer Vorspannkraft Fk der Feder 96 beaufschlagt, einer Druckdifferenzkraft Fp basierend auf einer Druckdifferenz über das Ventil mit Sitz 82, und einer elektromagnetischen Steuerkraft Fs. Die Druckdifferenz über das Ventil mit Sitz 82 wird als eine Differenz zwischen der Ausgabe oder dem Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30 und dem Fluiddruck in den Radbremszylindern 18, 24, 50 bzw. 52 erfasst. Wenn eine Summe der Druckdifferenzkraft Fp und der elektromagnetischen Kraft Fs größer als die Vorspannkraft Fk der Feder 96 geworden sind, wird das Ventilglied 90 von dem Ventilsitz 92 wegbewegt. Wenn die elektromagnetische Kraft Fs gleich Null ist, wird das Ventilglied 90 von dem Ventilsitz 92 wegbewegt, wenn die Druckdifferenzkraft Fp größer als die Vorspannkraft Fk geworden ist. Die Druckdifferenz über das Ventil mit Sitz 92, die notwendig ist, um das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 178 zu öffnen, wenn die elektromagnetische Kraft Fs gleich Null ist, ist größer als 18MPa (ungefähr 184kg/cm²), welches der maximale Lieferdruck der Pumpe 30 ist. Daher wird das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 178 nicht öffnen, ohne dass die Magnetspule 100 mit Energie versorgt wird.
Auch in dem Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 58 wird das Ventilglied 90 mit der Vorspannkraft Fk beaufschlagt, der Druckdifferenzkraft Fp und der elektromagnetischen Steuerkraft Fs, wie dies auch in 4A gezeigt ist. Die Öffnungsdruckdifferenz dieses Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 58 ist auch auf mehr als 18MPa festgelegt, so dass das Ventil 58 sich nicht öffnet, wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich Null ist, selbst falls der Fluiddruck in dem vorderen Radbremszylinder 18, 24 bis auf den maximalen Lieferdruck der Pumpe 30 erhöht worden ist. D.h., das Fluid wird nicht aus dem vorderen Radbremszylinder 18, 24 zu dem Hauptreservoir 31 abgeführt, ohne dass die Spule 100 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 58 mit Energie versorgt wird.
In dem Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 der linearen Ventilvorrichtung 186 für die Hinterräder nach 3 wird das Ventilglied 140 mit einer Vorspannkraft Fk der Feder 138 beaufschlagt, einer Druckdifferenzkraft Fp basierend auf der Druckdifferenz über das Ventil mit Sitz 130, und eine elektromagnetische Kraft Fs, wie in 4B dargestellt. Jedoch sind die Richtung, in der die Vorspannkraft Fk und die elektromagnetische Steuerkraft Fs auf das Ventilglied 130 wirken, entgegengesetzt zu den Richtungen, in der die Vorspannkraft Fk und die elektromagnetische Steuerkraft Fs auf das Ventilglied 90 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 58 der Linearventilvorrichtung 184 für die Vorderräder nach 2 wirkt. Wenn die elektromagnetische Kraft Fs kleiner als eine Summe aus der Vorspannkraft Fk und der Druckdifferenzkraft Fp ist, wird das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 offen gehalten. Wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer als die Summe aus der Vorspannkraft Fk und der Druckdifferenzkraft Fp geworden ist, schließt das Ventil 62.
Da die Vorspannkraft Fk der Feder 138 ausreichend klein ist, kann sie ignoriert werden. Da die Druckdifferenzkraft Fp auf das Ventilglied 136 in der Richtung zur Bewegung des Ventilgliedes 136 weg von dem Ventilsitz 134 wirkt, wird das Ventilglied 136 in dem geöffneten Zustand gehalten, wenn die elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich Null ist, selbst falls die Vorspannnkraft Fk im wesentlichen klein ist.
Ein Betrieb des vorliegenden Bremssystems wird nachfolgend beschrieben.
Wenn das Bremspedal 10 betätigt wird, führt die Regelvorrichtung 160 eine normale Bremsdruckregelroutine durch, bei der die Pumpenvorrichtung 30 betrieben wird, und die Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 in den geschlossenen Zustand gebracht werden, und die Linearventilvorrichtungen 184 bzw. 186 für die vorderen bzw. hinteren Räder so gesteuert werden, dass der Fluiddruck, der durch die Pumpenvorrichtung 30 aufgebaut wird, durch die Linearventilvorrichtungen 184, 186 geregelt und auf die Radbremszylinder 18, 24, 50 bzw. 52 aufgebracht wird. In der normalen Bremsdruckregelroutine wird ein Zielwert für den Fluiddruck in den Radbremszylindern 18, 24, 50 bzw. 52 in Abhängigkeit von einer Druckkraft erhalten, die auf das Bremspedal 10 wirkt, und der aktuelle Wert des Fluiddrucks in den Radbremszylindern wird so geregelt, dass sich eine Differenz zwischen dem Sollwert und dem aktuellen Wert reduziert. D.h., der Fluiddruck in den Radbremszylindern 18, 24, 50 bzw. 52 wird durch die Linearventilvorrichtungen 184, 186 geregelt, so dass der Bremseffekt, der durch die Radbremszylinder erzeugt wird, mit einem Sollwert übereinstimmt, wie er durch den Betätigungsbetrag des Bremspedals 10 repräsentiert wird.
Die Linearventilvorrichtung 184, 186 werden gemäß einer Linearventilvorrichtungssteuerroutine gesteuert, die nachfolgend beschrieben wird. Die Linearventilvorrichtungssteuerroutine ist so ausgebildet, dass der Modus zur Erhöhung des Druckes ausgewählt wird, wenn eine Differenz ΔP zwischen dem Zieldruck im Radbremszylinder, der in der normalen Bremsdruckregelroutine erhalten wird, und dem aktuellen Druck im Radbremszylinder größer als ein vorbestimmter Grenzwert EPS ist. D.h., der Modus zur Erhöhung des Druckes wird ausgewählt, wenn der Solldruck des Radbremszylinders größer als der aktuelle Druck des Radbremszylinders ist, und zwar um den Grenzwert EPS. Wenn die Druckdifferenz ΔP kleiner als ein vorbestimmter negativer Grenzwert -EPS ist (wenn die Druckdifferenz ΔP größer als der absolute Wert des Grenzwertes -EPS ist), wird der Modus zum Reduzieren des Druckes ausgewählt. In dem anderen Fall wird der Modus zum Halten des Druckes ausgewählt. Wenn der Druckregelmodus von dem Modus zum Reduzieren des Druckes zu dem Modus zum Halten des Druckes geändert wird, setzt das Ventilglied 136 des Ventils mit Sitz 130 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 62 langsam auf dem Ventilsitz 134 auf. Wenn der Drucksteuermodus von dem Modus zur Erhöhung des Druckes zu dem Modus zum Halten des Druckes geändert wird, setzt das Ventilglied 90 des Ventils mit Sitz 82 des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 langsam auf dem Ventilsitz 92 auf. Die Druckkontroll- bzw. Steuer- bzw. Regelmodi werden nachfolgend im Detail beschrieben.
Wenn der Betrag des Schlupfes an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs bezüglich des Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche während eines Bremsens des Fahrzeugs übermäßig geworden ist, d.h., eine vorbestimmte Antiblockierbremsdruckregelbeginnbedingung erfüllt ist, wird eine Antiblockierbremsregelung begonnen. In der Antiblockierbremsdruckregelung werden die Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 in den geschlossenen Zustand geschaltet, und die Linearventilvorrichtung 184 bzw. 186 für die vorderen bzw. hinteren Räder werden so geregelt, dass sie die Fluiddrücke in den Radbremszylindern 18, 24, 50 bzw. 52 unabhängig voneinander regeln, so dass die Beträge an Schlupf der Räder innerhalb eines optimalen Bereichs gehalten werden. Wie bei der normalen Bremsdruckregelung wird der Sollfluiddruck in jedem Radbremszylinder in der Antiblockierbremsdruckregelung bestimmt.
Wenn die Beträge an Schlupf der hinteren Antriebsräder 46, 48 bezüglich des Reibungskoeffizienten mit der Fahrbahnoberfläche übermäßig geworden sind, d.h., eine vorbestimmte Bedingung zum Beginnen der Traktionskontrolle erfüllt ist, wird eine Traktionskontrolle der hinteren Antriebsräder 46, 48 eingeleitet. Genauer gesagt, ist die Bedingung zum Beginnen der Traktionskontrolle erfüllt, wenn die Drehgeschwindigkeit der hinteren Antriebsräder 46, 48 größer als ein oberer Grenzwert für den Beginn der Traktionskontrolle VTB geworden ist, der um einen vorbestimmten Betrag größer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, welche auf Basis der Drehgeschwindigkeit der vorderen angetriebenen Räder 16, 22 abgeschätzt wird. In der Traktionskontrolle wird der Fluiddruck in den hinteren Antriebsrädern 50, 52 auf dieselbe Weise durch die Linearventilvorrichtungen 186 für die Hinterräder geregelt. Da die Traktionskontrolle für die Bremszylinder 50, 52 der hinteren Räder ausgeführt wird, werden die Hauptzylinderabsperrventile 26, 28, die für die vorderen Radbremszylinder 18, 24 vorgesehen sind, in der geöffneten Stellung gehalten. Dementsprechend wird, wenn das Bremspedal 10 während der Traktionskontrolle heruntergedrückt wird, das Fluid, das durch den Hauptzylinder 12 mit Druck beaufschlagt wird, sofort an die vorderen Radbremszylinder 18, 24 geliefert, so dass die vorderen Radbremszylinder aktiviert werden, und zwar ohne Verzögerung. In der Traktionskontrolle werden die Sollfluiddrücke in den hinteren Radbremszylindern 50, 52 erhalten. Während die vorliegende Ausführung so ausgebildet ist, dass der Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30 bei demselben Wert gehalten wird, unabhängig davon, ob das Bremssystem aktiviert ist oder nicht, kann der Lieferdruck, wenn das Bremssystem nicht aktiviert ist, kleiner gemacht werden, als wenn das Bremssystem aktiviert ist.
Wenn der Betrag einer Drehung ("spinning") oder Herausdriftbewegung ("drift-out motion") des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt einen vorbestimmten Grenzwert SVs oder SVd übersteigt, leitet die Regelvorrichtung 160 eine Drehregelroutine oder eine Herausdriftregelroutine ein. Der Betrag der Drehung oder Herausdriftbewegen des Fahrzeugs wird auf Basis der Ausgabesignale des Steuerwinkelsensors 170 und des Gierratensensors 172 erhalten. Die Drehregelroutine oder Herausdriftregelroutine ist so ausgebildet, dass die Linearventilvorrichtung 184 bzw. 186 für die voreren oder hinteren Räder geregelt wird, so dass das geeignete Rad oder die geeigneten Räder gebremst werden, um so ein Giermoment auf das sich drehende Fahrzeug auszuüben, das dazu dient, den Betrag an Drehung oder Herausdriftbewegung zu reduzieren. In der Regelroutine für die Drehung oder das Herausdriften wird der Sollfluiddruck des geeigneten Radbremszylinders oder der geeigneten Radbremszylinder bestimmt, um das geeignete Rad oder die geeigneten Räder zu bremsen, um so das erforderliche Giermoment auf das Fahrzeug auszuüben.
Im Falle des Auftretens einer elektrischen Abnormität kehren die Hauptzylinderabsperrventile 26, 28 in die geöffnete Stellung zurück, die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 kehren in die geschlossene Stellung zurück, während die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 in der geöffneten Stellung gehalten werden. Als Ergebnis werden die vorderen Radbremszylinder 18, 24 von der Pumpenvorrichtung 30 getrennt und mit dem Hauptzylinder 12 verbunden. Da die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 in die geschlossene Stellung geschaltet sind, können die vorderen Radbremszylinder 18, 24 durch das mit Druck beaufschlagte Fluid aktuiert werden, welches von dem Hauptzylinder 12 geliefert wird. Auf der anderen Seite werden die hinteren Radbremszylinder 50, 52 von sowohl der Pumpenvorrichtung 30 als auch den vorderen Radbremszlindern 18, 24 getrennt und mit dem Hauptreservoir 31 verbunden. Da die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179, die zwischen den vorderen Radbremszylindern 18, 24 und den hinteren Radbremszylindern 50, 52 angeordnet sind, in die geschlossene Stellung geschaltet sind, wird verhindert, dass das Fluid in den vorderen Radbremszylindern 18, 24 in die hinteren Radbremszylinder 50, 52 abgeführt wird. Die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 werden nicht geöffnet, selbst wenn der Fluiddruck in dem Bereich 182 auf der Seite der Pumpenvorrichtung 30 größer als der Fluiddruck an dem Anschluss 180 auf der Seite der Radbremszylinder 18, 24, 50, 52 ist.
Wenn der Modus zur Erhöhung des Druckes ausgewählt ist, wird der elektrische Strom (eine Form der elektrischen Energie), mit der die Magnetspule 100 des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 versorgt wird, so gesteuert, dass die Druckdifferenz ΔP gleich Null wird, d.h., so, dass der aktuelle Druck im Radbremszylinder den Sollwert erreicht, wie in 5 gezeigt. Wie nachstehend beschrieben, wird der elektrische Strom, mit der die Spule 100 versorgt wird, sowohl durch eine Rückführregelung geregelt, so dass die Druckdifferenz ΔP gleich Null wird, als auch eine Vorwärtssteuerung, wobei die Temperatur des Arbeitsfluids und andere Parameter berücksichtigt werden.
In dem Modus zur Erhöhung des Druckes wird das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 58 in der geschlossenen Stellung gehalten, wobei die Magnetspule 100 nicht mit Energie versorgt wird.
Auf der anderen Seite wird der elektrische Strom, mit dem die Magnetspule 144 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 62 versorgt wird, so gesteuert, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs erzeugt wird, die größer als die Druckdifferenzkraft Fp ist, und zwar um einen vorbestimmten Grenzwert Fr. Obwohl der maximale elektrische Strom wie in einem herkömmlichen Bremssystem an die Spule 144 angelegt werden kann, erfordert dieser Aufbau einen relativ großen Betrag an Verbrauch der elektrischen Energie durch das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62. Bei der vorliegenden Ausführung wird der Betrag an elektrischem Strom, der an die Spule 144 geliefert wird, durch die Druckdifferenz ΔP bestimmt (Druckdifferenzkraft Fp), d.h., durch den Fluiddruck in den hinteren Radbremszylindern 50, 52, so dass der Verbrauch an elektrischer Energie minimiert wird. Darüber hinaus wird der elektrische Strom so bestimmt, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer als die Druckdifferenzkraft Fp ist, und zwar um den vorbestimmten Grenzwert Fr, wobei das Ventilglied 90 stabil auf dem Ventilsitz 92 sitzend erhalten wird. Der elektrische Strom wird sowohl durch eine Rückführregelung als auch eine Vorwärtssteuerung geregelt bzw. gesteuert, wie bei der Regelung bzw. Steuerung des elektrischen Stroms, der an die Spule 100 des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 geliefert wird.
Der Grenzwert Fr, der oben erläutert wurde, wird auf Basis einer maximalen Geschwindigkeit α der Druckerhöhung des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 und einer Kraft Fa bestimmt, die auf das Ventilglied 136 aufgebracht werden sollte, damit es auf dem Ventilsitz 134 aufsitzt. Die maximale Geschwindigkeit α der Druckerhöhung ist ein maximaler Betrag der Druckerhöhung durch das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 54 pro Zeiteinheit, die durch die spezifischen konstruktiven Merkmale des Bremssystems wie etwa den maximalen Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30, dem Strömungswiderstand des Fluids durch die Fluidpassage 42 und dem Strömungswiderstand des Fuides durch eine Blende in dem Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 bestimmt wird. Die Linearventilvorrichtungsregelroutine wird mit einer vorbestimmten Zykluszeit ΔT ausgeführt. Ein Fluiddruck Pn + 1, der durch das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 in dem nächsten Kontrollzyklus gesteuert wird, wird nicht größer als (Pn + ΔPi), wobei Pn der Fluiddruck in dem momentanen Kontrollzyklus ist, und ΔPi ein Betrag an Vergrößerung (α·ΔT) des Drucks von dem momentanen Wert Pn mit der maximalen Geschwindigkeit α der Druckerhöhung. Daher kann das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 sitzend gehalten werden, indem der elektrische Strom gesteuert wird, mit dem die Spule 144 versorgt wird, so dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer oder gleich der Druckdifferenzkraft Fp ist, die dem Fluiddruck entspricht (Pn + α·ΔT).
Der Betrag an Lekage des Fluides wird durch den Betätigungshub S des Ventilglieds 136 bestimmt, wie schematisch in 6 gezeigt. Der Betätigungshub S wird durch die Kraft bestimmt, mit der das Ventilglied 136 gegen den Ventilsitz 134 gezwungen wird.
Wenn der Betätigungshub S gleich einem Nominalhub SO ist, bei dem das Ventilglied 136 gerade auf dem Ventilsitz 134 aufsitzt, wird ein Abführen des Fluides aus den hinteren Radbremszylindern 50, 52 zu dem Hauptzylinder 31 theoretisch unterbunden. Jedoch kann ein gewisser Spalt zwischen dem Ventilglied 136 und dem Ventilsitz 134 aufgrund eines Herstellungsfehlers des Ventils mit Sitz 82 vorhanden sein, und das Fluid kann durch diesen Spalt mit einem Betrag ε0 austreten. Der Betrag des Spalts wird reduziert, indem das Ventilglied weiter gegen den Ventilsitz 134 gezwungen wird, so dass sich diese elastisch deformieren, wodurch der Betrag an Fluidlekage reduziert wird. Um den Betrag an Fluidlekage auf einen zulässigen Wert ε* zu reduzieren, sollte der Betätigungshub S von dem nominellen Wert S0 auf S* erhöht werden, um die elektromagnetische Steuerkraft Fs von Fs0 auf Fs* zu erhöhen. D.h., der Grenzwert Fr ist gleich einer Differenz (Fs* – Fs0) zwischen der elektromagnetischen Steuerkraft Fs*, die dem erhöhten Betätigungshub S* entspricht, und der elektromagnetischen Steuerkraft Fs0, die dem nominellen Betätigungshub S0 entspricht. Dementsprechend wird der elektrische Strom, der an die Magnetspule 144 geliefert wird, so geregelt, dass er eine elektromagnetische Kraft Fs erzeugt, die gleich einer Summe der Druckdifferenzkraft Fp und des Grenzwertes Fr = Fs* – Fs ist. während der Betrag an Lekage des Fluides auf den zulässigen Wert ε* reduziert wird, kann die Genauigkeit der Regelung des Fluiddrucks in dem Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 verbessert werden. Der erforderliche Betrag an Verbrauch an elektrischer Energie gemäß diesem Aufbau ist geringer als in dem Fall, wenn der Betrag an Lekage des Fluides auf Null gebracht wird.
Wenn der Modus zum Reduzieren des Druckes ausgewählt ist, wird das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 in der geschlossenen Stellung erhalten, wobei seine Spule 200 nicht mit Energie versorgt wird, während die elektrischen Ströme, die an die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58, 62 angelegt werden, so gesteuert werden, dass die Druckdifferenz ΔP zu Null wird, wie in 5 gezeigt.
Wenn der Modus zum Halten des Druckes ausgewählt ist, werden das Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 und das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 58 in der geschlossenen Stellung gehalten, wobei ihre Spulen 100 nicht mit Energie versorgt werden. Jedoch wird der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 62 versorgt wird, so geregelt, wie in dem Modus zur Erhöhung des Druckes, d.h., so dass die elektromagnetische Kraft Fs erzeugt wird, die gleich der Druckdifferenzkraft Fp und dem Grenzwert Fr ist. Die Druckdifferenzkraft Fp entspricht dem Fluiddruck in den hinteren Radbremszylindern 50, 52, wenn der Modus zum Halten des Druckes ausgewählt ist. Wenn der Druckregelmodus von dem Modus zum Reduzieren des Druckes zu dem Modus zum Halten des Druckes geändert wird, wird die elektromagnetische Steuerkraft Fs, die durch das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 erzeugt wird, um einen Betrag Fss erhöht, der notwendig ist, um das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 aufsetzen zu lassen. Am Ende des Modus zum Reduzieren des Druckes wird angenommen, dass das Ventilglied 136 von dem Ventilsitz 134 beabstandet ist. Daher muss die elektromagnetische Steuerkraft Fs um den Betrag Fss erhöht werden, der notwendig ist, um das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 sitzend zu halten.
Wenn der Modus zur Erhöhung des Druckes beendet wird, setzt das Ventilglied 90 des Ventils mit Sitz 82 des Druckerhöhungsventils 179 langsam auf dem Ventilsitz 92 auf, damit das Ventilglied 90 weich auf dem Ventilsitz 92 aufsetzt. D.h., der Modus zur Erhöhung des Druckes wird langsam zu dem Modus zum Halten des Druckes umgeschaltet, mit einer relativ geringen Geschwindigkeit des Aufsetzvorgangs des Ventilgliedes 90 auf den Ventilsitz 92. Hierzu wird der elektrische Strom, mit dem die Magnetspule 10 versorgt wird, langsam auf Null reduziert, wie in 24 gezeigt, gemäß einer Gleichung i = i₀βⁿ, wobei "i₀" einen elektrischen Strom bezeichnet, der bei Beendigung des Modus zur Erhöhung des Druckes angelegt wird, und "β" einen Wert angibt, der kleiner als "1" ist, während "n" die Anzahl an Kontrollzyklen bezeichnet, um den elektrischen Strom i langsam zu reduzieren.
Somit wird die Geschwindigkeit, mit der das Ventilglied 90 auf dem Ventilsitz 92 aufsetzt, reduziert, was es möglich macht, das Geräusch des Aufsetzens und dem Impuls des Ventilgliedes 90 auf den Ventilsitz 92 zu reduzieren, so dass die Haltbarkeit des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 sich vergrößert.
Wenn der Modus zum Reduzieren des Druckes beendet wird, wird das Ventilglied 136 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 62 langsam auf den Ventilsitz 134 aufgesetzt, damit das Ventilglied 136 weich auf dem Ventilsitz 134 aufsetzt. D.h., der Modus zum Reduzieren des Druckes wird langsam zu dem Modus zum Halten des Druckes geändert, bei einer relativ langsamen Geschwindigkeit des Aufsetzens des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134. Hierzu wird der elektrische Strom, der an die Magnetspule 144 geliefert wird, langsam erhöht, wie in 5 gezeigt.
Das Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 ist so ausgebildet, dass die Druckdifferenzkraft Fp auf das Ventilglied 136 in einer Richtung wirkt, um das Ventilglied 136 weg von dem Ventilsitz 146 zu bewegen, wie in 4B dargestellt. Dementsprechend muss die elektromagnetische Steuerkraft Fs, die erzeugt wird, größer als die Druckdifferenzkraft Fp sein, so dass das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 aufsitzt. Falls die elektromagnetische Steuerkraft Fs abrupt erhöht wird, ist die Geschwindigkeit des Aufsetzens des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 übermäßig groß, was eine erhöhte Geräuschentwicklung des Aufsetzens und einen vergrößerten Impuls des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 verursacht, was zu einer verringerten Haltbarkeit des Ventils mit Sitz 130 führt. Bei der vorliegenden Ausführung wird jedoch die elektromagnetische Steuerkraft Fs langsam erhöht, um so eine übermäßige Geschwindigkeit des Aufsetzens des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 zu vermeiden, um hierdurch das Geräusch des Aufsetzens zu reduzieren und die Haltbarkeit des Ventils mit Sitz 130 zu verbessern.
Bei der vorliegenden Ausführung wird der elektrische Strom so gesteuert, dass die elektromagnetische Steuerkraft langsam mit einer Rate erhöht wird, die durch (Fr + Fss)/n wiedergegeben wird, wie in 7 gezeigt. "N" gibt die Anzahl von Regelzyklen an, die mit der Zykluszeit ΔT wiederholt werden. Beispielsweise kann "N" = "4" sein. Nachdem der Modus zum Reduzieren des Druckes beendet worden ist, wird in den meisten Fällen der Modus zum Halten des Druckes eingenommen. Wenn der Modus zum Reduzieren des Druckes zu dem Modus zum Halten des Druckes geändert wird, wird der Druck des Radbremszylinders konstant gehalten. Hierzu wird der elektrische Strom, mit dem die Magnetspule 144 versorgt wird, so gesteuert, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs gleich einer Summe der Kraft Fss, die zum Aufsetzen des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 notwendig ist, und dem Grenzwert Fr gehalten wird. Mit dieser elektromagnetischen Steuerkraft Fs wird das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 sitzend gehalten, da der Radbremszylinderdruck nicht erhöht wird. Somit wird der elektrische Strom, mit der die Spulung 144 versorgt wird, nicht abrupt erhöht, sondern langsam erhöht, so dass das Ventilglied 136 langsam auf dem Ventilsitz 134 mit einem reduzierten Impuls zwischen diesen beiden aufsetzt.
Wenn eine vorbestimmte Bedingung zum Beginnen des vorherigen Aufbringens des Stromes auf die Magnetspule 144 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 62 erfüllt ist, wenn das Bremssystem nicht in Betrieb ist, wird die Magnetspule 144 mit dem elektrischen Strom versorgt, bevor eine Fluiddruckerhöhung im hinteren Radbremszylinder 50, 52 begonnen wird, wie in 8 gezeigt, so dass das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 sitzend gehalten wird. Die Bedingung zur Einleitung des vorherigen Aufbringens des Stromes ist erfüllt, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Modus zur Erhöhung des Druckes in naher Zukunft ausgewählt werden wird. Beispielsweise ist die Bedingung zum Beginnen des vorherigen Aufbringens von Strom erfüllt, wenn das Freigeben des Gaspedals durch einen Gaspedalöffnungssensor 168 erfasst wird, wenn die Drehgeschwindigkeit der hinteren Antriebsräder 46, 48 einen vorbestimmten Grenzwert VTB' überschritten hat, der größer ist als der Grenzwert VTB zum Beginnen der Traktionskontrolle wie vorstehend beschrieben, oder wenn der Betrag an Drehung oder Herausdriftbewegung des Fahrzeugs einen Grenzwert SVs' oder SVd' überschritten hat, welcher kleiner als der Grenzwert SVs oder SVd zum Beginnen der Regelroutine für die Drehung oder die Herausdriftbewegung ist. In einem solchen Fall wird der elektrische Strom, mit der die Magnetspule 144 versorgt wird, langsam mit einer vorbestimmten niedrigen Rate erhöht. Da die Druckdifferenzkraft Fp gleich Null ist, während das Bremssystem nicht in Betrieb ist, kann das Ventilglied 136 auf dem Ventilsitz 134 mit einem relativ geringen Wert an elektromagnetischer Steuerkraft aufsitzen. Dieses vorherige Aufbringen an Strom ist vorteilhaft, um eine Verzögerung bei der Operation zur Erhöhung des Druckes des Radbremszylinders zu reduzieren.
Bei der vorliegenden Ausführung wird das vorherige Aufbringen von Strom für eine vorbestimmte Zeit Tpre ausgeführt. Falls die Operation zur Erhöhung des Druckes nicht innerhalb dieser Zeit Tpre begonnen wird, wird der elektronische Strom, mit der die Spulung 144 versorgt wird, auf Null gebracht, damit das Ventilglied 136 sich von dem Ventilsitz 134 löst. Da der Druck des Radbremszylinders gleich dem Umgegungsdruck ist, muss das Ventilglied 136 nicht auf dem Ventilsitz 134 aufsitzen. Diese Anordnung ist vorteilhaft, um einen unnötigen Verbrauch an elektrischer Energie zu vermeiden. Bei der vorherigen Aufbringung des Stromes wird der elektrische Strom in Stufen für "n" Male erhöht (vier Mal bei dieser Ausführung), so dass die Zeit Tpre gleich der Zykluszeit ΔT × n ist.
Die Erhöhung des elektrischen Stromes bei dem vorherigen Aufbringen des Stromes ist in 8 dargestellt. In dem ersten Kontrollzyklus wird der elektrische Strom auf einen vorbestimmten Wert erhöht, der größer als Null ist. In dem vierten und den folgenden Kontrollzyklen wird der elektrische Strom auf einem vorbestimmten Niveau konstant gehalten. Das Ventilglied 136 kann auf dem Ventilsitz 134 in einer relativ kurzen Zeit aufsetzen, indem der elektrische Strom in dem ersten Kontrollzyklus auf einen relativ hohen Wert erhöht wird. Diese Anordnung reduziert eine Verzögerung bei der Erhöhung des Druckes des Radbremszylinders, selbst falls der Modus zur Erhöhung des Druckes unmittelbar eingenommen wird, nachdem die vorherige Aufbringung von Strom begonnen worden ist. Da der elektrische Strom nicht abrupt erhöht wird, kann die Geschwindigkeit des Aufsetzens des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 niedrig genug sein, um den Impuls des Aufsetzens zu reduzieren.
Das vorherige Aufbringen des Stromes kann ausgeführt werden, um den elektrischen Strom mit einer konstanten Rate zu erhöhen. In diesem Fall kann der elektrische Strom auf dieselbe Weise geregelt werden, wenn der Modus zum Reduzieren des Druckes beendet wird.
Die Operationen zum Steuern des elektrischen Stromes, mit der die Magnetspulen der Linearventilvorrichtung 184, 186 versorgt werden, wird nachfolgend näher erläutert. Wie vorstehend beschrieben werden die elektrischen Ströme durch eine Kombination der Rückführregelung und der Vorwärtssteuerung geregelt. Die Rückführregelung des elektrischen Stromes wird in einer an sich bekannten PID Regelung (Proportional-, Integral- und Differenzial – Regelung) ausgeführt, um die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Sollwert und dem aktuellen Wert des Druckes des Radzylinders auf Null zu bringen. Die PID-Regelung kann durch eine P-Regelung, eine I-Regelung, eine D-Regelung, eine PI-Regelung oder eine PD-Regelung ersetzt sein.
Die Vorwärtssteuerung des elektrischen Stromes wird ausgeführt, indem die Temperatur des Arbeitsfluides berücksichtigt wird.
Wie in den 4A und 4B gezeigt, werden die Ventilglieder 90, 136 der Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58, 62 mit der Vorspannkraft Fk der Feder beaufschlagt, der elektromagnetischen Steuerkraft Fs und der Druckdifferenzkraft Fp. Wenn "x0", "x", "i" und "Δp" eine Verschiebung des Ventilgliedes relativ zu dem Ventilsitz in einem stationären Zustand des Kontrollventils 179, 58, 62, eine Verschiebung des Ventilgliedes von dem stationären Zustand, einen elektrischen Strom, mit der die Magnetspule 100, 144 versorgt wird, beziehungsweise eine Druckdifferenz über das Ventil mit Sitz 82, 130 bezeichnen, werden die Vorspannkraft Fk, die elektromagnetische Steuerkraft Fs und die Druckdifferenzkraft Fp durch die folgendn Gleichungen wiedergegeben: Fk = k0 (x0 + x) Fs = ks1·i – ks2·x + α1 Fp = kp1·Δp – kp2· + α2
Wobei k0, ks1, ks2, kp1, kp2, α1 und α2 Konstanten sind, die durch den Elastizitätsmodul der Feder 96, 138 und anderer Faktoren der Kontrollventile 179, 58, 62 bestimmt sind. In den obigen Gleichungen sind die Therme (–ks2·x + α1 und (–kp2 x + α2) nur notwendig, wenn die Regelung der Ventile nicht linear ist, und können auch 0 sein, wenn die Regelung als linear betrachtet wird.
In den Steuerventil zur Erhöhung des Druckesen 179 und den Steuerventil zur Reduzierung des Druckesen 58, die in 4A gezeigt sind ist die folgende Gleichung (1) für ein Gleichgewicht der Kräfte Fk, Fs, Fp erfüllt: Fk = Fs + Fp (1)
In den Steuerventil zur Reduzierung des Druckesen 62 ist die folgende Gleichung (2) für ein Gleichgewicht der Kräfte Fk, Fs und Fp erfüllt: Fk + Fp = Fs (2)
Darüber hinaus erfüllt die Blende, die in jedem dieser Kontrollventile 179, 58, 62 vorhanden ist, die folgende Gleichung 3: Q = C·A·√(Δp/ρ) (3)
Eine Änderung in dem Fluiddruck und eine Rate der Änderung in dem Fluidvolumen weisen eine Beziehung zueinander auf, die durch folgende Gleichung (4) wiedergegeben wird: dV/v = β·dp (4)
In der obigen Gleichung (3) bezeichnen "Q", "C", "A" beziehungsweise "ρ" eine Strömungsrate des Arbeitsfluides, einen Strömungskoeffizienten des Fluides, eine Querschnittsfläche der Strömung des Fluides durch das Kontrollventil beziehungsweise eine Dichte des Fluides. Die Querschnittsfläche A des Strömens des Fluides ist proportional zu dem Betätigungshub x des Ventilgliedes 90, 136 und wird durch eine Gleichung A = ka·x wiedergegeben. In der obigen Gleichung (4) gibt "β" einen Kompressionskoeffizienten des Fluides wieder, der ein Reziprokwert des Elastizitätsmoduls des Volumens ist, und "V" gibt einen Anfangswert des Volumens des Fluides wieder, der durch das Volumen des Kontrollventils bestimmt ist. "dV" ist ein positiver Wert, wenn das Volumen sich reduziert.
Die obige Gleichung (4) kann in (1/Vβ)·dV/dt = dp/dt=dp/dt umgeschrieben werden. Da "dV/dt" in dieser Gleichung gleich der Strömungsrate Q des Fluides ist, kann die Gleichung in die folgende Gleichung (5) umgewandelt werden: (1/Vβ)·Q = dP/dt (5)
Aus den obigen Gleichungen (3) und (5) kann die folgende Gleichung (6) hergeleitet werden: (1/Vβ)·C·ka·x·√(Δρ/ρ) = dp/dt (6)
Gemäß den obigen Gleichungen (1) und (2) kann der Betätigungshub x des Ventils 90, 136 durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt werden, die die Druckdifferenz Δp über das Ventil mit Sitz 130 umfaßt, den elektrischen Strom i und die Koeffizienten a1, a2 und a3: x = a1·Δp + a2·i + a3 (7)
Für die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 werden die Koeffizienten a1, a2 und a3 durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben: a1 = kp1/(k0 + ks2 + kp2) a2 = ks1/(k0 – ks2 + kp2) a3 = –(k0·x0 + α1 + α2)/(k0 + ks2 + kp2)
Für die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 werden die Koeffizienten a1, a2 und a3 durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben: a1 = kp1/(kp2 – k0 – ks2) a2 = ks1/(kp2 – k0 – ks2) a3 = (k0·x0 + α2 – α1)/(kp2 – k0 – ks2)
Aus den obigen Gleichungen (6) und (7) wird der elektrische Strom i durch folgende Gleichung (8) angegeben: I = {1/(C·Vβ·ka)·(dP/dt)√(ρ/Δρ) – a1·Δp – α3}/a2 (8)
Durch Einsetzen einer Solländerungsrate dP/dt des Solldrucks des Radbremszylinders und einer Druckdifferenz Δp über das Ventil mit Sitz 82, 130, wenn angenommen wird, dass sich der Solldruck des Radbremszylinders P einstellt, in die obige Gleichung (8) kann der elektrische Strom i ermittelt werden. Die Dichte ρ und der Kompressionskoeffizient β (Volumenänderungsverhältnis) des Fluides variieren mit der Temperatur des Fluides. Der elektrische Strom i, der gemäß der obigen Gleichung (8) erhalten wird, wobei "ρ" und "β" in Abhängigkeit von der Fluidtemperatur bestimmt werden, ist ein optimaler elektrischer Strom, der die Fluidtemperatur wiederspiegelt. Mit anderen Worten, der elektrische Strom i gemäß der obigen Gleichung (8) gestattet eine optimale Regelung der Kontrollventile 179, 58, 62 ohne einen nachteiligen Einfluß der Fluidtemperatur. Die Fluidtemperatur kann durch einen Temperatursensor 174 erfaßt werden.
Die Linearventilvorrichtung 184, 186 werden gemäß der Regelroutine für die Linearventilvorrichtungen geregelt, die in dem Flußdiagramm nach 9 dargestellt ist.
Die Regelroutine für die Linearventilvorrichtung wird mit Schritt S131 begonnen, um zu bestimmen, ob der Solldruck des Radbremszylinders Pref größer als der Umgebungsdruck ist. Normalerweise wird in Schritt S131 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten, und die Routine fährt mit Schritt S132 fort, um zu bestimmen, ob ein Kennzeichner für die vorherige Aufbringung von bzw. Beaufschlagung mit Strom auf "1" gesetzt ist. Der Solldruck der Radbremszylinder Pref ist größer als der Umgebungsdruck, wenn die normale Bremsdruckregelroutine, Antiblockierbremsdruckregelroutine, Traktionskontrollroutine oder Fahrzeugstabilitätsbremskontrollroutine ausgeführt wird. Der Kennzeichner für die vorherige Aufbringung von Strom ist auf "1" gesetzt, wenn die vorbestimmte Bedingung zum Beginnen des vorherigen Aufbringens von Strom erfüllt ist, und wird auf "0" zurückgesetzt, wenn eine der oben genannten Routinen begonnen wird, oder wenn die oben erläuterte vorbestimmte Zeit Tpre verstrichen ist.
Falls in Schritt S132 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S133 fort, um zu bestimmen, ob die Bedingung zum Beginnen der vorherigen Aufbringung von Strom erfüllt ist oder nicht. Wie vorstehend erläutert, ist diese Bedingung erfüllt, wenn irgendein Signal, das eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigt, dass der Modus zur Erhöhung des Druckes in der nahen Zukunft ausgewählt werden wird, erfasst wird.
Wenn eine positive Entscheidung (JA) in Schritt S133 erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt 134 fort, um den Kennzeichner für die vorherige Aufbringung von Strom auf "1" zu setzen und dann mit Schritt S135, um zu bestimmen, ob ein Inhalt npre eines Zählers zum Zählen der Anzahl von Kontrollzyklen während des vorigen Aufbringens an Strom größer als ein vorbestimmter Wert Nspre ist. Falls eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, fährt die Kontrollroutine mit Schritt S136 fort, in dem der vorbestimmte elektrische Strom an die Magnetspule 144 der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 angelegt wird, und der Inhalt npre wird inkrementiert. Der vorbestimmte Wert Nspre entspricht der vorbestimmten Zeit Tpre, die vorstehend anhand von 8 beschrieben worden ist. Dann geht die Routine zurück zum Schritt S131. Wenn Schritt S132 erneut ausgeführt wird, wird in Schritt S132 eine positive Entscheidung (JA) erhalten und die Routine fährt mit Schritt S135 fort, wobei sie Schritte S133 und S134 überspringt. Die Schritte S132, S135 und S136 werden wiederholt ausgeführt, bis eine positive Entscheidung (JA) in Schritt S135 erhaltenw ird. Somit wird die Spule 144 für die Zeitdauer Tpre mit Strom versorgt.
Falls die Bedingung zum Beginnen des vorherigen Aufbringens von Strom nicht erfüllt ist, wird in Schritt S133 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten und die Routine fährt mit Schritt S137 fort, um verschiedene Zähler zurückzusetzen und die magnetisch betätigten Ventile 26, 26, 58, 62, 179 in den Anfangszustand zu setzen, da die Fluiddrücke in allen Radbremszylindern 18, 24, 50, 52 geregelt werden, und das vorherige Aufbringen von Strom nicht ausgeführt wird. Ein Schritt, der ähnlich zu Schritt S137 ist, wird ausgeführt, wenn die Regelung der Drücke der Radbremszylinder beendet wird.
Wenn der Inhalt npre des Zählers den vorbestimmten Wert Nspre überschritten hat, ergibt sich in Schritt S134 eine positive Entscheidung (JA) und die Routine fährt mit Schritt S138 fort, in welchem der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, auf Null gebracht wird, und der Kennzeichner für die vorherige Aufbringung von Strom wird auf "0" zurückgesetzt. Das heißt, die vorherige Aufbringung von Strom auf die Spule 144 wird beendet, da eine Regelung der Drücke der Radbremszylinder nicht innerhalb der bestimmten Zeit Tpre begonnen worden ist.
Wenn der Solldruck des Radbremszylinders Pref größer als der Umgebungsdruck ist, ergibt sich eine positive Entscheidung (JA) in Schritt S131 und die Routine fährt mit Schritt S139 fort, um den Kennzeichner für das vorherige Aufbringen an Strom auf "0" zurückzusetzen, und dann mit Schritt S140, in welchem die Linearventilvorrichtungen 184, 186 wie in dem Flussdiagramm von 10 dargestellt geregelt werden. Zunächst wird Schritt S142 ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine Änderungsrate ΔPref des Solldruckes des Radbremszylinders Pref größer als ein vorbestimmter Wert ΔPref ist. Falls in Schritt S142 eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird, bedeutet dies, dass der Modus zur Erhöhung des Druckes erforderlich ist. In diesem Fall fährt die Routine mit Schritt S143 fort, um zu bestimmen, ob die Druckdifferenz ΔP zwischen dem Sollwert Pref und dem aktuellen P größer oder gleich dem vorbestimmten Grenzwert EPS ist. Falls sich in Schritt S143 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, fährt die Routine mit Schritt S144 fort, in welchem der Modus zur Erhöhung des Druckes eingenommen wird, um den Fluiddruck in dem Radbremszylinder zu erhöhen. Wenn die Druckdifferenz Δp auf einen Wert reduziert worden ist, der kleiner als der Grenzwert EPS ist, dass heisst, wenn der Modus zur Erhöhung des Druckes beendet ist, ergibt sich eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S143 und die Routine fährt mit Schritt S145 fort, um zu bestimmen, ob ein Inhalt damp_count eines Zähler für das langsame Aufsetzen des Ventilgliedes 90 jedes Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 auf den Ventilsitz 92 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Falls sich in Schritt S145 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, fährt die Routine mit Schritt S146 fort, in welchem der elektrische Strom, mit dem die Spule 100 vesorgt wird, reduziert wird, und der Inhalt dampcount des Zählers wird inkrementiert. Die Schritte S145 und S146 werden wiederholt ausgeführt, bis der Inhalt damp_count den vorbestimmten wert erreicht hat, d.h. bis eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S145 erhalten wird. Somit wird der elektrische Strom, mit der die Spule 100 des Ventils mit Sitz 82 des Steuerventils zur Erhöhung des Druckes 179 versorgt wird, langsam reduziert, damit sich das Ventilglied 90 langsam oder weich auf den Ventilsitz 92 setzt.
Wenn die negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S145 erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S147 fort, um den Modus zum Halten des Druckes einzunehmen, und setzt den Inhalt damp_count des Zählers für das weiche Aufsetzen des Ventilgliedes 90 zurück.
Falls sich eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S142 ergibt, bedeutet dies, dass der Modus zur Erhöhung des Druckes nicht erforderlich ist. In diesem Fall fährt die Routine mit Schritt S148 fort, um zu bestimmen, ob die Änderungsrate ΔPref des Solldrucks des Radbremszylinders Pref kleiner als ein Grenzwert -ΔPref' ist. Falls sich in Schritt S148 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, fährt die Routine mit Schritt S149 fort, um zu bestimmen, ob die Druckdifferenz ΔP kleiner oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert -EPS ist, d.h. ob der absolute Wert der Druckdifferenz ΔP größer oder gleich dem Wert EPS ist. Falls sich in Schritt S149 eine positive Entscheidung (JA) ergibt, bedeutet dies, dass der Modus zum Reduzieren des Druckes erforderlich ist. In diesem Fall fährt die Routine mit Schritt S150 fort, um den Modus zum Reduzieren des Druckes einzunehmen, in welchem die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 in dem geschlossenen Zustand gehalten werden, wobei die Spulen 100 nicht mit Energie versorgt werden, und die elektrischen Ströme, mit denen die Spulen 100, 144 der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58, 62 beaufschlagt werden, so geregelt werden, dass die Druckdifferenz ΔP reduziert wird, und zwar durch die oben erläuterte Rückführregelung und Vorwärtssteuerung. Falls in Schritt S149 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S151 fort, um zu bestimmen, ob der Inhalt damp_count eines Zählers für das langsame Aufsetzen des Ventilgliedes 136 jedes der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 auf den Ventilsitz 134 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Falls eine positive Entscheidung (JA) in Schritt S151 erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S152 fort, in welchem der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, erhöht wird, und der Inhalt damp_count inkrementiert wird. Die Schritte S151 und S152 werden wiederholt ausgeführt, bis eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S151 erhalten wird. Somit wird der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 des Ventils mit Sitz 130 des Steuerventils zur Reduzierung des Druckes 62 versorgt wird, langsam erhöht, bis die elektromagnetische Steuerkraft Fs auf eine Summe der erforderlichen Aufsetzkraft Fss und des Grenzwerts Fr (oben mit Bezug auf 7 beschrieben) erhöht worden ist, für ein langsames und weiches Aufsetzen des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134. Wenn die negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S151 erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S153 fort, um den Modus zum Halten des Druckes einzunehmen.
Wenn eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt 148 erhalten wird, d.h. wenn die Änderungsrate ΔPref des Solldruckes des Radbremszylinders Pref in einem vorbestimmten Bereich zwischen ΔPref' und -ΔPref' liegt, fährt die Routine mit Schritt S154 fort, um den Modus zum Halten des Druckes einzunehmen.
Somit wird einer von dem Modus zur Erhöhung des Druckes, Modus zum Halten des Druckes und Modus zum Reduzieren des Druckes während einer Betätigung des Bremspedals 10 ausgewählt, nicht nur bei der normalen Bremsdruckregelung, sondern auch bei der Antiblockierbremsdruckregelung.
Indem man die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 regelt, wie in dem Flussdiagramm nach 10 dargestellt, werden die Ströme, mit denen die Spulen 100 und 144 dieser Kontrollventile 179, 62 versorgt werden, so geregelt, wie dies schematisch in dem Graph von 11 dargestellt ist. Wie in diesem Graph gezeigt, wird der Betrag an elektrischem Strom, mit dem die Spulen 144 der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 versorgt werden, kleiner als bei der herkömmlichen Regelung gemacht, was somit den erforderlichen Betrag an Verbrauch von elektrischer Energie durch die Kontrollventile 62 reduziert. Darüber hinaus wird der elektrische Strom, mit dem die Spulen 144 versorgt werden, so geregelt, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer als die Druckdifferenzkraft Fp ist, und zwar um einen vorbestimmten Grenzwert Fr, wodurch das Ventilglied 136 mit hoher Stabilität auf dem Ventilsitz 134 sitzend gehalten werden kann. Darüber hinaus wird der elektrische Strom, mit dem die Spulen 144 versorgt werden, bei Beendigung des Modus zum Reduzieren des Druckes langsam erhöht, so dass das Ventilglied 136 langsam auf dem Ventilsitz 134 aufsitzt, um den Impuls des Aufsetzens des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 zu reduzieren, und dementsprechend wird die Haltbarkeit bzw. Lebensdauer der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 erhöht. Zusätzlich dient das vorherige Aufbringen von Strom auf die Spulen 144 der Kontrollventile 62, bevor eine Operation in dem Modus zur Erhöhung des Druckes begonnen wird, dazu, eine Verzögerung bei der Vergrößerung der Drücke der Radbremszylinder 50, 52 in dem Modus zur Erhöhung des Druckes zu reduzieren. Darüber hinaus wird der elektrische Strom, mit dem die Spulen 100 der Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 versorgt werden, bei Beendigung des Modus zur Erhöhung des Druckes langsam reduziert, für ein weiches oder langsames Aufsetzen des Ventilgliedes 90 auf den Ventilsitz 92, um den Impuls des Aufsetzens des Ventilgliedes 90 auf den Ventilsitz 92 zu reduzieren und dementsprechend erhöht sich die Lebensdauer der Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179.
Es ergibt sich aus der vorangehenden Beschreibung der Ausführung der vorliegenden Erfindung, dass ein Regler zur Regelung einer elektrischen Energie, mit der das magnetisch betätigte Druckkontrollventil 62 versorgt wird, durch den Hubsensor 71, Drucksensoren 72, 74-78, Regelvorrichtung 160, Bremsschalter 166, Gaspedalöffnungssensor 168, Steuerwinkelsensor 170 und Gierratensensor 172 gebildet wird. Es ergibt sich ebenfalls, das der Regler ein Mittel zum Regeln der elektrischen Energie umfasst, um die elektrische Energie zu steuern, mit der das Druckkontrollventil 62 versorgt wird, abhängig von dem Fluiddruck in dem Bremszylinder 50, 52. Das Mittel zum Regeln der elektrischen Energie wird durch einen Bereich der Regelvorrichtung 160 gebildet, die dazu ausgebildet ist, die Schritte S144, S147, S153 und S154 des Flussdiagramms nach 10 auszuführen. Es ergibt sich weiter, dass ein Bereich der Regelvorrichtung 160, der dazu ausgebildet ist, die Schritte S134-S136 und S152 des Flussdiagramms nach 9 und 10 auszuführen, ein Mittel zum langsamen Erhöhen der Energie bildet, um die elektrische Energie langsam zu erhöhen, mit der das Druckkontrollventil 62 versorgt wird, um das Ventilglied 136 langsam auf den Ventilsitz 134 aufsetzen zu lassen. Es ergibt sich weiterhin, dass das Mittel zum langsamen Erhöhen der Energie ein Mittel zum vorherigen Aufbringen von Energie umfasst, um mit der Versorgung des Druckkontrollventils 62 mit elektrischer Energie zu beginnen, bevor die Bedingung zur Erhöhung des Fluiddruckes in dem Bremszylinder 50, 52 erfüllt ist. Das Mittel zum vorherigen Aufbringen von Energie wird durch einen Bereich der Regelvorrichtung 160 gebildet, der dazu ausgebildet ist, die Schritte S134-S136 auszuführen. Es ergibt sich weiter, dass die Pumpenvorrichtung 30, die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 und ein Bereich der Regelvorrichtung 160, der dazu ausgebildet ist, die Schritte S144 auszuführen, ein Mittel zur Erhöhung des Druckes bildet, um den Fluiddruck in dem Bremszylinder 50, 52 zu erhöhen.
Bei der Ausführung nach 9 und 10 wird der elektrische Strom, mit dem die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 versorgt werden, in unterschiedlichen Mustern in der Regelung zum vorherigen Aufbringen von Strom in den Schritten S134-S136 und in der Regelung zum Aufbringen von Strom für ein sanftes oder weiches Aufsetzen in Schritt S152 nach dem Modus zum Reduzieren des Druckes erhöht. Jedoch kann der elektrische Strom nach demselben Muster in dieser Regelung zum vorherigen Aufbringen von Strom und zum weichen Aufsetzen erhöht werden. Die Regelung zum vorherigen Aufbringen von Strom ist nicht wesentlich und kann durch eine Regelung zum Aufbringen von Strom für ein langsames Aufsetzen ersetzt sein, die ausgeführt wird, unmittelbar nach Beginn der Druckerhöhungsregelung in dem Modus zur Erhöhung des Druckes, sodass der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, für eine vorbestimmte Zeit langsam erhöht wird, nachdem die Druckerhöhungsregelung begonnen worden ist, wie in einer Regelroutine für eine Linearventilvorrichtung, die in dem Flussdiagramm nach 12 gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Die Regelroutine für die Linearventilvorrichtung nach 12 wird mit Schritt 5161 begonnen, um zu bestimmen, ob der Solldruck des Radbremszylinders Pref größer als der Umgebungsdruck ist. Falls in Schritt S161 eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird, bedeutet dies, dass der Druck des Radbremszylinders geregelt wird. In diesem Fall fährt die Routine mit Schritt S162 fort, um zu bestimmen, ob die Änderungsrate ΔPref größer als der vorbestimmte Grenzwert ΔPref' ist. Falls in Schritt S161 eine negative Entscheidung (NEIN) erhalten wird, bedeutet dies, dass der Radbremszylinderdruck nicht geregelt wird. In diesem Fall fährt die Routine mit Schritt S166 fort, in welchem das Bremssystem initialisiert wird, wobei verschiedene Zähler zurückgesetzt werden und die magnetisch betätigten Ventile 26, 28, 58, 62, 179 in die Anfangsstellungen gebracht werden. Falls in Schritt S162 eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S163 fort, um zu bestimmen, ob der Inhalt damp_count eines Zählers für das sanfte oder weiche Aufsetzen unmittelbar nach Beginn der Druckerhöhungsregelung in dem Modus zur Erhöhung des Druckes kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Falls in Schritt S163 eine positive Entscheidung (JA) erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S164 fort, um die Regelung zum Aufbringen von Strom für ein weiches Aufsetzen auszuführen, in welcher der elektrische Strom, mit der die Spule 144 der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 versorgt wird, langsam erhöht wird. Die Schritte S163 und S164 werden wiederholt ausgeführt, falls eine negative Entscheidung (NEIN) in Schritt S163 erhalten wird. Das heißt, der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, wird langsam erhöht, bis eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, nachdem der Modus zur Erhöhung des Druckes erforderlich ist, d.h. nach dem im Schritt S162 eine positive Entscheidung erhalten worden ist. Wenn die negative Entscheidung im Schritt S163 erhalten wird, fährt die Routine mit Schritt S165 fort und anschließend mit den Schritten S167 bis S170, die identisch mit den Schritten S147 bis S150 nach 10 sind. Die Schritte S171 bis S177 nach 12 sind identisch mit den Schritten S148 bis S154 nach 10.
Während der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, in Schritt S164 in derselben Weise bzw. nach demselben Muster langsam erhöht werden kann, wie vorstehend mit Bezug auf die Ausführung anhand des Graphs von 8 beschrieben, wird die Regelung des elektrischen Stromes in Schritt S164 in der vorliegenden Ausführung derart ausgeführt, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs geändert wird, wie dies durch die durchgezogene Linie in dem Graphen nach 13 dargestellt ist. In diesem Fall ist der Grenzwert Fr gleich der Druckdifferenzkraft Fp, die auf der Druckdifferenz ΔP basiert, die gleich α·ΔT ist, wie vorstehend beschrieben, wobei "α" die maximale Geschwindigkeit der Druckerhöhung angibt, während ΔT die Zykluszeit ist. Dementsprechend vergrößert sich die elektromagnetische Steuerkraft Fs mit einer Rate, die dem Grenzwert Fr = Fp entspricht, was der Druckdifferenz ΔP entspricht. Das heißt, ΔFs(Δi) = Fp (ΔP)·n, wobei "n" die Anzahl von Kontrollzyklen bezeichnet, in denen der elektrische Strom i langsam auf einen Wert i_e erhöht wird. Falls der Stromwert i_e in dem letzten Kontrollzyklus höher als ein normaler Wert i_n gemäß der normalen Stromregelung in dem Modus zur Erhöhung des Druckes ist, wird der Strom i nicht unmittelbar auf den Wert i_n reduziert, sondern auf dem wert i_e gehalten, bis der Normalwert i_n sich auf den Wert i_e vergrößert hat. Dann wird der Strom i gemäß der normalen Regelung des Stroms in dem Modus zur Erhöhung des Druckes geregelt.
In dem ersten Kontrollzyklus ist die elektromagnetische Steuerkraft Fs kleiner als eine Summe aus der Druckdifferenzkraft Fp und dem Grenzwert Fr. In dem zweiten und den folgenden Kontrollzyklen ist die elektromagnetische Steuerkraft Fs größer oder gleich der Summe wie bei der normalen Stromregelung in dem Modus zur Erhöhung des Druckes, wie in 13 dargestellt. Diese Anordnung stellt ein stabiles Aufsetzen des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 sicher, während ein übermäßiger Betrag an elektromagnetischer Steuerkraft beim Aufsetzen des Ventilgliedes 136 auf den Ventilsitz 134 vermieden wird. In diesem Fall kann angenommen werden, dass der Solldruck des Radbremszylinders Pref mit der maximalen Geschwindigkeit α der Druckerhöhung erhöht wird.
Die Regelung des elektrischen Stromes in Schritt S174 kann derart sein, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs gemäß der folgenden Gleichung (9) ansteigt, wie durch die durchgezogene Linie L in dem Graph nach 14 gezeigt, gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Fs(i) = Fp (Pref)/γ + Fr × γ (9)
In der obigen Gleichung bezeichnet "γ" einen Verzögerungskoeffizienten, der durch 1 – 1/2^t dargestellt ist. Der Verzögerungskoeffizient γ erreicht "1", während die Zeit verstreicht. Der elektrische Strom, der gemäß der obigen Gleichung (9) geregelt wird, ist vergleichsweise groß, unmittelbar nach Beginn der Druckerhöhungsregelung, so dass das Ventilglied 136 hin zu dem Ventilsitz 134 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegt wird und auf dem Ventilsitz 134 aufsitzt. Anschließend wird der elektrische Strom gemäß der Normalstromregelung in dem Modus zur Erhöhung des Druckes geregelt. Der Verzögerungskoeffizient γ kann durch irgendeinen anderen geeigneten Koeffizienten ersetzt sein.
Der elektrische Strom kann gemäß der folgenden Gleichung (10) geregelt werden: Fs(i) = Fp(Pref)/γ (10)
Der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, kann gemäß einer anderen Gleichung geregelt werden, die ähnlich zu der obigen Gleichung (9) und (10) ist, vorausgesetzt, dass der elektrische Strom in den ersten Kontrollzyklus vergleichsweise groß ist und den normalen Wert annimmt, wenn Zeit vergangen ist, wie in den obigen Fällen gemäß den obigen Gleichungen (9) und (10). Darüber hinaus kann der elektrische Strom gemäß einer gespeicherten Datenkarte gesteuert werden, die eine vorbestimmte Beziehung zwischen den Werten des elektrischen Stromes und den Kontrollzyklen wiedergibt.
Darüber hinaus kann der elektrische Strom derart gesteuert werden, dass die elektromagnetische Steuerkraft Fs gemäß folgender Gleichung (11) ansteigt, wie durch die strichpunktierte Linie M in 14: Fs(i) = Fp(Pref) × γ (11)
In diesem Fall kann ebenfalls das Ventilglied 136 langsam auf den Ventilsitz 134 aufsetzen, um das Geräusch des Aufsetzens des Ventilgliedes zu verringern und die Lebensdauer der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 zu vergrößern.
Der elektrische Strom, mit dem die Spule 144 versorgt wird, kann derart gesteuert werden, wie es durch die durchgezogene Linie L' in 15 dargestellt ist, um so eine relativ große elektromagnetische Steuerkraft Fs in dem ersten Kontrollzyklus zu erzeugen und anschließend die Steuerkraft Fs konstant zu halten, und zwar vor der normalen Stromregelung in dem Druckregelmodus. Alternativ kann der elektrische Strom wie durch die punktstrichpunktierte Linie M' in 15 dargestellt gesteuert werden, so dass der elektrische Strom in dem ersten Kontrollzyklus vergleichsweise klein ist und so, dass der elektrische Strom in dem zweiten und den darauf folgenden Kontrollzyklen vergleichsweise groß ist. In letzterem Fall kann die Druckerhöhung verzögert sein, doch das Ventilglied 136 kann auf dem Ventilsitz 134 mit einer ausreichend geringen Geschwindigkeit aufsetzen und kann mit hoher Stabilität darauf gehalten werden. Der zulässige Betrag an Leckage des Fluides, das zur Bestimmung des Grenzwertes Fr der elektromagnetischen Steuerkraft Fs benutzt wird, muß kein vorbestimmter konstanter Wert ε* sein, sondern kann eine Variable sein, welche sich mit dem Zieldruck der Radbremszylinder Pref ändert. Es sei auch angemerkt, dass der Grenzwert Fr nicht auf Basis von sowohl der maximalen Geschwindigkeit des Druckanstieges α als auch der Kraft zum Zwingen des Ventilgliedes 135 auf den Ventilsitz 134 bestimmt werden muß, sondern auch auf Basis nur eines dieser Werte bestimmt werden kann. Die maximale Geschwindigkeit der Druckerhöhung α kann auch eine Variable sein, die sich beispielsweise mit dem Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30 ändert. Darüber hinaus muß die elektromagnetische Steuerkraft Fs nicht um den Grenzwert Fr größer als die Druckdifferenzkraft Fp sein, und kann gleich der Druckdifferenzkraft Fp sein, wenn das Ventilglied 136 unter guten Bedingungen auf dem Ventilsitz 134 sitzt. In diesem Fall kann der Verbrauch an elektrischer Energie durch die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 minimiert werden.
Im Hinblick auf eine Tendenz, dass der Betrag an Leckage des Fluides durch einen Spalt zwischen dem Ventilglied 136 und dem Ventilsitz 134 sich mit der Zeit ändert, ist es möglich, automatisch die Beziehung zwischen dem Betätigungshub S des Ventilgliedes 136 und dem Betrag an Leckage des Fluides zu aktualisieren, wie im Graph nach 6 angedeutet.
Die Ausführungen der 1 bis 15 sind so ausgebildet, dass die elektrischen Ströme, mit denen die Spulen 100, 144 der Kontrollventile 58, 62, 179 versorgt werden, geregelt werden, während die Temperatur des Arbeitsfluides, die die Dichte ρ und das Volumenänderungsverhältnis (Kompressionskoeffizienten) β beeinflusst, berücksichtigt wird. Jedoch können die elektrischen Ströme durch einen Kompensationskoeffizienten angepaßt werden, der auf Basis des elektrischen Stromes und des Druckes des Radzylinders P bestimmt wird, und entsprechend einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Kompensationskoeffizienten, dem elektrischen Strom i und dem Druck der Radbremszylinder P, wie in 16 exemplarisch dargestellt. Die vorbestimmte Beziehung wird durch eine Datenkarte wiedergegen, die in dem ROM 154 gespeichert ist. In diesem Fall ist ein Temperatursensor 74 nicht notwendig.
Die oben erläuterte Beziehung kann beispielsweise wie folgt erhalten werden:
Der aktuelle Fluiddruck in den Radbremszylindern, wenn der elektrische Strom, mit dem die Spulen 100, 144 versorgt werden, gemäß der oben erläuterten Gleichung (8) bestimmt wird, einschließlich des Zieldruckes der Radbremszylinder P usw., wird erfasst. Falls die Dichte ρ und der Kompressionskoeffizient β des Arbeitsfluides genau mit der aktuellen Fluidtemperatur übereinstimmen, sind der erfasste aktuelle Wert und der Sollwert des Druckes des Radbremszylinders einander gleich. Mit anderen Worten, falls der erfasste aktuelle Druck der Radbremszylinder, wenn der elektrische Strom, der dem Solldruck der Radbremszylinder entspricht, auf die Spulen 100, 144 aufgebracht wird, der gleiche ist, wie der Solldruck der Radbremszylinder, muß der elektrische Strom nicht kompensiert werden. In diesem Fall wird der Kompensationskoeffizient auf "1" gesetzt. Falls der aktuelle und der Solldruck der Radbremszylinder sich voneinander unterscheiden, wird der Kompensationskoeffizient basierend auf der Differenz bestimmt. Somit wird die vorbestimmte Beziehung erhalten und eine Datenkarte, die diese Beziehung wiedergibt, wird in dem ROM 154 gespeichert, so dass der Kompensationskoeffizient gemäß der Datenkarte bestimmt wird, und auf der Basis des Druckes der Radbremszylinder und des elektrischen Stromes, der gemäß der obigen Gleichung (8) berechnet wird. Der elektrische Strom, der gemäß obiger Gleichung (8) berechnet wird, wird angepaßt, indem man den berechneten elektrischen Strom mit dem bestimmten Kompensationskoeffizienten multipliziert. Der solcher Art angepasste elektrische Strom gibt die Änderungen in der Dichte und dem Kompensationskoeffizienten des Arbeitsfluides mit dessen Temperatur wieder.
In der Ausführung nach 16 ist es nicht erforderlich, die chronologische Änderung in dem Betrag der Leckage des Fluides aus dem geschlossenen Kontrollventil 58, 62, 179 zu berücksichtigen, wenn der elektrische Strom, mit dem die Spulen 100, 144 versorgt werden, bestimmt wird. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, die Beziehung zwischen dem Betrag der Leckage des Fluides und dem Betätigungshub der Ventilglieder 90, 136 zu aktualisieren.
Die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 müssen nicht geregelt werden, vorausgesetzt, dass beispielsweise der Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30 in Abhängigkeit von dem Betrag der Betätigung des Bremspedals 10 geregelt wird. Die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 werden nur geregelt, wenn der Lieferdruck der Pumpenvorrichtung 30 übermäßig hoch ist, so dass der aktuelle Druck der Radbremszylinder nahe an dem Sollwert ist. In diesem Fall werden der Hochdruckmotor und der Niederdruckmotor 38, 40 so gesteuert, dass der Lieferdruck, der durch den Pumpendrucksensor 74 erfasst wird, der Druckkraft entspricht, die auf das Bremspedal 10 wirkt. Die Steuerventil zur Erhöhung des Druckese 179 können abhängig von der Anwendung des Bremssystems weggelassen werden.
Darüber hinaus ist auch die Feder 138 der Steuerventil zur Reduzierung des Druckese nicht wesentlich. Wenn die Feder 138 nicht vorhanden ist, können die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 in die geschlossene Stellung geschaltet werden, wenn das Bremssystem nicht in Betrieb ist. Jedoch wird diese geschlossene Stellung nicht positiv bzw. aktiv aufrechterhalten.
Der Hydraulikkreis in dem Bremssystem ist nicht auf die in 17 dargestellten Details beschränkt. Beispielsweise kann das Bremssystem eine Pumpenvorrichtung 200 verwenden, die einen Akkumulator 202 und eine einzelne Pumpe 204 umfasst, wie in 17 dargestellt. Die Pumpenvorrichtung 200 umfasst weiters einen Pumpenmotor 206 zum Betreiben der Pumpe 204, um ein mit Druck beaufschlagtes Fluid, welches in dem Akkumulator 202 gespeichert ist, zu fördern. Der Pumpenmotor 206 wird so gesteuert, dass der Fluiddruck in dem Akkumulator 202 innerhalb eines vorbestimmten optimalen Bereichs gehalten wird. Ein Druckschalter 208 ist vorhanden, um ein Ansteigen und ein Abfallen des Fluiddrucks in dem Akkumulator 202 über bzw. unter eine obere bzw. untere Grenze des optimalen Bereichs zu erfassen.
In dem Bremssystem nach 17 ist jeder der Radbremszylinder 18, 24, 50, 52 mit sowohl dem Hauptzylinder 12 als auch der Pumpenvorrichtung 200 verbunden. In einer Fluidpassage, welche die Pumpenvorrichtung 200 und die vorderen Radbremszylinder 18, 22 verbindet, ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil 220 angeordnet. In einer Fluidpassage, die die Pumpenvorrichtung 200 und die hinteren Radbremszylinder 50, 52 verbindet, ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil 222 angeordnet. Diese Absperrventile 220, 222 sind normalerweise geschlossene Ventile. In einer Fluidpassage, welche den Hauptzylinder 12 und die vorderen Radbremszylinder 18, 22 verbindet, ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil 224 angeordnet. In einer Fluidpassage, welche den Hauptzylinder 12 und die hinteren Radbremszylinder 50, 52 verbindet, ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil 226 angeordnet. Diese Absperrventile 224, 226 sind normalerweise geöffnete Ventile. In diesem Bremssystem werden alle Radbremszylinder 18, 22, 50, 52 von der Pumpenvorrichtung 200 getrennt und mit dem Hauptzylinder 12 verbunden, falls eine elektrische Abnormalität des Bremssystems auftritt. In der Fluidpassage, die den Hauptzylinder 12 und die hinteren Radbremszylinder 50, 52 verbindet, ist auch ein Druckerhöhungsventil 228 angeordnet, so dass der Fluiddruck, der durch den Hauptzylinder 12 erzeugt wird, weiter durch das Druckerhöhungsventil 228 erhöht wird, so dass der solcherart erhöhte Fluiddruck auf die hinteren Radbremszylinder 50, 52 aufgebracht wird.
In einer Fluidpassage, die die vorderen Radbremszylinder 18, 22 verbindet, ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil 230 angeordnet. In einer Fluidpassage, die die hintere Radbremszylinder 50, 52 verbindet, ist ein magnetisch betätigtes Absperrventil 232 angeordnet. Diese Absperrventile 230, 232 werden gesteuert, um eine selektive Verbindung und Trennung der zwei vorderen Radbremszylinder 18, 22 oder zwei hinteren Radbremszylinder 50, 52 miteinander bzw. voneinander auszuführen. Wenn die Fluiddrücke in den zwei Radbremszylindern 18, 22 (bzw. 50, 52) unabhängig voneinander geregelt werden, sind die Absperrventile 230, 232 in die geschlossene Stellung geschaltet. Wenn die Fluiddrücke in den zwei Radbremszylindern auf dasselbe Niveau geregelt werden, sind die Absperrventile 230, 232 in die geöffnete Stellung geschaltet. In diesem letzteren Fall wird nur eine der Linearventilvorrichtungen 184, 186 geregelt, um die Fluiddrücke in den zwei Radbremszylindern zu regeln.
In der vorliegenden Ausführung nach 17 kann eine Lekage des Fluides aus dem Absperrventil 222 und/oder Steuerventil zur Erhöhung des Druckes 179 dazu führen, dass das mit Druck beaufschlagte Fluid von dem Akkumulator 202 zu dem hinteren Radbremszylinder 50, 52 geliefert wird, was zu einer sog. Bremsverschleppung ("brake drag") führt, selbst während das Bremspedal 10 sich in einer nicht betätigten Position befindet. Jedoch sind die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 62 normalerweise geöffnete Ventile, um zu ermöglichen, dass das Fluid von den hinteren Radbremszylindern 50, 52 zu dem Hauptreservoir 31 abgeführt wird, um so die Bremsverschleppung zu verhindern, die andernfalls aufgrund der Lekage des Fluides auftreten würde. In dieser Hinsicht ist es vorteilhaft, dass die Steuerventil zur Reduzierung des Druckese 58 für die vorderen Radbremszylinder 18, 22 normalerweise geöffnete Ventile sind.
In dem Bremssystem nach 17 kann die Pumpenvorrichtung 200, die unabhängig von dem Hauptzylinder 12 ist, durch irgendeine andere Vorrichtung wie etwa einen Druckverstärker oder eine Druckerhöhungsvorrichtung ersetzt sein. In diesem Fall werden ebenfalls die Fluiddrücke in den hinteren Radbremszylindern 50, 52 geregelt, indem die Steuerventil zur Reduzierung des Druckes 62 gesteuert werden. Es sei auch angemerkt, dass die Traktionskontrolle und die Fahrzeugstabilitätsbremskontrolle nicht wesentlich sind.

Claims

Eine Hydraulik Druckregelvorrichtung zum Steuern eines Druckes eines Arbeitsfluides in einem Bremszylinder, wobei die Vorrichtung umfaßt: ein Reservoir (31) für niedrigen Druck zum Speichern des Fluides, das von dem Bremszylinder abgeführt wird; ein magnetisch betätigtes Druckregelventil (58, 62), das zwischen dem Reservoir für niedrigen Druck und dem Bremszylinder angeordnet ist; und einen Regler (160, 71, 72, 74 – 78, 166, 168, 170, 172) zum Steuern einer elektrischen Energie, mit der das magnetisch betätigte Druckregelventil versorgt wird, wobei das magnetisch betätigte Druckregelventil (62) umfaßt: ein magnetisch betätigtes Ventil (130), das aufweist einen Ventilsitz (134), ein Ventilglied (136), das derart bewegbar ist, daß es auf dem Ventilsitz aufliegen oder von dem Ventilsitz frei sein kann, und eine Vorrichtung (132) zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft, die eine elektromagnetische Steuerkraft (Fs) erzeugen kann, die mit der elektrischen Energie korrespondiert, mit der die Vorrichtung versorgt wird, und zwar derart, daß die elektromagnetische Steuerkraft auf das Ventilglied in einer ersten Richtung wirkt, um das Ventilglied so zu bewegen, daß es auf dem Ventilsitz aufliegt, wobei das Ventil so ausgebildet ist, daß eine Kraft (Fp) aufgrund einer Druckdifferenz, die auf einer Differenz zwischen den Drücken des Fluids in dem Reservoir (31) für niedrigen Druck und dem Bremszylinder (50, 52) basiert, auf das Ventilglied in einer zweiten Richtung wirkt, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, und wobei der Regler weiters ein Mittel (160, S144, S147, S152-154) zum Steuern der elektrischen Energie umfaßt, das die elektrische Energie steuern kann, mit der die Vorrichtung zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft zu versorgen ist, und zwar in Abhängigkeit von dem Druck des Fluides in dem Bremszylinder, wenn das Ventilglied des Ventil auf dem Ventilsitz gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Steuern der elektrischen Energie die elektrische Energie, mit der die Vorrichtung (132) zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft zu versorgen ist, derart steuert, daß die elektromagnetische Steuerkraft (Fs) größer ist als die Kraft(Fp) aufgrund einer Druckdifferenz, und zwar um einen vorgegebenen Grenzwert (Fr), der wenigstens durch eine maximale Geschwindigkeit (α) des Anstiegs in dem Druck des Fluides an der magnetisch betätigten Druckregelvorrichtung (62) bestimmt ist.
Eine Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (Fr) durch eine Kraft (Fss) bestimmt ist, die erforderlich ist, um das Ventilglied (136) auf den Ventilsitz (134) zu zwingen, und durch die maximale Geschwindgkeit des Anstiegs in dem Druck des Fluides an der magnetisch betätigten Druckregelvorrichtung.
Eine Hydraulikdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet; daß der Grenzwert (Fr) durch einen Betrag der Leckage des Arbeitsfluides durch einen Spalt zwischen Kontaktflächen zwischen dem Ventilglied (136) und dem Ventilsitz (134) und die maximale Geschwindgkeit des Anstiegs in dem Druck des Fluides an der magnetisch betätigten Druckregelvorrichtung bestimmt ist.
Eine Hydraulikdruckregelvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Steuern der elektrischen Energie die elektrische Energie steuert, mit der die Vorrichtung (132) zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft zu versorgen ist, und zwar weiters in Abhängigkeit von einer Temperatur des Arbeitsfluides, welches durch das magentisch betätigte Ventil fließt.