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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein eine Bremsanlage und ein Bremsregelungs-/Bremssteuerungsverfahren,
das die auf die Räder eines Fahrzeugs ausgeübten
Bremskräfte regelt/steuert, und im Besonderen eine Technologie
zur Verbesserung des Bremsgefühls im Betrieb der Bremsanlage.
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2. Stand der Technik
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Es
gibt eine hydraulische Druckregelungsvorrichtung, die entsprechend
dem Grad der Betätigung eines Bremspedals in einem hydraulischen Kreis
einen hydraulischen Druck erzeugt und den hydraulischen Druck im
hydraulischen Kreis den Radzylindern zuführt, um dadurch
die Räder eines Fahrzeugs mit Bremskräften zu
beaufschlagen. Daneben gibt es eine hydraulische Druckregelungsvorrichtung mit
einem Aktor, der ein Paar elektromagnetisch angesteuerter Ventile
zum Aufbau oder Abbau der Drücke in den jeweils einem Rad
zugeordneten Radzylindern aufweist, sowie einer den Aktor steuernden elektronischen
Steuereinheit. Bei der hydraulischen Druckregelungsvorrichtung wird
der Grad der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer
beispielsweise mittels eines Sensors erfasst und in ein elektrisches
Signal umgewandelt, das der elektronischen Steuereinheit zugeführt
wird. Anschließend wird über die elektronische
Steuereinheit das elektromagnetisch angesteuerte Ventil zum Druckaufbau
oder das elektromagnetisch angesteuerte Ventil zum Druckabbau angesteuert,
wodurch die Drücke in den Radzylindern der vier Räder
in angemessener Weise und voneinander unabhängig geregelt
werden. Daher werden eine hohe Fahrstabilität und Fahrsicherheit erzielt.
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Als
Beispiel für eine derartige hydraulische Druckregelungsvorrichtung
ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnr. 2006-123889 (
JP 2006-123889 A )
eine hydraulische Bremsdruckregelungsvorrichtung beschrieben. Wird
ein bestimmter Typ einer Regelwidrigkeit erfasst, dann wird die
in der
JP 2006-123889
A beschriebene hydraulische Bremsdruckregelungsvorrichtung
aus einem gewählten normalen Steuerungsmodus in einen Modus
geschaltet, in dem ein Abtrennventil, das ein System in ein vorderradseitiges
System und ein hinterradseitiges System trennt, geschlossen, um
eine Verbindung zwischen einem hydraulischen Druckverstärker
und Radzylindern herzustellen. Über den im Ansprechen auf
eine Betätigung eines Bremspedals durch den Fahrer erzeugten
hydraulischen Druck wird dann unmittelbar ein Bremsvorgang ausgeführt.
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Die
in der
JP 2006-123889
A beschriebene hydraulische Bremsdruckregelungsvorrichtung
weist den hydraulischen Druckverstärker auf, der die Bremsbetätigungskraft
verstärkt. Eine Verbindung zwischen einem Speicher und
einer Verstärkerkammer des hydraulischen Druckverstärkers
ist zugelassen, wenn ein in Übereinstimmung mit dem Bremspedal
betätigter Kolben verschoben wird; die Bremsbetätigungskraft
wird durch den hydraulischen Druck im Speicher verstärkt.
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Bei
einer derartigen hydraulischen Bremsdruckregelungsvorrichtung wird
das Bremsfluid bei jeder Bremsbetätigung aus dem Speicher
in die Verstärkerkammer geleitet. Daher nimmt der hydraulische
Druck im Speicher allmählich ab. Die hydraulische Bremsdruckregelungsvorrichtung
treibt daher eine Pumpe an, wenn der durch einen Speicherdrucksensor
erfasst hydraulische Druck kleiner-gleich einem vorgegebenen hydraulischen
Druck ist, und erhöht unter Verwendung des unter Druck
gesetzten Bremsfluids den hydraulischen Druck solange, bis der hydraulische
Druck im Speicher den vorgegebenen hydraulischen Druck erreicht.
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Wenn
jedoch ein bestimmter Typ einer Bremsbetätigung, beispielsweise
ein Pumpen, ausgeführt wird, dann nimmt die vom Speicher
zur Verstärkerkammer gelieferte Bremsfluidmenge in kurzer Zeit
zu. Daher kann auch trotz eines Antriebs Pumpe die dem Speicher
zugeführte Bremsfluidmenge unter der dem Speicher entnommenen Bremsfluidmenge liegen.
Dasselbe Problem kann auftreten, wenn die Pumpe defekt ist und keine
ausreichende Leistung zeigt.
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In
diesem Fall fällt der Druck im Speicher noch weiter ab.
Daher wird die oben beschriebene hydraulische Bremsdruckregelungsvorrichtung
aus einem normalen Bremsregelungs-/Bremssteuerungsmodus, in dem
die Bremskräfte, die über die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle an den vier Rädern zur Verfügung
gestellt werden, voneinander unabhängig geregelt/gesteuert
werden, in einen Modus umgeschaltet, in dem unmittelbar über
den hydraulischen Druck ein Bremsvorgang ausgeführt wird,
der im Ansprechen auf eine Betätigung des Bremspedals durch
den Fahrer im Hauptzylinder erzeugt wird. Eine derartige Modusumschaltung
kann ein Faktor für eine Änderung der Bremskraftkennnlinie
sein, zu einem ungewöhnlichen Bremsgefühl für den
Fahrer führen kann. Dementsprechend besteht Bedarf nach
einer weiteren Verbesserung des Bremsgefühls.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung sieht eine Technologie zum Verhindern eines hydraulischen
Druckabfalls in einer fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle infolge einer wiederholten Bremsbetätigung,
eines Defekts einer Pumpe, etc. vor, um dadurch das Bremsgefühl
zu verbessern.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Bremsanlage, die eine
auf der Grundlage eines hydraulischen Drucks eines hydraulischen
Fluids an ein Rad angelegte Bremskraft regelt/steuert. Die Bremsanlage
umfasst eine fahrerbetätigte hydraulische Druckquelle,
die das hydraulische Fluid entsprechend dem Grad der Betätigung
eines Bremsbetätigungselements durch einen Fahrer unter
Druck setzt, eine fremdkraftbetätigte hydraulische Druckquelle, die
in der Lage ist, das durch Energiezufuhr unter Druck gesetzte hydraulische
Fluid unabhängig von einer Betätigung des Bremsbetätigungselements
abzugeben, einen hydraulischen Kreis, der die fahrerbetätigte
hydraulische Druckquelle und die fremdkraftbetätigte hydraulische
Druckquelle mit einem das Rad mit einer Bremskraft beaufschlagenden Radzylinder
verbindet und in dem ein Kanal ausgebildet ist, über den
der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fahrer betätigten
hydraulischen Druckquelle und der hydraulische Druck des hydraulischen
Fluids in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
an den Radzylinder angelegt werden, einen Druckregel-/Drucksteuermechanismus, der
den Kanal schaltet, durch welchen das von der fahrerbetätigten
hydraulischen Druckquelle und/oder der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle abgegebene hydraulische Fluid strömt,
um dadurch den hydraulischen Druck des dem Radzylinder zugeführten
hydraulischen Fluids zu regeln/steuern, einen mit dem hydraulischen
Kreis verbundenen Hubsimulator, der unter Verwendung des von der
fahrerbetätigten hydraulischen Druckquelle abgegebenen
hydraulischen Fluids eine Reaktionskraft entsprechend der Betätigung
des Bremsbetätigungselements erzeugt, ein Simulatorabtrennventil,
das die Strömung des hydraulischen Fluids zum Hubsimulator
steuert, und eine Steuereinheit, die den Auf/Zu-Zustand des Simulatorabtrennventils
und den Druckregel-/Drucksteuermechanismus steuert. Die fahrerbetätigte
hydraulische Druckquelle weist eine mit der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle verbundene erste hydraulische Druckerzeugungseinheit
auf, die unter Verwendung des in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter Druck gesetzten hydraulischen Fluids
einen hydraulischen Druck erzeugt, der die Kraft verstärkt,
mit der das Bremsbetätigungselement betätigt wird,
und eine mit einem zum Hubsimulator führenden Kanal verbundene
zweite hydraulische Druckerzeugungseinheit, die einen hydraulischen
Druck erzeugt, der einer Summe aus der Kraft, mit der das Bremsbetätigungselement
betätigt wird, und dem in der ersten hydraulischen Druckerzeugungseinheit
erzeugten hydraulischen Druck entspricht. Wenn der Druckregel-/Drucksteuermechanismus
unter Verwendung des hydraulischen Drucks des hydraulischen Fluids
in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle den
an den Radzylinder angelegten hydraulischen Druck regelt/steuert, schließt
die Steuereinheit das Simulatorabtrennventil, wenn der hydraulische
Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter einen vorgegebenen Wert fällt.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Bremsanlage, die die
auf der Grundlage eines hydraulischen Drucks eines hydraulischen
Fluids auf Räder angelegten Bremskräfte regelt/steuert.
Die Bremsanlage umfasst eine fahrerbetätigte hydraulische
Druckquelle, die das hydraulische Fluid entsprechend dem Grad der
Betätigung eines Bremsbetätigungselements durch
einen Fahrer unter Druck setzt, eine fremd kraftbetätigte
hydraulische Druckquelle, die in der Lage ist, das durch Energiezufuhr unter
Druck gesetzte hydraulische Fluid unabhängig von einer
Betätigung des Bremsbetätigungselements abzugeben,
einen Drucksensor, der den hydraulischen Druck des in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter Druck gesetzten hydraulischen Fluids
erfasst, einen ersten hydraulischen Kreis, der die fahrerbetätigte
hydraulische Druckquelle mit einem ein erstes Rad mit einer Bremskraft beaufschlagenden
ersten Radzylinder verbindet und in dem ein Kanal ausgebildet ist, über
den der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fahrerbetätigten
hydraulischen Druckquelle an den ersten Radzylinder angelegt wird,
einen zweiten hydraulischen Kreis, der die fahrerbetätigte
hydraulische Druckquelle mit einem ein vom ersten Rad verschiedenes
zweites Rad mit einer Bremskraft beaufschlagenden zweiten Radzylinder
verbindet und in dem ein Kanal ausgebildet ist, über den
der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fahrerbetätigten
hydraulischen Druckquelle zum zweiten Radzylinder angelegt wird,
einen dritten hydraulischen Kreis, der die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle mit dem ersten Radzylinder und dem zweiten
Radzylinder verbindet und in dem ein Kanal ausgebildet ist, über
den der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle an den ersten Radzylinder und zweiten
Radzylinder angelegt wird, einen Druckregel-/Drucksteuermechanismus,
der den Kanal schaltet, durch welchen das von der fahrerbetätigten hydraulischen
Druckquelle und/oder der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle abgegebene hydraulische Fluid strömt, um dadurch
den hydraulischen Druck des zum ersten Radzylinder und/oder zweiten
Radzylinder geleiteten hydraulischen Fluids zu regeln/steuern, eine
mit dem ersten hydraulischen Kreis verbundenen Hubsimulator, der
unter Verwendung des von der fahrerbetätigten hydraulischen Druckquelle
abgegebenen hydraulischen Fluids eine Reaktionskraft entsprechend
der Betätigung des Bremsbetätigungselements erzeugt,
ein Simulatorabtrennventil, das die Strömung des hydraulischen
Fluids zum Hubsimulator steuert, und eine Steuereinheit, die den
Auf/Zu-Zustand des Simulatorabtrennventils und den Druckregel-/Drucksteuermechanismus
steuert. Die fahrerbetätigte hydraulische Druckquelle weist
eine zwischen der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
und dem zweiten hydraulischen Kreis vorgesehene und mit der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle und dem zweiten hydraulischen Kreis verbundene
erste hydraulische Druckerzeugungseinheit auf, die unter Verwendung
des in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
unter Druck gesetzten hydrauli schen Fluids einen hydraulischen Druck
erzeugt, der die Kraft verstärkt, mit der das Bremsbetätigungselement
betätig wird, und eine mit dem ersten hydraulischen Kreis
verbundene zweite hydraulische Druckerzeugungseinheit, die einen
hydraulischen Druck erzeugt, der der Summe aus der Kraft, mit der
das Bremsbetätigungselement betätigt wird, und
dem in der ersten hydraulischen Druckerzeugungseinheit erzeugten
hydraulischen Druck entspricht. Wenn der Druckregel-/Drucksteuermechanismus
unter Verwendung des hydraulischen Drucks des hydraulischen Fluids
in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle den
an den ersten Radzylinder und zweiten Radzylinder angelegten hydraulischen Druck
regelt/steuert, schließt die Steuereinheit das Simulatorabtrennventil,
wenn der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle unter einen vorgegebenen Wert fällt.
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Bei
der oben beschriebenen Bremsanlage strömt das hydraulische
Fluid, wenn das Bremsbetätigungselement betätigt
wird und das Simulatorabtrennventil offen ist, in den Hubsimulator,
wodurch eine Reaktionskraft entsprechend der Betätigung
des Bremsbetätigungselements erzeugt wird. Da das in den
Hubsimulator strömende hydraulische Fluid von der zweiten
hydraulischen Druckerzeugungseinheit der fahrerbetätigten
hydraulischen Druckquelle abgegeben wird, nimmt das Volumen der
zweiten hydraulischen Druckerzeugungseinheit dabei ab. Dementsprechend
wird das Bremsbetätigungselement durch die Betätigungskraft,
mit der das Bremsbetätigungselement betätigt wird,
bewegt und nimmt das Volumen der ersten hydraulischen Druckerzeugungseinheit,
die den hydraulischen Druck erzeugt, der die Betätigungskraft
verstärkt, zu. Daher fällt der in der ersten hydraulischen
Druckerzeugungseinheit erzeugte hydraulische Druck ab und gibt die
fremdkraftbetätigte hydraulische Druckquelle weiterhin
hydraulisches Fluid ab, um den Abfall zu kompensieren.
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Bei
der oben beschriebenen Bremsanlage wird das unter Druck gesetzte
hydraulische Fluid in der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle dazu verwendet, den hydraulischen Druck über
den hydraulischen Kreis zum Radzylinder zu übertragen. Bei
einer häufigen Bremsbetätigung wird daher das hydraulische
Fluid allein durch die zugeführte Antriebsleistung nicht
ausreichend unter Druck gesetzt. Dementsprechend wird davon ausgegangen,
dass der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter den minimalen hydraulischen Druckwert
fällt, der erforderlich ist, um den Bremsvorgang unter
Verwendung hauptsächlich der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle auszuführen. In so einem Fall
beispielsweise regelt/steuert der Druckregel-/Drucksteuermechanismus
den an den Radzylinder angelegten hydraulischen Druck unter Verwendung
des von der fahrerbetätigten hydraulischen Druckquelle über
den hydraulischen Kreis abgegebenen hydraulischen Fluids. Wenn die
Versorgungsquelle des hydraulischen Fluids, das den hydraulischen
Druck übertägt, während des Bremsvorgangs von
der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle auf
die fahrerbetätigte hydraulische Druckquelle geschaltet
wird, bekommt der Fahrer ein ungewöhnliches Bremsgefühl.
In diesem Fall kann der minimale hydraulische Druckwert, der erforderlich
ist, um den Bremsvorgang unter Verwendung hauptsächlich
der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle auszuführen,
als ein Schwellenwert betrachtet werden, der verwendet wird, wenn
die Hauptversorgungsquelle des hydraulischen Fluids, das den hydraulischen
Druck überträgt, während des Bremsvorgangs
von der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
auf die fahrerbetätigte hydraulische Druckquelle umgeschaltet
wird.
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Daher
wird gemäß den oben beschriebenen Aspekten der
Erfindung das Simulatorabtrennventil geschlossen, wenn der hydraulische
Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter den vorgegebenen Wert fällt.
Somit wird verhindert, dass das hydraulische Fluid in den Hubsimulator
strömt, und die von der zweiten hydraulischen Druckerzeugungseinheit der
fahrerbetätigten hydraulischen Druckquelle abgegebene hydraulische
Fluidmenge verringert. Daher kann eine Änderung des Volumens
der zweiten hydraulischen Druckerzeugungseinheit verhindert werden.
Dementsprechend wird eine Änderung des Volumens der ersten
hydraulischen Druckerzeugungseinheit verhindert und die von der
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle an die erste
hydraulische Druckerzeugungseinheit abgegebene hydraulische Fluidmenge
verringert. Daher kann ein Abfall des Drucks des in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter Druck gesetzten hydraulischen Fluids
verhindert werden. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass die
Versorgungsquelle für das hydraulische Fluid, das den hydraulischen Druck überträgt,
während des Bremsvorgangs von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle auf die fahrerbetätigte hydraulische
Druckquelle umgeschaltet wird, wodurch das Bremsgefühl
verbessert wird. In diesem Fall kann der vorgegebene Wert auf einen
Wert gesetzt sein, der größer ist als der minimale
hydraulische Druckwert, der erforderlich ist, um den Bremsvorgang
hauptsächlich unter Verwendung der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle durchzuführen. Der vorgegebene
Wert kann zudem auf einen Wert gesetzt sein, der kleiner ist als der
hydraulische Druckwert, bei dem die Druckbeaufschlagung unter Verwendung
der Antriebsleistung beginnt, weil der hydraulische Druck des hydraulischen
Fluids in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
abfällt. Der vorgegebene Wert kann unter Berücksichtigung
einer durch das Schließen des Simulatorabtrennventils bedingten
Abnahme des Hubs des Bremsbetätigungselements und eines
Abfalls des hydraulischen Drucks des hydraulischen Fluids in der
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle aufgrund
einer durch das Öffnen des Simulatorabtrennventils verursachten
Zunahme des zum Hubsimulator gelieferten hydraulischen Fluids empirisch
festgelegt werden.
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Die
Bremsanlage kann des Weiteren eine Betätigungserfassungseinheit
aufweisen, die die Anzahl der Male erfasst, an denen das Bremsbetätigungselement
betätigt wird. Die Steuereinheit kann das Simulatorabtrennventil
schließen, wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Male,
an denen das Bremsbetätigungselement betätigt
wird, innerhalb einer vorgegebenen Dauer größer-gleich
einem vorgegebenen Wert ist. Die Menge des von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle abgegebenen hydraulischen Fluids nimmt
mit einer Zunahme der Anzahl der Male zu, an denen das Bremsbetätigungselement
betätigt wird. Wenn die Anzahl der Male, an denen das Bremsbetätigungselement
betätigt wird, innerhalb der vorgegebenen Dauer zu groß ist,
wird das hydraulische Fluid allein durch die zugeführte
Antriebsleistung daher nicht mehr ausreichend unter Druck gesetzt.
Dementsprechend nimmt die Wahrscheinlickeit dafür zu, dass
der hydraulische Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle abfällt. Wenn bestimmt wird,
dass die Anzahl der Male, an denen das Bremsbetätigungselement
betätigt wird, innerhalb der vorgegebenen Dauer größer-gleich
dem vorgegebenen Wert ist, wird daher das Simulatorabtrennventil
geschlossen. Auf diese Weise kann ein hydraulischer Druckabfall
in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle verhindert
werden. In diesem Fall kann die vorgegebene Anzahl von Malen unter
Berücksichtigung des Grads, in dem das hydraulische Fluid
in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle unter
der zugeführten Antriebsleistung unter Druck gesetzt werden
kann, un der Menge des von der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle bei jeder Betätigung des Bremsbetätigungselements
abgegebenen hydraulischen Fluids empirisch festgelegt werden.
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Ein
dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Bremsanlage, die auf
der Grundlage eines hydraulischen Drucks eines hydraulischen Fluids
die an Räder angelegten Bremskräfte regelt/steuert.
Die Bremsanlage umfasst eine fahrerbetätigte hydraulische
Druckquelle, die das hydraulische Fluid ensprechend dem Grad der
Betätigung eines Bremsbetätigungselements durch
einen Fahrer unter Druck setzt, eine fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle, die in der Lage ist, das durch Energiezufuhr
unter Druck gesetzte hydraulische Fluid unabhängig von einer
Betätigung des Bremsbetätigungselements abzugeben,
eine Betätigungserfassungseinheit, die die Anzahl der Male
erfasst, an denen das Bremstätigungselement betätigt
wird, einen ersten hydraulischen Kreis, der die fahrerbetätigte
hydraulische Druckquelle mit einem ein erstes Rad mit einer Bremskraft
beaufschlagenden ersten Radzylinder verbindet und in dem ein Kanal
ausgebildet ist, über den der hydraulische Druck des hydraulischen
Fluids in der fahrerbetätigten hydraulischen Druckquelle
an den ersten Radzylinder angelegt wird, einen zweiten hydraulischen
Kreis, der die fahrerbetätigte hydraulische Druckquelle
mit einem ein vom ersten Rad verschiedenes zweites Rad mit einer
Bremskraft beaufschlagenden zweiten Radzylinder verbindet und in dem
ein Kanal ausgebildet ist, über den der hydraulische Druck
des hydraulischen Fluids in der fahrerbetätigten hydraulischen
Druckquelle an den zweiten Radzylinder angelegt wird, einen dritten
hydraulischen Kreis, der die fremdkraftbetätigte hydraulische Druckquelle
mit dem ersten Radzylinder und dem zweiten Radzylinder verbindet
und in dem ein Kanal ausgebildet ist, über den der hydraulische
Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle an den ersten Radzylinder und den zweiten
Radzylinder angelegt wird, einen Druckregel-/Drucksteuermechanismus,
der den Kanal schaltet, durch welchen den das von der fahrerbetätigten
hydraulischen Druckquelle und/oder fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle abgegebene hydraulische Fluid strömt,
um dadurch den an den ersten Radzylinder und/oder zweiten Radzylinder
angelegten hydraulischen Druck des hydraulischen Fluids zu regeln/steuern,
einen mit dem ersten hydraulischen Kreis verbundenen Hubsimulator,
der unter Verwendung des von der fahrerbetätigten hydraulischen
Druckquelle abgegebenen hydraulischen Fluids eine Reaktionskraft
entsprechend der Betätigung des Bremsbetätigungselements
erzeugt, ein Simulatorabtrenn ventil, das eine Strömung
des hydraulischen Fluids in den Hubsimulator steuert, und eine Steuereinheit,
die den Auf/Zu-Zustand des Simulatorabtrennventils und den Druckregel-/Drucksteuermechanismus
steuert. Die fahrerbetätigte hydraulische Druckquelle umfasst
eine zwischen der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
und dem zweiten hydraulischen Kreis vorgesehene und mit der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle und dem zweiten hydraulischen Kreis verbundene
erste hydraulische Druckerzeugungseinheit, die unter Verwendung
des in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle
unter Druck gesetzten hydraulischen Fluids einen hydraulischen Druck
erzeugt, der die Kraft verstärkt, mit der das Bremsbetätigungselement
betätigt wird, und eine mit dem ersten hydraulischen Kreis
verbundene zweite hydraulische Druckerzeugungseinheit, die einen
hydraulischen Druck erzeugt, der der Summe aus der Kraft, mit der das
Bremsbetätigungselement betätigt wird, und dem
in der ersten hydraulischen Druckerzeugungseinheit erzeugten hydraulischen
Druck entspricht. Wenn der Druckregel-/Drucksteuermechanismus unter
Verwendung des hydraulischen Drucks des hydraulischen Fluids in
der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle den
an den ersten Radzylinder und zweiten Radzylinder angelegtten hydraulischen
Druck regelt/steuert, schließt die Steuereinheit das Simulatorabtrennventil,
wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Male, an denen das Bremstätigungselement
betätigt wird, innerhalb der vorgegebenen Dauer größer-gleich
dem vorgegebenen Wert ist.
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Gemäß dem
dritten Aspekt der Erfindung wird das Simulatorabtrennventil geschlossen,
wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Male, an denen das Bremsbetätigungselement
betätigt wird, innerhalb der vorgegebenen Dauer größer-gleich
dem vorgegebenen Wert ist. Damit wird verhindert, dass das hydraulische
Fluid in den Hubsimulator strömt, und die von der zweiten
hydraulischen Druckerzeugungseinheit der fahrerbetätigten
hydraulischen Druckquelle abgegebene Menge des hydraulischen Fluids
abnimmt. Dementsprechend wird eine Änderung des Volumens
der zweiten hydraulischen Druckerzeugungseinheit verhindert. Daher
wird auch eine Änderung des Volumens der ersten hydraulischen
Druckerzeugungseinheit verhindert und die von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle an die erste hydraulische Druckerzeugungseinheit
abgegebene die Menge des hydraulischen Fluids verringert. Somit
wird ein Abfall des Drucks des in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter Druck gesetzten hydraulischen Fluids verhindert.
Im Ergebnis kann verhindert werden, dass die Versorgungsquelle für
das hydraulische Fluid, das den hydraulischen Druck überträgt,
während des Bremsvorgangs von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle auf die fahrerbetätigte hydraulische
Druckquelle umgeschaltet wird, wodurch das Bremsgefühl
verbessert wird. Außerdem kann das Simulatorabtrennventil
selbst dann bei Bedarf geschlossen werden, wenn keine Einheit vorgesehen ist,
die den hydraulischen Druck des hydraulischen Fluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle erfasst. Im Ergebnis werden die Anzahl der
Komponenten der Vorrichtung und die Kosten gering gehalten.
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Die
Bremsanlage kann des Weiteren einen Hubsensor aufweisen, der einen
Hub des Bremsbetätigungselements erfasst. Die Steuereinheit
kann das Simulatorabtrennventil schließen, wenn der Hub des
Bremsbetätigungselements einen vorgegebenen Wert erreicht.
Somit wird innerhalb einer Dauer zwischen dem Beginn der Betätigung
des Bremsbetätigungselements bis zum Schließen
des Simulatorabtrennventils ein vorgegebener Hub erreicht. Im Ergebnis
kann ein ungewöhnliches Bremsgefühl eingeschränkt
werden, das der Fahrer bekommt, wenn das Simulatorabtrennventil
geschlossen wird.
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Die
Steuereinheit kann eine Fahrbahnzustandserfassungseinheit aufweisen,
die nach der Einleitung einer Antiblockierregelung den mit dem Radschupf
korrelierenden Fahrbahnzustand schätzt. Die Steuereinheit ändert
den Zeitpunkt, an dem das Simulatorabtrennventil geschlossen wird,
in Abhängigkeit vom Fahrbahnzustand. Wenn die Antiblockierregelung
eingeleitet wird, bekommt der Fahrer ein Bremsgefühl, das
von dem Bremsgefühl verschieden ist, das der Fahrer während
einer regulären Bremsregelung/Bremssteuerung/Bremsregelung
bekommt. Dementsprechend ist die Notwendigkeit, mittels des Hubsimulators
eine Reaktionskraft zu erzeugten, geringer. Die Größe
der Bremskraft, bei der die Antiblockierregelung eingeleitet wird,
und der Zeitpunkt, an dem die Antiblockierregelung eingeleitet wird,
variieren in Abhängigkeit vom Fahrbahnzustand. Während
der Antiblockierregelung wird daher der Zeitpunkt, an dem das Simulatorabtrennventil
geschlossen wird, in Abhängigkeit vom Fahrbahnzustand geändert.
Auf diese Weise kann ein ungewöhnliches Bremsgefühl
verhindert werden, das der Fahrer bekommt, wenn das Simulatorabtrennventil
geschlossen wird, während die im Hubsimulator verbrauchte
Bremsfluidmenge verhindert wird.
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Die
Bremsanlage kann weiter einen Hubsensor aufweisen, der einen Hub
des Bremsbetätigungselements erfasst, und einen hydraulischen
Drucksensor, der den hydraulischen Druck erfasst, der an den ersten
Radzylinder und/oder zweiten Radzylinder angelegt wird. Die Fahrbahnzustandserfassungseinheit kann
den Reibungskoeffizienten zwischen dem Rad und der Fahrbahn auf
der Grundlage eines Druckabbaustartdrucks, bei dem der durch den
hydraulischen Drucksensor erfasste hydraulischen Druck abzufallen
beginnt, nachdem die Antiblockierregelung eingeleitet wurde, und
den geschätzten Reibungskoeffizienten als den Fahrbahnzustand
verwenden. Die Steuereinheit kann das Simulatorabtrennventil schließen,
wenn der Hub des Bremsbetätigungselements einen auf der
Grundlage des Reibungskoeffizienten festgelegten vorgegebenen Wert
erreicht.
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Der
Zeitpunkt, an dem das Rad blockiert, variiert in Abhängigkeit
vom Reibungskoeffizienten zwischen dem Rad und der Fahrbahn und
dem hydraulischen Druck zum Erzeugen einer Bremskraft. Bei der Antiblockierregelung
wird der hydraulische Druck im Radzylinder temporär verringert,
um ein Blockieren des Rades zu beseitigen. Daher wird gemäß dem oben
beschriebenen Aspekt der Erfindung der Reibungskoeffizient zwischen
dem Rad und der Fahrbahn auf der Grundlage des Druckabbaustartdrucks abgeschätzt.
Wenn der Reibungskoeffizient hoch und der Hub des Bremsbetätigungselements,
der bis zum Beginn der Antiblockierregelung erreicht wird, groß ist,
ist der Hub, der bis zum Schließen des Simulatorabtrennventils
erreicht wird, daher vergrößert. Wenn der Reibungskoeffizient
niedrig und der Hub des Bremsbetätigungselements, der bis
zum Beginn der Antiblockierregelung erreicht wird, klein ist, ist
der Hub, der bis zum Schließen des Simulatorabtrennventils
erreicht wird, daher verringert.
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Die
Erfindung lässt sich in anderer Weise beschreiben, z. B.
als Programm, System oder Fahrzeug.
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Dank
der Bremsanlage gemäß den oben beschriebenen Aspekten
der Erfindung kann das Bremsgefühl verbessert werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
oben genannten und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
anhand der beigefügten Zeichnungen verständlich,
wobei dieselben oder entsprechende Abschnitte mit denselben Bezugszeichen
gekennzeichnet sind und wobei:
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1 eine
Systemdarstellung ist, die eine Bremsanlage gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ein
Ablaufschema zur Beschreibung einer Steuerroutine ist, die in einem
Modus der kooperativen Bremsregelung ausgeführt wird;
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3 ein
Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Bremsfluidmenge in
einem Speicher und dem Druck im Speicher zeigt;
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4 ein
Ablaufschema zur Beschreibung einer Routine zum Verhindern einer
Bremsfluidströmung in einen Hubsimulator gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
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5 ein
Ablaufschema zur Beschreibung einer Routine zum Verhindern einer
Bremsfluidströmung in einen Hubsimulator einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung ist;
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6 ein
Ablaufschema zur Beschreibung einer Routine zum Bestimmen des Zeitpunkts
zum Schließen eines Simulatorabtrennventils gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung ist;
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7 ein
Ablaufschema ist, das Einzelheiten einer Routine zum Bestimmen des
Zeitpunkts, an dem das Simulatorabtrennventil geschlossen wird, zeigt;
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8 ein
Diagramm ist, das die zeitliche Änderung des Radzylinderdrucks
während einer ABS-Regelung zeigt;
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9 ein
Diagramm ist, das die Beziehung zwischen einem Druckabbaustartdruck
Pd und einem geschätzten Reibungskoeffizienten μ zeigt;
und
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10 ein
Diagramm ist, das die Beziehung zwischen dem geschätzten
Reibungskoeffizienten μ und einem Weg zeigt, der in der
der Dauer erzielt werden darf, bis das Simulatorabtrennventil geschlossen
ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Bei der Beschreibung der Zeichnungen sind dieselben Elemente mit
denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Elemente mit denselben
Bezugszeichen werden daher nur einmal beschrieben.
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Zunächst
wird eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 1 ist
eine Systemdarstellung, die eine Bremsanlage 20 gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die in 1 gezeigte
Bremsanlage 20 bildet ein elektronisch gesteuertes Bremssystem
für ein Fahrzeug und regelt/steuert die auf die vier Räder
eines Fahrzeugs ausgeübten Bremskräfte. Die Bremsanlage 20 gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise
in einem Hybridfahrzeug eingebaut, das mit einem Elektromotor und
einer Brennkraftmaschine als Antriebskraftquellen ausgestattet ist.
Bei einem derartigen Hybridfahrzeug kann sowohl eine generatorische
Bremssteuerung/Bremsregelung als auch eine hydraulische Bremssteuerung/Bremsregelung
ausgeführt werden, um das Fahrzeug zu bremsen. Bei der
generatorischen Bremssteuerung/Bremsregelung wird zur Bremsung des
Fahrzeugs die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie
umgewandelt. Die Bremsanlage 20 führt die hydraulische
Bremssteuerung/Bremsregelung aus. Bei dem Fahrzeug gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung kann eine kooperative Bremsregelung
ausgeführt werden. Bei der kooperativen Bremsregelung werden
die generatorische Bremssteuerung und die hydraulische Bremsregelung
kombiniert, um eine gewünschte Bremskraft zu erzeugen.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, weist die Bremsanlage 20 Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL,
die als Bremskrafterzeugungsmechanismen dienen, die an den (nicht
gezeigten) vier Rädern vorgesehen sind, eine Hauptzylindereinheit 10,
eine fremdkraftbetätigte hydraulische Druckquelle 30 und
einen hydraulischen Aktor 40 auf.
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Die
Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL erzeugen
Bremskräfte an einem rechten Vorderrad, einem linken Vorderrad,
einem rechten Hinterrad bzw. einem linken Hinterrad des Fahrzeugs.
Die Hauptzylindereinheit 10, die als eine fahrerbetätigte
hydraulische Druckquelle dient, speist die Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL mit
Bremsfluid, das entsprechend dem Grad der Betätigung eines
Bremspedals 24, das als ein Bremsbetätigungselement
dient, vom Fahrer unter Druck gesetzt wird. Die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle 30 gibt unabhängig von
einer Betätigung des Bremspedals 24 durch den
Fahrer das Bremsfluid, das als hydraulisches Fluid verwendet und
durch Energiezufuhr unter Druck gesetzt wird, an die Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL ab.
Der hydraulische Aktor 40 regelt/steuert bedarfsabhängig
den hydraulischen Druck des von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 oder von der Hauptzylindereinheit 10 bereitgestellten Bremsfluids
und leitet das Bremsfluid dann zu den Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL.
Auf diese Weise werden die Bremskräfte, die durch die Hydraulikdruckbremsbetätigung
an den jeweiligen Rädern erzeugt werden, geregelt/gesteuert. In
der ersten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Elemente,
die ein Radzylinderdrucksteuer-/Radzylinderdruckregelsystem bilden,
die fremdkraftbetätigte hydraulische Druckquelle 30 und
den hydraulischen Aktor 40. Wie vorstehend erwähnt,
regelt/steuert die Bremsanlage 20 die an den Rädern erzeugten
Bremskräfte auf der Grundlage des Drucks des Bremsfluids.
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Die
Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL,
die Hauptzylindereinheit 10, die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle 30 und der hydraulische Aktor 40 werden
nachstehend näher beschrieben. Die Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL umfassen
Bremsscheiben 22 und Radzylinder 23FR, 23FL, 23RR und 23RL,
die jeweils in einem Bremssattel integriert sind. Die Radzylinder 23FR bis 23RL sind über
Fluidkanäle mit dem hydraulischen Aktor 40 verbunden.
Die Radzy linder 23FR bis 23RL werden im Folgenden,
wo zweckmäßig, insgesamt als ”Radzylinder 23” bezeichnet.
Wie oben beschrieben dient der hydraulische Aktor 40 als
ein Druckregel-/Drucksteuermechanismus, der durch ein Schalten der
Wege des von der Hauptzylindereinheit 10 und/oder der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 bereitgestellten Bremsfluids
den Druck des zum Radzylinder 23 geleiteten Bremsfluids
regelt/steuert. Der hydraulische Aktor 40 weist einen hydraulischen
Drucksensor und mehrere Steuerventile zum Schalten der Wege des
Bremsfluids und zum Sperren der Wege auf. Die Einzelheiten des hydraulischen
Aktors 40 werden an späterer Stelle näher
beschrieben. Der hydraulische Aktor 40 gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung weist einen Teil eines
hydraulischen Kreises auf, der aus mehreren Fluidkanälen
gebildet ist, die eine Verbindung zwischen der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 oder der Hauptzylindereinheit 10 und
dem Radzylinder 23 vorsehen und die den Druck des Bremsfluids in
der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 oder
der Hauptzylindereinheit 10 auf die Radzylinder 23 übertragen.
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Bei
den Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR und 21RL werden,
wenn das Bremsfluid aus dem hydraulischen Aktor 40 zu den
Radzylindern 23 geliefert wird, Bremsklötze, die
als Reibelemente dienen, gegen die Bremsscheiben 22 gedrückt,
die sich mit den Rädern drehen. Auf diese Weise wird an jedem
Rad eine Bremskraft erzeugt. In der ersten Ausführungsform
der Erfindung werden die Scheibenbremseinheiten 21FR bis 21RL verwendet.
Alternativ dazu können andere Bremskrafterzeugungsmechanismen,
die Radzylinder enthalten, beispielsweise Trommelbremseinheiten,
verwendet werden.
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In
der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Hauptzylindereinheit 10 mit
einem hydraulischen Druckverstärker 31 versehen.
Die Hauptzylindereinheit 10 weist den hydraulischen Druckverstärker 31,
einen Hauptzylinder 32, einen Regler 33 und einen
Ausgleichsbehälter 34 auf. Der hydraulische Druckverstärker 31 ist
mit dem Bremspedal 24 verbunden. Der hydraulische Druckverstärker 31 verstärkt
die auf das Bremspedal 24 ausgeübte Pedalbetätigungskraft
und überträgt die verstärkte Pedalbetätigungskraft
auf den Hauptzylinder 32. Auf diese Weise wird das hydraulische
Fluid mit Druck beaufschlagt. Die Pedalbetätigungskraft
wird verstärkt, indem das Bremsfluid von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 über den Regler 33 zum hydraulischen
Druckverstärker 31 geleitet wird. Dann erzeugt
der Hauptzylinder 32 einen Hauptzylinderdruck entsprechend
einem Wert, der durch eine vorgegebene mehrfache Verstärkung
der Pedalbetätigungskraft erhalten wird.
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Der
Ausgleichsbehälter 34, der das Bremsfluid speichert,
ist oberhalb des Hauptzylinders 32 und des Reglers 33 vorgesehen.
Der Hauptzylinder 32 kommuniziert mit dem Ausgleichsbehälter 34, wenn
das Bremspedal 24 nicht betätigt ist. Der Regler 33 kommuniziert
sowohl mit dem Ausgleichsbehälter 34 als auch
einem Speicher 35 der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30. Der Regler 33 erzeugt einen Fluidddruck,
der im Wesentlichen gleich einem Wert ist, der durch Multiplikation
des Hauptzylinderdrucks mit einem vorgegebenen Verhältnis
erhalten wird, wobei der Ausgleichsbehälter 34 als
eine Niederdruckquelle und der Speicher 35 als eine Hochdruckquelle
dient. Im Folgenden wird der hydraulische Druck im Regler 33,
wo zweckmäßig, als ”Reglerdruck” bezeichnet.
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Die
Hauptzylindereinheit 10 gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung weist den hydraulischen Druckverstärker 31 und
den Hauptzylinder 32 auf. Der hydraulische Druckverstärker 31 dient als
eine erste hydraulische Druckerzeugungseinheit, die unter Verwendung
des in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 unter
Druck gesetzten Bremsfluids einen hydraulischen Druck erzeugt, der die
Kraft verstärkt, mit der das Bremspedal 24 betätigt
wird. Der Hauptzylinder 32 ist mit einer Hauptzylinderleitung 37 verbunden,
der zu dem später näher beschriebenen Hubsimulator 69 führt,
und erzeugt einen hydraulischen Druck, der der Summe aus der Kraft,
mit der das Bremspedal 24 betätigt wird, und dem
hydraulischen Druck entspricht, der im hydraulischen Druckverstärker 31 erzeugt
wird.
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Die
fremdkraftbetätigte hydraulische Druckquelle 30 weist
den Speicher 35 und eine Pumpe 36 auf. Der Speicher 35 wandelt
die Druckenergie des durch die Pumpe 36 unter Druck gesetzten
Bremsfluids in eine Druckenergie eines Füllgases, z. B.
Stickstoff, um, wobei der Druck bei etwa 14 MPa bis etwa 22 MPa
liegt, und speichert die Druckenergie. Die Pumpe 36 umfasst
einen Motor 36a, der als eine Antriebskraftquelle dient.
Der Einlass der Pumpe 36 ist mit dem Ausgleichsbehälter 34 verbunden,
während der Auslass mit dem Speicher 35 verbunden
ist. Der Speicher 35 ist des Weiteren mit ei nem in der
Hauptzylindereinheit 10 vorgesehenen Druckbegrenzungsventil 35a verbunden.
Wenn der Druck des Bremsfluids im Speicher 35 regelwidrig
ansteigt und beispielsweise etwa 25 MPa erreicht, öffnet
das Druckbegrenzungsventil 35a, wodurch Bremsfluid unter
einem hohen Druck zum Ausgleichsbehälter 34 zurück
strömt.
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Wie
oben beschrieben, weist die Bremsanlage 20 den Hauptzylinder 32,
den Regler 33 und den Speicher 35 auf, die als
Bremsfluidversorgungsquellen dienen, aus denen das Bremsfluid zum
Radzylinder 23 geleitet wird. Die Hauptzylinderleitung 37 ist mit
dem Hauptzylinder 32 verbunden. Eine Reglerleitung 38 ist
mit dem Regler 33 verbunden. Eine Speicherleitung 39 ist
mit dem Speicher 35 verbunden. Die Hauptzylinderleitung 37,
die Reglerleitung 38 und die Speicherleitung 39 sind
mit dem hydraulischen Aktor 40 verbunden.
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Der
hydraulische Aktor 40 weist einen Aktorblock auf, in dem
eine Vielzahl von Kanälen ausgebildet sind, die als hydraulische
Kreise dienen, und eine Vielzahl von elektromagnetisch angesteuerten
Ventilen. Beispiele für die im Aktorblock ausgebildeten
Kanäle sind Einzelkanäle 41, 42, 43 und 44 und
ein Hauptkanal 45. Die Einzelkanäle 41, 42, 43 und 44 zweigen
vom Hauptkanal 45 ab und sind mit den Radzylindern 23FR, 23FL, 23RR und 23RL der Scheibenbremseinheiten 21FR, 21FL, 21RR bzw. 21RL verbunden.
Auf diese Weise ist eine Verbindung zwischen den Radzylindern 23 und
dem Hauptkanal 45 vorgesehen.
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In
einem mittleren Abschnitt der Einzelkanäle 41, 42, 43 und 44 ist
jeweils ein ABS-Halteventil 51, 52, 53 bzw. 54 vorgesehen.
Jedes der ABS-Halteventile 51, 52, 53 und 54 weist
einen EIN/AUS-gesteuerten Elektromagneten und eine Feder auf und ist
ein stromlos offenes elektromagnetisch angesteuertes Ventil, das
dann offen ist, wenn der Elektromagnet nicht mit elektrischem Strom
versorgt wird. Jedes der ABS-Halteventile 51 bis 54 gestattet
eine Bremsfluidströmung in beide Richtungen, wenn es offen
ist. Jedes der ABS-Halteventile 51 bis 54 gestattet
im Besonderen eine Bremsfluidströmung von der Hauptkanal 45 zum
Radzylinder 23 wie auch eine Bremsfluidströmung
vom Radzylinder 23 zur Hauptkanal 45. Wenn die
Elektromagnete mit elektrischem Strom versorgt werden und die ABS-Halteventile 51 bis 54 geschlossen
sind, ist die Bremsfluidströmung durch die Einzelkanäle 41 bis 44 unterbrochen.
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Die
Radzylinder 23 sind des Weiteren über Druckabbaukanäle 46, 47, 48 und 49,
die mit den Einzelkanälen 41, 42, 43 bzw. 44 verbunden
sind, mit einem Ausgleichsbehälterkanal 55 verbunden.
In einem mittleren Abschnitt der Druckabbaukanäle 46, 47, 48 und 49 ist
jeweils ein ABS-Druckabbauventil 56, 57, 58 bzw. 59 vorgesehen.
Jedes der ABS-Druckabbauventile 56 bis 59 weist
einen EIN/AUS-gesteuerten Elektromagneten und eine Feder auf und
ist ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch angesteuertes Ventil,
das geschlossen ist, wenn der Elektromagnet nicht mit elektrischem Strom
versorgt wird. Wenn die ABS-Druckabbauventile 56 bis 59 geschlossen
sind, ist eine Bremsfluidströmung durch die Druckabbaukanäle 46 bis 49 unterbrochen.
Wenn die Elektromagnete mit elektrischem Strom versorgt werden und
die ABS-Druckabbauventile 56 bis 59 offen sind,
strömt das Bremsfluid durch die Druckabbaukanäle 46 bis 49 und
strömt das Bremsfluid aus den Radzylindern 23 über
die Druckabbaukanäle 46 bis 49 und den
Ausgleichsbehälterkanal 55 zum Ausgleichsbehälter 34 zurück. Der
Ausgleichsbehälterkanal 55 ist über einen
Ausgleichsbehälterkanal 77 mit dem Ausgleichsbehälter 34 der
Hauptzylindereinheit 10 verbunden.
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In
einem mittleren Abschnitt des Hauptkanals 45 ist ein Abtrennventil 60 vorgesehen.
Der Hauptkanal 45 ist, wenn das Abtrennventil 60 geschlossen
ist, in einen ersten Kanal 45a, der mit den Einzelkanälen 41 und 42 verbunden
ist, und in einen zweiten Kanal 45b unterteilt, der mit
den Einzelkanälen 43 und 44 verbunden
ist. Der erste Kanal 45a ist über die Einzelkanäle 41 und 42 mit
den Radzylindern 23FR bzw. 23FL für die
Vorderräder verbunden. Der zweite Kanal 45b ist über
die Einzelkanäle 43 und 44 mit den Radzylindern 23RR bzw. 23RL für
die Hinterräder verbunden.
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Das
Abtrennventil 60 weist einen EIN/AUS-gesteuerten Elektromagneten
und eine Feder auf und ist ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch
angesteuertes Ventil, das geschlossen ist, wenn der Elektromagnet
nicht mit elektrischem Strom versorgt wird. Wenn das Abtrennventil 60 geschlossen
ist, ist eine Bremsfluidströmung durch die Hauptkanal 45 unterbrochen.
Wenn der Elektromagnet mit elektrischem Strom versorgt wird und
das Abtrennventil 60 offen ist, stömt Bremsfluid
zwischen dem ersten Kanal 45a und dem zweiten Kanal 45b in beide
Richtungen. Das Abtrennventil 60 steuert da her die Strömung
des hydraulischen Fluids zwischen dem ersten Kanal 45a und
dem zweiten Kanal 45b.
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Im
hydraulischen Aktor 40 sind ein Hauptkanal 61 und
ein Reglerkanal 62 ausgebildet, die mit dem Hauptkanal 45 kommunizieren.
Im Besonderen ist der Hauptkanal 61 mit dem ersten Kanal 45a des Hauptkanals 45 und
der Reglerkanal 62 mit dem zweiten Kanal 45b des
Hauptkanals 45 verbunden. Der Hauptkanal 61 ist
mit der Hauptzylinderleitung 37 verbunden, die mit dem
Hauptzylinder 32 verbunden ist. Der Reglerkanal 62 ist
mit der Reglerleitung 38 verbunden, die mit dem Regler 33 verbunden
ist.
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In
einem mittleren Abschnitt des Hauptkanals 61 ist ein Hauptzylinderabtrennventil 64 vorgesehen.
Das Hauptzylinderabtrennventil 64 weist einen EIN/AUS-gesteuerten
Elektromagneten und eine Feder auf und ist ein stromlos offenes
elektromagnetisch angesteuertes Ventil, das offen ist, wenn der Elektromagnet
nicht mit elektrischem Strom versorgt wird. Wenn das Hauptzylinderabtrennventil 64 offen ist,
strömt Bremsfluid zwischen dem Hauptzylinder 32 und
dem ersten Kanal 45a des Hauptkanals 45 in beide
Richtungen. Wenn der Elektromagnet mit elektrischem Strom versorgt
wird und das Hauptzylinderabtrennventil 64 geschlossen
ist, ist die Bremsfluidsströmung über den Hauptkanal 61 unterbrochen.
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An
einer Stelle stromaufwärts des Hauptzylinderabtrennventils 64 ist über
ein Simulatorabtrennventil 68 ein Hubsimulator 69 mit
dem Hauptkanal 61 verbunden. Das Simulatorabtrennventil 68 ist
im Besonderen in dem Kanal vorgesehen, der den Hauptzylinder 32 mit
dem Hubsimulator 69 verbindet. Das Simulatorabtrennventil 68 weist
einen EIN/AUS-gesteuerten Elektromagneten und eine Feder auf und ist
ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch angesteuertes Ventil,
das geschlossen ist, wenn der Elektromagnet nicht mit elektrischem
Strom versorgt wird. Wenn das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
ist, ist eine Bremsfluidströmung zwischen dem Simulatorabtrennventil 68 und
dem Hubsimulator 69 durch den Hauptkanal 61 unterbrochen.
Wenn der Elektromagnet mit elektrischem Strom versorgt wird und
das Simulatorabtrennventil 68 offen ist, strömt Bremsfluid
zwischen dem Hauptzylinder 32 und dem Hubsimulator 69 in
beide Richtungen.
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Der
Hubsimulator 69 weist eine Vielzahl von Kolben und eine
Vielzahl von Federn auf. Wenn das Simulatorabtrennventil 68 offen
ist, erzeugt der Hubsimulator 69 unter Verwendung des von
der Hauptzylindereinheit 10 bereitgestellten Bremsfluids
eine Reaktionskraft entsprechend der Betätigungskraft auf das
Bremspedal 24 durch den Fahrer. Vorzugsweise wird als Hubsimulator 69 ein
Hubsimulator mit einer mehrstufigen Federkennlinie verwendet, um
das Bremspedalbetätigungsgefühl des Fahrers zu
verbessern. Der Hubsimulator 69 gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung hat eine mehrstufige Federkennlinie.
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In
einem mittleren Abschnitt des Reglerkanals 62 ist ein Reglerabtrennventil 65 vorgesehen. Das
Reglerabtrennventil 65 weist ebenfalls einen EIN/AUS-gesteuerten
Elektromagneten und eine Feder auf und ist ein stromlos offenes
elektromagnetisch angesteuertes Ventil, das offen ist, wenn der Elektromagnet
nicht mit elektrischem Strom versorgt wird. Wenn das Reglerabtrennventil 65 offen
ist, strömt Bremsfluid zwischen dem Regler 33 und
dem zweiten Kanal 45b des Hauptkanals 45 in beide
Richtungen. Wenn der Elektromagnet mit elektrischem Strom versorgt
wird und das Reglerabtrennventil 65 geschlossen ist, ist
die Bremsfluidströmung durch den Reglerkanal 62 unterbrochen.
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In
der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Hauptzylinder 32 der
Hauptzylindereinheit 10 über einen ersten hydraulischen
Kreis, der die nachstehend beschriebenen Elemente aufweist, mit
den Radzylindern 23FR und 23FL für die
Vorderräder verbunden. Der erste hydraulische Kreis umfasst
die Hauptzylinderleitung 37, den Hauptkanal 61,
den ersten Kanal 45a des Hauptkanals 45, die Einzelkanäle 41 und 42,
etc., so dass der hydraulische Druck des Bremsfluids in der Hauptzylindereinheit 10 zu
den Radzylindern 23FR und 23FL für die
Vorderräder übertragen wird. Der hydraulische
Druckverstärker 31 und der Regler 33 der
Hauptzylindereinheit 10 sind über einen zweiten
hydraulischen Kreis, der die nachstehend beschriebenen Elemente
beinhaltet, mit den Radzylindern 23RR und 23RL für
die Hinterräder verbunden. Der zweite hydraulische Kreis
umfasst die Reglerleitung 38, den Reglerkanal 62,
den zweite Kanal 45b des Hauptkanals 45, die Einzelkanäle 43 und 44,
etc., so dass der hydraulische Druck des Bremsfluids in der Hauptzylindereinheit 10 zu den
Radzylindern 23RR und 23RL für die Hinterräder übertragen
werden kann.
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Der
dem Grad der Betätigung des Bremspedals 24 durch
den Fahrer entsprechend verstärkte hydraulische Druck in
der Hauptzylindereinheit 10 wird über den ersten
hydraulischen Kreis zu den Radzylindern 23FR und 23FL für
die Vorderräder übertragen. Der hydraulische Druck
in der Hauptzylindereinheit 10 wird über den zweiten
hydraulischen Kreis zu den Radzylindern 23RR und 23RL für
die Hinterräder übertragen. Somit wird in jedem
Radzylinder 23 eine Bremskraft entsprechend dem Grad der
Betätigung des Bremspedals 24 durch den Fahrer
erzeugt. Jeder Radzylinder 23 erzeugt demnach im Ansprechen
auf eine Versorgung mit Bremsfluid eine Bremskraft am Rad.
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Neben
dem Hauptkanal 61 und dem Reglerkanal 62 ist im
hydraulischen Aktor 40 ein Speicherkanal 63 ausgebildet.
Ein Ende des Speicherkanals 63 ist mit dem zweiten Kanal 45b des
Hauptkanals 45 verbunden, während das andere Ende
mit der Speicherleitung 39 verbunden ist, die mit dem Speicher 35 verbunden
ist.
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In
einem mittleren Abschnitt des Speicherkanals 63 ist ein
Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 vorgesehen. Der Speicherkanal 63 und
der zweite Kanal 45b des Hauptkanals 45 sind über
ein Druckabbau-Linearsteuerventil 67 mit dem Ausgleichsbehälterkanal 55 verbunden.
Das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und das Druckabbau-Linearsteuerventil 67 haben
jeweils einen Linear-Elektromagneten und eine Feder und sind ein
stromlos geschlossenes elektromagnetisch angesteuertes Ventil, das
geschlossen ist, wenn der Linear-Elektromagnet nicht mit elektrischem
Strom versorgt wird. Der Öffnungsgrad des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und
des Druckabbau-Linearsteuerventils 67 wird proportional
zur Größe des dem jeweilgen Linear-Elektromagneten
zugeführten elektrischen Stroms eingestellt.
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Die
den Rädern zugeordneten mehreren Radzylinder 23 teilen
sich das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66. Ähnlich
dazu teilen sich die mehreren Radzylinder 23 das Druckabbau-Linearsteuerventil 67.
Gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung sind das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und
das Druckabbau-Linearsteuerventil 67 im Besonderen als
ein den Radzylindern 23 zugeordnetes Steuerventilpaar vorgesehen,
das das von der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 den Radzylindern 23 zugeführte
hydraulische Fluid sowie das von den Radzylindern 23 zur
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 zurückströmende hydraulische
Fluid steuern.
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Die
Druckdifferenz zwischen dem Einlass und Auslass des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 entspricht
der Differenz zwischen dem Druck des Bremsfluids im Speicher 35 und
dem Druck des Bremsfluids im Hauptkanal 45. Die Druckdifferenz zwischen
dem Einlass und Auslass des Druckabbau-Linearsteuerventils 67 entspricht
der Differenz zwischen dem Druck des Bremsfluids im Hauptkanal 45 und
dem Druck des Bremsfluids im Ausgleichsbehälter 34.
Wenn die elektromagnetische Antriebskraft entsprechend dem elektrischem
Strom, der den Linear-Elektromagneten des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und
Druckabbau-Linearsteuerventils 67 zugeführt wird,
jeweils F1 beträgt, die Vorspannkraft der Federn des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und
Druckabbau-Linearsteuerventils 67 jeweils F2 beträgt,
und die Differenzdruckwirkkraft entsprechend der Druckdifferenz
zwischen dem Einlass und Auslass des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und Druckabbau-Linearsteuerventils 67 jeweils
F3 beträgt, gilt die Gleichung: F1 + F3 = F2. Dementsprechend
wird die Druckdifferenz zwischen dem Einlass und Auslass jedes des
Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und des Druckabbau-Linearsteuerventils 67 durch
eine ständige Regelung des elektrischen Stroms, der dem
Linear-Elektromagneten jedes des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und
des Druckabbau-Linearsteuerventils 67 zugeführt
wird, eingestellt.
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In
der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle 30 in der Lage, unabhängig
von einer Betätigung des Bremspedals 24 Bremsfluid
bereitzustellen, das durch Energiezufuhr unter Druck gesetzt wird,
und durch einen dritten hydraulischen Kreis, der die nachstehend
beschriebenen Elemente umfasst, mit den Radzylindern 23 für
die Vorder- und Hinterräder verbunden. Der dritte hydraulische
Kreis umfasst die Speicherleitung 39, den Speicherkanal 63,
den Hauptkanal 45, die Einzelkanäle 41 bis 44,
etc., so dass der hydraulische Druck des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 zu den Radzylindern 23 übertragen
wird.
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Der
hydraulische Aktor 40 umfasst die vorstehend beschriebenen
Kanäle sowie die ABS-Halteventile 51 bis 54,
die ABS-Druckabbauventile 56 bis 59, das Abtrennventil 60,
das Hauptzylinderabtrennventil 64, das Reglerabtrennventil 65,
das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66, das Druckabbau-Linearsteuerventil 67,
das Simulatorabtrennventil 68, einen Reglerdrucksensor 71,
einen Speicherdrucksensor 72, einen Steuerdrucksensor 73,
etc. Im hydraulischen Aktor 40 werden die Kanäle
des Bremsfluids, das von der Hauptzylindereinheit 10 und/oder
der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 bereitgestellt
wird, auf der Grundlage eines Steuersignals einer Brems-ECU 70 geschaltet.
Der hydraulische Aktor 40 regelt/steuert somit den zu den
Radzylindern 23 übertragenen hydraulischen Druck
des hydraulischen Fluids.
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Da
der zweite Kanal 45b des Hauptkanals 45 zwischen
dem Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und dem Druckabbau-Linearsteuerventil 67 vorgesehen
ist, ist der hydraulische Aktor 40 in der Lage, ungeachtet
dessen, ob das Abtrennventil 60 offen oder geschlossen
ist, den hydraulischen Druck im Radzylinder 23RR und 23RL für
die Hinterräder zu regeln/steuern. Wenn das Abtrennventil 60 offen
ist, ist der hydraulische Aktor 40 in der Lage, den hydraulischen
Druck in allen Radzylinder 23 unter Verwendung des hydraulischen
Drucks des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30 zu steuern.
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Bei
der Bremsanlage 20 werden die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle 30 und der hydraulische Aktor 40 durch
die Brems-ECU 70 gesteuert, die als eine Steuerung gemäß der
ersten Ausführungsform der Erfindung dient. Die Brems-ECU 70 ist
aus einem Mikroprozessor, der eine CPU aufweist, gebildet. Die Brems-ECU 70 weist
neben der CPU einen ROM, der verschiedene Programme speichert, einen
RAM, der Daten temporär speichert, einen Eingangsport,
einen Ausgangsport, einen Kommunikationsport, etc. auf. Die Brems-ECU 70 kommuniziert
mit einer (nicht gezeigten) Hybrid-ECU, etc. auf einer höheren
Ebene. Die Brems-ECU 70 steuert auf der Grundlage von Steuersignalen
der Hybrid-ECU und Signalen verschiedener Sensoren die Pumpe 36 der
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30,
die elektromagnetisch angesteuerten Ventile 51 bis 54, 56 bis 59, 60,
und 64 bis 68 an, die den hydraulischen Aktor 40 bilden.
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Der
Reglerdrucksensor 71, der Speicherdrucksensor 72 und
der Steuerdrucksensor 73 sind mit der Brems-ECU 70 verbunden.
Der Reglerdrucksensor 71 ist stromaufwärts des
Reglerabtrennventils 65 vorgesehen. Der Reglerdrucksensor 71 erfasst den
Druck des Bremsfluids im Reglerkanal 62, d. h. den Reglerdruck,
und übermittelt ein Signal, das den erfasssten Reglerdruck
angibt, an die Brems-ECU 70. Der Speicherdrucksensor 72 ist
stromaufwärts des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 vorgesehen. Der
Speicherdrucksensor 72 erfasst den Druck des Bremsfluids
im Speicherkanal, d. h. den Speicherdruck, und übermittelt
ein Signal, das den erfassten Speicherdruck angibt, an die Brems-ECU 70.
Der Steuerdrucksensor 73 erfasst den Druck des Bremsfluids
im ersten Kanal 45a des Hauptkanals 45 und übermittelt
ein Signal, das den erfassten Bremsfluiddruck angibt, an die Brems-ECU 70.
Die Signale, die die durch den Reglerdrucksensor 71, den
Speicherdrucksensor 72 und den Steuerdrucksensor 73 erfassten
Werte angeben, werden in bestimmten Zeitintervallen an die Brems-ECU 70 übermittelt
und in einem bestimmten Speicherbereich der Brems-ECU 70 gespeichert.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung haben der Reglerdrucksensor 71,
der Speicherdrucksensor 72 und der Steuerdrucksensor 73 jeweils
eine Selbstprüffunktion. Diese Sensoren bestimmen daher
individuell, ob eine Regelwidrigkeit aufgetreten ist, und übermitteln
ein Signal, das das Vorhandensein oder Fehlen einer Regelwidrigkeit
angibt, an die ECU 70.
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Wenn
das Abtrennventil 60 offen ist und der erste Kanal 45a und
der zweite Kanal 45b des Hauptkanals 45 miteinander
verbunden sind, gibt der vom Steuerdrucksensor 73 ausgegebene
Wert den niedrigeren hydraulischen Druck am Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und
den höheren hydraulischen Druck am Druckabbau-Linearsteuerventil 67 an. Dementsprechend
wird der vom Steuerdrucksensor 73 ausgegebene Wert zur
Ansteuerung des Druckaufbau-Linearsteuerventils 66 und
des Druckabbau-Linearsteuerventils 67 verwendet. Wenn das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und
das Druckabbau-Linearsteuerventil 67 beide geschlossen
sind und das Hauptzylinderabtrennventil 64 offen ist, gibt der
vom Steuerdrucksensor 73 ausgegebene Wert den Hauptzylinderdruck
an. Wenn das Abtrennventil 60 offen ist und der erste Kanal 45a und
der zweite Kanal 45b des Hauptkanals 45 miteinander
verbunden sind, die ABS-Halteventile 51 bis 54 offen,
die ABS-Druckabbauventile 56 bis 59 dagegen geschlossen
sind, gibt der vom Steuerdrucksensor 73 ausgegebene Wert
den hydraulischen Fluiddruck an, der an jedem der Radzylinder 23 anliegt,
d. h. den Radzylinderdruck.
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Zu
den mit der Brems-ECU 70 verbundenen Sensoren zählt
beispielsweise ein am Bremspedal 24 angebrachter Hubsensor 25.
Der Hubsensor 25 erfasst einen Bremspedalhub, der den Grad
der Betätigung des Bremspedals 24 darstellt, und übermittelt
ein Signal, das den erfassten Bremspedalhub angibt, an die Brems-ECU 70.
Der vom Hubsensor 25 ausgegebene Wert wird in bestimmten
Zeitintervallen an die Brems-ECU 70 übermittelt
und in einem bestimmten Speicherbereich der Brems-ECU 70 gespeichert.
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Die
Bremsanlage 20 mit dem oben beschriebenen Aufbau kann in
einen aus wenigstens drei Steuerungsmodi geschaltet werden, bei
welchen es sich um einen Modus der kooperativen Bremsregelung, einen
Reg-Modus und einen Modus der Hydroverstärkung handelt.
In einem normalen Fahrzustand des Fahrzeugs regelt die Bremsanlage 20 die
Bremskraft im Modus der kooperativen Bremsregelung. Wenn beispielsweise
eine Überprüfung der Sensoren erfolgt oder eine
Antiblockierregelung (im Folgenden, wo zweckmäßig,
als ”ABS-Regelung” bezeichnet) ausgeführt
wird, während das Fahrzeug still steht, regelt die Bremsanlage 20 die
Bremskraft im Reg-Modus. Wenn bestimmt wird, dass in der Bremsanlage 20 eine
Regelwidrigkeit aufgetreten ist, steuert die Bremsanlage 20 die
Bremskraft im Modus der Hydroverstärkung. Im Modus der
Hydroverstärkung wird der hydraulische Druck entsprechend
dem Grad der Betätigung des Bremspedals 24 durch
den Fahrer zu den Radzylindern 23 übertragen,
um Bremskräfte zu erzeugen.
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In
jedem Fall setzt die Bremsanlage 20 einen Bremsvorgang
bei Erhalt einer Bremsanweisung in Gang. Eine Bremsanweisung wird
erteilt, wenn eine Bremskraft auf das Fahrzeug ausgeübt
werden muss. Eine Bremsanweisung wird beispielsweise dann erteilt,
wenn der Fahrer das Bremspedal 24 betätigt oder
während einer automatischen Regelung des Abstands zwischen
dem Fahrzeug und einem anderen Fahreug der Abstand zwischen dem
Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug unter einen vorgegebenen Abstand
fällt.
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2 ist
ein Ablaufschema zur Darstellung einer Steuerroutine, die im Modus
der kooperativen Bremsregelung ausgeführt wird. Im Modus
der kooperativen Bremsregelung wird die kooperative Bremsregelung
ausgeführt. Die in 2 gezeigte Routine
wird nach der Erteilung einer Bremsanweisung im Ansprechen auf eine
Betätigung des Bremspedals 24 in bestimmten Zeitintervallen
von beispielsweise mehreren Millisekunden periodisch ausgeführt.
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Wenn
die Steuerroutine im Modus der kooperativen Bremsregelung gestartet
wird, bestimmt die Brems-ECU 70 zunächst, ob es
irgendein periodisch überwachtes. Element gibt, das eine
Regelwidrigkeit zeigt (S12). Beispiele für periodisch überwachte
Elemente sind das Vorhandensein oder Fehlen einer Kabelbruchs in
der Bremsanlage 20, das Vorhandensein oder Fehlen eines
Kurzschlusses in der Bremsanlage 20 sowie das Vorhandensein
oder Fehlen eines Defekts in der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30, was auf der Grundlage des durch den Speicherdrucksensor 72 erfassten
Werts festgestellt wird.
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Wenn
bestimmt wird, dass es ein periodisch überwachtes Element
gibt, das eine Regelwidrigkeit zeigt (”JA” bei
S12), schaltet die Brems-ECU 70 den Steuerungsmodus aus
dem Modus der kooperativen Bremsregelung in den Modus der Hydroverstärkung, um
die kooperative Bremsregelung zu beenden (S32). Wenn dagegen bestimmt
wird, dass es kein periodisch überwachtes Element gibt,
das eine Regelwidrigkeit zeigt (”NEIN” bei S12),
empfängt die Brems-ECU 70 die durch den Hubsensor 25 und
den Reglerdrucksensor 71 erfassten Werte (S14). Der Betätigungsgrad
des Bremspedals 24 wird durch den Hubsensor 25 erfasst;
der aufgrund der Betätigung des Bremspedals 24 verstärkte
hydraulische Druck im Hauptzylinder 10 wird durch den Reglerdrucksensor 71 erfasst.
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Als
nächstes bestimmt die Brems-ECU 70 auf der Grundlage
des durch den Hubsensor 25 erfassten Werts und des durch
den Reglerdrucksensor 71 erfassten Werts, ob ein Defekt
im Hubsensor 25 und im Reglerdrucksensor 71 aufgetreten
ist (S16). In der ersten Ausführungsform der Erfindung
sind zwei Hubsensoren 25 parallel vorgesehen. Die Brems-ECU 70 vergleicht
den durch den einen Hubsensor 25 erfass ten Wert, den durch
den anderen Hubsensor 25 erfassten Wert und den durch den Reglerdrucksensor 71 erfassten
Wert, um zu bestimmen, ob es einen Sensor gibt, der einen regelwidrigen
Wert erfasst hat. Wenn der durch einen dieser Sensoren erfasste
Wert regelwidrig verschieden ist von den durch die beiden anderen
Sensoren erfassten Werte, bestimmt die Brems-ECU 70, dass
in dem Sensor, der den regelwidrigen Wert erfasst hat, ein Defekt
aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass in einem dieser Sensoren
ein Defekt aufgetreten ist (”JA” bei S16), schaltet
die Brems-ECU 70 den Steuerungsmodus aus dem Modus der
kooperativen Bremsregelung in den Modus der Hydroverstärkung, um
die kooperative Bremsregelung zu beenden (S32).
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Wenn
dagegen bestimmt wird, dass weder bei den Hubsensoren 25 noch
beim Reglerdrucksensor 71 ein Defekt aufgetreten ist (”NEIN” bei
S16), berechnet die Brems-ECU 70 einen hydraulischen Solldruck
für die Radzylinder 23 (S18). In diesem Fall subtrahiert
die Brems-ECU 70 zunächst eine generatorische
Bremskraft von einer insgesamt erforderlichen Bremskraft, um eine
erforderliche hydraulische Bremskraft, d. h. die durch die Bremsanlage 20 zu
erzielende Bremskraft, zu berechnen. In diesem Fall wird von der
Hybrid-ECU ein Signal, das die generatorische Bremskraft angibt,
an die Bremsanlage 20 übermittelt. Die Brems-ECU 70 berechnet
anschließend den hydraulischen Solldruck für den
Radzylinder 23 auf der Grundlage der berechneten erforderlichen
hydraulischen Bremskraft.
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Als
nächstes bestimmt die Brems-ECU 70, ob sich das
Fahrzeug in einem Stillstand befindet (S20). Wenn bestimmt wird,
dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet (”JA” bei
S20), schaltet die Brems-ECU 70 den Steuerungsmodus aus
dem Modus der kooperativen Bremsregelung in den Reg-Modus (S34)
und führt eine Sensorüberprüfung durch (S36).
Bei der Sensorüberprüfung vergleicht die Brems-ECU 70 den
durch den Steuerdrucksensor 73 erfassten Wert, den durch
den Reglerdrucksensor 71 erfassten Wert und die durch die
Hubsensoren 25 erfassten Werte, um zu überprüfen,
ob diese Sensoren korrekt arbeiten.
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Es
ist nicht notwendig, den Steuerungsmodus jedes Mal dann, wenn bestimmt
wird, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, in den Reg-Modus
zu schalten. Die Sensorüberprüfung kann beispielsweise
auch mit einer passenden Frequenz, bei spielsweise einmal je mehrere
Bremsvorgänge, durchgeführt werden. Die in 2 gezeigte
Routine ist zu Ende, wenn die Sensorüberprüfung
beendet ist, und wird in derselben Weise erneut ausgeführt, wenn
der nächste Ausführzeitpunkt erreicht ist.
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Wenn
dagegen bestimmt wird, dass sich das Fahrzeu bewegt (”NEIN” bei
S20), schaltet die Brems-ECU 70 das Hauptzylinderabtrennventil 64 und
das Reglerabtrennventil 65 in einen geschlossenen Zustand
und das Abtrennventil 60 und das Simulatorabtrennventil 68 in
einen offenen Zustand (S22). Die Radzylinder 23 sind somit
von der Hauptzylindereinheit 10 getrennt und können
mit Bremsfluid aus der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30 versorgt werden. Des Weiteren wird das im
Ansprechen auf eine vom Fahrer durchgeführte Bremsbetätigung
vom Hauptzylinder 32 abgegebene Bremsfluid dem Hubsimulator 69 zugeführt,
wodurch eine Reaktionskraft entsprechend der durch den Fahrer auf
das Bremspedal 24 ausgeübten Betätigungskraft
erzeugt wird. Im Ergebnis wird ein dem Fahrer vermitteltes Bremsgefühl
in angemessener Weise erhalten.
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In
diesem Zustand steuert die Brems-ECU 70 das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und
das Druckabbau-Linearsteuerventil 67 auf der in Abhängigkeit
vom hydraulischen Solldruck (S24). Die Brems-ECU 70 kontrolliert
im Besonderen die elektrischen Ströme, die den Ventilen 66 und 67 zugeleitet werden,
um deren Öffnungsgrade zu regeln/steuern. Anschließend
führt die Brems-ECU 70 eine Routine zum Bestimmen
einer Ansprechregelwidrigkeit des hydraulischen Regel-/Steuerdrucks
aus, in der bestimmt wird, ob die hydraulischen Drücke
in den Radzylindern 23 angemessen geregelt/gesteuert werden (S26).
Bei dieser Routine wird auf der Grundlage des durch den Steuerdrucksensor 73 erfassten
Werts bestimmt, ob die Radzylinderdrücke angemessen geregelt/gesteuert
werden. Die in 2 gezeigte Routine ist zu Ende,
wenn die Routine bei S26 beendet wird, und wird in derselben Weise
erneut ausgeführt, wenn der nächste Ausführzeitpunkt
erreicht ist.
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Wie
oben beschrieben, wird im Modus der kooperativen Bremsregelung das
Bremsfluid, das von der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30 bereitgestellt wird, den Radzylindern 23 über
das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 zugeführt,
wodurch Bremskräfte auf die Räder ausgeübt werden.
Alternativ dazu strömt das Bremsfluid von den Radzylindern 23 über
das Druckabbau-Linearsteuerventil 67 zur fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 zurück, wodurch die
an die Räder angelegten Bremskräfte geregelt/gesteuert
werden.
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Im
Gegensatz dazu wird im Reg-Modus und im Modus der Hydroverstärkung
der im Ansprechen auf eine Bremsbetätigung durch den Fahrer
verstärkte hydraulische Druck in der Hauptzylindereinheit 10 zu
den Radzylindern 23 übertragen. Im Reg-Modus schaltet
die Brems-ECU 70 das Reglerabtrennventil 65, das
Abtrennventil 60 und das Simulatorabtrennventil 68 in
den offenen Zustand und das Hauptzylinderabtrennventil 64 in
den geschlossenen Zustand. Im Ergebnis wird der Reglerdruck zu den
Radzylindern 23 übertragen, wodurch Bremskräfte
auf die Räder ausgeübt werden. Dabei wird das
vom Hauptzylinder 32 abgegebene Bremsfluid dem Hubsimulator 69 zugeführt.
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Da
im Reg-Modus keine Schwankungen des hydraulischen Drucks in den
Radzylindern 23 zum Hauptzylinder 32 übertragen
werden, hat der Fahrer ein gutes Bremsgefühl. Da auf den
Steuerdrucksensor 73 und den Reglerdrucksensor 71 derselbe
hydraulische Regeldruck wirkt, erfolgt die Sensorüberprüfung
mit einer höheren Genauigkeit.
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Im
Modus der Hydroverstärkung schaltet die Brems-ECU 70 das
Hauptzylinderabtrennventil 64 und das Reglerabtrennventil 65 in
den offenen Zustand und das Abtrennventil 60 und das Simulatorabtrennventil 68 in
den geschlossenen Zustand. Im Ergebnis wird der Hauptzylinderdruck
durch den ersten hydraulischen Kreis zu den Radzylindern 23FR und 23FL der
Vorderräder und der Reglerdruck durch den zweiten hydraulischen
Kreis zu den Radzylindern 23RR und 23RL der Hinterräder übertragen.
Somit werden Bremskräfte auf die Räder ausgeübt.
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In
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung
findet der Modus der Hydroverstärkung Verwendung als ein
zusätzlicher Steuerungsmodus, wenn die kooperative Bremsregelung beispielsweise
aufgrund eines Defekts nicht ausgeführt wird. Im Modus
der Hydroverstärkung sind der erste hydraulische Kreis
und der zweite hydraulische Kreis voneinander getrennt, da das Abtrennventil 60 in
den geschlossenen Zustand geschaltet ist. Bei dieser Ausgestaltung
werden selbst für den Fall, dass in ei nem der hydraulischen
Kreise ein weiterer Defekt, beispielsweise eine Leckage von Flüssigkeit
aus einer Leitung, aufritt, über den anderen hydraulischen Kreis,
der korrekt arbeitet, Bremskräfte ausgeübt. Wie
oben beschrieben, erhöht die Vorsehung des Abtrennventils
die Sicherheit.
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Wenn
bei der Bremsanlage 20, die mehrere Steuerungsmodi hat,
die Steuerungsmodi geschaltet werden, bekommen einige Fahrer infolge
einer Änderung der Kennlinie der Bremskraft ein Gefühl
des Unbehagens. Wenn bei der Bremsanlage 20 gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung bestimmt wird, dass der durch
den Speicherdrucksensor 72 erfasste Wert, unter einen niedrigen
Referenzdruck fällt, der vorgegeben wurde, um zu bestimmen,
ob der Druck in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 unregelmäßig
niedrig ist, dann wird in dem in 2 gezeigten
S12 bestimmt, dass es ein periodisch überwachtes Element
gibt, das eine Regelwidrigkeit zeigt (”JA” bei
S12). In diesem Fall schaltet die Brems-ECU 70 den Steuerungsmodus aus
dem Modus der kooperativen Bremsregelung in den Modus der Hydroverstärkung,
um die kooperative Bremsregelung zu beenden. Da das Umschalten der
Steuerungsmodi das Bremsgefühl verschlechtert, sollte es
nach Möglichkeit vermieden werden.
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Daher
wird eine Technologie gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, um ein Umschalten der Steuerungsmodi
infolge eines Druckabfalls in der hydraulischen Druckquelle 30, insbesondere
im Speicher 35, zu verhindern. 3 ist ein
Diagramm, das die Beziehung zwischen der Bremsfluidmenge im Speicher 35 und
dem Druck im Speicher 35 zeigt.
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Der
Speicherdruck Pacc im Speicher 35 wird durch die vom Motor 36a angetriebene
Pumpe 36 auf einen Pumpenabschaltdruck Poff erhöht.
Wenn das Bremsfluid im Speicher 35 abgegeben wird, um den im
Radzylinder benötigten hydraulischen Druck bereitzustellen,
um das Fahrzeug zu bremsen, zu übertragen, nehmen die Bremsfluidmenge
und der Druck im Speicher allmählich ab. Wenn der Speicherdruck Pacc
auf einen Pumpeneinschaltdruck Pon abgefallen ist, geht daher die
Pumpe 36 in Betriebe und beginnt die Druckspeicherung im
Speicher 35. Dementsprechend erfährt der Spei cherdruck
Pacc üblicherweise eine Schwankung innerhalb des Bereichs
zwischen dem Pumpenabschaltdruck Poff und dem Pumpeneinschaltdruck
Pon.
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Wenn
der Druck aus irgendeinem Grund jedoch weiter abfällt,
obwohl der Speicherdruck Pacc unter den Pumpeneinschaltdruck Pon
gefallen ist, und einen niedrigen Referenzdruck Pa erreicht, wird angenommen,
dass in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 ein
Defekt eingetreten ist, so dass der Steuerungsmodus aus dem Modus der
kooperativen Bremsregelung in den Modus der Hydroverstärkung
umgeschaltet wird. Der niedrige Referenzdruck Pa kann als ein minimaler
hydraulischer Druck betrachtet werden, der erforderlich ist, um
in erster Linie mit Hilfe der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30 das Fahrzeug noch zu bremsen.
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Beispiele
für derartige Gründe sind, dass infolge eines
Defekts in der Pumpe 36 oder des Motors 36a dem
Speicher 35 keine ausreichende Bremsfluidmenge zugeführt
werden kann, und ein sogenantes Pumpbremsen, d. h. eine wiederholte
Betätigung des Bremspedals 24 innerhalb einer
kurzen Zeit. Es werden daher die Umstände erläutert,
wie aufgrund des Pumpbremsens das Bremsfluid im Speicher verbraucht
wird.
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Wenn
während des Modus der kooperativen Bremsregelung eine Pumpbremsung
stattfindet, wird bestimmt, dass beispielsweise auf der Grundlage des
Ausgangssignals des Hubsensors 25 eine Bremsanweisung erteilt
wurde, woraufhin das Hauptzylinderabtrennventil 64 und
das Reglerabtrennventil 65 geschlossen und das Abtrennventil 60 und
das Simulatorabtrennventil 68 geöffnet werden.
Dann steuert die Bremsanlage 20 das Druckaufbau-Linearsteuerventil 66 und
das Druckabbau-Linearsteuerventil 67, um die vom Speicher 35 der
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 dem
Radzylinder 23 zugeführte Bremsfluidmenge anzupassen.
Im Ergebnis werden an den Rädern angemessene Bremskräfte erzeugt.
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Da
das Simulatorabtrennventil 68 offen ist, strömt
das vom Hauptzylinder 32 im Ansprechen auf eine Betätigung
des Bremspedals 24 abgegebene Bremsfluid in den Hubsimulator 69,
wodurch eine Reaktionskraft entsprechend der Betätigung
des Bremspedals 24 erzeugt wird.
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Da
das in den Hubsimulator 69 strömende Bremsfluid
dabei vom Hauptzylinder 32 der Hauptzylindereinheit 10 kommt,
nimmt das Volumen des Hauptzylinders 32 ab. Dementsprechend
bewegt sich das Bremspedal 24 unter der vom Fahrer ausgeübten
Betätigungskraft und nimmt das Volumen des hydraulischen
Druckverstärkers 31 zu, der die auf das Bremspedal 24 ausgeübte
Bremskraft mittels des hydraulischen Drucks verstärkt.
Der Speicher 35 ist über den Regler 33 mit
dem hydraulischen Druckverstärker 31 verbunden.
Wenn der hydraulische Druck im hydraulischen Druckverstärker 31 abnimmt, wird
daher Bremsfluid zugeführt, um den Druckabfall zu kompensieren.
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Wenn
die Betätigung des Bremspedals 24 beendet wird,
werden das Hauptzylinderabtrennventil 64 und das Reglerabtrennventil 65 geöffnet
und das Hubsimulatorventil 69 geschlossen. Daher strömt
das Bremsfluid im Hauptkanal 61 und Reglerkanal 62 in
Richtung stromabwärts des Hauptzylinderabtrennventils 64 und
Reg Reglerabtrennventils 65 und zum Ausgleichsbehälter
zurück.
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Wenn
eine derartige Bremsanweisung erteilt wird, liefert die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle 30 das Bremsfluid nicht nur über
die Speicherleitung 39 zu den Radzylindern 23 sondern auch
zum Regler 33 und zum hydraulischen Druckverstärker 31.
Insbesondere dann, wenn eine Pumpbremsung ausgeführt wird,
steigt daher die aus dem Speicher 35 bereitgestellte Bremsfluidmenge
an, da das Bremspedal 24 in einer kurzen Zeit wiederholt betätigt
wird. Es wird daher davon ausgegangen, dass die aus dem Speicher 35 abgegebene
Bremsfluidmenge größer ist als die durch die Pumpe 36 dem
Speicher 35 zugeführte Bremsfluidmenge.
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Wenn
in diesem Fall der hydraulische Druck des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 unter den niedrigen Referenzdruck
Pa fällt, der dem minimalen hydraulischen Druck entspricht,
der erforderlich ist, um den Modus der kooperativen Bremsregelung
auszuführen, in dem in erster Linie die fremdkraftbetätigte
hydraulische Druckquelle 30 als die hydraulische Druckversorgungsquelle
genutzt wird, schaltet die Bremsanlage 20 den Steuerungsmodus
in den Modus der Hydroverstärkung, in dem der hydraulische
Aktor 40 in der Weise gesteuert wird, dass das von der
Hauptzylindereinheit 10 über den Hauptkanal 61 und
den Reglerkanal 62 bereitgestellte Bremsfluid den Radzylindern 23 zugeführt
wird. Wenn die Bremsfluidversorgungsquelle, die den hydraulischen
Druck bereitstelt, wenn das Fahrzeug gebremst wird, von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 zur Hauptzylindereinheit 10 umgeschaltet
wird, kann der Fahrer ein ungewöhnliches Bremsgefühl
bekommen.
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Daher
wird ein Verfahren zum Verhindern des Umschaltens der Steuerungsmodi
gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung beschrieben. Gemäß diesem Verfahren
wird einer Änderung des Volumens des Hauptzylinders 32 dadurch
entgegengewirkt, dass eine Bremsfluidströmung in den Hubsimulator 69 verhindert
wird, wird die in den hydraulischen Druckverstärker 31 strömende
Bremsfluidmenge verringert und wird die vom Speicher 35 abgegebene
Bremsfluidmenge verringert.
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4 ist
ein Ablaufschema zur Beschreibung einer Routine einer Bremsfluidströmung
in den Hubsimulator gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung. Wenn im Ansprechen auf eine Betätigung des Bremspedals 24 eine
Bremsanweisung erteilt wird, wird der Modus der kooperativen Bremsregelung
ausgeführt (S40). Im Modus der kooperativen Bremsregelung
wird der zu den Radzylindern 23 übertragene hydraulische
Druck durch den hydraulischen Aktor 40 mittels des hydraulischen
Drucks des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30 unter einer bestimmten Bedingung geregelt.
Anschließend erhält die Brems-ECU 70 den
Speicherdruck Pacc vom Speicherdrucksensor 72 in bestimmten
Intervallen und vergleicht den Speicherdruck Pacc mit dem niedrigen
Referenzdruck Pa (S42). Wenn bestimmt wird, dass der Speicherdruck
Pacc kleiner ist als der niedrige Referenzdruck Pa (”NEIN” bei
S42), bestimmt die Brems-ECU 70, dass in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 ein Defekt aufgetreten ist,
und schaltet den Steuerungsmodus in den Modus der Hydroverstärkung
(S44), woraufhin die kooperative Bremsregelung beendet wird.
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Wenn
bestimmt wird, dass der Speicherdruck Pacc größer
ist als der niedrige Referenzdruck Pa (”JA” bei
S42), wird bestimmt, ob der Speicherdruck Pacc größer
ist als ein Simulatorabtrennventilschließdruck Pssc (S46).
Der Simulatorabtrennventilschließdruck Pssc wird empirisch
bestimmt und zwar unter Berücksichtigung eines Abfalls
des Hubs des Bremspedals 24 infolge des Schließens
des Simulatorabtrennventils 68 und sowie eines Abfalls
des Speicherdrucks Pacc bedingt durch eine Zunahme des an den Hubsimulator 69 abgegebenen
Bremsfluids infolge des Öffnens des Simulatorabtrennventils 68.
Der Simulatorabtrennventilschließdruck Pssc ist in der
ersten Ausführungsform der Erfindung auf einen Wert gesetzt,
der kleiner ist als der Pumpeneinschaltdruck Pon und größer
als der niedrige Referenzdruck Pa.
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Wenn
bestimmt wird, dass der Speicherdruck Pacc größer
ist als der Simulatorabtrennventilschließdruck Pssc (”JA” bei
S46), beendet die Brems-ECU 70 die Routine. Wenn dagegen
bestimmt wird, dass der Speicherdruck Pacc kleiner-gleich dem Simulatorabtrennventilschließdruck Pssc
ist (”NEIN” bei S46), schließt die Brems-ECU 70 das
Simulatorabtrennventil 68 (S48). Somit wird verhindert,
dass Bremsfluid in den Hubsimulator 69 strömt,
wodurch die vom Hauptzylinder 32 abgegebene Bremsfluidmenge
abnimmt. Dementsprechend kann eine Änderung des Volumens
im Hauptzylinder 32 verhindert werden. Daher wird eine Änderung
des Volumens im hydraulischen Druckverstärker 31 verhindert
und die von der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 zum
hydraulischen Druckverstärker 31 gelieferte Bremsfluidmenge
verringert. Dementsprechend wird ein Abfall des Drucks des Bremsfluids,
das in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 mit
Druck beaufschlagt wird, verhindert. Im Ergebnis kann verhindert
werden, dass die Bremsfluidversorgungsquelle, die den hydraulischen
Druck erzeugt, wenn das Fahrzeug gebremst wird, von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 auf die Hauptzylindereinheit 10 umgeschaltet
wird. Im Ergebnis wird das Bremsgefühl is verbessert.
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Im
Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung
beschrieben. In der ersten Ausführungsform der Erfindung
steuert die Brems-ECU 70 den Auf/Zu-Zustand des Simulatorabtrennventils 68 auf
der Grundlage des durch den Speicherdrucksensor 72 erfassten
Werts. Alternativ dazu steuert die Brems-ECU 70 gemäß der
zweiten Ausführungsform der Erfindung den Auf/Zu-Zustand
des Simulatorabtrennventils 68 auf der Grundlage eines
EIN-Signals und AUS-Signals des Hubsensors 25.
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5 ist
ein Ablaufschema zum Beschreibung einer Routine zum Verhindern einer
Bremsfluidströmung in den Hubsimulator gemäß der
zweiten Ausführungsform der Erfindung. Wenn im Ansprechen
auf eine Betätigung des Bremspedals 24 eine Bremsanweisung
erteilt wird, wird der Modus der kooperativen Bremsregelung ausgeführt
un ter einer bestimmten Bedingung (S50). Dann bestimmt die Brems-ECU 70 auf
der Grundlage der Anzahl der Male der Betätigung the Bremspedals 24,
welche in Abhängigkeit von den vom Hubsensor 25 erfassten EIN-Signalen
und AUS-Signalen festgestellt wird, ob die Betätigung des
Bremspedals 24 einer Pumpbremsung entspricht (S52). Ob
die Betätigung des Bremspedals 24 einer Pumpbremsung
entspricht, wird in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die
Anzahl der Male der Betätigung des Bremspedals 24 innerhalb
einer vorgegebenen Dauer größer-gleich einer vorgegebenen
Anzahl der Male ist. Die vorgegebene Anzahl von Malen wird unter
Berücksichtigung des Ausmaßes, in dem das Bremsfluid
in der fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 durch
Energiezufuhr mit Druck beaufschlagt werden kann, und der von der
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle 30 im
Ansprechen auf jede Betätigung des Bremspedals 24 abgegebene
Bremsfluidmenge empirisch bestimmt.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Betätigung des Bremspedals 24 keiner
Pumpbremsung entspricht (”NEIN” bei S52), wird
angenommen, dass der hydraulische Druck des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 nicht sehr stark abfällt
und daher keine große Notwendigkeit besteht, eine Bremsfluidströmung
in den Hubsimulator 69 zu verhindern. Die Routine endet
daher, ohne dass das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
wird. Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Betätigung des
Bremspedals 24 einer Pumpbremsung entspricht (”JA” bei
S52), schließt die Brems-ECU 70 das Simulatorabtrennventil 68 (S54).
Somit kann wie in der ersten Ausführungsform der Erfindung
ein Abfall des Drucks des Bremsfluids, das in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 mit Druck beaufschlagt wird,
verhindert werden. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass die
Bremsfluidversorgungsquelle, die den hydraulischen Druck erzeugt,
wenn das Fahrzeug gebremst wird, von der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 auf die Hauptzylindereinheit 10 umgeschaltet
wird, wodurch das Bremsgefühl verbesssert wird. Außerdem
kann selbst für den Fall, dass im Speicherdrucksensor 72 ein
Defekt aufgetreten ist, allein auf der Grundlage eines Signals vom
Hubsensor 25 bestimmt werden, ob das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
werden sollte.
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Gemäß der
zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Steuerung
des Auf/Zu-Zustands des Simulatorabtrennventils 68 auf
der Grundlage einer Bestimmung dahingehend, ob die Betätigung
des Bremspedals 24 einer Pumpbremsung entspricht, ausgeführt.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung
wird die Steuerung des Auf/Zu-Zustands des Simulatorabtrennventils 68 auf
der Grundlage des Speicherdrucks ausgeführt. Die Steuerung
gemäß der zweiten Ausführungsform der
Erfindung kann in Kombination mit der Steuerung gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung erfolgen. Auf diese Weise
kann mit einer höheren Genauigkeit ein Abfall des hydraulischen
Drucks des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten hydraulischen
Druckquelle 30 verhindert werden.
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Im
Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung
beschrieben. In der ersten und zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen,
wenn angenommen wird, dass der Speicherdruck stark abfällt. Daher
wird im Hubsimulator 69 keine Reaktionskraft erzeugt, so
dass abhängig vom Zeitpunkt, an dem das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
wird, kann kein Pedalhub erhalten werden kann, der sich für
den Fahrer natürlich anfühlt. Gemäß der
dritten Ausführungsform der Erfindung wird daher der Zeitpunkt,
an dem das Simulatorabtrennventils 68 geschlossen wird,
geeignet korrigiert, wenn von einem hochgradigen Speicherdruckabfall
ausgegangen wird.
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6 ist
ein Ablaufschema zur Beschreibung einer Routine zum Bestimmen des
Zeitpunkts, an dem das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen wird,
gemäß der dritten Ausführungsform der
Erfindung. Zunächst wird bestimmt, ob eine Bedingung zum
Schließen des Simulatorabtrennventils 68 erfüllt ist
(S60). Ob das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen werden
soll, wird beispielsweise in Abhängigkeit davon bestimmt,
ob der Speicherdruck Pacc größer ist als der Simulatorabtrennventilschließdruck Pssc,
oder ob die Anzahl der Male der Betätigung des Bremspedals 24 innerhalb
der vorgegebenen Dauer größer ist als die vorgegebene
Anzahl von Malen.
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Wenn
bestimmt wird, dass die Bedingung zum Schließen des Simulatorabtrennventils 68 nicht erfüllt
ist (”NEIN” bei S60), beendet die Brems-ECU 70 die
Routine. Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Bedingung zum Schließen
des Simulatorabtrennventils 68 erfüllt ist (”JA” bei
S60), wird bestimmt, ob eine ABS-Regelung bereits eingeleitet wurde
(S62). Beispielsweise berechnet die Brems-ECU 70 die Drehzahl,
Be schleunigung, etc. jedes Rades auf der Grundlage von (nicht gezeigten)
Radsensoren, die die Raddrehzahl erfassen, und schätzt
die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Schlupf ab. Wenn der Schlupf
einen vorgegebenen Wert erreicht, wird die ABS-Regelung ausgeführt.
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Wenn
bestimmt wird, dass die ABS-Regelung noch nicht eingeleitet wurde
(”NEIN” bei S62), wird bestimmt, ob der durch
den Hubsensor 25 erfasste Hub S größer
ist als ein vorgegebener zulässiger Hub St1, der bei einer
regulären Bremssteuerung/Bremsregelung verwendet wird,
bei der keine ABS-Regelung ausgeführt wird (S64). Wenn
bestimmt wird, dass der durch den Hubsensor 25 erfasste
Hub S kleiner-gleich dem vorgegebenen zulässigen Hub St1
ist (”NEIN” bei S64), beendet die Brems-ECU 70 die
Routine, ohne das Simulatorabtrennventil 68 zu schließen.
Wenn der durch den Hubsensor 25 erfasste Hub S dagegen
größer ist als der vorgegebene zulässige
Hub St1 (”JA” bei S64), schließt die
Brems-ECU 70 das Simulatorabtrennventil 68 (S66).
Das Bremspedal 24 kann somit in der Phase zwischen dem
Beginn der Betätigung des Bremspedals 24 bis zum
Schließen des Simulatorabtrennventils 68 um einen
vorgegebenen Hub betätigt werden. Dementsprechend kann
ein ungewöhnliches Bremsgefühl vermindert werden,
das der Fahrer bekommt, wenn das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
wird. Der zulässige Hub St1 ist auf einen Wert innerhalb
eines Bereichs gesetzt, in dem ein durch das in den Hubsimulator 69 strömende
Bremsfluid bedingt Speicherdruckabfall zulässig ist.
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Wenn
bestimmt wird, dass die ABS-Regelung bereits eingeleitet wurde (”JA” bei
S62), wird der Steuerungsmodus in den oben beschriebenen Reg-Modus
umgeschaltet und eine Routine zum Bestimmen des Zeitpunkts, an dem
das Simulatorabtrennventil geschlossen wird, eingeleitet (S68). 7 ist
ein Ablaufschema, das die Einzelheiten der Routine zum Bestimmen
des Zeitpunkts, an dem das Simulatorabtrennventil geschlossen wird,
zeigt.
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Nach
dem Start der ABS-Regelung bekommt der Fahrer ein Bremsgefühl,
das sich von dem Bremsgefühl unterscheidet, das der Fahrer
während einer regulären Bremsregelung bekommt.
Dementsprechend ist es weniger notwendig, unter Verwendung des Hubsimulators 69 eine
Reaktionskraft zu erzeugen. Die Höhe der Bremskraft, bei
der die ABS-Regelung eingeleitet wird, und der Zeitpunkt zum Einleiten
der ABS-Regelung variieren in Abhängigkeit vom Fahrbahnzustand.
Daher wird während der ABS-Regelung der Zeitpunkt, an dem
das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen wird, in Abhängigkeit
vom Fahrbahnzustand geändert. Auf diese Weise kann ein
ungewöhnliches Bremsgefühl unterdrückt
werden, das der Fahrer bekommt, wenn das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
wird, und wird gleichzeitig die im Hubsimulator 69 verbrauchte Bremsfluidmenge
reduziert. Dementsprechend ist die Brems-ECU 70 gemäß der
dritten Ausführungsform der Erfindung mit einer Fahrbahnzustandserfassungseinheit
versehen, die den Fahrbahnzustand abschätzt, der mit dem
Radschlupf nach dem Start der ABS-Regelung korreliert. Die Fahrbahnzustandserfassungseinheit
schätzt mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Routine
den Reibungskoeffizienten zwischen dem Rad und der Fahrbahn ab.
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Wenn
die Routine zum Bestimmen des Zeitpunkts, an dem das Simulatorabtrennventil
geschlossen wird, eingeleitet wird, wird auf der Grundlage des durch
den Steuerdrucksensor 73 erfassten Werts eine Änderung
des Radzylinderdrucks kontinuierlich erfasst (S80). 8 ist
ein Diagramm, das eine temporäre Änderung des
Radzylinderdrucks während der ABS-Regelung zeigt. Nach
dem Start der ABS-Regelung wird der hydraulische Druck im Radzylinder 23 mit
Hilfe eines ABS-Halteventils und eines ABS-Druckabbauventils wiederholt
erhöht, gehalten und anschließend verringert.
In diesem Fall kann durch eine Berechnung eines mittleren Drucks in
der Phase, in der sich der Radzylinderdruck bis zu einem gewissen
Grad stabilisiert, ein Druckabbaustartdruck Pd erhalten werden.
Der Druckabbaustartdruck Pd entspricht dem Fahrbahnzustand, beispielsweise
dem Reibungskoeffizienten μ, welcher der Reibungskoeffizient
zwischen dem Rad (Reifen) und der Fahrbahn ist.
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Denn
bei einem hohen Druckabbaustartdruck Pd nimmt der Schlupf im Zustand
einer hohen Bremskraft zu. Es wird daher davon ausgegangen, dass
der Reibungskoeffizient μ hoch ist. Bei einem niedrigen
Druckabbaustartdruck Pd nimmt der Schlupf dagegen ausgehend von
einer niedrigen Bremskraft zu. Es wird daher davon ausgegangen, dass
der Reibungskoeffizient μ niedrig ist. In der dritten Ausführungsform
der Erfindung wird der Druckabbaustartdruck Pd durch Berechnung
des Mittelwerts aus P1, P2 und P3 erhalten, die in 8 gezeigt
sind. Die Brems-ECU 70 berechnet somit den Druckabbaustartdruck
Pd auf der Grundlage einer Änderung des Radzylinderdrucks
(S82).
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9 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Druckabbaustartdruck
Pd und dem geschätzten Reibungskoeffizienten μ angibt.
Die Brems-ECU 70 berechnet auf der Grundlage des Druckabbaustartdrucks
Pd anhand einer Tabelle oder eines Kennfeld, die bzw. das die in 9 gezeigte
Beziehung enthält, den geschätzten Reibungskoeffizienten μ,
welcher der Reibungskoeffizient zwischen dem Reifen und der Fahrbahn
ist.
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10 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem geschätzten
Reibungskoeffizienten und einem zulässigen Hub zeigt, welcher
der Hub ist, der in der Phase bis zum Schließen des Simulatorabtrennventils 68 erreicht
werden kann. Wie es in 10 gezeigt ist, ist der zulässige
Hub St dann, wenn der geschätzte Reibungskoeffizient u
niedrig ist, auf einen niedrigen Wert gesetzt, weil die ABS-Regelung
in einem Zusand eingeleitet wird, in dem der Betätigungsgrad
des Bremspedals 24 und der Radzylinderdruck niedrig sind
(St = St2). Mit einer Zunahme des geschätzen Reibungskoeffizienten μ wird
der zulässige Hub St allmählich größer,
da die ABS-Regelung in einem Zustand eingeleitet wird, in dem der
Betätigungsgrad des Bremspedals 24 und der Radzylinderdruck
höher sind (St2 < St < St1). Wenn der
geschätzte Reibungskoeffizient über einen vorgegebenen
Wert hinausgeht, wird die ABS-Regelung nicht ausgeführt
oder ist, wenn die ABS-Regelung ausgeführt wird, der Regelungsgrad
niedrig. Daher wird der zulässige Hub St konstant auf St1
gehalten. Die Brems-ECU 70 berechnet den zulässigen Hub
St auf der Grundlage der in 10 gezeigten Beziehung
(S86).
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Wie
es in 7 gezeigt ist, vergleicht die Brems-ECU 70 anschließend
den auf der Grundlage des geschätzten Reibungskoeffizienten μ berechneten
zulässigen Hub St mit dem durch den Hubsensor 25 erfassten
Hub S (S70). Wenn bestimmt wird, dass der durch den Hubsensor 25 erfasste
Hub S kleiner-gleich dem zulässigen Hub St ist (”NEIN” bei S70),
beendet die Brems-ECU 70 die Routine, ohne das Simulatorabtrennventil 68 zu
schließen. Wenn dagegen bestimmt wird, dass der durch den
Hubsensor 25 erfasste Hub S größer ist
als der zulässige Hub St (”JA” bei S70),
schließt die Brems-ECU 70 das Simulatorabtrennventil 68 (S72).
Auf diese Weise ändert die Brems- ECU 70 während
einer ABS-Regelung den Zeitpunkt, an dem das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
wird, auf der Grundlage des Fahrbahnzustands. Somit kann ein unangenehmes Bremsgefühl
verhindert werden, das der Fahrer bekommt, wenn das Simulatorabtrennventil 68 geschlossen
wird; gleichzeitig wird ein Verbrauch einer hydraulischen Fluidmenge
im Hubsimulator 69 verhindert.
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Bei
der Bremsanlage 20 gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung wird der Reibungskoeffizient zwischen dem Rad und
der Fahrbahn auf der Grundlage des Druckabbaustartdrucks Pd geschätzt.
Ist der Reibungskoeffizient hoch und der in der Phase bis zum Einleiten
der ABS-Regelung ausgeführte Hub des Bremspedals 24 groß,
ist der in der Phase bis zum Schließen des Simulatorabtrennventils 68 ausgeführte
Hub des Bremspedals 24 groß. Ist dagegen der Reibungskoeffizient
niedrig und der in der Phase bis zum Einleiten der ABS-Regelung
ausgeführte Hub des Bremspedals 24 klein, ist
der in der Phase bis zum Schließen des Simulatorabtrennventils 68 ausgeführte
Hub des Bremspedals 24 klein.
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Auch
im Reg-Modus, beispielsweise während der ABS-Regelung,
wird ein Bremsfluiddruckabfall in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle 30 verhindert, indem das Simulatorabtrennventil
zu einem geeigneten Zeitpunkt geschlossen wird. Daher kann ein Umschalten
des Steuerungsmodus in den Modus der Hydroverstärkung verhindert
werden.
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Obwohl
die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben
wurde, gilt zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die beispielhaften
Ausführungsformen oder Ausgestaltungen beschränkt
ist. Die Erfindung soll im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und
gleichwertige Anordnungen erfassen. Während die verschiedenen
Elemente der beispielhaften Ausführungsformen in verschiedenen beispielhaften
Kombinationen und Ausgestaltungen gezeigt sind, liegen andere Kombinationen
und Ausgestaltungen mit mehreren Elemente, weniger Elementen oder
nur einem Elemente. ebenfalls im Umfang der Erfindung.
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Zusammenfassung
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Bei
einer Bremsanlage, die auf der Grundlage des Drucks eines Bremsfluids
die an Räder angelegten Bremskräfte regelt/steuert,
schließt eine Brems-ECU, wenn ein hydraulischer Druckaktor
unter Verwendung des hydraulischen Drucks des Bremsfluids in einer
fremdkraftbetätigten hydraulischen Druckquelle den an einen
Radzylinder angelegten hydraulischen Druck regelt/steuert, ein Simulatorabtrennventil,
wenn der Druck des Bremsfluids in der fremdkraftbetätigten
hydraulischen Druckquelle unter einen vorgegebenen Wert fällt.
Damit ist es weniger wahrscheinlich, dass der Fahrer ein ungewöhnliches
Bremsgefühl bekommt, wenn ein Bremsregelungs-/Bremssteuerungsmodus
geändert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-123889
A [0003, 0003, 0004]