DE19635226A1 - Druckkontrollsystem - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckkontroll
system für das Kontrollieren bzw. Überwachen eines Hydraulik
drucks, der in einem Speicher aufgebaut wird und insbesondere
auf ein System für das Überwachen des Hydraulikdrucks, der von
einer Fluidpumpe gefördert und in dem Speicher gespeichert
wird, beispielsweise zur Verwendung in einem fahrzeugeigenen
Antiblockiersteuerungssystem.
In einem bekannten Antiblockiersteuerungssystem für ein Kraft
fahrzeug wird ein Drucksensor sowie ein Druckschalter verwen
det für das Überwachen eines Hydraulikdrucks, der von einer
Fluidpumpe gefördert wird und in einem Speicher gesammelt bzw.
aufgebaut wird, wie es in einem Servicehandbuch von dem 1991-
er Modell des "SOARER", hergestellt durch Toyota Motor Corpo
ration, beispielsweise in den Seiten 3 bis 150 bis 152 offen
bart ist. Dieses Handbuch offenbart Ausgangscharakteristiken
bzw. Ausgangskennlinien des Drucksensors sowie des Druckschal
ters, wobei der Betrieb des Motors oder ähnliches im Anspre
chen auf die Ausgangssignale des Sensors und des Schalters ak
tiviert wird. Der Drucksensor hat ein metallisches Diaphragma
an das ein Hydraulikdruck angelegt wird, und ein Halbleiter-
Dehnungsmeßgerät, welches die Dehnung des Diaphragmas in die
elektrischen Signale umwandelt. Die Signale umfassen ein er
stes Schaltersignal für das Regeln bzw. Steuern eines Signals
zur Inbetriebnahme des Motors und ein zweites Schaltersignal
für das Erfassen einer übermäßigen Druckabnahme. Wenn der Hy
draulikdruck in dem Speicher verringert wird, um niedriger zu
werden als ein vorbestimmter Mittelwert, dann erzeugt der
Drucksensor das erste Schaltsignal als
L(niedrig)-Niveau, um den Motor in Betrieb zu nehmen. Wohinge
gen dann, wenn der Druck in dem Speicher erhöht wird, um höher
zu sein, als ein vorbestimmter hoher Druckwert, dann erzeugt
der Drucksensor das erste Schaltsignal als H(hoch)-Niveau, um
den Betrieb des Motors zu stoppen. Falls der Speicher abge
senkt wird, um niedriger als ein vorbestimmter unterer Druck
wert zu sein, d. h., den exzessiven niedrigen Druck, dann er
zeugt der Drucksensor das zweite Schaltsignal als L-niedrig-
Niveau, um eine Bremswarnlampe einzuschalten und einen Summer
zu aktivieren. Folglich hat das erste Schaltsignal gemäß vor
stehender Beschreibung eine Hysterese, wie auch das zweite
Schaltsignal.
Andererseits hat der Druckschalter ein Gummidiaphragma, an das
der Hydraulikdruck angelegt wird, und ein Mikroschalter, der
mittels des Diaphragmas durch eine Stange und eine Feder betä
tigt wird im Ansprechen auf eine Verschiebung des Diaphragmas.
Der Druckschalter ist als Redundanzeinrichtung für den Druck
sensor vorgesehen. Das heißt, wenn eine Fehlfunktion des
Drucksensors auftritt, dann wird der Druckschalter für das
Steuern des Betriebs des Motors verwendet. Aus diesem Grunde
ist er derart angeordnet, daß für den Fall, daß der Speicher
integriert wird, um niedriger zu werden als ein vorbestimmter
Druck, der im wesentlichen gleich dem extensiven niedrigen
Druck ist, dann wird der Druckschalter aktiviert, um den Mi
kroschalter anzuschalten, so daß ein H-Niveausignal erzeugt
wird, wohingegen der Druckschalter auf AUS gehalten wird, um
den Mikroschalter in AUS Position zu halten, so daß ein
L-Niveausignal erzeugt wird, wenn der Hydraulikdruck in dem
Druckspeicher höher ist als ein vorbestimmter Druck, der um
einen bestimmten Betrag höher eingestellt ist als der extensi
ve niedrige Druck. Im Vergleich mit dem Druckschalter jedoch
ist der Drucksensor wesentlich teurer, so daß er insgesamt ei
ne Kostensteigerung des gesamten Antiblockierbremssystems ver
ursacht.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
preisgünstiges Drucküberwachungssystem für das Überwachen ei
nes Hydraulikdruckes zu schaffen, der von einer Fluidpumpe er
zeugt und in einem Speicher gespeichert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
preisgünstiges Drucküberwachungssystem für das Überwachen ei
nes Hydraulikdrucks zu schaffen, der von einer Fluidpumpe er
zeugt und in einem Speicher gespeichert wird, wodurch eine
Fehlfunktion einfach und schnell erfaßt werden kann.
Zur Erreichung der vorstehend genannten und weiteren Aufgaben
hat ein Drucküberwachungssystem für das Überwachen eines Hy
draulikdrucks, der von einer Fluidpumpe erzeugt und in einem
Speicher gespeichert wird, einen elektrischen Motor, der die
Fluidpumpe antreibt, um den Hydraulikdruck proportional zu ei
nem elektrischen Strom zu erzeugen, der dem Motor zugeführt
wird, eine Stromerfassungseinrichtung, die den Strom erfaßt,
welcher dem Motor zugeführt wird und eine Druckabschätzein
richtung, welche den Hydraulikdruck schätzt, der in dem Spei
cher gespeichert ist und zwar im Ansprechen auf den Strom, der
durch die Stromerfassungseinrichtung erfaßt worden ist. Bei
dem vorstehend beschriebenen System ist es vorteilhaft, daß
die Druckschätzeinrichtung dafür vorgesehen ist, den Hydrau
likdruck zu schätzen, der in dem Druckspeicher gespeichert ist
und zwar im Ansprechen auf den Strom, der durch die Stromer
fassungseinrichtung erfaßt worden ist, nachdem eine vorbe
stimmte Zeit von dem Zeitpunkt aus verstrichen ist, in welchem
der Strom anfänglich dem Motor zugeführt worden ist. Der elek
trische Motor ist in vorteilhafter Weise dafür vorgesehen, die
Fluidpumpe anzutreiben, um den Hydraulikdruck in im wesentli
chen linearen Verhältnis zu dem Strom zu fördern, welcher dem
Motor zugeführt wird. Das System kann desweiteren eine Fehl
funktionserfassungseinrichtung aufweisen für das Erfassen einer
Fehlfunktion auf der Basis des Ausgabewerts der Druckabschät
zeinrichtung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Aus
führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeich
nungen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein allgemeines Blockdiagramm, welches
ein Drucküberwachungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt,
Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Hy
draulikbremsdruck-Steuerungssystems, das ein Drucküberwa
chungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung beinhaltet,
Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Druckerzeu
gungseinrichtung, welche in dem Hydraulikbremsdruck-
Steuerungssystem gemäß der Fig. 2 verwendet wird,
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung ei
ner Steuereinheit für das Steuern bzw. Regeln eines Hydraulik
drucks gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung darstellt,
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches die Anordnung
einer Steuer- bzw. Regeleinheit für das Steuern einer Lei
stungsquelle gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 6 ist eine Flußkarte, welche den Betrieb der
Hydraulikdruck-Steuerungseinheit gemäß dem vorstehenden Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 7 ist eine Flußkarte, welche den Betrieb der
Leistungsquellen-Steuerungseinheit gemäß dem vorstehenden Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 8 ist eine Flußkarte, welche die Bestimmung ei
ner Fehlfunktion gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 9 ist ein Graph, welcher die Übergangscharakte
ristiken der Schaltsignale, welche von dem Drucküberwachungs
system gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden,
Fig. 10 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen
einem in einem Speicher angesammeltem Druck und einem Strom
zeigt, welcher einem Motor gemäß dem vorstehenden Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung zugeführt wird und
Fig. 11 ist eine Flußkarte, die einen zeitweiligen
Betrieb eines Motors gemäß dem vorstehend beschriebenen Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Gemäß der Fig. 1 wird ein Drucküberwachungssystem für das
Überwachen eines Hydraulikdrucks gemäß einem Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, der von einer
Fluidpumpe (PM) gefördert und in einem Druckspeicher (ACM) ge
speichert wird. Das Drucküberwachungssystem hat einen elektri
schen Motor (MT), der die Fluidpumpe (PM) antreibt, um den Hy
draulikdruck im wesentlichen linear proportional zu einem
elektrischen Strom zu fördern, welcher dem Motor (MT) zuge
führt wird, eine Stromerfassungseinrichtung (ID), die den
Strom erfaßt, der dem Motor (MT) zugeführt wird und eine
Druckschätzeinrichtung (PE), die den Hydraulikdruck schätzt,
der in dem Speicher (ACM) angesammelt ist und zwar im Anspre
chen auf den Strom, der durch die Stromerfassungseinrichtung
(ID) gemessen worden ist. Eine Fehlfunktionserfassungseinrich
tung (MF) kann für das Erfassen einer Fehlfunktion auf der Ba
sis des Ausgangs der Druckschätzeinrichtung (PE) vorgesehen
sein. Die Fehlfunktionserfassungseinrichtung (MF) kann dafür
vorgesehen sein, zu bestimmen, daß die Fehlfunktion auftritt,
wenn die Druckabschätzeinrichtung (PE) den Druck abschätzt,
der in dem Druckspeicher (ACM) vorherrscht und der einen vor
bestimmten Druckwert überschreitet.
Insbesondere sind die Einzelheiten des Ausführungsbeispiels,
wie es in der Fig. 1 offenbart ist, in den Fig. 2 bis 5
dargestellt. Mit Bezug auf die Fig. 2 wird ein Hydraulik
bremsdruck-Steuerungssystem dargestellt, das ein Drucküberwa
chungssystem und eine Hydraulikdruck-Erzeugungseinrichtung 1
hat, die einen Zylinderkörper 2 sowie einen ersten Kolben 3
hat, der gleitfähig in dem Zylinderkörper 2 angeordnet ist,
wie in der Fig. 3 gezeigt wird, sowie eine Mehrzahl von Ven
tilen hat, welche an die Druckerzeugungseinrichtung 1 über
Hauptkanäle 31, 32 angeschlossen sind, wie in Fig. 2 darge
stellt ist. Der erste Kolben 3 ist mit einem Bremspedal 5 über
eine Druckstange 4 verbunden. Der erste Kolben 3 ist durch ei
ne Rückholfeder 6 vorgespannt, so daß der erste Kolben 3 mit
einem Plattenbauteil 7 in Kontakt ist, das durch einen
Schnappring 7a an einer Bewegung in die rechtswärtige Richtung
gehindert wird. Ein Anschlag 7b ist an der linken Seite des
Plattenbauteils 7 angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt wird, um
eine linkswärtige Bewegung des Plattenbauteils 7 zu begrenzen.
Der erste Kolben 3 hat einen Verbindungskanal 3a, in dem ein
Einlaßventil 8 eingesetzt ist. Das Einlaßventil 8 wird durch
eine Feder 8a vorgespannt und ist mit einem Stift 9 in Kon
takt, der an dem Zylinderkörper 2 fixiert ist. Der Stift 9 ist
ferner in eine Durchgangsbohrung 3b des ersten Kolbens 3 ein
gesetzt. In dem Zustand, wonach der erste Kolben 3 nicht akti
viert wird, um wie in Fig. 3 gezeigt wird, plaziert zu wer
den, ist ein Ventilabschnitt 8b des Einlaßventils 8 nicht in
Kontakt mit einem Ventilsitz 3c, der an dem ersten Kolben 3
vorgesehen ist. Zwei Dichtungsmanschetten 3d, 3e sind an den
linken und rechten Positionen des ersten Kolbens 3 jeweils
montiert. Das Plattenbauteil 7 hat eine innere Dichtungsman
schette 7c und eine äußere Dichtungsmanschette 7d. Mit den
vorstehend genannten Dichtungsmanschetten 3d, 3e, 7c und 7d
wird eine Druckkammer 10 an der linken Seite des ersten Kol
bens 3 ausgebildet, wobei eine Hilfsdruckkammer 11 zwischen
der rechten Seite des ersten Kolbens 3 und dem Plattenbauteil
7 ausgeformt wird. Eine Manschette 12 ist vorgesehen, um die
Innenseite der Druckerzeugungseinrichtung 1 von der Außenseite
der Einrichtung 1 zu trennen. Ein Rückhalter 13 ist mit der
Manschette 12 verbunden, um die Manschette 12 zu lagern und
die Druckstange 4 daran zu hindern, sich radial zu neigen.
Darüber hinaus ist ein Manschettenhalter 14 mit dem ersten
Kolben 3 in Eingriff, um die Rückholfeder 6 an den ersten Kol
ben 3 zu montieren und um die Dichtungsmanschette 3d daran zu
hindern, sich von dem ersten Kolben 3 zu lösen.
Ein Hülsenbauteil 15 ist durch die Rückholfeder 6 druckbeauf
schlagt, um in Kontakt mit einem linken Endabschnitt des Zy
linderkörpers 2 zu sein. Das Hülsenbauteil 15 hat eine Dich
tungsmanschette 15a, die das andere Ende der Druckkammer 10
ausbildet. Ein zweiter Kolben 6 ist gleitfähig in dem Hülsen
bauteil 15 angeordnet. Der zweite Kolben 16 ist in die rechte
Richtung relativ zum Hülsenbauteil 15 durch eine Kolbenfeder
15b vorgespannt, um mit einem Anschlag 15c in Kontakt zu sein.
Die Kolbenfeder 15b ist ebenfalls mit einem Schnappring 16a in
Eingriff, der an dem zweiten Kolben 16 vorgesehen ist. Der
zweite Kolben 16 hat eine Dichtungsmanschette 16b für das Aus
bilden der Druckkammer 10 und für das Aufnehmen des Drucks in
der Druckkammer 10, um in die linkswärtige Richtung gemäß der
Fig. 3 bewegt zu werden. Der zweite Kolben 16 ist mit einem
Spulen- bzw. Kolbenventil 18 über einen Stift 17 verbunden, so
daß das Kolbenventil 18 integral mit dem zweiten Kolben 16 be
wegt wird. Ein Kolbenrückholbauteil 20 ist mit dem linken Ende
des Kolbenventils 18 durch eine Feder 19 verbunden. Ein Reak
tionsbauteil 21, welches eine trapezförmige Konfiguration be
sitzt, ist an dem Kolbenrückholbauteil 20 befestigt. Das Reak
tionsbauteil 21 ist durch eine Feder 19 in Kontakteingriff mit
einem elastischen Bauteil 22 bestehend aus Gummi oder einem
ähnlichen Material vorgespannt. In dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel berührt die schmale bzw. kurze Seite der Tra
pezkonfiguration des Reaktionsbauteils das elastische Bauteil
22. Ein Halter 23 ist an dem Hülsenbauteil 15 befestigt, um
das Hülsenbauteil 15 an einer Bewegung zu hindern. Der Halter
23 hat eine Dichtungsmanschette 23a sowie Kanäle 23b, 23c. Das
elastische Bauteil 22 bildet eine geregelte Druckkammer 24 mit
dem Halter 23. Das Hülsenbauteil 15 hat desweiteren Dichtungs
manschetten 15d, 15e und 15f, die in Aufeinanderfolge von
rechts nach links angeordnet sind. Ein Auslaßanschluß 15g ist
zwischen den Dichtungsmanschetten 15d, 15e angeordnet, für das
Anschließen eines Hauptkanals 31, der die Radzylinder 33, 34
verbindet, welche betriebsfähig an ein hinteres linkes Rad
(RL), und ein hinteres rechtes Rad (RR) des Fahrzeugs montiert
sind.
Desweiteren ist ein Einlaßanschluß 15h zwischen den Dichtman
schetten 15e, 15f angeordnet, in welchen ein Bremsfluid einge
leitet wird, das in einen Speicher 26 abgegeben wird. Die
Bremsflüssigkeit wird in einem Reservoir 27 gespeichert und
wird durch eine Fluidpumpe 28 mit Druck beaufschlagt, um in
den Speicher 26 abgegeben zu werden. Der Auslaßanschluß 15g
und der Einlaßanschluß 15h sind jeweils mit einem Regulieran
schluß 22 und einem Einlaßanschluß 2b verbunden, die in dem
Zylinderkörper 2 ausgebildet sind. Der Zylinderkörper 2 hat
einen Anschluß 2c, der an einen Hauptkanal 32 angeschlossen
ist, welcher die Radzylinder 35, 36 verbindet, die betriebsfä
hig an einem vorderen linken Rad (FL) und einem vorderen rech
ten Rad (FR) befestigt sind. Desweiteren hat der Zylinderkör
per 2 Einlaßanschlüsse 2d, 2e, von denen beide an das Reser
voir 27 angeschlossen sind. Das Kolbenventil 18 hat eine erste
Nut 18a und eine zweite Nut 18b. Das Hülsenbauteil 15 hat
ebenfalls eine Nut 15i. Der Regulationsanschluß 2a ist an ei
nen Anschluß 2f verbunden, der an der Regeldruckkammer 24
durch einen Kanal 37 angeschlossen ist. Der Regulieranschluß
2a ist desweiteren an der Hilfsdruckkammer 11 über einen Kanal
2g und einen Rückkopplungskanal 38 angeschlossen.
Der Betrieb der Druckerzeugungseinrichtung 1 wird im nachfol
genden beschrieben. Wenn das Bremspedal 5 betätigt wird, dann
wird der erste Kolben 3 in die Richtung nach links gemäß der
Fig. 3 durch die Druckstange 4 bewegt. Aus diesem Grund wird
das Einlaßventil 8 von dem Stift 9 beabstandet, so daß der
Ventilabschnitt 8b den Ventilsitz 5c mittels der Vorspannkraft
der Feder 8a berührt, wodurch die Druckkammer 10 von dem Re
servoir 27 getrennt wird. Dann wird ein Hydraulikdruck (PM) in
der Druckkammer 10 erzeugt und zwar durch Vergrößern des Hubs
des Kolbens 3, wodurch das Volumen in der Druckkammer 10 ver
ringert wird.
Zu diesem Zeitpunkt erhält der zweite Kolben 6 eine Kraft
(PM)×(SA) (SA: Querschnittsfläche des zweiten Kolbens 16), wo
durch dieser in die linke Richtung gemäß der Fig. 3 bewegt
wird, wenn der zweite Kolben 16 den Hydraulikdruck (PM) in der
Druckkammer 10 aufnimmt. Das Spulenventil 18 wird integral mit
dem zweiten Kolben 16 in die Linksrichtung bewegt, da das Spu
lenventil 18 an den zweiten Kolben 16 durch den Stift 17 befe
stigt ist. Aus diesem Grunde komprimiert das Spulenventil 18
die Feder 19, die in Kontakteingriff mit dem Kolbenrückholbau
teil 20 ist. Die erste Nut 18a des Spulenventils 18 kommuni
ziert mit dem Einlaßanschluß 15h des Hülsenbauteils 15 als ein
Ergebnis der Bewegung des Spulenventils 18, wodurch der Ein
laßanschluß 15h mit der Nut 15i des Hülsenbauteils 15 durch
die erste Nut 18a in Verbindung kommt. Andererseits wird die
zweite Nut 19b mit der Nut 15i verbunden, um die Nut 15i mit
dem Auslaßanschluß 15g durch die zweite Nut 18b zu verbinden.
Aus diesem Grunde wird der Einlaßanschluß 15h mit dem Auslaß
anschluß 15g durch die Linksbewegung des Spulenventils 18 ge
mäß der Fig. 3 in Fluidverbindung gebracht. Folglich wird der
Hydraulikdruck in dem Speicher 26 in die geregelte Druckkammer
24 von dem Regulatoranschluß 2a durch den Anschluß 2f einge
lassen, da der Einlaßanschluß mit dem Regulatoranschluß 2a
durch den Einlaßanschluß 15h, die erste Nut 18a, die Nut 15i,
die zweite Nut 18b und den Auslaßanschluß 15g in Verbindung
ist.
Der Druck in der Regeldruckkammer 24 zwingt das elastische
Bauteil 22, das Spulenventil 18 in die Rechtsrichtung durch
das Reaktionsbauteil 21 und das Kolbenrückholbauteil 20 entge
gen dem Hydraulikdruck (PM) in der Druckkammer 10 zu bewegen.
Das Spulenventil 18 ist im Gleichgewicht, wenn die Druckkräf
te, welche das Spulenventil 18 von der Druckkammer 10 und der
regulierten Druckkammer 24 empfängt gleich sind. Wenn in die
sem Fall der Bereich des elastischen Bauteils 22, welches in
Kontakt mit dem Reaktionsbauteil 21 ist, durch (SV) repräsen
tiert wird, dann wird die Beziehung zwischen dem Druck (PM) in
der Druckkammer 10 und einem regulierten Druck (PR), der in
die regulierte Druckkammer 24 von dem Speicher 26 durch das
Spulenventil 18 eingeleitet wird, repräsentiert durch (PM) ×
(SA) = (PR)×(SV), wobei die Verluste durch die Belastung der
Rückholfeder 6 oder ähnliches unberücksichtigt bleiben. Aus
diesem Grunde wird der regulierte Druck (PR), der in die regu
lierte Druckkammer 24 eingeleitet wird, repräsentiert durch
(PR) = (PM)×(SA)/(SV). Wenn der regulierte Druck (PR) in der
regulierten Druckkammer 24 nicht besonders groß ist, dann ist
der Bereich (SV) des elastischen Bauteils 22, welcher mit dem
Reaktionsbauteil 21 in Kontakt ist, nicht besonders groß, da
das elastische Bauteil 22 nicht stark zum Reaktionsbauteil 21
hin gedrückt wird. Jedoch wird der Bereich (SV) des elasti
schen Bauteils 22 größer in Übereinstimmung mit der Erhöhung
des regulierten Drucks (PR), bis der Bereich (SV) einen maxima
len Wert (SB) annimmt. Wenn der Bereich des Reaktionsbauteils
21, der sich mit dem elastischen Bauteil 22 in Kontakt befin
det, den maximalen Wert (SB) annimmt, dann wird der regulierte
Druck (PR) repräsentiert durch (PR) = (PM)×(SA)/(SB). Von
diesem Punkt an erhöht sich der regulierte Druck (PR) in Über
einstimmung mit der Erhöhung des hydraulischen Drucks (PM) in
der Druckkammer 10, da die Werte (SA), (SB), konstant sind.
Aus diesem Grunde kann die Charakteristik bzw. die Kennlinie
der Beziehung zwischen dem Hydraulikdruck (PM) in der Druck
kammer 10 und dem regulierten Druck (PR) in der regulierten
Druckkammer 24 geändert oder gewechselt werden durch Änderung
des Schnittbereichs (SA) und des Schnittbereichs (SB) des Ab
schnitts des Reaktionsbauteils 21.
Der regulierte Druck (PR), der in die regulierte Druckkammer
24 von dem Speicher 26 aus durch das Spulenventil 18 ein
strömt, wird auf die Hilfsdruckkammer 11 durch den Kanal 2g
übertragen, um hierdurch den Betrieb des ersten Kolbens 3 zu
verstärken und wird auf die Radzylinder 33, 34, welche an den
hinteren Rädern (RR), (RL) montiert sind, durch das Umschalt
ventil (SA3) und die Steuerventile (SRLH), (SRRH) übertragen.
Der Hydraulikdruck (PM) in der Druckkammer 10 wird an die Rad
zylinder 35, 36, welche an den vorderen Rädern (FR), (FL),
montiert sind, durch die Umschaltventile (SA2), (SA1) ange
legt.
Mit erneutem Bezug auf die Fig. 2, wird nachfolgend das Hy
draulikbremsdruck-Steuerungssystem beschrieben. Die Radzylin
der 35, 36 sind an den Hauptkanal 32 durch Druckerhöhungskanä
le 40a bzw. 41a angeschlossen, in denen Umschaltventile (SA2),
(SA1) in der Form von Dreianschluß/Zweistellungs-
Solenoidventilen jeweils angeordnet sind, so daß der Anschluß
2c der Druckerzeugungseinrichtung 1 normalerweise mit den Rad
zylindern 35, 36 verbunden ist. Die Umschaltventile (SA2),
(SA1) sind an Steuerkanäle 40, 41 jeweils angeschlossen, die
an einen Steuerkanal 32a durch normalerweise geschlossene
Steuerventile (SFLH), (SFRH) von der Art Zweian
schluß/Zweistellungs-Solenoidventile jeweils angeschlossen
sind. Wenn nachher die Ventile (SA2), (SA1) erregt werden,
dann werden die Steuerkanäle 40, 41 an die Erhöhungskanäle 40a
bzw. 41a angeschlossen und werden an einer Verbindung mit dem
Anschluß 2c der Druckerzeugungseinrichtung 1 gehindert. Die
Steuerkanäle 40, 41 sind ebenfalls an Überdruckkanäle 46 bzw.
47 angeschlossen, in denen normalerweise geschlossene Steuer
ventile (SFLR), (SFRR) von der Art von Zweian
schluß/Zweistellungs-Solenoidventile angeordnet sind, und die
an ein Reservoir 27 durch einen Überdruckkanal 44 angeschlos
sen sind. Parallel zu den Ventilen (SFLH), (SFRH) sind Rück
schlagventile (CK2), (CK1) jeweils angeordnet, um die Strömung
des Bremsfluids von den Radbremszylindern 35, 36 zur Drucker
zeugungseinrichtung 1 zu ermöglichen und den Rückstrom von der
Druckerzeugungseinrichtung 1 zu den Radzylindern 35, 36 zu
blockieren.
Der Regleranschluß 2a der Druckerzeugungseinrichtung 1 ist an
den hinteren Hauptkanal 31 angeschlossen, in welchem ein nor
malerweise geöffnetes Umschaltventil (SA3) der Art eines
Zweianschluß/Zweistellungs-Solenoidventils angeordnet ist, so
daß dann, wenn das Umschaltventil (SA3) erregt wird, der
Hauptkanal 31 an eine Verbindung mit dem Anschluß 2a gehindert
wird. Die Radzylinder 33, 34 sind an den Hauptkanal 31 durch
normalerweise geöffnete Steuerventile (SRLH), (SRRH) von der
Art Zweianschluß/Zweistellungssolenoidventile angeschlossen.
Ein Dosierventil (PV) ist in dem Hauptkanal 31 zwischen den
Steuerventilen (SRLH), (SRRH) und dem Umschaltventil (SA3) an
geordnet. Die Radzylinder 33, 34 sind an Überdruckkanäle 48
bzw. 49 angeschlossen, in denen normalerweise geschlossene Re
gelventile (SRLR), (SRRR) von der Art Zweian
schluß/Zweistellungs-Solenoidventile angeordnet sind, und die
an das Reservoir 27 durch den Überdruckkanal 44 angeschlossen
sind. Parallel zu den Regelventilen (SRLH), (SRRH) sind Rück
schlagventile (CK4) bzw. (CK3) angeordnet, um die Strömung des
Bremsfluids von den Radzylindern 33, 34 zu der Druckerzeu
gungseinrichtung 1 zuzulassen und die Rückströmung von der
Druckerzeugungseinrichtung 1 zu den Radzylindern 33, 34 zu
blockieren. Der Speicher 26 ist an den Anschluß 2b der Druc
kerzeugungseinrichtung 1 angeschlossen und durch ein normaler
weise geschlossenes Umschaltventil (STR) von der Art eines
Zweianschluß/Zweistellungssolenoidventils an den Steuerkanal
32a und den Hauptkanal 31 angeschlossen. Aus diesem Grunde
wird normalerweise der Hydraulikdruck in dem Speicher 26 nicht
zu den Kanälen 32a, 31 gefördert. Wenn das Umschaltventil
(STR) erregt wird, dann wird der Hydraulikdruck in dem Spei
cher 26 zu den Kanälen 32a, 31 gefördert. Um die Radgeschwin
digkeiten der Räder (RL), (RR), (FL) und (FR) zu erfassen,
sind Radgeschwindigkeitssensoren (SP1) bis (SP4) in der Nähe
dieser Räder jeweils angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbei
spiel, welches in der Fig. 2 gezeigt wird, sind eine Steuer
einheit (ECU-P) für das Steuern einer Druckquelle einschließ
lich der Pumpe 29 und des Speichers 26, sowie eine Steuerein
heit (ECU-A) für das Steuern des Hydraulikdrucks in den Radzy
lindern 33 bis 36 vorgesehen, um miteinander durch eine Ver
bindungsleitung zu kommunizieren und an eine Warneinrichtung
(WA) angeschlossen zu sein, welche einen Summer (BZ), eine
Lampe (LP) oder ähnliches aufweist, und die betrieben wird,
wenn eine Fehlfunktion in den Einheiten (ECU-A) und (ECU-P)
auftritt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die
Druckerzeugungseinrichtung 1, die Ventilanordnung umfassend
die Umschaltventile, Steuerventile und Rückschlagventile, der
Druckspeicher 26, die Druckschalter (PSH), (PSL), die Fluid
pumpe 28, der Motor 29 sowie die Steuereinheit (ECU-P) gemäß
der vorliegenden Erfindung zu einem Körper ausgebildet. Die
Ventile für das Steuern des Hydraulikdrucks, wie sie in Fig. 2
gezeigt sind, werden wie folgt betätigt.
In dem Fall, in welchem das Bremspedal 5 niedergedrückt wird,
um die Bremskraft an die Räder anzulegen, wenn das Fahrzeug
auf eine Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizient fährt,
wie beispielsweise einer verschneiten Straße oder einer verei
sten Straße und ein Blockieren eines vorderen Rades durch die
Steuereinheit (ECU-A) auf der Basis der Radgeschwindigkeiten
erfaßt wird, die durch die Radgeschwindigkeitssensoren (SP1)
bis (SP4) erfaßt werden, dann werden die Umschaltventile
(SA2), (SA1) betätigt, um in deren zweite Positionen geschal
tet zu werden. Als ein Ergebnis hiervon wird die Verbindung
zwischen den Radzylindern 35, 36 und dem Anschluß 2c, der an
die Druckkammer 10 angeschlossen ist, blockiert, wobei wieder
um die Radzylinder 35, 36 mit dem Regelanschluß 2a der Druc
kerzeugungseinrichtung 1 verbunden werden können, so daß der
geregelte Druck (PR), der durch das Spulenventil 18 geregelt
wird, in die Radzylinder 35, 36 eingeleitet werden kann an
stelle des Drucks (PM) in der Druckkammer 10.
Wenn beispielsweise das Blockieren des vorderen linken Rads
(FL) erfaßt wird, dann wird das Umschaltventil (SA2) akti
viert, um in dessen zweite Position geschaltet zu werden, so
daß der Radzylinder 35 von der Druckkammer 10 getrennt wird.
Desweiteren wird das Umschaltventil (SFLR) aktiviert, um in
dessen Offenposition geschaltet zu werden, ohne daß das Steu
erventil (SFLH) aktiviert wird, so daß der Radzylinder 35 mit
dem Reservoir 27 über die Überdruckkanäle 46, 44 verbunden
wird. Aus diesem Grunde wird das Bremsfluid in dem Radzylinder
35 zu dem Reservoir 27 abgeführt, wodurch der Druck in dem
Radzylinder 35 verringert wird. Folglich wird der ABS-Betrieb
ausgeführt. Wenn die Steuereinheit (ECU-A) erfaßt, daß der
Druck in dem Radzylinder 35 verringert worden ist, um das Rad
von einem Blockieren zu lösen, dann wird das Steuerventil
(SFLH) aktiviert, ohne daß das Steuerventil (SFLR) aktiviert
wird, so daß der geregelte Druck (PR) von der Druckerzeugungs
einrichtung 1 zu dem Radzylinder 35 durch das Umschaltventil
(SA2) und das Steuerventil (SFLH) gefördert wird.
Wenn das Blockieren des vorderen rechten Rads (FR) erfaßt wird
durch die Steuereinheit (ECU-A), dann werden das Umschaltven
til (SA1) und das Steuerventil (SFRR) aktiviert, ohne daß das
Steuerventil (SFRH) aktiviert wird, wodurch der Druck in dem
Radzylinder 36 verringert wird. Wenn desweiteren das Blockie
ren der hinteren Räder (RR), (RL) durch die Steuereinheit
(ECU-A) erfaßt wird, dann werden die Steuerventile (SRLH),
(SRRH) und die Steuerventile (SRLR), (SRRR) aktiviert, um die
Drücke in den Radzylindern 33, 34 zu aktivieren. Wenn das
Bremspedal 5 durch den Fahrzeugfahrer während des Antibloc
kierbetriebes freigegeben wird, dann werden die Rückschlagven
tile (CK2, CK1) und die Rückschlagventile (CK4, CK3) geöffnet,
um das Bremsfluid aus den Radzylindern 33, 34, 35 und 36 so
fort zu der Druckerzeugungseinrichtung 1 zurückzuführen.
Mit Bezug auf die Fig. 4 wird nunmehr die Steuereinheit (ECU-A)
für das Steuern des Hydraulikdrucks in dem Radzylinder be
schrieben. Die Steuereinheit (ECU-A) hat einen Mikrocomputer
(MC), wobei zahlreiche Schaltkreise, die daran angeschlossen
sind, einen Leistungsquellenschaltkreis (SC) aufweisen, der an
eine Fahrzeugbatterie (BT) über einen Zündschalter (IGS) ange
schlossen ist, um eine Energie dem Mikrocomputer (MC) zuzufüh
ren. Die Steuereinheit (ECU-A) hat eine Uhreinheit (CK), die
an den Mikrocomputer (MC) für das daran Anlegen eines Uhrzeit
signals angeschlossen ist, um einen Zyklusimpuls zu erzeugen.
Der Mikrocomputer (MC) hat eine zentrale Prozeßeinheit oder
CPU, ein "Read on Memory" oder ROM, ein "Random Access Memo
ry" oder RAM, ein "Timer", ein Eingangsanschluß (IP) und ein
Ausgangsanschluß (OP). Der ROM speichert ein Programm für das
Steuern des Hydraulikdrucks, wobei die CPU das in dem ROM ge
speicherten Programm ausführt, wenn der Zündschalter (IGS)
eingeschaltet wird, wobei der RAM variable Informationen für
das Ausführen des Programms speichert. Die Radgeschwindig
keitssensoren (SP1) bis (SP4) sind an den Eingangsanschluß
(IP) über einen Eingangsschaltkreis (WC) für das Zuführen von
Radgeschwindigkeitssignalen angeschlossen. Ein Stoppschalter
(SSW) ist an den Eingangsanschluß (IP) über einen Eingangs
schaltkreis (SI) für das Zuführen eines Stoppschaltsignals an
geschlossen, welches anzeigt, daß der Bremsbetrieb durch den
Fahrzeugfahrer ausgelöst worden ist.
Desweiteren sind zahlreiche Überwachungssignale wie beispiels
weise Signale für das Überwachen des Betriebs der Solenoidven
tile, ein Signal für das Überwachen des Betrieb eines Relais
usw. dafür vorgesehen, dem Eingangsanschluß (IP) über einen
Interface-Schaltkreis (IF) eingegeben zu werden.
Der Ausgangsanschluß (OP) des Mikrocomputers (MC) ist durch
ein Relais-Treiberschaltkreis (RC) an ein Relais (RY) für das
Zuführen einer Energie zu jedem Solenoidventil angeschlossen.
Jedes Solenoidventil ist an dem Ausgangsanschluß (OP) durch
einen Solenoidtreiberschaltkreis (SD) angeschlossen, um in
Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von dem Ausgangsan
schluß (OP) betätigt zu werden. Desweiteren ist ein Warn
schaltkreis (WI) an den Ausgangsanschluß (OP) angeschlossen,
um Warnsignale für die Lampe (LP) und/oder den Summer (BZ) der
Warneinrichtung (WA) zu erzeugen, wenn der Mikrocomputer (MC)
bestimmt, daß eine Fehlfunktion des Systems auftritt. Die
Steuereinheit (ECU-A) hat desweiteren einen Verbindungsschalt
kreis (TC), der an die Steuereinheit (ECU-P) für das Miteinan
derverbinden angeschlossen ist.
Mit Bezug auf die Fig. 5 wird nachfolgend die Steuereinheit
(ECU-P) für das Steuern der Energiequelle im einzelnen be
schrieben. Die Steuereinheit (ECU-P) hat einen Energiequellen
schaltkreis (SC1), der an die Fahrzeugbatterie (BT) ange
schlossen ist, um eine Energie einem Mikrocomputer (MC1), der
eine CPU hat, über ein Paar von Zündschaltern (IG1) und (IG2)
zuzuführen, welche aus Redundanzgründen vorgesehen sind und
hat desweiteren eine Uhreinheit (CK1), die an den Mikrocompu
ter (MC1) für das Zuführen eines Uhrzeitsignales angeschlossen
ist, um ein Zyklusimpuls zu erzeugen. Zur Erfassung des Hy
draulikdrucks in dem Speicher 26 ist ein Druckschalter (PSW)
angeordnet, der einen ersten Druckschalter (PSH) und einen
zweiten Druckschalter (PSL) aufweist. Der erste Druckschalter
(PSH) erzeugt das H(hoch)-Niveausignal, wenn der Hydraulik
druck in dem Speicher 26 derart ansteigt, daß er höher ist als
ein vorbestimmter Druck (P1e), während er das L(niedrig)-
Niveausignal erzeugt, wenn der Hydraulikdruck derart verrin
gert wird, daß er niedriger ist als ein vorbestimmter Druck
(P1S), wie in der Fig. 9 dargestellt ist. Gleichfalls erzeugt
der zweite Druckschalter (PSL) das H(hoch)-Niveausignal, wenn
der Hydraulikdruck in dem Speicher 26 derart ansteigt, daß er
höher ist als ein vorbestimmter Druck (P2e), während er das
L(niedrig)-Niveausignal erzeugt, wenn der Hydraulikdruck der
art verringert wird, daß er niedriger ist als ein vorbestimm
ter Druck (P2S). Folglich wird eine Hysterese in jedem Schal
ter erzeugt, um ein Nachhinken zu vermeiden, welches verur
sacht werden könnte in der Steuerung des Motors 29, wenn er
die Fluidpumpe 38 antreibt, um den Hydraulikdruck in dem Spei
cher 26 zu erhöhen und zu verringern. Die Steuereinheit (ECU-P)
hat einen Hybridschaltkreis (HIC) in den die Ausgangssigna
le der Druckschalter (PSH), (PSL), ein Überwachungssignal des
Umschaltventils (STR) und ein Ausgangssignal des Stoppschal
ters (SSW) eingegeben werden. Der Hybridschaltkreis (HIC) hat
ein Interface (nicht gezeigt) für das Empfangen der Ausgangs
signale der Druckschalter, einen Pulserfassungsbereich (nicht
gezeigt), der einen Drucksteuerschaltkreis (DT) (welcher nach
folgend noch beschrieben wird) ermöglicht, ein Treibersignal
an einen Relais-Treiberschaltkreis (RC1) auszugeben, welcher
noch nachfolgend beschrieben wird. Der Hybridschaltkreis (HIC)
hat desweiteren einen Motorstrom- und Spannungserfassungsbe
reich (nicht gezeigt), welcher den elektrischen Strom, der an
den Motor 29 angelegt wird und Spannungen, welche ebenfalls
daran angelegt werden über Widerstände R1, R2 erfaßt, um den
Betrieb des Motors 29 zu überwachen und hat desweiteren einen
Lampen- und Summertreiberbereich (nicht gezeigt), welcher die
Lampe (LP) und/oder den Summer (BZ) aktiviert, wenn einen
Fehlfunktion auftritt. Der Hybridschaltkreis (HIC) wird durch
eine Redundanzenergiequelle für das Erzeugen von Spannungen
(Vi1) und (Vi2) aktiviert, die durch die Zündschalter (IG1)
bzw. (IG2) erzeugt werden und die mit dem Mikrocomputer (MC1)
verbunden sind, der an den Energieschaltkreis (SC1) ange
schlossen ist für das Verbinden der Druckschaltsignale, Infor
mationen bzgl. der Fehlfunktion usw.
Die Steuereinheit (ECU-P) hat ein Paar Impulstreiberschalt
kreise (PFC), (PNC), die durch die Spannungen (Vi1) bzw. (Vi2)
aktiviert werden, um ein Redundanzsystem zu schaffen, welches
den Betrieb des Relais (MR) selbst dann gewährleistet, wenn
einer der Schaltkreise zur Erzeugung der Spannungen eine Fehl
funktion aufweist. Die Impulstreiberschaltung (PFC) ist vorge
sehen für das normale Zuführen eines Signals, um dem Relais
(MR) zu ermöglichen, aktiviert zu werden, und das Zuführen ei
nes Signals, um das Relais (MR) daran zu hindern, aktiviert zu
werden, wenn es von dem Mikrocomputer (MC1) ein Verhinderungs
signal erhält. Die Impulstreiberschaltung (PNC) ist vorgesehen
für das Zuführen einer Treiberschaltung (RC1) des Relais (MR)
im Ansprechen auf das Ausgangssignal des zweiten Druckschal
ters (PSL). Das heißt, wenn der Schalter (PSL) das Signal aus
gibt, welches stellvertretend für den Druck ist, der sich ver
ringert, dann gibt die Impulstreiberschaltung (PNC) ein Signal
aus, welches der Treiberschaltung (RC1) erlaubt, ein Signal
auszugeben, welches der Treiberschaltung (RC1) erlaubt, das
Relais (MR) zu aktivieren, wohingegen dann, wenn der Schalter
(PSL) das Signal ausgibt, welches stellvertretend für den sich
erhöhenden Druck ist, so gibt die Impulstreiberschaltung (PNC)
ein Signal aus, das die Treiberschaltung (RC1) daran hindert,
das Relais (MR) zu aktivieren. Desweiteren gibt der Im
pulstreiberschaltkreis (PNC) ein Signal aus, welches dem Trei
berschaltkreis (RC1) erlaubt, das Relais (MR) zu aktivieren,
bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der erste
Druckschalter (PSH) das Signal ausgibt, welches stellvertre
tend für den Druck ist, der zu dem Druck (P1S) erhöht ist, um
den Druck (P1e) zu überschreiten.
Der Drucksteuerschaltkreis (DT) ist angeordnet, um normaler
weise ein Treibersignal an den Treiberschaltkreis (RC1) auszu
geben im Ansprechen auf das Ausgangssignal des ersten Druck
schalters (PSH). Das heißt, daß er ein Signal ausgibt, welches
dem Treiberschaltkreis (RC1) erlaubt, das Relais (MR) zu akti
vieren, wenn das Ausgangssignal des Druckschalters (PSH) klei
ner ist, als der Druck (P1S), während der Drucksteuerschalt
kreis (DT) ein Signal ausgibt, das den Treiberschaltkreis
(RC1) daran hindert, das Relais (MR) zu aktivieren, wenn das
Ausgangssignal des Druckschalters (PSH) den Druck (P1e) über
schreitet, wobei es ein Vibrieren während des Schaltbetriebes
verhindert. Der Mikrocomputer (MC1) ist dafür vorgesehen, eine
Verbindung mit der Steuereinheit (ECU-A) über einen Verbin
dungsschaltkreis (TC1) einzugehen. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung, die wie vorstehend beschrieben worden
ist, startet die Progammroutine, welche in dem Speicher (ROM)
der Steuereinheit (ECU-A) entsprechend einer Flußkarte gespei
chert ist, wie sie in der Fig. 6 dargestellt wird, wenn ein
Zündschalter (IGS) eingeschaltet wird, wobei die elektrische
Energie dem Mikrocomputer (MC) zugeführt wird. In Schritt 101
wird eine Initialisierung des Systems ausgeführt, um die Spei
cher (ROM) und (RAM) zu überprüfen, wobei dann zahlreiche In
formationen in dem Speicher (RAM) gelöscht werden und vorbe
stimmte Anfangsinformationen in den Speicher (RAM) geladen
werden. Desweiteren wird eine Anfangsüberprüfung durchgeführt,
um die Solenoidventile (SFRH), (SFRR), (SFLH)---(SRLR), (SA1),
(SA2), (SA3) und (STR), sequentiell zu jeder vorbestimmten
Zeit (10 Millisekunden) zu erregen, und die Signale für das
Aktivieren der Solenoidventile zu erfassen, um hierdurch zu
bestimmen, ob jedes Solenoidventil einwandfrei arbeitet und
zwar auf der Basis der erfaßten Signale.
Anschließend wird in Schritt 102 die Steuereinheit (ECU-A) mit
der Steuereinheit (ECU-P) verbunden. Wenn eine Fehlfunktion in
dem System auftritt, dann wird ein Verbindungsfehlfunktions
signal, ein ECU-Fehlfunktionssignal usw. von der Steuereinheit
(ECU-A) zu der Steuereinheit (ECU-P) übertragen, und umge
kehrt. Ein Verbindungsintervall wird durch die Steuerungsein
heit (ECU-A) bestimmt, so daß die Steuerungseinheit (ECU-P) in
der Lage ist, deren Erkennungssignal an die Steuerungseinheit
(ECU-A) zurückzusenden. Anschließend schreitet das Programm zu
Schritt 103 fort, wo Analogsignale der zahlreichen Sensoren in
die Steuerungseinheit (ECU-A) eingelesen werden, um diese in
Digitalsignale zu konvertieren und schreitet zu Schritt 104
fort, wo ein Signal, ausgegeben vom Stoppschalter (SSW), ein
gelesen wird.
Das Programm schreitet ferner zu Schritt 105 fort, wo die Rad
geschwindigkeit (Vw) in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal
eines jeden der Radgeschwindigkeitssensoren (SP1) bis (SP4)
berechnet wird, wobei dann die Radbeschleunigung (DVW) aus der
Radgeschwindigkeit (Vw) in Schritt 106 berechnet wird. In
Schritt 107 wird eine Berechnung auf der Basis der Radge
schwindigkeit (Vw) und der Radbeschleunigung (DVW) angestellt,
um eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit (VSO) zu erhalten.
Anschließend wird in Schritt 108 ein Reibungskoeffizient der
Straßenoberfläche abgeschätzt, um einen hohen µ-Wert, einen
mittleren µ-Wert oder einen niedrigen µ-Wert zu erhalten. Dar
aufhin schreitet das Programm auf Schritt 109 fort, wo auf der
Basis zahlreicher Bedingungen bestimmt wird, ob der Antibloc
kierbetrieb (in Abkürzung ABS-Steuerung) erlaubt werden soll
und schreitet dann zu Schritt 110 fort, wo ein Steuerungsmodus
festgesetzt wird. Dieser Steuerungs- bzw. Regelmodus wird aus
einem Druckverringerungsmodus, Haltemodus und Druckerhöhungs
modus ausgewählt und zwar im Ansprechen auf beispielsweise ei
ne Schlupfrate jedes Rads sowie der Fahrzeugabbremsung. Der
Steuerungsmodus wird in Schritt 111 ausgegeben, wobei das Pro
gramm zu Schritt 102 zurückkehrt, wodurch die vorstehend be
schriebenen Schritte in einem vorbestimmten Intervall von bei
spielsweise 5 Millisekunden erneut wiederholt werden.
Die Fig. 7 zeigt eine Flußkarte einer Steuerung, die in der
Steuerungseinheit (ECU-P) für das Steuern der Energiequelle
durchgeführt wird. Zu Beginn wird die Initialisierung des Sy
stems in Schritt 201 durchgeführt, um die Speicher (ROM) und
(RAM) zu überprüfen, wobei dann zahlreiche Informationen in
dem Speicher (RAM) gelöscht werden und vorbestimmte Anfangsin
formationen in dem Speicher (RAM) abgelegt werden. Anschlie
ßend schreitet das Programm zu Schritt 202 fort, wo die Ver
bindung zwischen der Steuereinheit (ECU-P) und der Steuerungs
einheit (ECU-A) hergestellt wird. Die Steuerungseinheit (ECU-P)
überträgt dessen Erkennungssignal im Ansprechen auf ein pe
riodisches Signal von der Steuerungseinheit (ECU-A). Wenn her
ausgefunden wird, daß die Periode des Signals länger oder kür
zer als eine vorbestimmte Periode ist, dann wird bestimmt, daß
eine Fehlfunktion in der Verbindung auftritt. Als ein Ergebnis
hiervon wird ein für die Fehlfunktion der Verbindung repräsen
tatives Signal von der Steuerungseinheit (ECU-P) auf die
Steuerungseinheit (ECU-A) übertragen. Desweiteren werden Si
gnale, die falls vorhanden die Fehlfunktion in der Steuerungs
einheit (ECU-P) und jene in dem Hydraulikdruckschaltkreis an
zeigen, zu der Steuerungseinheit (ECU-A) ebenfalls in Schritt
203 übertragen.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 204 fort, wo
die Bestimmung der Fehlfunktion unter dem extrem niedrigen
Druck durchgeführt wird mittels des Druckschalters (PSW) und
schreitet dann zu den Schritten 205, 206 fort, wo der Motor 29
in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen der Druckschalter
(PSH), (PSL) gesteuert wird. Das heißt, daß im Schritt 205 ein
Index für das Erregen des Relais (MR) fortlaufend gesetzt
wird, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der
Hydraulikdruck, welcher durch den Druckschalter (PSH) erfaßt
wird, von einem Druckwert kleiner als der vorbestimmte Druck
(P1S) auf einen Druckwert größer als der vorbestimmte Druck
(P1e) angestiegen ist. Folglich wird die Drucksteuerung grund
sätzlich durchgeführt in Übereinstimmung mit dem Ausgangs
signal des Druckschalters (PSH). Wenn jedoch der Hydraulik
druck um ein großes Ausmaß verringert wird, dann wird in
Schritt 206 die Drucksteuerung durchgeführt in Übereinstimmung
mit dem Ausgangssignal des Druckschalters (PSL). Falls das
Ausgangssignal des Druckschalters (PSL) kleiner wird als der
vorbestimmte Druck (P2S), dann wird ein Index für den Betrieb
des Warnschaltkreises (W1) gesetzt. Anschließend schreitet das
Programm zu Schritt 207 fort, wo ein intermittierender Betrieb
durchgeführt werden kann. Das heißt, das in dem Fall, wonach
das Relais (MR) erregt wird und zwar für eine relativ lange
Zeit, um den Motor 29 zu aktivieren, der Betrieb des Motors 29
auf den intermittierenden Betrieb geschaltet wird, der das Re
lais (MR) alternierend erregt oder entregt, um zu verhindern,
daß der Motor sich übermäßig erhitzt. Wenn der Bremsbetrieb
durchgeführt wird, dann wird das Relais (MR) erregt, so daß
ein ausreichender Hydraulikdruck für das Bremsen bereitge
stellt wird. Wenn der zu dem Motor 29 geführte Strom einen
vorbestimmten Wert überschreitet, dann wird das Relais (MR)
entregt, um das Entstehen einer fortlaufenden Entspannung des
Drucks zu verhindern, nachdem der Druck hoch geworden ist. An
schließend werden Signale für das Erregen des Relais (MR),
welche in den Schritten 205, 206 in Übereinstimmung mit den
Ausgangssignalen der Druckschalter (PSH), (PSL) oder den Si
gnalen für das Betätigen der Warnlampe (LP) und/oder des Sum
mers (BZ) erzeugt werden, in Schritt 208 ausgegeben, wenn ei
nige Fehlfunktionen auftreten, wobei hierauf das Programm zu
Schritt 202 zurückkehrt. Die Schritte 202 bis 208 werden zu
jeder vorbestimmten Periode, beispielsweise alle 10 Millise
kunden erneut wiederholt. Die in Schritt 204 gemäß der Fig. 7
durchgeführte Bestimmung einer Fehlfunktion wird im nachfol
genden mit Bezug auf die Fig. 8 erläutert.
Wenn das Programm startet, wird eine Zeit (Tig), die nach dem
Umschalten des Zündschalters (nicht gezeigt) verstrichen ist,
in Schritt 301 gezählt. Anschließend wird in Schritt 302 be
stimmt, ob der Hydraulikdruck in dem Speicher 26 sich in einem
extrem niedrigen Bereich befindet und zwar auf der Basis des
Ausgangssignals des Druckschalters (PSL). Falls bestimmt wird,
daß sich der Hydraulikdruck in dem extrem niedrigen Bereich
befindet, dann schreitet das Programm zu Schritt 303, wobei es
ansonsten zu Schritt 309 springt. In Schritt 303 wird be
stimmt, ob die Druckschaltkreise überprüft worden sind und
falls das Ergebnis positiv ist, schreitet das Programm zu
Schritt 304 fort, wohingegen für den Fall, daß das Ergebnis ne
gativ ist, das Programm zu Schritt 306 fortschreitet. In
Schritt 304 wird bestimmt, ob die Zeit (Tig), welche verstri
chen ist, nachdem der Zündschalter umgelegt worden ist, eine
vorbestimmte Zeit (Ta) beispielsweise 50 Sekunden überschrei
tet. Falls die Zeit (Tig) die vorbestimmte Zeit (Ta) nicht
überschritten hat, kehrt das Programm zu der Hauptroutine zu
rück. Falls die Zeit (Tig) die vorbestimmte Zeit (Ta) über
schritten hat, wird ein Index stellvertretend für die Fehl
funktion in dem Hydraulikdruckschaltkreis gesetzt. In Schritt
306 wird bestimmt, ob eine Sekunde verstrichen ist, nachdem
das Relai (MR) auf "ein" erregt worden ist. Falls das Ergeb
nis positiv ist, schreitet das Programm zu Schritt 307, wohin
gegen ansonsten das Programm zu Schritt 311 fortschreitet. Der
zu dem Motor 29 zugeführte Strom wird dann, wenn die vorbe
stimmte Zeit (beispielsweise eine Sekunde) verstrichen ist,
nachdem das Relai (MR) erregt worden ist, in dem Speicher
(RAM) in Schritt 307 abgespeichert. Als nächstes wird in
Schritt 308 bestimmt, ob eine Änderung des Stroms (Ic), wel
ches durch Subtraktion des Stroms nach einer verstrichenen Se
kunde gemäß vorstehender Beschreibung vom aktuellen Strom er
halten wird, größer ist als ein vorbestimmter Wert (Ki) bei
spielsweise 1.5 A. Da der zu dem Motor 29 geführte Strom in
einer im wesentlichen linearen Proportion zu der Erhöhung des
Hydraulikdrucks in dem Speicher 26 gemäß der Fig. 10 erhöht
wird, kann der Hydraulikdruck in dem Speicher 26 über den zu
dem Motor 29 geführten Strom geschätzt werden. Wenn aus diesem
Grunde die Änderung des Stroms relativ groß ist, wird be
stimmt, daß der Strom in erhöhter Weise zu dem Motor geführt
wird, um ihn in Übereinstimmung mit der verstrichenen Zeit
sauber anzutreiben. Anschließend schreitet das Programm zu
Schritt 309, wo ein Index für das Zulassen der Antischlupf
steuerung (ABS-Steuerung) gesetzt wird. In dem Fall, wo keine
Sekunde nach der Erregung des Relais (MR) in Schritt 306 ver
strichen ist oder in dem Fall, wo die Änderung des Stroms
nicht den vorbestimmten Wert (Ki) bei Schritt 308 erreicht
hat, wird in Schritt 311 bestimmt, ob die Zeit (Tig), welche
verstrichen ist, nachdem der Zündschalter umgelegt worden ist,
ebenfalls die vorbestimmte Zeit (Ta), d. h., 50 Sekunden über
schritten hat. Falls die Zeit (Tig) die Zeit (Ta) überschrit
ten hat, wird ein Index für die Vervollständigung der Hydrau
likdrucksystemüberprüfung gesetzt, wodurch die Überprüfung be
endet wird. Falls die Zeit (Tig) die vorbestimmte Zeit (Ta)
nicht überschritten hat, kehrt das Programm zu der Hauptrouti
ne zurück.
Wenn gemäß vorstehender Beschreibung eine Änderung des zu dem
Motor geführten Stroms unter einem relativ niedrigen Druckzu
stand nicht stattfindet, selbst nachdem die vorbestimmte Zeit
verstrichen ist, nachdem der Zündschalter umgelegt worden ist,
wird eine Fehlfunktion des Druckkreises bestimmt. Wenn insbe
sondere das Relai (MR) erregt wird, dann wird der zu dem Motor
29 geführte Strom am Anfang vorübergehend erhöht. Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist es daher derart vorgesehen, daß die
Bestimmung einer Fehlfunktion in dem Hydraulikdruckkreis auf
der Basis der Änderung des Stroms durchgeführt wird, welche
dem Motor 29 zugeführt und der stabil wird, nachdem die vorbe
stimmte Zeit (eine Sekunde) von dem Zeitpunkt an verstrichen
ist, in welchem der Strom anfänglich dem Motor 29 zugeführt
wurde und zwar in einer solchen Weise, daß bestimmt wird, daß
eine Fehlfunktion in dem Hydraulikdruckkreis aufgetreten ist,
wenn die Änderung des Stroms sich nicht erhöht, wobei bei
spielsweise eine Erhöhungsrate des zu dem Motor geführten
Stroms geringer ist als eine vorbestimmte Rate. Als Beispiele
für die Fehlfunktionen wird ein solcher Fall erwähnt, wonach
der Druckschalter fest ist, um einen niedrigen Druck anzuzei
gen, sowie Fehlfunktionen bezüglich der Motoranschlüsse und
der Energiequellenleitungen, das stehenbleiben des Motors so
wie die Fehlfunktion in der Hydraulikschaltung usw.
Als nächstes wird der intermittierende Betrieb des Motors mit
Bezug auf die Fig. 11 beschrieben, welcher vorgesehen wird,
um den Motor 29 an dem fortlaufenden Rotieren zu hindern, wel
ches eine Erhitzung verursacht. In Schritt 401 wird bestimmt,
ob der intermittierende Betrieb ausgeführt wird oder nicht.
Wenn der intermitierende Betrieb ausgeführt wird, dann schrei
tet das Programm zu Schritt 402 fort, wohingegen für den Fall,
daß der intermitierende Betrieb nicht gestartet wird, das Pro
gramm zu Schritt 411 fortschreitet. In Schritt 402 wird be
stimmt, ob das Relai (MR) erregt worden ist (d. h. "ein").
Wenn das Relai (MR) erregt worden ist, dann schreitet das Pro
gramm zu Schritt 403, wo eine Dauer für eine Erregung des Re
lais (MR), d. h., eine Zeit (Ton) durch Zählen eines Relai-Ein-
Timers, worauf dann bestimmt wird, ob der erfaßte Strom (Im),
der dem Motor 29 zugeführt wird, gleich oder größer ist als
ein Grenzwert (Li). Falls das Ergebnis positiv ist, schreitet
das Programm zu Schritt 406 fort, wo ein Relai-Aus-Timer ge
löscht wird. Falls der erfaßte Strom (Im) kleiner ist als der
Grenzwert (Li), dann schreitet das Programm zu Schritt 405, wo
die Zeit (Ton) mit einer vorbestimmten Zeit (To), beispiels
weise (5 Sekunden) verglichen wird. Falls die Zeit (Ton) als
gleich oder größer als die vorbestimmte Zeit (To) bestimmt
wird, dann schreitet das Programm zu Schritt 406 fort, wo der
Relai-Aus-Timer gelöscht wird, wobei dann das Programm zu
Schritt 407 fortschreitet, wo ein Relai-Aus-Index gesetzt
wird, um das Relay (MR) zu Entregen. Falls die Zeit (Ton)
kleiner ist, als die vorbestimmte Zeit (To), dann kehrt das
Programm zur Hauptroutine zurück.
Gemäß vorstehender Beschreibung erhöht sich der dem Motor 29
zugeführte Strom im wesentlichen linear proportional zu der
Erhöhung des hydraulischen Drucks im Speicher 26, wie in der
Fig. 10 dargestellt ist, wobei es möglich ist, den Strom, der
dem Motor 29 zugeführt wird, zu schätzen, wenn der Hydraulik
druck in dem Speicher 26 erhöht wird, um den Überdruck zu er
reichen. Aus diesem Grunde ist es möglich, durch Festsetzen
des Stroms, der dem Motor 29 zugeführt wird, wenn der Hydrau
likdruck in dem Speicher 26 erhöht wird, um den Überdruck zu
erreichen, als den Grenzwert (Li), den Hydraulikdruck in dem
Speicher 26 zu beschränken, so daß dieser kleiner wird als ein
vorbestimmter Druck entsprechend dem Grenzwert (Li).
Wenn in Schritt 402 bestimmt wird, daß das Relai (MR) nicht
erregt worden ist, dann schreitet das Programm zu Schritt 408,
wo eine Dauer für das Entregen des Relais (MR), beispielsweise
eine Zeit (Taus) durch Zählen des Relaiy-Aus-Timers gemessen
wird, wobei anschließend in Schritt 409 bestimmt wird, ob der
Stoppschalter (SSW) eingeschaltet ist oder nicht. Falls der
Stoppschalter (SSW) eingeschaltet ist, dann schreitet das Pro
gramm zu Schritt 414 fort, wo der Relai-Ein-Timer gelöscht
wird. Fall der Stoppschalter (SSW) nicht eingeschaltet ist,
dann schreitet das Programm zu Schritt 410, wo bestimmt wird,
ob die Zeit (Taus) mit einer vorbestimmten Zeit (T1), bei
spielsweise 5 Sekunden verglichen wird. Falls für die Zeit
(Taus) bestimmt wird, daß sie gleich oder größer ist als die
vorbestimmte Zeit (T1), dann schreitet das Programm zu Schritt
414 fort, wo der Relai-Ein-Timer gelöscht wird, wobei an
schließend das Programm zu Schritt 415 fortschreitet, wo der
Relai-Ein-Index gesetzt wird, um das Relai (MR) zu erregen.
Falls die Zeit (Taus) kleiner ist als der vorbestimmte Zeit
raum (T1), dann kehrt das Programm zur Hautroutine zurück.
Wenn in Schritt 401 bestimmt wird, daß der intermittierende
Betrieb nicht ausgeführt wird, dann schreitet das Programm zu
Schritt 411 fort, wo bestimmt wird, ob solch ein Zustand, wo
nach die Spannung (Vm) des Motors 29 gleich oder größer als
eine vorbestimmte Spannung (Kf), beispielsweise 12 V, ist, für
eine vorbestimmte Zeitperiode (Tf), beispielsweise 5 Minuten
weitergeführt wird. Falls bestimmt wird, das der Zustand für
die Zeitperiode (Tf) anhält, dann schreitet das Programm zu
Schritt 412 fort, wo ein intermittierender Steuerungsindex ge
setzt wird, wobei ansonsten das Programm zur Hauptroutine zu
rückkehrt. Als nächstes zu Schritt 412, wird die Drucksteue
rung, welche im Ansprechen auf das Ausgangssignal des Druck
schalters (PSW) durchgeführt wird, in Schritt 413 verhindert.
Anschließend schreitet das Programm zu Schritt 414 fort, wo
der Relai-Ein-Timer gelöscht wird, worauf dann das Programm zu
Schritt 415 fortschreitet, wo der Relai-Ein-Index gesetzt
wird, um das Relai (MR) zu erregen.
Durch Steuerung des den Motor 29 zugeführten Stroms derart,
daß der vorbestimmte Grenzwert (Li) nicht überschritten wird,
ist es folglich möglich, den Hydraulikdruck in dem Speicher
auf einen kleineren Wert als den oberen Grenzwert zu beschrän
ken, und sogar das Überdruckventil zu eliminieren. Ohne die
Verwendung des aus dem Stand der Technik bekannten Drucksen
sors, welcher im Vergleich zu dem Druckschalter teuer ist, ist
das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ausgerüstet
mit einem relativ preiswerten Druckschalter, wodurch die Ko
sten verringert werden können. Darüber hinaus werden beide Sy
steme für das Erfassen des Hydraulikdrucks in dem Speicher,
d. h., eines für das indirekte Erfassen des Stroms, welches dem
Motor zugeführt wird, und das andere für das direkte Erfassen
des Drucks (durch den Druckschalter) verwendet, um ein Redun
danzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
Wenn aus diesem Grunde eine Fehlfunktion des Druckschalters,
ein Zuführen des Stroms zu dem Motor für eine verhältnismäßig
lange Zeit verursacht, so kann diese Fehlfunktion dem Fahr
zeugfahrer durch visuelle oder akustische Signale beispiels
weise Licht oder Ton mitgeteilt werden, welche von der Lampe
(LP) oder dem Summer (BZ) ausgegeben werden.
Es sollte für einen Durchschnittsfachmann ersichtlich sein,
daß die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele ledig
lich illustrativ zu verstehen sind, wobei eine Mehrzahl von
möglichen speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung mög
lich sind. Die Anordnung der Umschaltventile und Steuerungs
ventile sind nicht beschränkt auf jene gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel. Ein einzelnes 3-Anschluß-
/2-Stellungs-Solenoidventil kann stellvertretend für die 2-
Anschluß-/2-Stellungs-Solenoidventile verwendet werden. Die
Steuerungseinheit für das Steuern des Hydraulikdrucks und die
Steuerungseinheit für die Steuerung der Druckquelle können als
ein Körper ausgeformt sein. Die Steuerungseinheit für das
Steuern des Hydraulikdrucks ist nicht beschränkt auf jenes,
welches in dem vorstehend beschriebenen Antiblockiersteue
rungssystem verwendet wird, sondern kann durch solch eines er
setzt werden, welches in einem Antischupsteuerungssystem (TRC)
verwendet wird, welches einen Schlupf des Fahrzeuges bei Start
oder Beschleunigung verhindert, oder kann durch solch eines
ersetzt werden, welches in einem Stabilitätsteuerungssystem
verwendet wird, welches ein Übersteuern oder Untersteuern ei
nes Fahrzeugs verhindert, wenn eine seitliche Beschleunigung
oder ein Giermoment relativ groß wird. Zahlreiche Änderungen
anderer Anordnungen können für einen Druchschnittsfachmann
möglich sein, ohne von dem Umfang der Erfindung gemäß der
nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucküberwachungssystem für
das Überwachen eines Hydraulikdrucks, der von einer Fluidpumpe
gefördert und in einem Speicher gespeichert wird. Das Druck
überwachungssystem hat einen elektrischen Motor, welcher die
Fluidpumpe antreibt, um einen Hydraulikdruck im wesentlichen
linear proportional zu einem elektrischen Strom zu fördern,
der dem Motor zugeführt wird, eine Stromerfassungseinrichtung,
welche den dem Motor zugeführten Strom erfaßt und eine Druck
abschätzeinrichtung, welche den in dem Speicher gesammelten
Druck im Ansprechen auf den Strom abschätzt, welcher durch die
Stromerfassungseinrichtung erfaßt wurde. Eine Fehlfunktionser
fassungseinrichtung kann vorgesehen sein, für das Erfassen ei
ner Fehlfunktion auf der Basis des Ausgangssignals der Druck
abschätzeinrichtung.
Claims (4)
1. Drucküberwachungssystem für das Überwachen eines
Hydraulikdrucks, welcher von einer Fluidpumpe erzeugt und in
einem Speicher gespeichert wird, mit
einem elektrischen Motor für das Antreiben der Fluidpumpe, um den Hydraulikdruck proportional zu einem dem Motor zuge führten Strom zu erzeugen,
Stromerfassungsmittel für das Erfassen des dem Motor zuge führten Stroms und
Druckabschätzmittel, für das Abschätzen des Hydraulik drucks, welcher in dem Speicher gespeichert ist, im Ansprechen auf den Strom, welcher durch das Stromerfassungsmittel erfaßt worden ist.
einem elektrischen Motor für das Antreiben der Fluidpumpe, um den Hydraulikdruck proportional zu einem dem Motor zuge führten Strom zu erzeugen,
Stromerfassungsmittel für das Erfassen des dem Motor zuge führten Stroms und
Druckabschätzmittel, für das Abschätzen des Hydraulik drucks, welcher in dem Speicher gespeichert ist, im Ansprechen auf den Strom, welcher durch das Stromerfassungsmittel erfaßt worden ist.
2. Drucküberwachungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckabschätzmittel vorgesehen ist, um den Hydraulikdruck,
welcher in dem Druckspeicher gespeichert ist, abzuschätzen, im
Ansprechen auf den Strom, welcher durch das Stromerfassungs
mittel erfaßt wurde, nachdem eine vorbestimmte Zeit von dem
Zeitpunkt aus verstrichen ist, in welchem der Strom anfänglich
zu dem Motor geführt wurde.
3. Drucküberwachungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der elektrische Motor dafür vorgesehen ist, die Fluidpumpe an
zutreiben, um den Hydraulikdruck im wesentlichen linear pro
portional zu dem dem Motor zugeführten Strom zu fördern.
4. Drucküberwachungssystem nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein Fehlfunktionsüberwachungsmittel für das Erfassen einer
Fehlfunktion auf der Basis des Ausgangssignals des Druckab
schätzmittels.
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