DE3900241C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des hydraulischen Bremsdrucks für ein Fahrzeug - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des hydraulischen Bremsdrucks für ein FahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugrades
und eine Vorrichtung
zum Steuern einer hydraulischen Bremskraft für ein
Fahrzeug, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen 1 bzw. 9
angegeben sind.
Bisher wird der hydraulische Bremsdruck bei einem Fahrzeug
derart gesteuert, daß der hydraulische Druck, der von
einem Hauptbremszylinder in Abhängigkeit von dem Ausmaß
des Niederdrückens eines Bremspedales ausgegeben wird,
den Bremseinheiten über eine hydraulisch arbeitende hydrau
lische Bremsdruck-Steuereinrichtung zugeleitet wird, wie dies
beispielsweise im offengelegten japanischen Gebrauchs
muster No. 77068/1987 angegeben ist.
Die vorstehend genannte übliche Vorrichtung hat jedoch
Nachteile im Hinblick auf eine komplizierte Auslegung,
und eine genaue Steuerung kann nur mit sehr großen Schwie
rigkeiten verbunden erzielt werden.
Aus der US-PS 4,131,352 ist eine Bremsanlage bekannt, bei
welcher Befehle elektrisch übertragen werden. Durch die Betäti
gung eines Bremspedals wird ein bestimmter Solldruck in der
Bremsanlage angefordert. Eine gemessene Fahrzeugverzögerung
wird erfaßt und mit dem geforderten Solldruck verglichen.
Ferner ist eine Antiblockiereinrichtung vorgesehen, welche
gemäß einer Information über die Drehzahl der einzelnen Räder
in das Bremssystem eingreifen kann und den Bremsdruck derart
steuern kann, das ein Blockieren der Räder vermieden wird.
Die US-PS 4,316,599 beschreibt ein elektromagnetisch gesteuer
tes hydraulisches Ventil, welches beispielsweise zum Regulieren
des Leitungsdrucks in einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs
sowie für die Steuerung von Kupplungen und Bremsen in Automa
tikgetrieben verwendet werden kann. Bei diesem bekannten Ventil
ist in einem Ventilgehäuse ein Steuerschieber gleitbeweglich
angeordnet und Bremsflüssigkeit gelangt von einer Druckquelle
durch eine Einlaßöffnung in die Ventilbohrung. In einer ent
sprechenden Stellung des Steuerschiebers wird durch eine Aus
laßöffnung einer Bremse das unter Druck stehende Fluid zugelei
tet. Der Steuerschieber ist durch einen Elektromagneten ent
sprechend dem zugeführten Strom verschiebbar.
Aus der DE-29 26 017 A1 ist bereits eine Fahrzeugbremsanlage
bekannt, welche eine elektrische Steuerlogik umfaßt. Bei Betä
tigung eines Bremspedals wird ein Bremssignal erzeugt, das mit
einem durch einen Verzögerungssensor erfaßten Fahrzeugverzöge
rungswert in der Steuerungslogik verglichen wird. In Abhängig
keit der Abweichung zwischen dem Bremssignal und dem Verzöge
rungswert wird der den Radbremszylindern zuzuführende Brems
druck verändert. Ferner ist eine Antiblockiereinrichtung vor
gesehen, welche direkt in die Drucksteuerung der jeweiligen
Bremszylinder eingreifen kann, um zu verhindern, daß bei zu
starker Betätigung der Bremse ein Blockieren von Rädern auf
tritt
Die Erfindung zielt darauf ab unter Überwindung der zuvor
geschilderten Schwierigkeiten ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Steuerung eines hydraulischen Bremsdruckes
für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche einen einfachen
Aufbau haben, indem der hydraulische Bremsdruck mittels
einer elektrischen Steuerung gesteuert wird, und welche
eine genaue Steuerung des hydraulischen Bremsdrucks er
möglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren und die
Vorrichtung der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 9 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die bei
gefügte Zeichnung.
Darin zeigen:
Fig. 1 bis 9 eine Vorrichtung gemäß einer ersten
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 1 eine Ansicht zur Verdeutlichung einer
hydraulischen Schaltung zur Steuerung des hydraulischen
Drucks,
Fig. 2 ein Kennliniendiagramm für einen linearen
Magneten
Fig. 3 einen elektrischen Steuerschaltungsplan,
Fig. 4 einen Bezugsverzögerungs-Setzplan,
Fig. 5 einen Setzschaltungsplan für einen
hydraulischen Standardbremsdruck,
Fig. 6 ein Standardspannungssetzdiagramm für die
Vorderradseite,
Fig. 7 ein Standardspannungssetzdiagramm für eine
Hinterradseite
Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spiels einer Kompensationsspannung, die in einem zeitlichen
Zusammenhang mit der Abweichung der momentanen Verzöge
rung von der Bezugsverzögerung steht,
Fig. 9 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Bei
spiels einer Steuerspannung, die für die Antiblockier
steuerung erforderlich ist,
Fig. 10 eine Vertikalschnittansicht einer Vor
richtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung, wobei insbesondere ein wesentlicher
Teil derselben dargestellt ist,
Fig. 11 eine Vertikalschnittansicht zur Ver
deutlichung einer Ausführungsvariante der zweiten bevor
zugten Ausführungsform, und
Fig. 12 eine vertikale Schnittansicht einer Vor
richtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung, wobei insbesondere ein wesentlicher
Teil derselben dargestellt ist.
Die Erfindung wird nunmehr nachstehend detailliert unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert,
in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wieder
gegeben sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, die eine erste bevorzugte
Ausführungsform nach der Erfindung verdeutlicht, ist eine
hydraulische Bremsdrucksteuervorrichtung 1 zwischen einer
Gruppe von Bremseinheiten vorgesehen, welche eine Brems
einheit B₁ für ein linkes Vorderrad, eine Bremseinheit B₂
für ein rechtes Vorderrad, eine Bremseinheit B₃ für ein
linkes Hinterrad und eine Bremseinheit B₄ für ein rechtes
Hinterrad umfaßt, und es ist eine Gruppe von ersten und
zweiten hydraulischen Druckversorgungsquellen Sa und Sb
vorgesehen, so daß der hydraulische Bremsdruck zu den
zugeordneten Bremseinheiten B₁, B₂, B₃ und B₄ beim Arbei
ten der Vorrichtung 1 übertragen wird.
Jede Bremseinheit B₁, B₂, B₃ und B₄ umfaßt einen Zylinder
2 und einen Kolben 3, der im Zylinder 2 derart gleit
beweglich ist, daß eine Bremskraft durch die Verschiebung
des Kolbens 3 entsprechend dem hydraulischen Bremsdruck
erzeugt wird, wenn eine hydraulische Bremsdruckkammer 4
eingeleitet wird, die zwischen dem Zylinder 2 und dem
Kolben 3 gebildet wird.
Die ersten und zweiten hydraulischen Druckversorgungs
quellen Sa und Sb stimmen hinsichtlich ihres Aufbaus im
wesentlichen überein, und jede enthält eine hydraulische
Pumpe P zum Ansaugen von Arbeitsöl von einem Ölbehälter
T, einen Speicher A, der hydraulisch mit der hydrauli
schen Pumpe P verbunden ist, und einen Druckschalter PS
zum Steuern der Arbeitsweise der Hydraulikpumpe P.
Die Vorrichtung 1 weist Ventileinrichtungen V₁, V₂, V₃
und V₄ auf, die gesondert den Bremseinheiten B₁, B₂, B₃
und B₄ zugeordnet sind, und die in paralleler Anordnung
zueinander nebeneinanderliegend in einem gemeinsamen
Gehäuse 5 vorgesehen sind. Die zugeordneten Ventilein
richtungen V₁, V₂, V₃ und V₄ stimmen hinsichtlich des
Aufbaus im wesentlichen überein. Daher wird nachstehend
im Hinblick auf die Erläuterung des Aufbaus der Ventil
einrichtungen lediglich auf die Ventileinrichtung V₁
näher eingegangen.
Das Gehäuse 5 ist mit ersten und zweiten Einlaßöffnungen
6a und 6b versehen, die gesondert in Verbindung mit den
ersten und zweiten hydraulischen Druckversorgungsquellen
Sa und Sb sind. Ferner ist eine Entlastungsöffnung 7
vorgesehen, die in Verbindung mit dem Ölbehälter T steht,
sowie vier Auslaßöffnungen 8, die gesondert in Verbindung
mit einer hydraulischen Bremsdruckkammer 4 der jeweiligen
Bremseinheiten B₁, B₂, B₃ und B₄ stehen. Die ersten und
zweiten Einlaßöffnungen 6a und 6b sind hydraulisch mit
den ersten und zweiten hydraulischen Druckversorgungs
quellen Sa und Sb mit Rückschlagventilen 9 verbunden,
welche gestatten, daß das Arbeitsöl nur kommend von den
ersten und zweiten hydraulischen Druckversorgungsquellen
Sa und Sb durchgehen kann.
Die Ventileinrichtung V₁ umfaßt einen Steuerschieber 10,
der gleitbeweglich in dem Gehäuse 5 aufgenommen ist, und
einen linearen Magneten 11₁, der fest mit dem Gehäuse 5
verbunden ist, um als eine Betätigungseinrichtung zur
Vorbelastung des Steuerschiebers 10 in der axialen Rich
tung zu dienen. Der Steuerschieber 10 ist derart ausgelegt,
daß der Arbeitszustand eines ersten Ventils 85 sowie der
Arbeitszustand eines zweiten Ventils 86 in Abhängigkeit
von den Änderungen seiner Positionen verändert, wenn man
in axialer Richtung blickt, wobei hierbei eine Zuordnung
zwischen einer Stärke einer Druckkraft, die durch den
linearen Magneten 11₁ gegeben ist und auf ein Ende des
Steuerschiebers 10 einwirkt und einer Stärke des hydrau
lischen Drucks herzustellen, der auf das andere Ende
desselben in axialer Richtung gesehen wirkt. Das erste
Ventil 85 dient zur Umschaltung der Verbindung und
Unterbrechung zwischen den ersten und zweiten Einlaß
öffnungen 6a und 6b und der Auslaßöffnung 8, und das
zweite Ventil 86 dient zur Umschaltung der Verbindung
und Unterbrechung zwischen der Auslaßöffnung 8 und der
Entlastungsöffnung 7.
Das Gehäuse 5 hat eine Zylinderbohrung 12, die koaxial
zur Achse der Auslaßöffnung 8 ausgebildet ist, so daß
der Steuerschieber 10 in der Zylinderbohrung 12 gleit
beweglich aufgenommen ist. Der lineare Magnet 11₁ ist in
einer Seitenwand des Gehäuses 5 angebracht, und eine
Treibstange 13 ist in die Zylinderbohrung 12 über eine
Einsatzöffnung 14 eingeführt, die in einem Ende der
Zylinderbohrung 12 vorgesehen ist. Zusätzlich ist eine
hydraulische Druckkammer 15 mit einem kleineren Durch
messer als die Zylinderbohrung 12 in dem Gehäuse 5 koaxial
zur Bohrung 12 in einem Bereich zwischen der Zylinder
bohrung 12 und der Auslaßöffnung 8 vorgesehen, die sich
zur anderen Seitenwand des Gehäuses 5 öffnet. Ferner ist
das Gehäuse 5 mit einer Gleitbohrung 16 versehen, durch
die die Zylinderbohrung 12 koaxial mit der hydraulischen
Druckkammer 15 verbunden ist und es ist eine Verbindungs
öffnung 17 vorgesehen, über die die hydraulische Druck
kammer 15 koaxial mit der Auslaßöffnung 8 verbunden ist.
Die Gleitbohrung 16 und die Verbindungsöffnung 17 sind
derart ausgelegt, daß sie jeweils kleinere Durchmesser
als die hydraulische Druckkammer 15 haben.
Das vorderste Ende der Treibstange 13 des Magneten 11₁
kommt in koaxialen Kontakt mit einem Ende des Steuer
schiebers 10, der gleitbeweglich in der Zylinderbohrung
12 aufgenommen ist. Eine Federkammer 18, die in Verbin
dung mit der Entlastungsöffnung 7 steht, wird zwischen
dem anderen Ende des Steuerschiebers 10 und dem Gehäuse 5
gebildet, so daß eine Rückholfeder 19, welche den Steuer
schieber 10 in Richtung eines Endes in axialer Richtung
vorbelastet, d. h. in Richtung einer Seite des linearen
Magneten 11₁ vorbelastet, ist in der Federkammer 18 auf
genommen. Hierdurch wird bewirkt, daß die Treibstange 13
normalerweise in Kontakt mit einem Ende des Steuer
schiebers 10 gebracht wird, wodurch der Steuerschieber
10 betriebsmäßig mit dem linearen Magneten 11₁ verbunden
ist.
Das Basisende eines Schaftabschnitts 20, dessen vorderstes
Ende ölig und gleitbeweglich in das Innere der hydrau
lischen Druckkammer 15 über die Gleitbohrung 16 ragt, ist
einteilig und koaxial mit dem anderen Ende des Steuer
schiebers 10 verbunden. Ein scheibenförmiges Ventilelement
21, das derart ausgelegt ist, daß es die Verbindungsöff
nung 17 durch Kontaktierung der Wandfläche der hydrau
lischen Druckkammer 15 auf der Seite der Verbindungs
öffnung 17 verschließt, ist am vordersten Ende des Schaft
abschnittes 20 befestigt, der in das Innere der hydrau
lischen Druckkammer 15 ragt. Das Ventilelement 21 bildet
ein drittes Ventil 87 im Zusammenwirken mit der Verbin
dungsöffnung 17, wobei das dritte Ventil 87 zur Umschaltung
der Verbindungen der Unterbrechung zwischen der hydrau
lischen Druckkammer 15 und der Bremseinheit B₁ dient.
Wenn der Steuerschieber 10 um die maximale Größe in
Richtung zu der hydraulischen Druckkammer 15 verschoben
ist, um die Verbindungsöffnung 17 mit dem Ventilelement
21 abzusperren, wird die Zufuhr des Arbeitsöls von der
hydraulischen Druckkammer 15 zur der Bremseinheit B₁
unterbrochen. Wenn das Ventilelement 21 sich an einer
Stelle befindet, an der die Verbindungsöffnung 17 offen
gehalten ist, wirkt die hydraulische Kraft, die durch den
hydraulischen Druck in der hydraulischen Druckkammer 15,
d. h. in der hydraulischen Bremsdruckkammer 4 erzeugt
wird, auf den Schaftabschnitt 20 in einer axialen Rich
tung ein, so daß die hydraulische Kraft, die durch den
hydraulischen Druck in der hydraulischen Bremsdruck
kammer 4 erzeugt wird, in einer axialen Richtung wirkt,
und die Druckkraft, die durch den linearen Magneten 11₁
gegeben ist, in der anderen axialen Richtung auf den
Steuerschieber 10 wirkt.
Der Steuerschieber 10 ist mit Stegen 23 und 24 versehen,
um dazwischen eine Ringnut 22 zu bilden, und das Gehäuse
5 hat einen Verbindungsdurchgang 25, der in diesem aus
gebildet ist, und mittels dem die Ringnut 22 in Verbin
dung mit der hydraulischen Druckkammer 15 unabhängig von
der jeweiligen Position ist, die der Steuerschieber 10
in axialer Richtung einnimmt. Zusätzlich hat der Steuer
schieber 10 einen Durchgang 26, der in diesem ausgebildet
ist und der sich auf der äußeren Fläche des Mittelab
schnitts des Stegs 23 öffnet, der auf der einen axialen
Seite, d. h. auf der Seite des linearen Magneten 11₁ liegt,
so daß der Durchgang 26 normalerweise in Verbindung mit
der Federkammer 18 steht. Ferner sind eine Ringnut 27,
mittels der der Durchgang 26 in Verbindung mit der Ring
nut 22 gebracht werden kann, und eine ringförmige Aus
nehmung 28, die in Verbindung mit den ersten und zweiten
Einlaßöffnungen 6a, 6b sowie den Ringausnehmungen 22 ge
bracht werden kann, in axialen Abständen zueinander auf
der inneren Wand der Zylinderbohrung 12 vorgesehen. Das
erste Ventil 85 weist in Wirklichkeit eine Ringnut 22
auf dem Steuerschieber 10 und eine Ringausnehmung 28 in
dem Gehäuse 5 auf, während das zweite Ventil 86 eine
Ringnut 22 auf dem Steuerschieber 10 und eine Ringaus
nehmung 27 in dem Gehäuse 5 aufweist. Wenn der Steuer
schieber 10 sich an einer Stelle befindet, an der der
Durchgang 26 in Verbindung mit der Ringnut 22 über die
ringförmige Ausnehmung 27 ist, d. h. wenn das zweite Ventil
86 offen ist, ist die ringförmige Ausnehmung 28 durch den
Steg 24 geschlossen und somit wird das erste Ventil 85
geschlossen gehalten. Wenn dann der Steuerschieber 10
aus der vorstehend genannten Position in Richtung der
anderen axialen Seite verschoben wird, so daß ermöglicht
wird, daß die ringförmige Ausnehmung 28 in Verbindung
mit der Ringnut 82 kommen kann, um das erste Ventil 85
zu öffnen, dann wird die Verbindung zwischen dem Durch
gang 26 und der Ringnut 22 mit Hilfe des Stegs 23 unter
brochen, so daß das zweite Ventil 86 geschlossen gehalten
ist.
Ferner werden insbesondere eine hydraulische Druckent
lastungsposition des Steuerschiebers 10 auf der Seite des
linearen Magneten 11₁, an der das zweite Ventil 86 geöff
net ist und das ersten Ventil 85 geschlossen ist, und
eine hydraulische Druckversorgungsposition des Steuer
schiebers 10 auf der Seite der hydraulischen Druckkammer
15 gebildet, in der das erste Ventil 85 offen und das
zweite Ventil 86 geschlossen ist. Wenn sich der Steuer
schieber 10 in der hydraulischen Druckversorgungsposition
befindet, werden die Ringnut 22, die in Verbindung mit
der hydraulischen Bremsdruckkammer 4 über die Auslaß
öffnung 8, die Verbindungsöffnung 19 und den Verbindungs
durchgang 25 steht, in Verbindung mit der ringförmigen
Ausnehmung 28 gebracht, die in Verbindung mit den Einlaß
öffnungen 6a und 6b steht, so daß der hydraulische Druck
der hydraulischen Bremsdruckkammer 4 von den ersten und
zweiten hydraulischen Druckversorgungsquellen Sa und Sb
zugeführt wird. Wenn andererseits der Steuerschieber 10
sich in der hydraulischen Druckentlastungsposition be
findet, wird der Durchgang 26, der in Verbindung mit der
Entlastungsöffnung 7 über die Federkammer 18 steht, in
Verbindung mit der Ringnut 22 gebracht, so daß die hydrau
lische Bremsdruckkammer 4 in Verbindung mit dem Ölbehälter
T gebracht wird. Wenn ferner der Steuerschieber 10 sich
in einer Zwischenposition zwischen der hydraulischen
Druckentlastungsposition und der hydraulischen Druck
versorgungsposition befindet, sind beide ersten und zweiten
Ventile 85 und 86 geschlossen gehalten. Es sollte noch
erwähnt werden, daß die Druckkraft, die durch den
linearen Magneten 11₁ gegeben ist und auf ein axiales
Ende des Steuerschiebers 10 einwirkt, in Richtung der
hydraulischen Druckversorgungsposition wirkt, und die
hydraulische Kraft, die durch den hydraulischen Druck
in der hydraulischen Druckkammer 15 erzeugt wird, und
auf das andere axiale Ende des Steuerschiebers 10 ein
wirkt, in Richtung der hydraulischen Druckentlastungs
position wirkt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erzeugt der lineare Magnet 11₁
eine Druckkraft entsprechend einer Spannung, die auftritt,
wenn die Ströme I₁ bis I₅ des elektrischen Erregerstroms
oder der Widerstand konstant angenommen werden. Die Druck
kraft F, die durch den linearen Magneten 11₁ in einem
gewissen Hubbereich erzeugt wird, wird mit der Gleichung
F = K·I angegeben, in der die Größe des elektrischen
Erregerstroms mit I und eine Konstante mit K bezeichnet
ist. Ferner läßt sich die hydraulische Kraft f, die auf
den Steuerschieber 10 einwirkt, durch eine Gleichung
f = Sc·Pw darstellen, bei der der hydraulische Druck in
der hydraulischen Druckkammer 15, d. h. der hydraulische
Druck in der hydraulischen Bremsdruckkammer 5, mit Pw,
und die Druckaufnahmefläche am Schaftabschnitt 20, die
zu der hydraulischen Druckkammer 15 freiliegt, mit Sc
bezeichnet ist. Wenn sich somit eine Beziehung von
F = K·I < Sc·Pw ergibt, wird der Steuerschieber 10 in
die rechtsliegende hydraulische Druckversorgungsposition
verschoben. Wenn andererseits sich eine Beziehung von
F = K·I < Sc·Pw ergibt, wird der Steuerschieber 10 in
die linksliegende hydraulische Druckentlastungsposition
verschoben.
Da der Steuerschieber 10 in axialer Richtung in Abhängig
keit von einer Beziehung zwischen der Druckkraft F und
der hydraulischen Kraft f ausgedrückt in Größen der
Stärke gemäß den vorstehenden Ausführungen verschoben
wird, wird der hydraulische Druck in die hydraulische
Bremsdruckkammer 4 von den ersten und zweiten hydrau
lischen Druckversorgungsquellen Sa und Sb zugeleitet
oder der hydraulische Druck von der hydraulischen Brems
druckkammer 4 wird entlastet bzw. herabgesetzt. Somit
ist der hydraulische Druck Pw durch folgende Gleichung
gegeben:
Pw = (K/Sc)·I (1)
Insbesondere verhält sich der hydraulische Druck Pw pro
portional zum elektrischen Strom I, der den linearen
Magneten 11₁ zuzuführen ist. Somit kann der hydraulische
Druck Pw in der hydraulischen Bremsdruckkammer 4 nach
Maßgabe des elektrischen Stroms I gesteuert werden, der
dem linearen Magneten 11₁ zugeführt wird.
Es ist noch zu erwähnen, daß die weiteren Ventileinrich
tungen V₂, V₃ und V₄ im wesentlichen hinsichtlich des
Aufbaus mit der voranstehend erläuterten Ventileinrich
tung V₁ übereinstimmen, und sie sind jeweils gesondert
mit linearen Magneten 11₂, 11₃ und 11₄ versehen.
Ferner kann es passieren, daß das Arbeitsöl infolge eines
Versagens oder einer Störung der Hydraulikpumpen P oder
dergleichen nicht von einer der ersten und zweiten
hydraulischen Druckversorgungsquellen Sa und Sb zuge
führt werden kann. Da in diesem Fall das Arbeitsöl ständig
von der jeweils anderen Versorgungsquelle Sa und Sb zuge
führt wird, können die zugeordneten Ventileinrichtungen
V₁, V₂, V₃ und V₄ normal arbeiten, und daher läßt sich
der Bremsvorgang der zugeordneten Bremseinheiten B₁, B₂,
B₃ und B₄ ohne Unterbrechung aufrechterhalten.
Wenn man ferner annimmt, daß irgendwelche hydraulische
Störungen oder Versagen in Verbindung mit der Brems
einheit B₁ selbst oder einem Leitungssystem, das von der
Auslaßöffnung 8 zu der Bremseinheit B₁ führt, auftreten,
wird der Steuerschieber 10 durch den linearen Magneten
11₁ in Abhängigkeit der Reduktion des hydraulischen Drucks
in der hydraulischen Druckkammer 15 zum rechten Ende hin
verschoben, wodurch bewirkt wird, daß die Verbindungs
öffnung 17 mit dem Ventilelement 21 geschlossen wird.
Folglich werden die anderen Ventileinrichtungen V₂, V₃
und V₄ durch die vorstehend angegebene hydraulische Stö
rung oder die Systemversagung nicht nachteilig beeinflußt,
und daher läßt sich ein normales Arbeiten der zugeordneten
Bremseinheiten B₂, B₃ und B₄ weiterhin aufrechterhalten.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung einer Steuerschaltung
unter Bezugnahme auf Fig. 3, die zur Steuerung der je
weiligen Stromgröße dient, die den zugeordneten linearen
Magneten 11₁ bis 11₄ zuzuführen ist. Im Hinblick auf die
Tatsache, daß die linearen Magnete 11₁ bis 11₄ jeweils
einen konstanten Widerstand haben, wird in der nach
stehenden Beschreibung im Hinblick auf die Auslegung
der Steuerschaltung in der Form Bezug genommen, daß die
Spannung anstelle des elektrischen Stroms gesteuert wird.
Eine Steuergröße, d. h. ein Signal, das durch einen
Detektionssensor 30 für die Niederdrückkraft zur Fest
stellung einer Stärke der Niederdrückkraft abgegriffen
wird, die auf ein Bremspedal (nicht gezeigt) ausgeübt
wird, wird in eine Bezugsverzögerungssetzschaltung 31
eingegeben. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird eine Bezugs
verzögerung Go zuvor in der Bezugsverzögerungssetz
schaltung 31 entsprechend der momentanen Niederdrückkraft
gesetzt, so daß die Bezugsverzögerung Go, die dem von
dem Detektionssensor 30 und der Niederdrückkraft über
tragenen Eingangssignal zugeordnet ist, ausgegeben wird.
Dann wird die Bezugsverzögerung Go in eine Standardbrems
kraft-Setzschaltung 32 sowie in Subtraktionsschaltungen
33 und 34 eingegeben.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, werden ein Standardbrems
druck PF für die Vorderradseite und ein Standardbrems
druck PR für eine Hinterradseite in der Standardbrems
kraft-Setzschaltung 32 entsprechend der Bezugsverzöge
rung Go gesetzt. In der Praxis werden diese Standardbrems
drücke PF und PR derart gesetzt, daß ein Blockierungspunkt
für die Vorderräder im wesentlichen mit jenem für die
Hinterräder übereinstimmt. Der Standardbremsdruck PF für
die Vorderradseite, der von der Standardbremskraft-Setz
schaltung 32 ausgegeben wird, wird in eine Spannungssetz
schaltung 36 für die Vorderradseite eingegeben, während
der Standardbremsdruck PR für die Hinterradseite in eine
Standardspannungssetzschaltung 37 für die Hinterradseite
eingegeben wird. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird eine
Standardspannung VF für die Vorderradseite in der
Standardspannungssetzschaltung 36 für die Vorerradseite
entsprechend der Standardbremskraft PF an der Vorrad
seite gesetzt. Wie zusätzlich in Fig. 7 gezeigt ist,
wird eine Standardspannung VR für die Hinterradseite in
der Standardspannungssetzschaltung 37 für die Hinterrad
seite entsprechend dem Standardbremsdruck PR für die
Hinterradseite gesetzt.
Andererseits wird eine Verzögerung G des Fahrzeuges, die
mittels des Verzögerungssensor 35 detektiert wird, in
die Subtraktionsschaltungen 33 und 34 eingegeben, so daß
eine Subtraktionsschaltung 33 eine Ermittlung gemäß einer
Formel ΔG = Go-G und die andere Subtraktionsschaltung
34 eine Ermittlung gemäß einer Gleichung ΔG′ = G-Go
ausführt. Ein Ausgang ΔG von der Subtraktionsschaltung
33 wird an einen nicht invertierenden Eingangsanschluß
einer Vergleichsschaltung 38 angelegt, während ein Aus
gang ΔG′ von der anderen Subtraktionsschaltung 34 an
einen nicht invertierenden Eingangsanschluß einer Ver
gleichsschaltung 39 angelegt wird. Zusätzlich wird ein
Ausgang ε von einer Bezugswertregenerierungsschaltung
40, in der eine zulässige Abweichung ε bestimmt wird, an
die nicht invertierenden Eingangsanschlüsse bei der
Vergleichsschaltungen 38 und 39 angelegt. Wenn die Aus
gänge ΔG und ΔG′ außerhalb der zulässigen Abweichung ε
sind, wird ein hochpegeliges Signal von den jeweiligen
Vergleichsschaltungen 38 und 39 ausgegeben.
Erfaßte Werte, die man von einem Radgeschwindigkeitssensor
41₁ zur Detektion einer Geschwindigkeit des linken Vorder
rades des Fahrzeuges, einem Radgeschwindigkeitssensor 41₂
für das rechte Vorderrad, einem Radgeschwindigkeitssensor
41₃ für das linke Hinterrad und einem Radgeschwindigkeits
sensor 41₄ für das rechte Hinterrad erhält, werden in
eine Diskriminierungsschaltung 42 für die höchste Radge
schwindigkeit, eine Diskriminierungsschaltung 43 für die
niedrigste Radgeschwindigkeit und eine Antiblockier
steuerschaltung 44 jeweils eingegeben. Die Diskriminie
rungsschaltung 42 für die höchste Radgeschwindigkeit
stellt fest, welches Rad die höchste Laufgeschwindigkeit
hat, und die Diskriminierungsschaltung 43 für die nied
rigste Radgeschwindigkeit stellt fest, welches Rad die
niedrigste Geschwindigkeit hat. Die Vergleichsschaltung
38 ist mit einem Schaltkreis 45 verbunden, welcher ein
Schaltmuster basierend auf den Ergebnissen verhindern
kann, die von der Diskriminierung abgeleitet werden, die
mit Hilfe der Diskriminierungsschaltung 42 für die höchste
Radgeschwindigkeit durchgeführt wurde. Die Vergleichs
schaltung 39 ist mit einem Schaltkreis 46 verbunden,
der derart ausgelegt ist, daß das Schaltmuster basierend
auf den Resultaten verhindern kann, die man aus der
Diskriminierung mit Hilfe der Diskriminierungsschaltung
43 für die niedrigste Radgeschwindigkeit erhält.
Der eine Schaltkreis 45 ist zwischen der Vergleichs
schaltung 38 und einer Mehrzahl von Funktionsgeneratoren
47₁, 47₂, 47₃ und 47₄ angeordnet, die gesondert dem
linken Vorderrad, dem rechten Vorderrad, dem linken
Hinterrad und dem rechten Hinterrad zugeordnet sind, so
daß ein Schaltvorgang ausgeführt werden kann, bei dem
einer der Funktionsgeneratoren 47₁, 47₂, 47₃ und 47₄
entsprechend dem Rad, das in der Diskriminierungsschal
tung 42 mit der höchsten Radgeschwindigkeit ermittelt
wurde, mit der Vergleichsschaltung 38 zu verbinden. Ferner
ist die andere Umschaltschaltung 46 zwischen der Ver
gleichsschaltung 39 und den Funktionsgeneratoren 47₁, 47₂,
47₃ und 47₄ angeordnet, so daß ein Schaltvorgang ausge
führt wird, um zu ermöglichen, daß einer der Funktions
generatoren 47₁, 47₂, 47₃ und 47₄ entsprechend dem Rad,
welches in der Diskriminierungsschaltung 43 als das Rad
mit niedrigster Geschwindigkeit festgestellt wurde, mit
der Vergleichsschaltung 39 zu verbinden.
Die jeweiligen Funktionsgeneratoren 47₁, 47₂, 47₃ und
47₄ sind so beschaffen, daß sie eine Kompensationsspan
nung ΔV ausgeben, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wenn
sie mit einer der Vergleichsschaltungen 38 und 39 mit
Hilfe den Schaltvorgängen verbunden sind, die mit Hilfe
der Umschaltungen 45 und 46 vorgenommen werden, wobei
eine Verbindung mit den Leitungen hergestellt wird, die
die Kompensationsspannung ΔV liefern, wie dies in
Fig. 8 gezeigt ist, und zwar unter den nachstehend
angegebenen Bedingungen. Insbesondere wenn eine Glei
chung G = Go-G ≦ ε gegeben ist, und ein Ausgang von
der Vergleichsschaltung 38 auf einem niedrigen Pegel ist,
oder wenn eine Beziehung von G′ = G-Go ≦ ε angegeben
ist und ein Ausgang von der Vergleichsschaltung 39 auf
einem niedrigen Pegel bleibt, wird die Kompensations
spannung ΔV konstant gehalten, wie dies mit den Linien
L₁, L₃ und L₅ angegeben ist. Wenn sich eine Beziehung von
G = Go-G < ε ergibt und ein Ausgang von der Ver
gleichsschaltung 38 auf einem hohen Pegel bleibt, wird
eine Kompensationsspannung ΔV ausgegeben, die in einem
konstanten Verhältnis mit dem Zeitablauf ansteigt, wie
dies durch eine Linie L₂ dargestellt ist. Wenn ferner
sich eine Beziehung von G′ = G-Go < ε ergibt und ein
Ausgang von der Vergleichsschaltung 39 auf einem hohen
Pegel bleibt, wird eine Kompensationsspannung ΔV aus
gegeben, die mit einem konstanten Verhältnis mit dem
Zeitablauf abnimmt, wie dies mit den Linien L₄ und L₆
dargestellt ist.
Die Funktionsgeneratoren 47₁, 47₂, 47₃ und 47₄ sind ge
sondert mit den Ermittlungsschaltungen 48₁, 48₂, 48₃ und
48₄ verbunden. Andererseits ist die Standardspannungs
setzschaltung 36 für die Vorderradseite mit den Ermitt
lungsschaltungen 48₁ und 48₂ verbunden, während die
Standardspannungssetzsachaltung 38 für die Hinterradseite
mit den Ermittlungsschaltungen 48₃ und 48₄ verbunden ist.
In den Ermittlungsschaltungen 48₁ und 48₂ werden Berech
nungen entsprechend den Gleichungen VF1 = VF + ΔV und
VF2 = VF + ΔV ausgeführt, um die Standardspannung VF, die
von der Standardspannungssetzschaltung 36 für die Vorder
radseite ausgegeben wird, mit Hilfe der Kompensations
spannung ΔV zu kompensieren, die von den Funktions
generatoren 47₁ und 47₂ eingegeben wird. Ferner werden
in den Ermittlungsschaltungen 48₃ und 48₄ Berechnungen
gemäß den Formeln VR3 = VR + ΔV und VR4 = VR + ΔV ausge
führt, um die Standardspannung VR für die Hinterradseite
mit der Kompensationsspannung ΔV zu kompensieren, die
von den Funktionsgeneratoren 47₃ und 47₄ eingegeben wird.
Die Spannungen VF1, VF2, VR3 und VR4, die von den Ermitt
lungsschaltungen 48₁ bis 48₄ ausgegeben werden, werden
in Halteschaltungen 49₁ bis 49₄ eingegeben. Die zugeord
neten Halteschaltungen 49₁ bis 49₄ haben eine solche
Funktion, daß, wenn ein einen Antiblockierzustand wieder
gebendes Signal von der Antiblockiersteuerschaltung 44
eingegeben wird, die Eingangsspannungen VF1, VF2, VR3
und VR4, die von den Ermittlungsschaltungen 48₁ bis 48₄
übertragen werden, zu diesem Zeitpunkt fest und konstant
gehalten werden, so daß sie in die nächsten Ermittlungs
schaltungen 50₁ bis 50₄ eingegeben werden können. Wenn
es sich hierbei nicht um einen Antiblockierzustand
handelt, werden die Spannungen VF1, VF2, VR3 und VR4
von den Ermittlungsschaltungen 48₁ bis 48₄ an den
Halteschaltungen 49₁ bis 49₄ vorbeigeleitet, so daß sie
in die Ermittlungsschaltungen 50₁ bis 50₄ eingegeben
werden können.
Die Antiblockiersteuerschaltung 44 umfaßt eine Schnitt
stellenschaltung 51, die mit den Radgeschwindigkeits
sensoren 41₁ bis 41₄ verbunden ist, eine Radgeschwindig
keitsabschätzschaltung 52 zum Abschätzen einer Laufge
schwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf den momentanen
Geschwindigkeiten der zugeordneten Räder, eine Beschleu
nigungs- und Verzögerungs-Diskriminierungsschaltung 53
zur Unterscheidung, ob die zugeordneten Räder beschleunigt
oder verlangsamt werden, eine Schlupfratenbestimmungs
schaltung 54 zur Bestimmung einer Schlupfrate für die
zugeordneten Räder, basierend auf der abgeschätzten
Fahrzeuglaufgeschwindigkeit und der momentanen Geschwin
digkeit der zugeordneten Räder, und Steuersignaler
zeugungsschaltungen 55₁ bis 55₄ zur Steuerung der hydrau
lischen Bremsdrücke in den Bremseinheiten B₁ bis B₄
basierend auf der Schlupfrate und der Beschleunigung
oder Verzögerung dem zugeordneten Räder.
Jede der zugeordneten Steuersignalerzeugungsschaltungen
55₁ bis 55₄ ist mit vier Ausgangsanschlüssen a, b, c und
d versehen. Die Ausgangsanschlüsse a der Steuersignal
erzeugungsschaltungen 55₁ bis 55₄ sind gesondert mit den
Halteschaltungen 49₁ bis 49₄ verbunden, und die Ausgangs
anschlüsse b, c und d der zugeordneten Steuersignaler
zeugungsschaltungen 55₁ bis 55₄ sind gesondert mit den
Funktionsgeneratoren 56₁ bis 56₄ verbunden. Ein einen
Antiblockierbetriebszustand wiedergebendes Signal wird
von den zugeordneten Ausgangsanschlüssen a ausgegeben,
so daß die Halteschaltungen 49₁ bis 49₄ in Abhängigkeit
von Signalen von den Ausgangsanschlüssen a arbeiten.
Jeder der Ausgangsanschlüsse b ist ein Anschluß für die
Ausgabe eines Signales zum Zwecke der Reduzierung eines
hydraulischen Bremsdrucks. Jeder der Ausgangsanschlüsse
c ist ein Anschluß zur Ausgabe eines Signales zum Zwecke
der Aufrechterhaltung des hydraulischen Bremsdruckes.
Jeder der Ausgangsanschlüsse d ist ein Anschluß zur
Ausgabe eines Signales zum Zwecke der Vergrößerung des
hydraulischen Bremsdruckes. Die Funktionsgeneratoren
56₁ bis 56₄ sind so ausgelegt, daß sie eine Steuerspan
nung ΔVc entsprechend Fig. 9 in Abhängigkeit von
Signalen ausgeben, die von den Ausgangsanschlüssen b, c
und d anliegen. Insbesondere wird von den zugeordneten
Funktionsgeneratoren 56₁ bis 56₄ eine Steuerspannung Vc
ausgegeben, die entsprechend den l1, l3 und l4 unabhängig
von dem zeitlichen Verlauf konstant bleibt, wenn ein
Signal zur Aufrechterhaltung des hydraulischen Brems
druckes von dem Ausgangsanschluß c eingegeben wird.
Wenn ein Signal zur Reduktion des hydraulischen Brems
druckes von dem Ausgangsanschluß b eingegeben wird, wird
eine Steuerspannung ΔVc ausgegeben, die in einem vor
gegebenen Verhältnis mit dem zeitlichen Ablauf ent
sprechend einer Linie l2 abnimmt. Wenn ein Signal zur
Vergrößerung des hydraulischen Bremsdruckes von dem Aus
gangsanschluß d abgegeben wird, wird eine Steuerspannung
ΔVc ausgegeben, die einem vorgegebenen Verhältnis mit
dem zeitlichen Verlauf entsprechend einer Linie l4 zu
nimmt.
Die Funktionsgeneratoren 56₁ bis 56₄ sind gesondert mit
den Ermittlungsschaltungen 50₁ bis 50₄ verbunden, so daß
Ermittlungen zur Kompensation mit der Steuerspannung
ΔVc durch die Spannungen VF1, VF2, VR3 und VR4 vorgenom
men werden, die über die Halteschaltungen 49₁ bis 49₄
anliegen, wobei diese Ermittlungen in den Ermittlungs
schaltungen 50₁ bis 50₄ vorgenommen werden. Insbesondere
werden Ermittlungen entsprechend den Beziehungen
VF1 + ΔVc, VF2 + ΔVc, VR3 + ΔVc und VR4 + ΔVc in
den Ermittlungsschaltungen 50₁ bis 50₄ vorgenommen. In
Wirklichkeit sind die Ermittlungsschaltungen 50₁ bis 50₄
gesondert mit den linearen Magneten 11₁ bis 11₄ verbun
den, so daß Spannungen basierend auf den Ermittlungs
ergebnissen in den Ermittlungsschaltungen 50₁ bis 50₄
den linearen Magneten 11₁ bis 11₄ zugeführt werden.
Mit Hilfe dieser Steuerschaltungen werden Standardbrems
drücke PF und PR für die Vorder- und Hinterräder ent
sprechend der Bezugsverzögerung Go bestimmt, die in
Abhängigkeit von der Bremspedalniedrigkraft gesetzt
worden ist, und Spannungen VF1, VF2, VR3 und VR4 ent
sprechend dem Standardbremsdruck PF und PR werden an die
linearen Magneten 11₁ bis 11₄ angelegt. Hierdurch wird
ermöglicht, daß man eine ideale Bremsverteilung verwirk
lichen kann, und man eine maximale Bremswirksamkeit
erhält.
Zusätzlich ist sichergestellt, daß die Wirksamkeit des
Bremsvorganges dadurch stabilisiert werden kann, daß eine
Verzögerung G detektiert wird, eine Differenz zwischen
der detektierten Verzögerung G und der Bezugsverzögerung
Go ermittelt wird,. die zuvor relativ zur Bremspedal
niedrigkraft festgelegt worden ist, und dann eine Kom
pensation einer an die zugeordneten linearen Magnete 11₁
bis 11₄ in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz
zuzuführenden Spannung kompensiert wird. Insbesondere
wenn ein Ausgang von der Vergleichsschaltung 38 auf einem
hohen Pegel (wiedergegeben durch die Ungleichung
Go < G + ε) bleibt, wird die Bremskraft für eine der
Bremseinheiten B₁ bis B₄, die einem Rad zugeordnet ist,
das mit der höchsten Geschwindigkeit läuft, erhöht, und
wenn ein Ausgang von der Vergleichsschaltung 39 auf einem
hohen Pegel (wiedergegeben durch eine Ungleichung
Go < G + ε) bleibt, wird eine Bremskraft für eine der
Bremseinheiten B₁ bis B₄, die einem Rad zugeordnet ist,
das mit der niedrigsten Geschwindigkeit läuft, reduziert.
Selbst wenn somit ein Reibungskoeffizient des Brems
belags für die zugeordneten Bremseinheiten B₁ bis B₄
herabgesetzt wird, bleibt eine Wirksamkeit des Brems
vorganges entsprechend der Bremspedalniederdrückkraft
unverändert und es läßt sich eine stabile Wirksamkeit
des Bremsvorganges sicherstellen. Da ferner der hydrau
lische Bremsdruck derart gesteuert wird, daß die rechten
und linken Radgeschwindigkeiten, d. h. die Schlupfraten
gleich werden, läßt sich ein Verlust der Kontrolle über
ein Lenkrad infolge des Anliegens einer Bremskraft nur
an den Rädern einer Seite verhindern, selbst wenn eine
Bremskraft auf die jeweiligen linken Räder einwirkt,
die nicht vollständig in einem ausgewogenen Verhältnis
zu jener der rechten Räder steht.
In Wirklichkeit besteht keine Notwendigkeit, irgendeine
spezielle Betätigungseinrichtung zum Zwecke der Anti
blockiersteuerung vorzusehen, und darüber hinaus ist es
möglich, eine Antiblockiersteuerung lediglich durch
Steuerung der an die linearen Magneten 11₁ bis 11₄ anzu
legenden Spannung zu steuern. Hierdurch wird sicher
gestellt, daß die Erscheinung des Stotterns während
des Antiblockierbetriebs nicht auftritt.
Ferner kann eine Steuerschaltung zur Steuerung der
Antriebskraft des Fahrzeuges mit Hilfe von Bremsen
leicht zusätzlich vorgesehen werden.
Fig. 10 ist eine Vertikalschnittansicht eines wesent
lichen Teils einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Teile oder
Baugruppen wie bei der ersten bevorzugten Ausführungs
form sind mit denselben Bezugszeichen und Bezeichnungen
versehen.
In dem Gehäuse 5 ist ein Steuerschieber 60 axial gleit
beweglich eingesetzt, der mit Hilfe eines linearen
Magneten 11 in Richtung zu der hydraulischen Druckver
sorgungspositionsseite vorbelastet ist, an der eine
Auslaßöffnung 8 in Verbindung mit einer Einlaßöffnung
6 steht, und der durch den hydraulischen Bremsdruck in
einer Bremseinheit B in Richtung der hydraulischen
Druckentlastungspositionsseite belastet ist, an der die
Ausgangsöffnung 8 in Verbindung mit einer Entlastungs
öffnung 7 steht. Insbesondere ist das Gehäuse 5 mit
einer Zylinderbohrung 62 versehen, die koaxial relativ
zu dem linearen Magneten 11 und der Auslaßöffnung 8
liegt, und ein Unterteilungsabschnitt 61 ist zwischen
der Auslaßöffnung 8 und der Zylinderbohrung 62 angeordnet.
Der Steuerschieber 60 ist gleitbeweglich in der Zylinder
bohrung 62 eingesetzt, und ein Ende kommt in Berührung
mit einer Treibstange 13 des linearen Magneten 11. Eine
hydraulische Druckkammer 63 wird zwischen dem anderen
Ende des Steuerschiebers 60 und dem Unterteilungsab
schnitt 63 gebildet, in der eine Rückholfeder 19 unter
gebracht ist, so daß ermöglicht wird, daß der Steuer
schieber 60 in Richtung zu der Seite des linearen Magne
ten 11 durch die Federkraft vorgelastet wird, so daß
eine Ende des Steuerschiebers 60 im Grundzustand in
Kontakt mit der Treibstange 13 gebracht wird.
Zusätzlich steht ein zylindrischer Vorsprung 64 koaxial
von dem Unterteilungsabschnitt 61 in Richtung zu der
Seite der hydraulischen Druckkammer 63 vor, und eine
Verbindungsöffnung 65, durch die die hydraulische Druck
kammer 63 in Verbindung mit der Auslaßöffnung 8 steht,
ist in dem Vorsprung 64 ausgebildet. Ein Ventilelement
66 ist fest mit dem anderen Ende des Steuerschiebers 60
verbunden, so daß die Verbindungsöffnung 65 dadurch ver
schlossen ist, daß bewirkt wird, daß das Ventilelement
66 das vorderste Ende des Vorsprunges 64 berührt, wenn
irgendwelche Störungen oder hydraulische Ausfälle in
einem Bereich auftreten, der zwischen der Auslaßöff
nung 8 und der Bremseinheit B liegt. Hierbei wird ein
drittes Ventil 93 durch die Verbindungsöffnung 65 in
das Ventilelement 66 gebildet, so daß die Verbindung
zwischen der hydraulischen Druckkammer 63 und der Brems
einheit B unterbrochen wird, wenn der Steuerschieber 60
um den maximalen Weg in Richtung zu der Seite der
hydraulischen Druckkammer 63 verschoben wird.
Eine ringförmige Ausnehmung 67, die in Verbindung mit
der Entlastungsöffnung 7 steht, und eine ringförmige
Ausnehmung 68, die zu der ringförmigen Ausnehmung 67 in
Richtung zu der hydraulischen Druckkammer 63 versetzt
ist und in Verbindung mit der Einlaßöffnung 6 gebracht
werden kann, sind in der inneren Fläche der Zylinder
bohrung 62 axial in einem Abstand zueinander ausge
bildet. Zusätzlich ist eine Ringnut 69, die im Grund
zustand mit der hydraulischen Druckkammer 63 in Verbin
dung steht, auf der äußeren Fläche des Steuerschiebers
60 ausgebildet. Hierbei weist ein erstes Ventil 91, das
dazu bestimmt ist, eine Umschaltung zwischen der Ver
bindung und der Unterbrechung zwischen der Einlaß
öffnung 6 und der Auslaßöffnung 8 vorzunehmen, die
ringförmige Ausnehmung 68 und die Ringnut 69 auf, wäh
rend ein zweites Ventil 92, das dazu bestimmt ist, eine
Umschaltung zwischen der Verbindung und der Unterbrechung
zwischen der Auslaßöffnung 8 und der Entlastungsöffnung
7 vorzunehmen, die ringförmige Ausnehmung 67 und die
Ringnut 69 aufweist. Der Steuerschieber 60 ist zwischen
der hydraulischen Druckentlastungsposition, in der die
Auslaßöffnung 8 in Verbindung mit der Entlastungsöffnung
7 dadurch steht, daß die Ringnut 69 in Verbindung mit
der ringförmigen Ausnehmung 67 zum Öffnen des zweiten
Ventils 92 steht, und der hydraulischen Druckversorgungs
position verschiebbar, in der die Ringnut 69 in Verbindung
mit der ringförmigen Ausnehmung 68 zum Öffnen des
ersten Ventils 91 steht. Die Druckkraft, die durch den
linearen Magneten 11 gegeben ist, wirkt in Richtung
der hydraulischen Druckversorgungspositionsseite,
während die hydraulische Kraft, die von dem Hydraulik
druck in der hydraulischen Druckkammer 63 erzeugt wird,
in Richtung der hydraulischen Druckentlastungspositions
seite wirkt.
Auch bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird
eine Stärke des hydraulischen Drucks in der hydraulischen
Druckkammer 63, d. h. in der hydraulischen Bremsdruck
kammer 4 in der Bremseinheit B, durch die Druckkraft
bestimmt, die von dem linearen Magneten 11 in Abhängig
keit von einem elektrischen Strom oder einer Spannung
erzeugt wird, die an den letztgenannten anliegt, so daß
man dieselben Vorteile wie bei der ersten Ausführungs
form erhält.
Fig. 11 stellt eine Ausführungsvariante der vorstehend
genannten zweiten bevorzugten Ausführungsform dar, bei
der ein Schaftabschnitt 70 derart ausgelegt ist, daß er
in Kontakt mit der Treibstange 13 des linearen Magneten
11 kommen kann und daß dieser Abschnitt mit einem Ende
eines Steuerschiebers 60′ verbunden ist, der gleitbe
weglich in der Zylinderbohrung 62 in einer axialen Zuord
nung aufgenommen ist.
Fig. 12 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform
nach der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Teile wie
bei den vorangehend erläuterten bevorzugten Ausführungs
formen sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Das Gehäuse 5 weist eine darin ausgebildete Zylinder
bohrung 71 auf, die koaxial relativ zur Auslaßöffnung 8
und dem linearen Magneten 11 liegt, und ein Untertei
lungsabschnitt 70 ist zwischen der Auslaßöffnung 8 und der
Zylinderbohrung 71 angeordnet. Ein Steuerschieber 72,
der an einem Ende die Treibstange 13 des linearen
Magneten 11 berührt, ist gleitbeweglich in der Zylinder
bohrung 71 angeordnet, und eine Rückholfeder 19 ist in
einer Federkammer 75 untergebracht, der zwischen dem
anderen Ende des Steuerschiebers 72 und dem Unter
teilungsabschnitt 70 gebildet wird, um eine Verbindung
mit dem Ölbehälter T herzustellen, so daß der Steuer
schieber 72 in Richtung der Seite des linearen Magneten
11 vorbelastet wird. Der Unterteilungsabschnitt 70 ist
mit einer Verbindungsöffnung 73 versehen, mittels der
die Federkraft 75 koaxial mit der Auslaßöffnung 8 ver
bunden ist, und ein Schaftabschnitt 74 ist öldicht und
gleitbeweglich in die Verbindungsöffnung 73 eingesetzt
und koaxial mit dem anderen Ende des Steuerschiebers 72
verbunden. Es ist noch zu erwähnen, daß die Verbindungs
öffnung 73 eine hydraulische Druckkammer 80 bildet, die
das vorderste Ende des Schaftabschnittes 74 beaufschlagt.
Andererseits sind eine ringförmige Ausnehmung 76, die
auf der Seite des linearen Magneten 11 liegt und in Ver
bindung mit der Entlastungsöffnung 7 bringbar ist, und
eine kreisförmige Ausnehmung 77, die in Verbindung mit der
Einlaßöffnung 6 bringbar ist, auf der inneren Fläche der
Zylinderbohrung 71 in einem axialen Abstand zueinander
ausgebildet, und eine Ringnut 78 ist auf der äußeren
Fläche des Steuerschiebers 71 ausgebildet. Die Ringnut
78 steht in Verbindung mit der Auslaßöffnung 8 über einen
im Steuerschieber 72 ausgebildeten Durchgang 79 und der
hydraulischen Druckkammer 80. Hier weist ein erstes
Ventil 95, das dazu bestimmt ist, eine Umschaltung zwi
schen der Verbindung und der Unterbrechung zwischen der
Einlaßöffnung 6 und der Auslaßöffnung 8 vorzunehmen,
die ringförmige Ausnehmung 77 und die Ringnut 78 auf,
während ein zweites Ventil 96, das dazu bestimmt ist,
eine Umschaltung zwischen der Verbindung und der Unter
brechung zwischen der Auslaßöffnung 8 und der Entlastungs
öffnung 7 vorzunehmen, die ringförmige Ausnehmung 76
und die Ringnut 78 aufweist. Bei dieser Auslegung wird
der Steuerschieber 72 durch die Druckkraft, die durch
den linearen Magneten 11 gegeben ist, in Richtung der
hydraulischen Druckversorgungspositionsseite belastet,
an der die Ringnut 78 in Verbindung mit der ringförmigen
Ausnehmung 77 zum Öffnen des ersten Ventils 95 steht.
Während der Steuerschieber 72 an der hydraulischen
Druckversorgungsposition gehalten ist, wird er durch
den hydraulischen Druck der hydraulischen Druckkammer
80 in Richtung der hydraulischen Druckentlastungsposi
tionsseite belastet, an der die Ringnut 78 in Verbindung
mit der ringförmigen Ausnehmung 76 zum Öffnen des zweiten
Ventils 96 ist.
Wenn irgendwelche hydraulische Störungen oder Ausfälle
in einem Bereich von der Ausgangsöffnung 8 zur der
Bremseinheit B auftreten, wird die Ringnut auf den
Steuerschieber 72, der durch den linearen Magneten 11
gedrückt wird, über die ringförmige Ausnehmung 7 hinaus
in Richtung der Seite des Unterteilungsabschnittes 70
in Abhängigkeit von einem hydraulischen Druckverlust in
der hydraulischen Druckkammer verschoben, wodurch die
Verbindung zwischen der ringförmigen Ausnehmung 77 und
der Ringnut 78 unterbrochen wird. Hierdurch wird sicher
gestellt, daß der hydraulische Bremsdruck in den anderen
Bremseinheiten nicht nachteilig durch die hydraulischen
Störungen oder Ausfälle beeinflußt wird.
Auch bei der dritten bevorzugten Ausführungsform erhält
man im wesentlichen dieselben Vorteile wie bei den
voranstehend erläuterten Ausführungsformen.
Zusammenfassend gibt die Erfindung ein Verfahren zum
Steuern eines hydraulischen Bremsdruckes für ein Fahr
zeug an, bei dem eine Bezugsverzögerung entsprechend
einer maßgebenden Größe für den Bremsvorgang gesetzt
wird, ein hydraulischer Standardbremsdruck entsprechend
der Bezugsverzögerung bestimmt wird, und eine elektri
sche Größe entsprechend dem hydraulischen Standard
bremsdruck in eine Betätigungseinrichtung eingelegt
wird, um zu ermöglichen, daß der an eine Bremseinheit
anzulegende hydraulische Bremsdruck von der elektrischen
Größe abhängig ist, die an diesen angelegt wird, so daß
eine ideale Steuerung für den hydraulischen Bremsdruck
entsprechend der Stärke des Bremsvorganges vorgenommen
werden kann. Eine Vorrichtung zur Steuerung eines
hydraulischen Bremsdruckes für ein Fahrzeug wird ange
geben, die einen vereinfachten Aufbau zur Ausführung
des vorstehend genannten Verfahrens hat. Die Vorrichtung
ist derart ausgelegt, daß ein Steuerschieber, der zur
Umschaltung eines kommunizierenden Zustandes zwischen
der Ausgangsöffnung, der Eingangsöffnung und einer
Entlastungsöffnung vornimmt, in Abhängigkeit von einer
axialen Verschiebung desselben gleitbeweglich ist, der
in ein Gehäuse eingesetzt ist, das Einlaßöffnungen hat,
die zu der hydraulischen Druckversorgungsquelle führen,
ferner Auslaßöffnungen hat, die zu den Bremseinheiten
führen, und eine Entlastungsöffnung hat, die zu einem
Ölbehälter führt. Ferner ist eine Betätigungseinrichtung
vorgesehen, die derart ausgelegt ist, daß sie eine Druck
kraft in Abhängigkeit von einer elektrischen Größe er
zeugt, die an diesen angelegt wird, und diese Betätigungs
einrichtung ist betriebsmäßig mit einem der Enden der
Steuerschieber verbunden. Eine hydraulische Druckkammer,
die zu der Auslaßöffnung führt, ist in dem Gehäuse aus
gebildet, um eine hydraulische Kraft zu erzeugen, die
derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie der Druck
kraft entgegenwirkt, wenn sie die andere Endfläche des
Steuerschiebers beaufschlagt.
Claims (17)
1. Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeugrades,
- - bei dem ein Bremsbefehl des Fahrers elektrisch aufgenommen und an ein Steuergerät weitergegeben wird,
- - das Steuergerät den Bremsbefehl mit der Fahrzeugverzögerung vergleicht und bei deren Unterschied ein Differenzsignal (VF) erzeugt,
- - das Differenzsignal (VF) einem hydraulischen Steuerventil zu geführt wird, das über eine Fremddruckquelle den Bremsdruck erhöht oder absenkt bis das Differenzsignal (VF) verschwin det,
- - eine Antiblockiervorrichtung (44) die einzelnen Radgeschwin digkeiten überwacht und bei drohendem Radblockieren den Bremsdruck unabhängig von dem Bremsbefehl den vorhandenen Straßenverhältnissen anpaßt,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- 1. abhängig vom Bremsbefehl wird eine Bezugsverzögerung (Go) festgelegt,
- 2. aus der Bezugsverzögerung (Go) wird ein Bezugsbremsdruck (PF, PR) abgeleitet, der zur Festlegung des Bremsdruckes be nutzt wird,
- 3. sofern die Bezugsverzögerung (Go) größer als die gemessene
Fahrzeugverzögerung (G) plus eines vorgegebenen Wertes (ε)
ist, bestimmt das am schnellsten drehende Rad durch Erhöhen
den Bremsdruck der Räder, oder
sofern die Bezugsverzögerung (Go) kleiner als die gemessene Fahrzeugverzögerung (G) plus eines vorgegebenen Wertes (ε) ist, bestimmt das am langsamsten drehende Rad durch Absenken den Bremsdruck der Räder.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Bezugsbremsdruck (PF, PR) für Vorderräder
und Hinterräder getrennt abgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß,
wenn die Bezugsverzögerung (Go) abzüglich der ermittelten
Verzögerung (G) größer als der vorgegebene Wert (ε) ist,
das Maß der Erregung eines dem Rad mit der höchsten Laufge
schwindigkeit zugeordneten Betätigungsorgans (11₁, 11₂,
11₃, 11₄) im Sinne einer Erhöhung der Bremskraft verändert
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß, wenn die Bezugsverzögerung (Go) abzüglich der
ermittelten Verzögerung (G) und die ermittelte Verzögerung
(G) abzüglich der Bezugsverzögerung (Go) kleiner als
die vorgegebenen Werte (ε) sind, das Maß der Erregung
eines dem ausgewählten Rad zugeordneten Betätigungsorgans
(11₁, 11₂, 11₃, 11₄) zur Aufrechterhaltung der bestehenden
Bremskraft unverändert bleibt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß,
wenn die ermittelte Verzögerung (G) abzüglich der Bezugs
verzögerung (Go) größer als der vorgegebene Wert (ε)
ist, das Maß der Erregung eines dem Rad mit der niedrigsten
Laufgeschwindigkeit zugeordneten Betätigungsorgan (11₁,
11₂, 11₃, 11₄) im Sinne einer Erniedrigung der Bremskraft
verändert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufgeschwindigkeit der Räder mit der Geschwin digkeit des Fahrzeugs verglichen wird, um festzustellen, ob oder ob keine Antiblockierbetätigung einer Bremsein heit (B₁, B₂, B₃, B₄) erfolgen soll und,
wenn festgestellt wird, daß eine Antiblockierbetäti gung einer Bremseinheit (B₁, B₂, B₃, B₄) erfolgen soll, das Maß der Erregung des zugeordneten Betätigungsorgans (11₁, 11₂, 11₃, 11₄) auf einen Wert (ΔVc) justiert wird, der zur Antiblockiersteuerung verwendet wird.
die Laufgeschwindigkeit der Räder mit der Geschwin digkeit des Fahrzeugs verglichen wird, um festzustellen, ob oder ob keine Antiblockierbetätigung einer Bremsein heit (B₁, B₂, B₃, B₄) erfolgen soll und,
wenn festgestellt wird, daß eine Antiblockierbetäti gung einer Bremseinheit (B₁, B₂, B₃, B₄) erfolgen soll, das Maß der Erregung des zugeordneten Betätigungsorgans (11₁, 11₂, 11₃, 11₄) auf einen Wert (ΔVc) justiert wird, der zur Antiblockiersteuerung verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3-6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der den Hinterrädern zugeordnete Bezugs
bremsdruck (PR) kleiner ist als der den Vorderrädern
zugeordnete Bezugsbremsdruck (PF).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bezugsbremsdrücke (PF, PR) der
Vorder- und Hinterräder derart bestimmt werden, daß ein
Blockierpunkt der Vorderräder im wesentlichen mit einem
Blockierpunkt der Hinterräder zusammenfällt.
9. Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Brems
drucks für ein Fahrzeug mit
- 1. einem in einer Zylinderbohrung (12) eines Gehäuses (5) axial verschiebbaren Steuerschieber (10), der in Abhängigkeit von seiner Stellung eine Verbindung zwischen einer zu einer Bremseinheit (B₁, B₂, B₃, B₄) von einer hydraulischen Druckkammer (15) führenden Auslaßöffnung (8) und entweder einer zu einer hydrau lischen Druckversorgungsquelle (Sa, Sb) führenden Einlaßöffnung (6a, 6b) oder einer zu einem Ölbehälter (T) führenden Entlastungsöffnung (7) herstellt bzw. trennt,
- 2. einem an ein Ende des Steuerschiebers (10) angrei fendes, elektrisch erregbares Betätigungsorgan (11₁, 11₂, 11₃, 11₄), das in Abhängigkeit von seiner elektrischen Erregung eine Schubkraft ausübt, wobei
- 3. das andere Ende des Steuerschiebers (10) in eine Kammer (18) ragt, die zu dem Ölbehälter (T) führt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- 4. in dem Gehäuse (5) koaxial zu der Zylinderbohrung (12) eine Gleitbohrung (16) vorgesehen ist, die eine Verbindung zwischen der Zylinderbohrung (12) und der hydraulischen Druckkammer (15) herstellt, und
- 5. daß der Steuerschieber (10) an seinem anderen Ende einen verjüngten Schaftabschnitt (20) aufweist, der flüssigkeitsdicht und verschiebbar durch die Gleit bohrung (16) verläuft und mit seinem vordersten Ende in die hydraulische Druckkammer (15) ragt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß
- 1. für mehrere Räder des Fahrzeugs entsprechend mehrere Bremseinheiten (B₁, B₂, B₃, B₄) vorgesehen sind,
- 2. die Vorrichtung zwischen diesen Bremseinheiten (B₁, B₂, B₃, B₄), der Druckversorgungsquelle (Sa, Sb) und dem Ölbehälter (T) angeordnet ist,
- 3. die Einlaßöffnungen (6a, 6b) der Bremseinheiten (B₁, B₂, B₃, B₄) miteinander in Verbindung stehen,
- 4. die Entlastungsöffnungen (7) der Bremseinheiten (B₁, B₂, B₃, B₄) miteinander in Verbindung stehen,
- 5. zwischen jedem Steuerschieber (10) und dem Gehäuse (5) ein Ventil (87) angeordnet ist, das eine Ver bindung zwischen der hydraulischen Druckkammer (15) und der zugeordneten Bremseinheit (B₁, B₂, B₃, B₄) herstellt oder trennt und
- 6. dieses Ventil (87) geschlossen ist, wenn der ihm zugeordnete Steuerschieber (10) maximal in Richtung zu der hydraulischen Druckkammer (15) verschoben ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß
- 1. durch Zusammenwirken jedes Steuerschiebers (10) mit dem Gehäuse (5) zwei weitere Ventile (85, 86; 95, 96) gebildet sind,
- 2. das eine (85; 95) dieser Ventile (85, 86; 95, 96) eine Verbindung zwischen der Einlaßöffnung (6a, 6b) und der Auslaßöffnung (8) herstellt oder trennt,
- 3. das andere (86; 96) dieser Ventile (85, 86; 95, 96) eine Verbindung zwischen der Auslaßöffnung (8) und der Entlastungsöffnung (7) herstellt oder trennt,
- 4. der Steuerschieber (10) in seiner Druckentlastungs stellung, die nächst dem zugeordneten Betätigungs organ (11₁, 11₂, 11₃, 11₄) liegt, das eine Ventil (85; 95) schließt und das andere Ventil (86; 96) öffnet,
- 5. der Steuerschieber (10) in seiner Druckzuführungs stellung, die näher an der hydraulischen Druckkammer (15) liegt als die Druckentlastungsstellung, das eine Ventil (85; 95) öffnet und das andere Ventil (86; 96) schließt und
- 6. der Steuerschieber (10) zwischen seiner Druckent lastungsstellung und seiner Druckzuführungsstellung beide Ventile (85, 86; 95, 96) schließt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steuerschieber (10) und die Betä
tigungsorgane (11₁, 11₂, 11₃, 11₄) in wenigstens zwei
Gruppen angeordnet sind, wobei die eine Gruppe den
Vorderrädern und die andere Gruppe den Hinterrädern
zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (6a, 6b) mit
einer ihnen jeweils zugeordneten Druckversorgungsquelle
(Sa, Sb) über ein Rückschlagventil (9) verbunden sind,
das einen Strom eines Druckmittels nur von der jewei
ligen Druckversorgungsquelle (Sa, Sb) zu der jeweiligen
Einlaßöffnung bzw. den jeweiligen Einlaßöffnungen (6a,
6b) zuläßt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste (6a) der Einlaßöffnungen (6a, 6b) zu
einer ersten Druckversorgungsquelle (Sa) führt und daß
eine zweite (6b) der Einlaßöffnungen (6a, 6b) zu einer
zweiten Druckversorgungsquelle (Sb) führt und daß diese
Einlaßöffnungen (6a, 6b) miteinander verbunden sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß je ein Rückschlagventil (9) zwischen den Druck
versorgungsquellen (Sa, Sb) und den Einlaßöffnungen (6a,
6b) angeordnet ist.
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