DE4141874C2 - Drucksteuereinrichtung für Kraftfahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucksteuereinrichtung der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 genannten Art.

Bei einer solchen, aus der EP 0 392 815 A sowie der DE 37 28 480 A1 bekannten Druck­ steuereinrichtung wird der Umschaltpunkt des als Begrenzerventil ausgebildeten Druck­ steuerventils in Abhängigkeit der jeweils erfaßten Fahrzeuglängsbeschleunigung bzw. verzögerung so beeinflußt, daß er bei unterschiedlichen, von der Druckmittelquelle abge­ gebenen Eingangsdrücken auf einer Geraden nach oben wandert, also in Abhängigkeit der erfaßten Fahrzeuglängsbeschleunigung sowie des Eingangsdruckes vergrößert wird. Ande­ rerseits bleibt der Umschaltpunkt dabei offensichtlich immer weit unter der idealen Bremsdruckkennlinie.

Aus der DE 30 02 006 A1 ist es bekannt, den Umschaltpunkt von den einzelnen Radbrem­ sen individuell zugeordneten Drucksteuerventilen längs- und querbeschleunigungsabhän­ gig zu beeinflussen. Dieses geschieht dabei so, daß bei Fliehkraft-bedingter höherer Rad­ last kurvenaußen der Umschaltpunkt angehoben wird, während er bei verminderter Radlast kurveninnen im Ergebnis abgesenkt wird.

Dazu weist diese bekannte Bremsanlage eine Steuerventilanordnung auf, mittels der die Bremsdruckverteilung u. a. zwischen den Vorder- und Hinterrädern derart gesteuert wird, daß der Bremsdruck an den hinteren Radbremsen unterhalb eines kritischen Druckes etwa gleich dem Bremsdruck an den vorderen Radbremsen ist. Im Bereich oberhalb des kriti­ schen Druckes können die Hinterradbremsdrücke gegenüber den Vorderradbremsdrücken nur mit einer geringeren Rate ansteigen. Um diesen Bremsdruckverlauf zu realisieren, enthält die Steuerventilanordnung von einer Elektronik ansteuerbare, die Vorspannung der Ventilsteuerfedern beeinflussende Solenoide, wodurch eine Änderung der Lage eines dem kritischen Druck entsprechenden Knickpunktes bewirkbar ist. Die Vorspannung der Ventil­ steuerfedern wird von den Solenoiden nach Maßgabe von Ausgangssignalen einer Kraft­ meßeinrichtung eingestellt. Die Kraftmeßeinrichtung ermittelt die Fahrzeugbeschleunigun­ gen in Längs- und/oder Querrichtung des Fahrzeuges.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drucksteuereinrichtung der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß ein Blockieren der Hinterräder selbst dann zuverlässig verhindert werden kann, wenn auf einer Straßenoberfläche mit verhältnismäßig niedrigem Reibungskoeffizienten die Fahrzeugräder stark gebremst werden.

Bei einer Drucksteuereinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Umschaltpunkt bzw. der kritische Fluiddruck des Drucksteuer­ ventils in nicht-linearer Weise einer vorgegebenen idealen Bremsdruckkennlinie angenä­ hert, bei der ein gleichzeitiges Blockieren von Vorder- und Hinterrädern auftreten würde. Dabei wird der Umschaltpunkt bzw. kritische Fluiddruck auf einem Wert gehalten, der im­ mer niedriger als der jeweilige Fluiddruck der idealen Bremsdruckkennlinie ist. Dadurch wird sichergestellt, daß ein Blockieren der Vorderräder Priorität vor einem Blockieren der Hinter­ räder hat.

Insbesondere durch die erfindungsgemäße Kombination eines als einfaches Begrenzer­ ventil ausgebildeten Drucksteuerventils mit der nicht-linearen Änderung eines kritischen Fluiddruckes bzw. des Umschaltpunktes des Drucksteuerventils nach Maßgabe der Größe der Fahrzeuglängsbeschleunigung bzw. Fahrzeuglängsverzögerung wird diese vorstehend genannte Priorität des Blockierverhaltens der Vorder- und Hinterräder in einer sehr einfa­ chen und trotzdem zuverlässigen Weise erreicht. Sobald das Fahrzeug ein Blockieren der Vorderräder erfährt, wird ein Ansteigen des kritischen Fluiddruckes verhindert, da die Ver­ zögerung infolge des Blockierens der Vorderräder im wesentlichen konstant bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Im ein­ zelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Leitungsanordnung zur Erläuterung einer Kraftfahrzeug­ bremsanlage zur Verteilung der auf die Fahrzeugräder ausgeübten Bremskräfte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung einer Steuereinrichtung zur Betätigung eines Drucksteuerventils, das in der Bremsanlage der Fig. 1 angeordnet ist, um die Bremsdrücke in den Hinterradbremsen zu steuern;

Fig. 3 Zeitabläufe, die die Funktion der erfindungsgemäßen Drucksteuereinrichtung erläutern;

Fig. 4 Steuerkennlinien eines im Drucksteuerventil gesetzten kritischen Soll- Fluiddrucks und Druckverteilungskennlinien der Fluiddrücke in den Vorderrad- und Hinter­ radbremsen, die mit der erfindungsgemäßen Drucksteuereinrichtung erreicht werden,

Fig. 5 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Ver­ zögerung X_G und einem kritischen Soll-Fluiddruck P_S, der im Drucksteuerventil eingestellt wird.

Wie in Fig. 4 durch eine unterbrochene Linie dargestellt, ist es wünschenswert, daß sowohl der Bremsdruck für die Vorderräder als auch derjenige für die Hinterräder gemäß einer idealen Kennlinie der Bremsfluiddruckverteilung verändert werden, wobei die Vorderräder und die Hinterräder gleichzeitig blockiert werden, um so ein optimales Bremsverhalten zu schaffen.

Wie in Fig. 4 durch die durchgezogene Linie a-b-c, die einer Bremsdruck-Kennlinie ent­ spricht, gezeigt, steuert ein herkömmliches Drucksteuerventil die Bremsdruckverteilung zwischen den Vorder- und den Hinterrädern so, daß der Bremsdruck P_R für die Hinterrad­ bremsen in einem verhältnismäßig niedrigen Fluiddruckbereich zwischen a und b im we­ sentlichen auf dem gleichen Wert wie der Bremsdruck P_F für die Vorderradbremsen gehal­ ten wird, während der Bremsfluiddruck P_R für die Hinterradbremsen in einem verhältnismä­ ßig hohen Fluiddruckbereich zwischen b und c auf einem im wesentlichen konstanten und niedrigeren Pegel als demjenigen des Bremsdrucks für die Vorderradbremsen gehalten wird. Der Punkt b wird im allgemeinen als "Verzweigungspunkt" bezeichnet. Ein dem Ver­ zweigungspunkt b entsprechender Fluiddruck P_S0 wird als "kritischer Bremsdruck" bezeich­ net. Insbesondere wird der kritische Bremsdruck P_S0 als "kritischer Referenzfluiddruck" bezeichnet, bei dem der Bremsdruck P_F der Vorderradbremsen gleich dem Bremsdruck P_R der Hinterradbremsen ist und die Vorderräder und die Hinterräder gleichzeitig blockiert werden. Eine solche durch das herkömmliche Drucksteuerventil erzielte Bremsdruckvertei­ lung beseitigt ein durch das Blockieren eines oder mehrerer Hinterräder bewirktes Über­ steuern, das in einem verhältnismäßig hohen Fluiddruckbereich oberhalb des Verzwei­ gungspunktes b auftritt. Das bedeutet, daß die Bremsdrücke in den Vorderrad- und Hinter­ radbremsen so eingestellt werden, daß ein Blockieren der Vorderräder gegenüber dem Blockieren der Hinterräder Priorität erhält, um eine Neigung des Fahrzeugs zum Übersteu­ ern bei einem Bremsvorgang während einer Kurvenfahrt zu vermeiden.

In dem Bremssteuersystem des Standes der Technik, das das oben erwähnte herkömmli­ che Fluiddruck-Steuerventil verwendet, mit dem eine Bremssteuerung gemäß der Bremsdruckverteilungs-Kennlinie a-b-c ausgeführt wird, blockieren jedoch bei einem schnellen oder starken Bremsvorgang auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizien­ ten, etwa auf nassen oder vereisten Straßen, schließlich auch die Hinterräder, nachdem zunächst die Vorderräder blockieren, obwohl mit dem Drucksteuerventil eine Steuerung des Bremsdrucks für die Hinterradbremsen ausgeführt wird. Da während eines schnellen Bremsvorgangs auf einer Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten sämtliche Fahrzeu­ gräder blockieren, wird in diesem Fall der Bremsweg des Fahrzeuges verlängert.

Die in Fig. 1 gezeigte Kraftfahrzeugbremsanlage umfaßt einen Tandem- Hauptbremszylinder als Druckmittelquelle 2 mit zwei in Tandembauart angeordneten (nicht gezeigten) Kolben und einen vorderen linken Radbremszylinder 3L, einen vorderen rechten Radbremszylinder 3R, einen hinteren linken Radbremszylinder 4L und einen hinteren rechten Radbremszylinder 4R. Die Druckmittelquelle 2 erzeugt im wesentlichen proportional zu einer auf ein Bremspedal 1 ausgeübten Druckkraft einen Fluiddruck. Der durch einen ersten Kolben im Hauptbremszylinder in der Druckmittelquelle 2 erzeugte Hauptbremszy­ linder-Fluiddruck wird durch einen ersten Auslaß als Bremsdruck P_F für die vorderen Bremszylinder an die beiden Radbremszylinder 3L und 3R geliefert, während ein von einem zweiten Kolben des Hauptbremszylinders der Druckmittelquelle 2 erzeugter Hauptbremszy­ linder-Fluiddruck durch einen zweiten Auslaß und durch ein Drucksteuerventil 6 (das im folgenden im einzelnen beschrieben wird) als Bremsdruck P_R für die hinteren Radbremszy­ linder 4L und 4R geliefert wird.

Das als bekanntes Proportionalitätsventil oder Begrenzerventil wirkende Drucksteuerventil 6 erhält den Fluiddruck vom zweiten Auslaß der Druckmittelquelle 2 über einen Einlaßkanal 7 und gibt durch einen Auslaß 8 einen angepaßten Fluiddruck, der als Bremsdruck P_R dient, an die Hinterrad-Bremszylinder bzw. Hinterradbremsen 4L und 4R ab. Obwohl nicht deutlich gezeigt, umfaßt das Drucksteuerventil 6 einen im wesentlichen zylindrischen, ge­ stuften Tauchkolben 9, der in einem im Ventilgehäuse 6h definierten zylindrischen Hohl­ raum gleitend angeordnet ist, eine Rückstellfeder 10, die den Tauchkolben in die äußerst rechte Position (in Fig. 1) vorspannt, wobei ein am rechten Ende des Tauchkolbens befe­ stigter Ventilsitz 13 an einer Schulter 6s des Gehäuses 6h angeordnet ist, ein Tellerventil 11, das in einem im Tauchkolben 9 ausgebohrten zylindrischen Hohlraum 11h gleitend eingeschlossen ist, und eine Rückstellfeder 12, die im Hohlraum 11h eingeschlossen ist, um das Tellerventil 11 nach rechts (in Fig. 1) vorzuspannen. Der Tauchkolben umfaßt au­ ßerdem eine erste Öffnung 11 ₀₁, die in einem Bereich kleineren Durchmessers gebildet ist, und eine zweite Öffnung 11 ₀₂, die im Ventilsitz 13 gebildet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, steht der Einlaßkanal 7 über die erste Öffnung 11 ₀₁, den Hohlraum 11h und die zweite Öffnung 11 ₀₂ mit dem Auslaßkanal 8 in Verbindung.

In der äußerst rechten Position des Tauchkolbens 9, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das rechte Ende des Tellerventils 11 durch die Schulter 6s zurückgeschoben, so daß das Tel­ lerventil etwas nach links bewegt wird, wobei die Rückstellfeder 12 zusammengedrückt wird. Dies hat zur Folge, daß das Tellerventil vom Ventilsitz 13 abgelöst wird und somit das Tellerventil 11 in der geöffneten Position gehalten wird. In diesem Zustand stehen die bei­ den Kanäle 7 und 8 miteinander in Verbindung, so daß der Bremsdruck P_R in den Hinter­ rad-Bremszylindern 4L und 4R gleich dem Fluiddruck im Hauptbremszylinder (der dem Bremsdruck P_F in den Vorderrad-Bremszylindern entspricht) wird, der durch den zweiten Auslaß der Druckquelle 2 geliefert wird. Der oben beschriebene Zustand des Drucksteuer­ ventils 6 tritt in einem verhältnismäßig niedrigen Druckbereich auf, in dem der Fluiddruck der Druckmittelquelle den kritischen Bremsfluiddruck P_S1 (der durch eine eingestellte Fe­ derkraft der Rückstellfeder 10 bestimmt wird) nicht erreicht, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. In diesem Zustand wird eine Bremsdruckverteilung zwischen den Vorderrad- und den Hinter­ rad-Bremszylindern entsprechend der Kennlinie a-b von Fig. 4 verändert, wobei die Druck­ beziehung P_F = P_R im wesentlichen beibehalten wird.

Der Tauchkolben 9 bewegt sich entsprechend eines Anstiegs des Fluiddrucks gegen die Kraft der Rückstellfeder 10 nach links. Andererseits liegt das Tellerventil 11 aufgrund der Kraft der Rückstellfeder 12 am Ventilsitz 13 an, wenn der Fluiddruck allmählich erhöht wird und den kritischen Fluiddruck P_S1 erreicht. Somit wird das Tellerventil 11 geschlossen. Im geschlossenen Zustand des Tellerventils 11 sperrt dieses Tellerventil 11 die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 7 und dem Auslaßkanal 8. Daher ist die Anstiegsrate des Bremsdrucks in den Hinterrad-Bremszylindern 4L und 4R nicht gleich der Anstiegsrate des Fluiddrucks der Druckmittelquelle, sondern wird auf einen niedrigeren Pegel als die letztere begrenzt. Wenn im geschlossenen Zustand des Tellerventils 11 der Fluiddruck anschlie­ ßend auf einen höheren Pegel als den kritischen Fluiddruck P_S1 erhöht wird, verändert der nachfolgende Druckanstieg das Gleichgewicht zwischen zwei Kräften, von denen eine den Tauchkolben 9 aufgrund des auf das linke Ende des Tauchkolbens 9 ausgeübten Hinter­ rad-Bremszylinder-Bremsdrucks P_R nach links (in Fig. 1) verschiebt, und von denen die andere den Tauchkolben 9 aufgrund des auf den gestuften Abschnitt des Tauchkolbens 9 ausgeübten Fluiddrucks P_F nach rechts (in Fig. 1) verschiebt. Wenn daher der nachfolgen­ de Fluiddruckanstieg ein gegebenes Ausmaß erreicht, wird das oben erwähnte Kräf­ tegleichgewicht aufgehoben, so daß sich der Tauchkolben 9 nach rechts bewegt. Daher kehrt das Tellerventil 11 in den geöffneten Zustand zurück, so daß der Bremsdruck P_R für die Hinterrad-Bremszylinder erneut ansteigt. Danach wird der Tauchkolben 9 aufgrund des erhöhten Fluiddrucks P_R nach links bewegt, was zur Folge hat, daß das Tellerventil 11 im geschlossenen Zustand gehalten wird. Wenn auf diese Weise der Fluiddruck den kritischen Fluiddruck P_S1 erreicht und anschließend weiter erhöht wird, wird der Bremsdruck P_R mit einer geringeren Rate als die Fluiddruck-Anstiegsrate erhöht, wobei abwechselnd die Öff­ nung und die Schließung des Tellerventils 11 wiederholt wird. Wenn in einem solchen Druckbereich der Fluiddruck den kritischen Fluiddruck P_S1 oder den Verzweigungspunkt b übersteigt, wird die Bremsdruckverteilung entsprechend der Bremsdruckverteilungs- Kennlinie b-c von Fig. 4 verändert. Das heißt, daß die Druckanstiegsrate des Bremsdrucks P_R für die Hinterrad-Bremszylinder im Vergleich zum Fluiddruck der Druckmittelquelle 2 (dem Bremsdruck P_F für die Vorderräder) begrenzt wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, besitzt, das Drucksteuerventil 6 eine Fluiddruck-Steuerkennlinie (die durchgezogene Linie a-b-c), die sich der idealen Bremsdruckverteilungs-Kennlinie, die durch die unterbrochene Linie gekennzeichnet ist, im wesentlichen annähert.

Das in der Kraftfahrzeugbremsanlage verwendete Drucksteuerventil unterscheidet sich von dem herkömmlichen Drucksteuerventil dadurch, daß eine eingestellte Federkraft der Rück­ stellfeder 10 variabel ist, so daß folglich der kritische Fluiddruck P_S0 (der Verzweigungs­ punkt b) veränderlich ist. Aus diesem Grund umfaßt das hier verwendete Drucksteuerventil eine Einrichtung zur Änderung eines kritischen Fluiddrucks (eines Verzweigungspunktes einer Bremsdruckverteilungs-Kennlinie). Diese Änderungseinrichtung umfaßt einen in axialer Richtung beweglichen Federsitz 14, der ein Ende der Rückstellfeder 10 abstützt und sich vom linken Ende (in Fig. 1) des Tauchkolbens 9 in einem Abstand befindet, eine in axialer Richtung bewegliche Schraube 16, die mit dem Ventilsitz 14 über eine Kugel 15 in Kontakt ist, und einen reversiblen Motor oder ein drehbares Solenoid 17, das mit der Schraube 16 über die Ausgangswelle 17a drehfest verbunden ist, um eine axiale Bewe­ gung der Schraube 16 zu erzielen. Sowohl das Ausmaß als auch die Richtung für den Antrieb der Schraube 16 werden durch eine Steuereinrichtung 18 gesteuert, die im folgen­ den im einzelnen beschrieben wird. Die Steuereinrichtung 18 empfängt verschiedene Si­ gnale, die von einem die eingestellte Federkraft der Feder 10 überwachenden Einstellsen­ sor 19 und von einer eine Längsbeschleunigung X_G der Fahrzeugkarosserie erfassenden als Längsbeschleunigungssensor 20 ausgebildeten Einrichtung erzeugt werden. Da die Größe der Längsbeschleunigung X_G mit der Verzögerung des Fahrzeugs korreliert ist, wird die Verzögerung aufgrund der Längsbeschleunigung X_G bestimmt. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Steuereinrichtung 18 eine Steuerschaltung für die Steuerung des im Drucksteu­ erventil 6 verwendeten Motors 17 aufgrund der von den Sensoren 19 und 20 eingegebe­ nen Informationen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Anschluß des Motors 17 über einen Schaltabschnitt S2 eines elektromagnetischen Relais, einen Schalter S1 eines weiteren elektromagnetischen Relais und einen Zündschalter IG in dieser Reihenfolge mit dem positiven Anschluß einer Fahr­ zeugbatterie E verbunden. Andererseits ist der andere Anschluß des Motors 17 über einen Schalter S3 eines elektromagnetischen Relais, den Schalter S1 und den Zündschalter IG in dieser Reihenfolge mit dem positiven Anschluß der Fahrzeugbatterie verbunden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die beiden Schalter S2 und S3 vorgesehen, um die Drehrichtung des Motors umzuschalten. Der Schalter S1 ist ein normalerweise geöffneter Schalter, der nur dann geschlossen wird, wenn eine Erregerspule RL1 erregt wird. Die jeweiligen Schalter S2 und S3 werden aus ihren ersten Positionen, die mit durchgezogenen Linien gekennzeich­ net sind, in ihre jeweiligen zweiten Positionen umgeschaltet, die durch unterbrochene Linien gekennzeichnet sind, um so die Richtung des durch den Motor fließenden Stroms und daher die Drehrichtung des Motors nur dann zu ändern, wenn eine Erregerspule RL2 erregt wird. Ein Anschluß sowohl der Erregerspule RL1 als auch der Erregerspule RL2 ist mit dem positiven Anschluß der Batterie E verbunden, während der andere Anschluß einer jeden Erregerspule über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors T1 bzw. T2 geerdet ist. Die Basis des Transistors T1 ist mit einem Ausgangsanschluß eines ODER-Gatters OR1 verbunden, während sowohl die Basis des Transistors T2 als auch die zwei Eingangsan­ schlüsse des ODER-Gatters mit einer Vergleichsschaltung 31 verbunden sind.

Die Vergleichsschaltung 31 umfaßt zwei Komparatoren 32 und 33, zwei Widerstände R1 und R2 und eine Diode D1. Die Widerstände R1 und R2 sind miteinander so in Reihe ge­ schaltet, daß sich die Diode D1 zwischen den Widerständen R1 und R2 befindet, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Eine Leitung zwischen dem Widerstand R1 und der Diode D1 ist mit dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 32 verbunden, während eine Leitung zwi­ schen dem Widerstand R2 und der Diode D1 mit dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 33 verbunden ist. Das andere Ende des Widerstandes R2 ist geerdet. Die beiden negativen oder invertierenden Eingangsanschlüsse der Komparatoren 32 und 33 sind mit einer Leitung zwischen zwei Widerständen R3 und R4 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes R4 ist geerdet.

Der Widerstand R3 ist über einen Verstärker 34 mit dem Einstellsensor 19 verbunden, um eine Spannung zu empfangen, die von der Größe der momentanen Einstellkraft der Rück­ stellfeder 10 abhängt. Andererseits empfängt der Widerstand R1 eine Ausgangsspannung, die vom gewünschten kritischen Soll-Fluiddruck des Drucksteuerventils 6 für die Hinterrad- Bremszylinder 4L und 4R abhängt. Die Ausgangsspannung wird von einer Rechenschal­ tung 35 erzeugt, die den im Drucksteuerventil 6 einzustellenden kritischen Soll-Fluiddruck aufgrund der Signale vom Längsbeschleunigungssensor 20 ableitet. Die Ausgangsspan­ nung von der Rechenschaltung 35 wird durch die Widerstände R1 und R2 so geteilt, daß an die jeweiligen Eingangsanschlüsse der Komparatoren 32 und 33 zwei verschiedene Spannungen V1 und V2 angelegt werden. Die Spannungen V1 und V2 entsprechen der oberen bzw. unteren Grenze einer steuerbaren Spannung, die für die Bestimmung einer gewünschten Einstellkraft der Rückstellfeder 10 gefordert ist und die für die Einstellung des gewünschten kritischen Soll-Fluiddrucks für das Drucksteuerventil 6 notwendig ist. Die an dem positiven Eingangsanschluß des Komparators 33 eingeprägte Spannung V2 wird auf einen Pegel gesetzt, der niedriger als der Pegel derjenigen Spannung V1 ist, die am positi­ ven Eingangsanschluß des Komparators 32 eingeprägt ist, derart, daß die Spannung V2 gegenüber der Spannung V1 um eine Spannungsdifferenz Vd verschoben ist, die einer Hysterese entspricht, die von der zwischen den Widerständen R1 und R2 angeordneten Diode D1 erzeugt wird, um so eine akzeptable Spannungsdifferenz zu erhalten, die für den Vergleich zwischen der den vom Einstellsensor 119 erfaßten momentanen kritischen Fluid­ druck darstellenden Spannung V3 und der für die aktualisierte Einstellung des kritischen Soll-Fluiddrucks notwendigen steuerbaren Spannung erforderlich ist. Danach werden die Spannungen V1 und V2 mittels der Komparatoren 32 bzw. 33 jeweils mit der Spannung V3 verglichen. Die oben erwähnte Rechenschaltung 35 leitet den im Drucksteuerventil 6 ein­ zustellenden kritischen Soll-Fluiddruck P_S grundsätzlich gemäß einer in Fig. 4 gezeigten Datentabelle aufgrund der vom Sensor 20 überwachten Verzögerung X_G ab.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird der kritische Soll-Fluiddruck P_S in Abhängigkeit von ver­ schiedenen Verzögerungszuständen des Fahrzeugs verändert. Das heißt, daß der kritische Soll-Fluiddruck P_S wie durch die Zweipunkt-Linie in Fig. 4 gezeigt, auf die Fluiddrücke P_S1, P_S2, P_S3 und P_S4, eingestellt wird, die im Vergleich zu den Bremsdrücken der Hinterrad- Bremszylinder P_R1, P_R2, P_R3 bzw. P_R4, die auf der mittels der unterbrochenen Linie gekenn­ zeichneten idealen Bremsdruckverteilungs-Kennlinie liegen, beispielsweise bei den Verzö­ gerungen X_G1, X_G2, X_G3 bzw. X_G4 jeweils um einen Verschiebungswert dP nach unten ver­ schoben sind. Der Verschiebungswert dP wird angesichts der Druckschwankungen zwi­ schen einem tatsächlich eingestellten kritischen Fluiddruck und einem vom Drucksteuer­ ventil 6 zu steuernden kritischen Soll-Fluiddruck P_S vorgesehen. In der vorliegenden Aus­ führungsform wird der Verschiebungswert dP so bestimmt, daß jeder der Bremsdrücke der Hinterrad-Bremszylinder P_R1, P_R2, P_R3 und P_R4 mit dem Faktor 0,3 multipliziert wird. Der Verschiebungswert kann auf einen konstanten Wert gesetzt werden, derart, daß der kriti­ sche Soll-Fluiddruck unabhängig von den oben erwähnten Druckschwankungen des kriti­ schen Fluiddrucks auf einen Pegel gesetzt wird, der niedriger als der auf der idealen Bremsdruckverteilungs-Kennlinie liegende Hinterrad-Bremsfluiddruck ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die kritische Soll-Fluiddruck-Kennlinie (die in Fig. 4 durch die Zweipunkt-Linie gekennzeichnet ist) durch eine quadratische Kurve approximiert, die durch die Gleichung P_S = A . (X_G)^1/2 gegeben ist, wobei P_S, A und X_G ein kritischer Soll-Fluiddruck, ein gegebe­ ner Koeffizient bzw. eine im wesentlichen der Verzögerung des Fahrzeugs entsprechende Längsbeschleunigung sind.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß der kritische Soll-Fluiddruck P_S entspre­ chend einer Zunahme der Verzögerung X_G erhöht wird, während der Druckgradient allmäh­ lich verringert wird, wobei der kritische Soll-Fluiddruck P_S außerdem auf einem Druckpegel gehalten wird, der niedriger als der auf der idealen Bremsdruckverteilungs-Kennlinie lie­ gende Bremsdruck der Hinterrad-Bremszylinder ist.

Im folgenden wird wieder auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Vergleichsschaltung 31, das ODER-Gatter OR1 und die Transistoren T1 und T2 arbeiten folgendermaßen:

Wie bereits erwähnt, bestimmt die Rechenschaltung 35 einen kritischen Soll-Fluiddruck P_S des Drucksteuerventils 6. Beispielsweise wird bei einer Kurvenfahrt der kritische Soll- Fluiddruck P_S auf einen Fluiddruck P_S2 gesetzt, der größer als der kritische Referenzfluid­ druck P_S1 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Aufgrund dieses von der Rechenschaltung 35 abgeleiteten höheren Fluiddrucks P_S2 werden an die jeweiligen positiven Anschlüsse der Komparatoren 32 und 33 die Spannungen V1 und V2 angelegt. Das ODER-Gatter OR1 wirkt in Verbindung mit den Komparatoren 32 und 33 so, daß es die Transistoren T1 und T2 sperrt, wenn die Spannung V3 gleich oder kleiner als die Spannung V1 und gleich oder größer als die Spannung V2 ist, d. h. wenn V2 ≦ V3 ≦ V1 gilt, wobei der momentane kriti­ sche Fluiddruck im wesentlichen gleich dem kritischen Soll-Fluiddruck ist. Da in diesem Zustand der momentane kritische Fluiddruck im wesentlichen gleich dem kritischen Soll- Fluiddruck ist, wirkt der gesperrte Transistor T1 so, daß er den Schalter S1 in seinem offe­ nen Zustand läßt, während der gesperrte Transistor T2 so wirkt, daß er die Schalter S2 und S3 in den in Fig. 2 mittels durchgezogener Linien gekennzeichneten Positionen läßt. Dies hat zur Folge, daß der Motor 17 nicht betätigt wird, so daß die Einstellkraft der Rückstellfe­ der 10 (und daher der kritische Fluiddruck oder der Verzweigungspunkt) unverändert bleibt. Wenn die Spannung V3 geringer als die Spannung V2 ist (V3 < V2), d. h., wenn der mo­ mentane kritische Fluiddruck geringer als der kritische Soll-Fluiddruck ist, wirkt das ODER- Gatter OR1 in Verbindung mit den Komparatoren 32 und 33 so, daß die Transistoren T1 und T2 leitend geschaltet werden, so daß der Schalter S1 geschlossen wird, während die Schalter S2 und S3 in die in Fig. 2 mittels unterbrochener Linien gekennzeichneten Positio­ nen umgeschaltet werden. Dies hat zur Folge, daß der Motor 17 solange in einer ersten Drehrichtung angetrieben wird, bis der momentane kritische Fluiddruck allmählich erhöht worden ist und den kritischen Soll-Fluiddruck erreicht hat, wobei die Einstellkraft der Feder 10 erhöht wird.

Wenn die Spannung V3 die Spannung V1 übersteigt (V3 < V1), d. h., wenn der momentane kritische Fluiddruck größer als der kritische Soll-Fluiddruck ist, wirkt das ODER-Gatter OR1 in Verbindung mit den Komparatoren 32 und 33 so, daß der Transistor T1 leitend geschaltet und der Transistor T2 gesperrt wird, so daß der Schalter S1 geschlossen wird und die Schalter S2 und S3 in den in Fig. 2 mittels durchgezogener Linien gekennzeichneten Posi­ tionen gehalten werden. Dies hat zur Folge, daß der Motor in der entgegengesetzten Dreh­ richtung solange angetrieben wird, bis der momentane kritische Fluiddruck allmählich ab­ gesenkt wird und den kritischen Soll-Fluiddruck erreicht hat, wobei die Einstellkraft der Rückstellfeder 10 abgesenkt wird.

Während des Bremsvorgangs wird eine Bremsdruckverteilung gemäß den Zeitablaufdia­ grammen von Fig. 3 erzielt.

Nun wird auf Fig. 3 Bezug genommen. Wenn das Bremspedal zum Zeitpunkt t₀ niederge­ drückt wird, wird der Bremsdruck P_F der Vorderrad-Bremszylinder erhöht, so daß die Ver­ zögerung X_G der Fahrzeugkarosserie ebenfalls erhöht wird. Dies hat zur Folge, daß sowohl die Vorderradgeschwindigkeit V_F als auch die Hinterradgeschwindigkeit V_R und die Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_C abgesenkt werden. Die Rechenschaltung 35 empfängt zyklisch das die Verzögerung des Fahrzeugs darstellende Signal, das vom Längsbeschleunigungs­ sensor 20 in einem gegebenen Steuerzeitintervall ausgegeben wird. Dann bestimmt die Rechenschaltung 35 aufgrund des die Verzögerung angebenden eingegebenen Signals entsprechend der Datentabelle von Fig. 4 zyklisch einen kritischen Soll-Fluiddruck und erzeugt ein Ausgangssignal, das den kritischen Soll-Fluiddruck darstellt. Somit wird der kritische Fluiddruck im Drucksteuerventil 6, d. h. der Bremsdruck P_R der Hinterrad- Bremszylinder in Abständen des oben erwähnten Steuerzeitintervalls stufenartig erhöht, wie aus der Bremsdruck-Kennlinie der Hinterrad-Bremszylinder in Fig. 3 ersichtlich ist. Es wird darauf hingewiesen, daß das Hinterrad nicht vor dem Blockieren der Vorderräder blockiert, da der kritische Fluiddruck P_S um den oben erwähnten Verschiebungswert im Vergleich zu der mittels der unterbrochenen Linie in Fig. 4 gekennzeichneten idealen Bremsdruckvertei­ lungs-Kennlinie nach unten verschoben ist.

Unter der Annahme, daß aufgrund des Niederdrückens des Bremspedals und der daraus resultierenden Zunahme des Bremsdrucks P_F der Vorderrad-Bremszylinder zu einem Zeit­ punkt t₁ der Fluiddruck P_Ft1 erreicht wird und dadurch die Vorderräder blockieren, wird die Vorderradgeschwindigkeit V_F nach dem Zeitpunkt t₁ schnell bis auf den Wert 0 verringert. Dies hat zur Folge, daß die Verzögerung X_G des Fahrzeugs nicht weiter erhöht, sondern im wesentlichen konstant gehalten wird. Daher wird ein Anstieg des kritischen Fluiddrucks P_S ebenfalls angehalten, so daß der Bremsdruck P_R der Hinterrad-Bremszylinder ebenfalls auf einem im wesentlichen konstanten Wert P_Rt1 gehalten wird. Wenn daher die erfindungsge­ mäße Drucksteuereinrichtung feststellt, daß eine Zunahme der Verzögerung X_G des Fahr­ zeugs nicht mehr stattfindet, d. h. wenn die Vorderräder zu blockieren beginnen, wird auf­ grund des die Verzögerung angebenden Signals, das vom Längsbeschleunigungssensor 20 ausgegeben wird, ein Anstieg des Bremsdrucks P_R in den Hinterrad-Bremszylindern angehalten und im wesentlichen konstant gehalten. Selbst wenn daher die Bremsen auf einer Straßenoberfläche mit verhältnismäßig niedrigem Reibungskoeffizienten wie etwa auf einer vereisten oder nassen Straße schnell betätigt werden, wird die Fahrzeuggeschwindig­ keit V_C entsprechend einer Abnahme der Hinterradgeschwindigkeit V_R zuverlässig abge­ senkt, ohne daß die Hinterräder blockieren, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wie weiter oben bereits erwähnt, werden mit der erfindungsgemäßen Drucksteuereinrichtung eine hohe Fahrstabili­ tät und eine hohe Bremsleistung erzielt. Da andererseits eine herkömmliche Drucksteuer­ einrichtung das Drucksteuerventil so betätigt, daß der Bremsdruck P_R der Hinterrad- Bremszylinder während eines schnellen Bremsvorgangs auf einer Straßenoberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten weiter an den kritischen Referenzfluiddruck P_S0 angenä­ hert wird, obwohl die Vorderräder bei einem Bremsdruck, der niedriger als der kritische Referenzfluiddruck P_S0 ist, blockieren, können beim Stand der Technik nach dem Blockie­ ren der Vorderräder auch die Hinterräder blockieren.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Drucksteuerein­ richtung bei einer starken Bremsbetätigung auf einer Straße mit verhältnismäßig niedrigem Reibungskoeffizient von Vorteil, wobei in dem Fahrzeug die Vorderräder bei einem Bremsdruck blockieren, der niedriger als der kritische Referenzfluiddruck ist.

Claims (2)

1. Drucksteuereinrichtung für Kraftfahrzeugbremsanlagen mit einer Druckmittelquelle (2), die mit Vorderradbremsen (3L, 3R) und Hinterradbremsen (4L, 4R) verbunden ist, mit einem in der Verbindung zwischen der Druckmittelquelle (2) und den Hinterradbremsen (4L, 4R) vorgesehenen Drucksteuerventil (6) mit beeinflußbarem Umschaltpunkt, wel­ ches bei von der Druckmittelquelle (2) abgegebenen Bremsdrücken oberhalb des Um­ schaltpunktes den den Hinterradbremsen (4L, 4R) zugeführten Druck gegenüber dem Druck der Druckmittelquelle (2) mindert, und mit einer Einrichtung (20) zum Ermitteln einer Fahrzeuglängsbeschleunigung, wobei der Umschaltpunkt in Abhängigkeit von der Fahrzeuglängsbeschleunigung beeinflußbar ist und unterhalb der idealen Bremsdruck­ kennlinie bleibt, bei der Vorder- und Hinterräder gleichzeitig blockieren, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Beeinflussung des Umschaltpunktes (P_S) in der Weise erfolgt, daß jeder Umschaltpunkt auf einer Kurve liegt, die durch die Gleichung
P_S = A . √
gegeben ist, in der P_S der Soll-Fluiddruck des Umschaltpunktes, A ein gegebener Koeffizi­ ent und X_G die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs ist.

2. Drucksteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck­ steuerventil (6) ein Begrenzerventil ist.