DE10116203A1 - Hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Abstract

Bekannt sind hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, die einerseits mittels hydraulischer Fremdenergie aus einer Pumpe und bei Versagen der Pumpe mittels hydraulischer Energie, die unter Verwendung eines Hauptbremszylinders mittels Muskelkraftenergie bereitgestellt wird, betreibbar ist. Weil nicht ausschließbar ist, daß die Pumpe Luft ansaugt oder daß in dem hydraulischen Druckmittel durch Druckabsenkungen innerhalb der Fahrzeugbremsanlage Luftblasen entstehen, ist zum sicheren Bremsen mittels Muskelkraftenergie dafür gesorgt, daß durch wenigstens eine Zylinder-Kolben-Anordnung wenigstens zwei Radbremsen von demjenigen hydraulischen Druckmittel, das mittels der Pumpe pumpbar ist, isoliert sind. Dadurch wird erreicht, daß Druckmittel für wenigstens zwei Radbremsen praktisch inkompressibel ist und per Betätigung des Hauptbremszylinders eine gesetzlich vorgeschriebene Verzögerung gesichert ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden aus einer Hauptbremszylinderkammer (24) die Radbremsen (3, 4) einer Achse, die mittels der wenigstens einen Zylinder-Kolben-Anordnung (30, 31) von der Pumpe (9) druckmittelisoliert sind, versorgt und andererseits wird die andere Hauptbremszylinderkammer (23) den beiden anderen Radbremsen (5, 6) der anderen Fahrzeugachse zugeordnet, so daß bei blasenfreiem Druckmittel stromabwärts der Pumpe (9) die Radbremsen beider Fahrzeugachsen einen Beitrag zur Fahrzeugverzögerung leisten.

Description

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gemäß der Gattung des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Durch die Druckschriften DE 196 36 432 A1 und WO 98/31576 sind hydraulische Fahrzeugbremsanlagen bekannt mit Radbremsen für vier Räder, die auf eine erste und eine zweite Fahrzeugachse verteilt sind, mit einer hydraulischen Fremdenergiequelle und zwischen dieser und den Radbremsen angeordneten elektrisch steuerbaren Betriebsbremsventilanordnungen und mit einem per einem Bremspedal betätigbaren Bremswertgeber zum Durchführen von Betriebsbremsungen mittels hydraulischer Fremdenergie unter Benutzung der Betriebsbremsventilanordnungen und mit einem mittels des Bremspedals betätigbaren zweikreisigen Hauptbremszylinder, der eine erste Hauptbremszylinderkammer und eine zweite Hauptbremszylinderkammer aufweist, zum Durchführen einer Hilfsbremsung mittels Muskelkraftenergie, wobei zwischen dem Hauptbremszylinder und aus diesem versorgbaren Radbremsen je Bremskreis ein normal durchlässiges Betriebsartenumschaltventil angeordnet ist, das für den Betriebsbremsbetrieb in eine sperrende Stellung steuerbar ist, und wobei wenigstens die Betriebsbremsventilanordnungen mittels eines Steuer- und Regelgeräts steuerbar sind. Dabei gehören zum ersten Bremskreis die Radbremsen einer vorderen Fahrzeugachse und dem zweiten Bremskreis sind die Radbremsen einer hinteren Fahrzeugachse zugeordnet. Bei Stromausfall und dadurch untätigem Steuer- und Regelgerät sind die elektrisch steuerbaren Betriebsbremsventilanordnungen nicht in Betrieb setzbar und durch die normal durchlässigen Betriebsartenumschaltventile hindurch sind die vier Radbremsen der beiden Fahrzeugachsen mit dem zweikreisigen Hauptbremszylinder verbunden. Dadurch können per Muskelkraft auf das Bremspedal alle vier Radbremsen und somit alle Räder des Fahrzeugs gebremst werden. Hierbei kann der Fachmann, ausgehend von einem auszurüstenden Fahrzeug und von für dieses Fahrzeug anzunehmenden Beladungsbeispielen, eine Verteilung der Bremskraft auf die Vorderradbremsen und die Hinterradbremsen durch Auswahl der Abmessungen von Bremsenbauteilen festlegen. Das Steuer- und Regelgerät kann beispielsweise gemäß SAE Technical Papers Series No. 960991 mit dem Titel "Electrohydraulic Brake System - The First Approach to a Brake-by-wire-Technology" und dort auf Seite 111 unter der Überschrift "Safety Concept" derart eingerichtet sein, daß es bei Ausfall einer Betriebsbremsventilanordnung ermittelt, ob unter Verwendung von Fremdenergie drei Räder oder unter Verwendung von Muskelkraftenergie vier Räder einen kürzeren Bremsweg ergeben, um nach einer solchen Ermittlung diejenigen Ventile zu steuern oder sich selbst zu überlassen, die den kürzeren Bremsweg zur Folge haben. Dabei sei erwähnt, daß beispielsweise über vereister oder beschneiter Fahrbahn es günstiger sein kann, mittels Muskelkraftenergie vier Räder zu bremsen und dadurch das Fahrzeug leichter beherrschbar zu machen als bei asymmetrischer Bremsung unter Verwendung von drei Radbremsen und Betrieb mittels Fremdenergie. Es ist nicht ganz ausschließbar, daß bei Betrieb mittels Fremdenergie im hydraulischen Druckmittel gelöste Luft oder gelöstes Gas anläßlich von einer Druckabsenkung im hydraulischen Druckmittel zu Luft- oder Gasblasenbildung führt. Luft- oder Gasblasen im hydraulischen Druckmittel machen dieses kompressibel, so daß bei einem plötzlichen Übergang vom Betriebsbremsbetrieb mittels Fremdenergie in den Hilfsbremsbetrieb mittels Muskelkraftenergie der Nachteil auftreten kann, daß die Luft- oder Gasblasen mittels Muskelkraftenergie zu komprimieren sind unter Verwendung des Hauptbremszylinders. Da dieser je Bremspedalhub eine begrenzte Pumpkapazität hat, ist nicht ausschließbar, daß infolge der Elastizität der Luft- oder Gasblasen der Radbremsdruck nicht so hoch ansteigt, wie dies zur Verzögerung des Fahrzeugs erwünscht ist.

Eine durch die Druckschrift WO 98/28174 bekannte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radbremsen für vier Räder, die auf eine erste und eine zweite Fahrzeugachse verteilt sind, mit einer hydraulischen Fremdenergiequelle und zwischen dieser und den Radbremsen angeordneten elektrisch steuerbaren Betriebsbremsventilanordnungen und mit einem per einem Bremspedal betätigbaren Bremswertgeber zum Durchführen von Betriebsbremsungen mittels hydraulischer Fremdenergie unter Benutzung der Betriebsbremsventilanordnungen und mit einem mittels des Bremspedals betätigbaren zweikreisigen Hauptbremszylinder zum Durchführen einer Hilfsbremsung mittels Muskelkraftenergie, wobei zwischen dem Hauptbremszylinder und aus diesem versorgbaren Radbremsen je Bremskreis ein normal durchlässiges Betriebsartenumschaltventil angeordnet ist, das mittels für den Betriebsbremsbetrieb in eine sperrende Stellung steuerbar ist, und wobei wenigstens die Betriebsbremsventilanordnungen mittels eines Steuer- und Regelgeräts steuerbar sind, und wobei zwischen die Radbremsen derjenigen Fahrzeugachse, die für den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung ausgelegt ist, und die zugeordneten elektrisch steuerbaren Betriebsbremsventilanordnungen je eine Zylinder-Kolben- Anordnung eingebaut ist, und wobei die für den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung ausgelegten Radbremsen an die den beiden Bremskreisen des Hauptbremszylinders zugeordneten Betriebsartenumschaltventile angeschlossen sind, hat den Vorteil, daß die Radbremsen dieser Fahrzeugachse und der zweikreisige Hauptbremszylinder hydraulisch isoliert sind von dem Druckmittel, das für den Betriebsbremsbetrieb mittels einer Pumpe unter Druck setzbar und in einem Druckspeicher speicherbar ist und deshalb beispielsweise anläßlich einer Druckabsenkung Luft oder/und Gas in Form von Blasen enthalten kann. Insoweit weist die von dem mittels der Pumpe pumpbaren Druckmittel isolierte Kombination aus dem Hauptbremszylinder und den beiden zugeordneten Radbremsen den selben Zuverlässigkeitsgrad auf wie eine konventionelle hydraulische Fahrzeugbremsanlage. Weil mittels Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder nur die Radbremsen einer Fahrzeugachse bremsbar sind, wird zum Bremsen mittels Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder diejenige Fahrzeugachse ausgewählt, die normalerweise die stärker belastete Fahrzeugachse ist.

Durch die Druckschrift US 5 941 608 A und dabei durch deren Fig. 5 ist eine weitere hydraulische Fahrzeugbremsanlage bekannt, die eingerichtet ist zum Bremsen von vier Fahrzeugrädern einerseits mittels Fremdenergie unter Einsatz von Betriebsbremsventilanordnungen und andererseits zum Bremsen mittels Muskelkraftenergie unter Verwendung eines zweikreisigen Hauptbremszylinders. Dabei sind vier Zylinder- Kolben-Anordnungen vorgesehen zum Isolieren der vier Radbremsen von dem Druckmittel, das mittels einer Pumpe unter Druck setzbar ist und mittels der Betriebsbremsventilanordnungen individuell gegen die Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnungen steuerbar ist. Dadurch ist zuverlässig mittels des Hauptbremszylinders und mittels in ihm enthaltenem Druckmittel Bremsdruck in den vier Radbremsen erzeugbar. Erkennbar ist der dafür erforderliche technische Aufwand höher als bei einer hydraulischen Bremsanlage gemäß der Fig. 1 oder 4 dieser Druckschrift US 5 941 608 A.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist preisgünstiger als die hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß der Fig. 5 der Druckschrift US 5 941 608 A und ermöglicht trotzdem, sofern in der Fahrzeugbremsanlage keine Gas- und/oder Luftblasen vorhanden sind, eine Bremsung mittels der Radbremsen der weniger zur Fahrzeugverzögerung beitragenden Fahrzeugachse, so daß gegenüber der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gemäß der Druckschrift WO 98/28174 eine verbesserte Fahrzeugverzögerung bei einer meistens besseren Beherrschbarkeit des Fahrzeugs erzielt wird.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage möglich.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 ergeben den Vorteil, daß infolge des Vorhandenseins eines für jeden Radbremszylinder eines Bremskreises eigenen Betriebsartenumschaltventil im Falle einer technischen Störung beispielsweise nur eine Radbremse vom Hauptbremszylinder isoliert wird und nichts mehr zur Bremsung beiträgt. Die kennzeichnenden Merkmale des abhängigen Anspruchs 3 ergeben den gleichen Vorteil für diejenige Fahrzeugachse, deren Radbremsen im Normalfall weniger zur gesamten Fahrzeugverzögerung beitragen. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 ergeben die Möglichkeit, mittels nur eines Betriebsartenumschaltventils zwei Radbremsen einer Fahrzeugachse mit Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder zu versorgen.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen hydraulischen Fahrzeugbremsanlage sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen hydraulischen Schaltplan für ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen hydraulischen Schaltplan für einen zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 3 einen hydraulischen Schaltplan für ein drittes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die hydraulische Fahrzeugbremsanlage 2 gemäß der Fig. 1 hat vier Radbremsen 3, 4, 5 und 6, die auf eine erste und zweite nicht dargestellte Fahrzeugachse verteilt sind, eine hydraulische Fremdenergiequelle, die aus einem Vorratsbehälter 7, einer von einem Elektromotor 8 angetriebenen Pumpe 9, einem Druckspeicher 10, einem Drucksensor 11 und einem Sicherheitsventil 12 besteht, zwischen dieser Fremdenergiequelle und den Radbremsen 3 bis 6 angeordnete elektrisch steuerbare Betriebsbremsventilanordnungen 13 bis 20, einen mittels eines Bremspedals 21 betätigbaren zweikreisigen Hauptbremszylinder 22 mit einer ersten Hauptbremszylinderkammer 23 und einer zweiten Hauptbremszylinderkammer 24 zum Versorgen der Radbremsen 3 bis 6 und zwischen der zweiten Hauptbremszylinderkammer 24 und den Radbremsen 3 und 4 je ein normal durchlässiges Betriebsartenumschaltventil 25 bzw. 26 und zwischen der ersten Hauptbremszylinderkammer 23 und den Radbremsen 5 und 6 je ein weiteres normal durchlässiges Betriebsartenumschaltventil 27 und 28 sowie ein Steuer- und Regelgerät 29. Desweiteren sind den Radbremsen derjenigen nicht dargestellten Fahrzeugachse, die den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung leisten wird, Zylinder-Kolben- Anordnungen 30, 31 zugeordnet. Diese weisen jeweils einen Zylinder 32, einen in diesem verschiebbaren Kolben 33 und eine Rückstellfeder 34 für den Kolben 33 auf. Dort, wo sich die Rückstellfeder 34 im Zylinder 32 abstützt, ist der jeweilige Zylinder 32 mit der Radbremse 3 bzw. der Radbremse 4 verbunden. Dort, wo der Kolben 33 dank der Rückstellfeder 34 seine Ausgangsstellung einnimmt, ist der jeweilige Zylinder 32 mit einer jeweiligen Betriebsbremsventilanordnung 13, 14 bzw. 15, 16 verbunden. Beispielsweise gehören die Radbremsen 3 und 4 zur Vorderachse eines Personenkraftwagens. Eine solche Vorderachse ist bei einem Personenkraftwagen im Normalfall diejenige Achse, die für den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung ausgelegt ist.

Die Betriebsbremsventilanordnungen 13, 14 bzw. 15, 16 dienen einerseits zum Einleiten von Druckmittel aus der Pumpe 9 oder dem Druckspeicher 10 in die Zylinder-Kolben-Anordnung 30 und auch zum Ableiten von Druckmittel aus dieser Zylinder-Kolben-Anordnung 30 zurück zum drucklosen Vorratsbehälter 7. Hierbei ist die Betriebsbremsventilanordnung 13 als ein Zwei-Anschlüsse- Ventil des Wegeventiltyps dargestellt, das mittels einer Feder 35 in seine Schließstellung steuerbar ist und mittels eines Elektromagnets 36 mehr oder weniger weit öffenbar ist. Die Betriebsbremsventilanordnung 13 wird oft auch als Bremsdruckaufbauventil bezeichnet. Die der gleichen Radbremse 3 zugeordnete Betriebsbremsventilanordnung 14 ist hier ebenfalls als ein Zwei-Anschlüsse-Ventil ausgebildet, dessen Feder 37 die Betriebsventilanordnung 14 normalerweise öffnet und dessen Elektromagnet 38 dazu dient, die Betriebsventilanordnung 14 teilweise oder ganz zu schließen. Den in Form von jeweils zwei einander zugeordneten Quadraten dargestellten Betriebsbremsventilanordnungen 13 und 14 sind nicht bezeichnete parallele Striche zugeordnet, die gemäß der Norm ISO 1219 die Symbole sind für stufenlose Verstellbarkeit zwischen 0% und 100% eines konstruktiv vorgesehenen Öffnungsquerschnitts. Anhand der Fig. 1 ist entnehmbar, daß die Betriebsbremsventilanordnungen 15, 17 und 19 gleichartig ausgebildet sind wie die bereits beschriebene Betriebsbremsventilanordnung 13. Desweiteren ist der Fig. 1 auch entnehmbar, daß die Betriebsbremsventilanordnung 16 ausgebildet ist wie die bereits beschriebene Betriebsbremsventilanordnung 14. Die Betriebsbremsventilanordnungen 18 und 20 sind gleichartig ausgebildet wie die Betriebsbremsventilanordnungen 17 und 19 und deshalb normalerweise geschlossen. Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß der Fachmann Paare aus Betriebsbremsventilanordnungen 13 mit 14 sowie 15 mit 16 u. s. w. auch ersetzen kann durch an sich auf dem Gebiet der Fahrzeugbremsanlagen bekannte Ventile mit drei Anschlüssen und mit drei Ventilstellungen, wodurch beispielsweise anstelle von zwei Elektromagneten 36 und 38 ein einziger mit unterschiedlicher Stromstärke versorgbarer Elektromagnet ausreichen wird. Desweiteren wird noch darauf hingewiesen, daß anstelle der durch jeweils ein paar Quadrate symbolisierten Betriebsbremsventilanordnungen 13 bis 20 auch sogenannte Druckregelventile, die durch ein einziges Quadrat symbolisiert sind, einbaubar sind. Mittels solcher Druckregelventile werden dann Druckdifferenzen zwischen der Pumpe 9 bzw. dem Druckspeicher 10 und dem jeweiligen Zylinder 32 einerseits und zwischen diesem jeweiligen Zylinder 32 und dem drucklosen Vorratsbehälter 7 andererseits einregelbar. Zum Zwecke der Stromversorgung sind Elektromagnete 36 und 38 der Betriebsbremsventilanordnungen 13 bis 20 an das Steuer- und Regelgerät 29 angeschlossen, was für die Betriebsbremsventilanordnungen 20 und 13 durch angedeutete elektrische Leitungen dargelegt ist.

Als eine Folge davon, daß die Radbremsen 3 und 4 einer einen großen Beitrag zur Fahrzeugverzögerung beitragenden Vorderachse zugeordnet sind, sind die Radbremsen 5 und 6 Hinterradbremsen an einer nicht dargestellten Hinterachse des Fahrzeugs. Diese Hinterradbremsen 5 und 6 sind mittels der Betriebsbremsventilanordnungen 17 bzw. 19 direkt mit Druckmittel aus der Pumpe 9 bzw. dem Druckspeicher 10 versorgbar und mittels der Betriebsbremsventilanordnungen 18, 20 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 7 verbindbar, so daß einerseits Bremsdrücke in den Radbremsen 5 und 6 zustande kommen und auch zum Verschwinden gebracht werden können.

Hierbei haben die im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dargestellten Betriebsbremsventilanordnungen 13 bis 20 vom Typ "Stetigventil" den Vorteil, daß Druckmittelströme zu den Radbremsen 3 bis 6 oder weg von den Radbremsen 3 bis 6 stetig beschleunigbar und stetig verzögerbar sind, was beim Einregeln von Bremsdrücken in den Radbremsen 3 bis 6 von Vorteil ist und geräuschmindernd wirkt. Im Unterschied dazu sind die Betriebsartenumschaltventile 25, 26, 27 sowie 28 in einfacherer Weise ausgebildet, denn sie sind nicht zum Verändern von Radbremsdrücken bestimmt.

Damit das bereits erwähnte Einregulieren von Bremsdrücken in den Radbremsen 3, 4, 5 sowie 6 möglich ist, sind in an sich bekannter Weise den Radbremsen 3 bis 6 je ein eigener Bremsdrucksensor 39 zugeordnet. Diese Bremsdrucksensoren 39 sind, wie das für den Bremsdrucksensor 39 der Radbremse 6 angedeutet ist, über nicht bezeichnete elektrische Leitungen mit dem Steuer- und Regelgerät 29 verbunden, so daß in den Radbremsen 3, 4, 5 und 6 vorhandene Radbremsdrücke als Ist- Werte zur Auswertung dem Steuer- und Regelgerät 29 zur Verfügung stehen.

An die erste Hauptbremszylinderkammer 23 ist ein weiterer Drucksensor 40 angeschlossen. Dieser Drucksensor ist in angedeuteter Weise mit dem Steuer- und Regelgerät 29 verbunden. Zusätzlich und dabei notfalls zur Redundanz ist ein mittelbar mittels des Bremspedals 21 verstellbarer Wegsensor 41 beim Hauptbremszylinder 22 angeordnet. In Ergänzung dazu kann beim Hauptbremszylinder 22 und dabei ebenfalls mittels des Bremspedals 21 steuerbar ein sogenannter Bremslichtschalter 42 angeordnet sein. Sowohl der Wegsensor 41 als auch der Bremslichtschalter 42 sind mit dem Steuer- und Regelgerät 29 verbunden, so daß dieses aus dem Wegsensor 41 und aus dem Bremslichtschalter 42 Signale erhalten kann. Die Kombination aus Bremspedal 21 und den beiden Sensoren 40 und 41 wird als Bremswertgeber bezeichnet. Beispielsweise werden kurze Pedalwege mittels des Wegsensors 41 ermittelt und große Kräfte auf das Bremspedal 21 mittelbar mittels des Drucksensors 40 gemessen.

Wenn eine nicht dargestellte Stromversorgungseinrichtung ordnungsgemäß das Steuer- und Regelgerät 29 versorgt und letzteres in Ordnung ist, so wird ein Druckgrößensignal aus dem Drucksensor 11 vom Steuer- und Regelgerät 29 überwacht und abhängig von der Größe des Drucksignals beispielsweise der Elektromotor eingeschaltet zum Nachfüllen des Druckspeichers 10 mittels der Pumpe 9 mit Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 7. Beim Erreichen einer vorgeplanten Druckhöhe schaltet dann das Steuer- und Regelgerät 29 den Elektromotor 8 aus. Dadurch steht die den Druckspeicher 10 enthaltende hydraulische Fremdenergiequelle zur Verfügung für Bremsungen unter Verwendung der Betriebsbremsventilanordnungen 13 bis 20.

Die über den Drucksensor 11 erkennbare Verfügbarkeit der hydraulischen Fremdenergiequelle bewirkt anlässlich einer Betätigung des Bremspedals 21 und damit einem Schließen des Bremslichtschalters 42, daß die Betriebsartenumschaltventile 25, 26, 27 und 28 elektromagnetisch in ihre Sperrstellungen gesteuert werden. Dadurch sind die Hauptbremszylinderkammern 23 und 24 von den Radbremsen 3 bis 6 hydraulisch isoliert. Anläßlich einer weiteren Betätigung des Bremspedals 21 und dabei mit einem mit der Hauptbremszylinderkammer 23 kommunizierenden Zylinder-Kolben-Feder-Anordnung 43 von einer beispielsweise aus dem Stand der Technik auswählbaren Art, die beispielsweise als Bremsenbetätigungssimulator bezeichnet wird, geben der Drucksensor 40 ein Drucksignal und der Wegsensor 41 ein Wegsignal an das Steuer- und Regelgerät 29. In an sich bekannter Weise ist dieses Steuer- und Regelgerät 29 derart eingerichtet, daß es eine anfängliche Null-Radbremsdruckanzeige aus den Bremsdrucksensoren 39 bei vorliegendem Drucksensorsignal und Wegsensorsignal als eine Regelabweichung erkennt und entsprechend der Regelabweichung die zum Bremsdruckaufbau in Radbremsen bestimmten Betriebsbremsventilanordnungen 13, 15, 17 und 19 im Sinne einer wenigstens teilweisen Öffnung steuert. Weil hierbei die Bremsdruckventilanordnungen 14, 16 geschlossen werden und die Betriebsartenumschaltventile 25 bis 28 in ihre Schließstellungen gesteuert sind, wird alles durch die Betriebsbremsventilanordnungen 13, 15, 17 und 19 den Radbremsen 3 bis 6 zuströmende Druckmittel zu Bremsdruckanstiegen führen. Dabei wird fortlaufend mittels der Radbremsdrucksensoren 39 dem Steuer- und Regelgerät 29 eine Rückmeldung gegeben, so daß das Steuer- und Regelgerät 29 eine Annäherung von Radbremsdruckwerten an solche Werte erkennt, die durch Betätigung des Bremspedals von einem Fahrer vorgegeben werden unter Verwendung des Drucksensors 40 oder/und des Wegsensors 41. Das Steuer- und Regelgerät 29 kann natürlich auch wahlweise eingerichtet sein, ausgehend von Druckanzeigen aus dem Drucksensor 40 per Software und Rechner, für vordere Radbremsen 3 und 4 Radbremsdrücke zu berechnen, die von für hintere Radbremsen 5 und 6 vorgesehene Radbremsdrücke abweichen im Sinne einer Bremskraftverteilung einer Gesamtbremskraft auf Vorderradbremsen und Hinterradbremsen. Eine solche Ausgestaltung des Steuer- und Regelgeräts 29 wird bevorzugt, weil ein Fahrzeug durch stark unterschiedliche Belademöglichkeiten sehr unterschiedliche und dabei gegebenenfalls auch sehr hohe Schwerpunktlagen aufweisen kann.

Ergänzend wird noch darauf hingewiesen, daß mittels nicht dargestellter Raddrehungssensoren und beispielsweise auch mittels eines nicht dargestellten Gierratensensors das Steuer- und Regelgerät 29 in die Lage versetzt wird, Überbremsungen von Rädern oder schlechte Spurhaltung beim Fahren zu erkennen und demgemäß nach dem Stande der Technik entnehmbaren Regelalgorithmen für Bremsschlupfreduzierung oder aber für korrigierende Giermomente über asymmetrisches Bremsen sorgen kann. Weil jedoch Bremsschlupfregelung und den Fahrer unterstützende Giermomenterzeugung zum Stand der Technik gehören, so wie dies bereits angedeutet ist, bedarf es hier keiner weiteren Erörterung.

Sollte während des Betriebs eines mit dieser hydraulischen Fahrzeugbremsanlage ausgerüsteten Fahrzeugs beispielsweise die Stromversorgung des Steuer- und Regelgeräts 29 ausfallen, so sind die Betriebsbremsventilanordnungen 13 bis 20 nicht mehr steuerbar und verbleiben in den in der Fig. 1 dargestellten Grundstellungen oder fallen in diese zurück. Mangel an Strom für das Steuer- und Regelgerät 29 wirkt sich auch so aus, daß die Betriebsartenumschaltventile 25 bis 28 ihre Grundstellung einnehmen oder in diese zurückfallen. Dadurch ist, wie dies der Fig. 1 entnehmbar ist, Kommunikation der Hauptbremszylinderkammer 24 mit den Radbremsen 3 und 4 einerseits und Kommunikation der Hauptbremszylinderkammer 23 mit den Radbremsen 5 und 6 andererseits vorhanden. Durch eine Betätigung des Bremspedals 21 kann also aus den beiden Hauptbremszylinderkammern 23 und 24 Druckmittel zu den Radbremsen 3 und 4 sowie 5 und 6 gedrückt werden, so daß Fahrzeugverzögerungen möglich sind allein mittels Muskelkraftenergie.

Zunächst sei angenommen, daß zwischen dem drucklosen Vorratsbehälter 7 und den Betriebsbremsventilanordnungen 13, 15, 17 und 19 keine Luftblase und keine Gasblase eingeschlossen ist und desweiteren keine Luftblase und keine Gasblase sich in den Radbremsen 5 und 6 befindet. Dank der über den Stand der Technik bekannten Zylinder-Kolben- Anordnungen 30 und 31 wird jedenfalls das Druckmittel in den Radbremsen 3 und 4 und in der Hauptbremszylinderkammer 24 frei sein von Gasblasen oder Luftblasen. Dann wird anläßlich der Betätigung des Bremspedals 21 alle dem Bremspedal 21 zugeführte Muskelkraftenergie in allen Radbremsen 3 bis 6 Radbremsdrücke zur Verzögerung des Fahrzeugs bewirken.

Sollten in den Radbremsen 5 und 6, die weniger als die Radbremsen 3 und 4 zur Verzögerung des Fahrzeugs beitragen können, Gasblasen oder Luftblasen enthalten sein, so würde je nach dem enthaltenen Volumen an Gas oder Luft in den Radbremsen 5 und 6 geringerer Bremsdruck zustande kommen als in den Radbremsen 3 und 4. Dies ist ein an sich nur ausnahmsweise zu erwartender Nachteil. Diesem steht jedoch der Vorteil gegenüber, daß, wie dies bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt ist, diejenigen Radbremsen, die am besten zur Fahrzeugverzögerung beitragen, mit großer Zuverlässigkeit einsetzbar sind und daß andererseits noch während eines Muskelkraftbremsbetriebs zwei weitere Radbremsen bei der Fahrzeugverzögerung helfen können. Dies ist insbesondere über Glatteis von Vorteil, weil über Glatteis Vorderräder von beispielsweise Personenkraftwagen wesentlich früher zum Blockieren neigen als Hinterräder, wenn sie beispielsweise mittels herkömmlicher Bremsanlagen gebremst werden. Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, ist dadurch ein Verzögerungsgewinn gegenüber einer in der WO 98/28174 beschriebenen hydraulischen Fahrzeugbremsanlage erreicht. Da diese vorbekannte Fahrzeugbremsanlage gesetzlichen Vorschriften genügt, ist in sehr preisgünstiger Weise eine Verbesserung durch die Ausgestaltung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gemäß der Fig. 1 erkennbar.

Weil in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 zwischen jeder der Radbremsen 3 bis 6 und einer zugeordneten Hauptbremszylinderkammer 23 bzw. 24 ein eigenes Betriebsartenumschaltventil 25, 26, 27 bzw. 28 angeordnet ist, ist es möglich, wenn beispielsweise eines der den Bremsdruck aufbauenden bzw. Bremsdruck erhöhenden Betriebsbremsventile 13 oder 15 oder 17 oder 19 sich nicht mehr in seine Öffnungsstellung steuern läßt, eines der Betriebsartenumschaltventile 25 bis 28 in seine Öffnungsstellung zu steuern, so daß beispielsweise drei der Radbremsen mittels hydraulischer Fremdenergie betätigbar sind und die restliche Radbremse mit Druck aus einer der Hauptbremszylinderkammern 23 bzw. 24 versorgbar ist. Erkennbar kommt es dann nur zu einem Teilausfall von Bremskraft an einer Radbremse. Erkennbar wird nur eine unwesentliche Verminderung der Fahrzeugverzögerung die Folge sein und ein gleichzeitig entstehendes Giermoment wird noch vom Fahrzeugführer durch Lenken oder von einer Stabilitätsregelung kompensierbar sein.

Das zweite Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage 2a gemäß der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dadurch, daß zwischen zwei Hinterradbremsen 5 und 6 ein normal offen stehendes Bremsdruckausgleichventil 50 eines elektrisch steuerbaren Typs angeordnet und das Betriebsartenumschaltventil 28 gemäß der Fig. 1 weggelassen ist. Demgemäß wird im Bremsbetrieb per Muskelkraftenergie auf das Bremspedal 21 durch das offenstehende Betriebsartenumschaltventil 27 einerseits die Hinterradbremse 5 und andererseits durch das offenstehende Bremsdruckausgleichventil 50 auch die andere Hinterradbremse 6 mit Druckmittel versorgt zur Bremsdruckerzeugung und Erzeugung von Bremskraft. Ein solches Bremsdruckausgleichventil 50 zwischen den Radbremsen einer Achse, hier einer nicht dargestellten Hinterradachse, ist Stand der Technik gemäß der Druckschrift WO 98/28174, so daß hier eine Vorteilsbeschreibung eingespart werden kann. Im normalen Betriebsbremsbetrieb mit hydraulischer Fremdenergie, wenn also eine Radblockiergefahr an keinem der Räder dieser Achse vorhanden ist, genügt es, zur Bremsdruckversorgung der Radbremsen 5 und 6 die Betriebsbremsventilanordnung 17 zu betätigen. Danach genügt es, beispielsweise nur die Betriebsbremsventilanordnung 18 zu betätigen, um einen gemeinsamen Bremsdruck der Radbremsen 5 und 6 auf ein gewolltes Maß abzusenken. Dabei werden Druckanzeigen aus einem der beiden Bremsdrucksensoren 39 verwendet. Tritt jedoch einseitig Radblockiergefahr auf, so ist in an sich bekannter Weise das Bremsdruckausgleichventil 50 zu schließen, so daß in einer linken Radbremse 5 oder einer rechten Radbremse 6 unabhängig von der jeweiligen anderen Radbremse Bremsdruck per Bremsdruckeinstellung veränderbar ist. Beispielsweise kann das Steuer- und Regelgerät 29a derart eingerichtet sein, daß bei Mangel an Öffenbarkeit des Betriebsbremsventils 17 das Betriebsbremsventil 19 zum Einstellen von Bremsdrücken in den Radbremsen 5 und 6 betätigt wird. Sollte das Steuer- und Regelgerät 29a erkennen, daß auch eine versuchte Betätigung der Betriebsbremsventilanordnung zu keinem Druckaufbau führt, so wird es dafür sorgen, daß das zuvor für den Betriebsbremsbetrieb geschlossene Betriebsartenumschaltventil 27 in seine Öffnungsstellung zurückfällt, wodurch dann mittels Muskelkraftenergie auf das Bremspedal 21 Druckmittel aus der Hauptbremszylinderkammer 23 zum Bremsen in die Radbremsen 5 und 6 drückbar ist. Erkennbar ist, daß nunmehr dank des Bremsdruckausgleichventils 50 für den Betriebsbremsbetrieb mittels hydraulischer Fremdenergie die Betriebsbremsventilanordnungen 17 und 19 redundante Ventile sind. Insoweit ist der Zuverlässigkeitsgrad im Betriebsbremsmodus erhöht. Verbleiben störungsbedingt alle Betriebsbremsventilanordnungen 17, 18, 19 und 20 der Hinterradbremsen 5 und 6 in ihren dargestellten Grundstellungen, so ist immer noch für diese beiden Hinterradbremsen 5 und 6 der Hilfsbremsbetrieb mittels Muskelkraftenergie durchführbar.

Das dritte Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage 2b gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 dadurch, daß ein zusätzliches Bremsdruckausgleichventil 51 eingebaut ist zwischen die beiden Zylinder-Kolben-Anordnungen 30 und 31 und dabei auch zwischen die Betriebsbremsventilanordnungen 13 und 15, die, wie bereits beschrieben, der Bremsdruckerhöhung in einer jeweiligen Radbremse 3 bzw. 4 dienen. Auch dieses zusätzliche Bremsdruckausgleichventil 51 ist im Normalfall offen, so daß Kolben 33 beider Zylinder- Kolben-Anordnungen 30 und 31 genau gleich hoch mit Druck beaufschlagbar sind. Dies führt erkennbar dazu, daß im Betriebsbremsbetrieb und solange noch keine Radblockiergefahr besteht, ein linkes Rad und ein rechtes Rad einer gemeinsamen Achse gleich stark gebremst haben und für eine ungestörte Lenkbarkeit des Fahrzeugs sorgen. Für seitenweise ungleiches Einstellen von Radbremsdrücken, beispielsweise anläßlich einer Radblockiergefahr an nur einem Rad, ist natürlich das Bremsdruckausgleichventil 51 zu schließen.

Seither wurde davon ausgegangen, daß die Zylinder-Kolben- Anordnungen 30 und 31 Vorderradbremsen 3 und 4 zugeordnet sind, weil für diese angegeben wurde, daß sie einen größeren Beitrag zur Fahrzeugverzögerung liefern als Hinterradbremsen 5 und 6, wenn diese Vorderradbremsen beispielsweise einem durchschnittlichen Personenkraftwagen entsprechen. Da die erfindungsgemäße hydraulische Fremdkraftbremsanlage auch zum Abbremsen schwererer Fahrzeuge eingerichtet ist, beispielsweise zum Bremsen von Lastwagen mit Doppelbereifung auf Hinterrädern, wird darauf hingewiesen, daß in einem solchen Fall die Zylinder-Kolben-Anordnungen 30 und 31 den Hinterrädern bzw. deren Radbremsen zugeordnet werden.

Ergänzend wird noch darauf hingewiesen, daß man je nach Konstruktion des Hauptbremszylinders 22 die Radbremsen 3 und 4 an die Hauptzylinderkammer 23 und die Radbremsen 5 und 6 an die Hauptzylinderkammer 24 anschließen kann.

Claims (4)

1. Hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radbremsen für vier Räder, die auf eine erste und eine zweite Fahrzeugachse verteilt sind, mit einer hydraulischen Fremdenergiequelle und zwischen dieser und den Radbremsen angeordneten elektrisch steuerbaren Betriebsventilanordnungen und mit einem per einem Bremspedal betätigbaren Bremswertgeber zum Durchführen von Betriebsbremsungen mittels hydraulischer Fremdenergie unter Benutzung der Betriebsbremsventilanordnungen und mit einem mittels des Bremspedals betätigbaren zweikreisigen Hauptbremszylinder zum Durchführen einer Hilfsbremsung mittels Muskelkraftenergie, wobei zwischen dem Hauptbremszylinder und aus diesem versorgbaren Radbremsen je Bremskreis ein normal durchlässiges Betriebsartenumschaltventil angeordnet ist, das für den Betriebsbremsbetrieb in eine sperrende Stellung steuerbar ist, und wobei wenigstens die Betriebsbremsventilanordnungen mittels eines Steuer- und Regelgerätes steuerbar sind und wobei die Radbremsen derjenigen Fahrzeugachse, die für den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung ausgelegt ist, und den zugeordneten elektrisch steuerbaren Betriebsbremsventilanordnungen je eine Zylinder-Kolben-Anordnung zwischengeschaltet ist und wobei die für den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung ausgelegten Radbremsen an den Hauptbremszylinder angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Radbremsen (3, 4) derjenigen Fahrzeugachse, die für den größeren Beitrag zur Fahrzeugbremsung ausgelegt ist, an eine erste Hauptzylinderkammer (24 oder 23) angeschlossen sind und daß die Radbremsen (5, 6) derjenigen Fahrzeugachse, die für den geringeren Beitrag zur Fahrzeugverzögerung ausgelegt ist, einer zweiten Hauptzylinderkammer (23 oder 24) des Hauptbremszylinders (22) zugeordnet sind.

2. Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Radbremsen (3, 4), die aus der ersten Hauptbremszylinderkammer (24) versorgbar sind, über je ein eigenes Betriebsartenumschaltventil (25, 26) an den zweikreisigen Hauptbremszylinder (22) angeschlossen ist.

3. Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Radbremsen (5, 6), die aus der zweiten Hauptzylinderkammer (23) versorgbar sind, über je ein eigenes Betriebsartenumschaltventil (27, 28) an den zweikreisigen Hauptbremszylinder (22) angeschlossen sind.

4. Hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Radbremsen (5, 6), die aus der zweiten Hauptzylinderkammer (23) versorgbar sind, über ein Betriebsartenumschaltventil (27) an den zweikreisigen Hauptbremszylinder (22) angeschlossen sind, wobei eine der beiden Radbremsen (6) mittelbar durch ein normal offenstehendes Bremsdruckausgleichventil (50) an das gemeinsame Betriebsartenumschaltventil (27) angeschlossen ist.