DE19543582C2 - Elektrohydraulische Mehrkreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug und Tandem-Hauptzylinder - Google Patents
Elektrohydraulische Mehrkreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug und Tandem-HauptzylinderInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Mehrkreis-
Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug, bei der die Brems
kraftentfaltung mittels elektrisch ansteuerbarer Brems
druck-Stellelemente erfolgt, gemäß dem Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1, sowie einen Tandem-Hauptzylinder nach dem Oberbegriff
von Anspruch 13.
Eine derartige Bremsanlage ist durch die DE 43 40 467 A1
bekannt.
Die bekannte Bremsanlage ist als Fremdkraft-Bremsanlage
ausgebildet, bei der die Bremsdruck-Stellelemente durch
Stell-Ausgangssignale einer elektronischen Steuereinheit
individuell ansteuerbar sind, so daß im intakten Zutand
der Bremsanlage, gesteuert durch elektronische Ausgangs
signale einer elektronischen Steuereinheit, die Implemen
tierung der folgenden Funktionen gegeben ist:
- - Steuerung des Zielbremsbetriebs nach Maßgabe vom Fahrer mittels einer von ihm betätigbaren Sollwert-Vorgabeein heit erzeugbarer, für den Erwartungswert der Fahrzeug verzögerung charakteristischer Sollwert-Signale, ein schließlich Steuerung der Vorderachs-/Hinterachs-Brems kraftverteilung;
- - gegebenenfalls selbsttätige Auslösung einer Vollbremsung, wenn das aus einer zeitlichen Verarbeitung von Sensor- Ausgangssignalen der Sollwert-Vorgabe-Einheit erkennbare Betätigungsverhalten des Fahrers dessen Wunsch nach ei ner hohen Fahrzeugverzögerung signalisiert;
- - Antiblockierregelung durch selbsttätige Bremsdruck-Modu lation, sowie
- - Antriebs-Schlupf-Regelung durch selbsttätige Aktivierung der Radbremse jeweils des zum Durchdrehen neigenden an getriebenen Fahrzeugrades;
- - Fahrdynamik-Regelung durch selbsttätig gesteuerten Auf bau von Bremsschlupf an einem oder mehreren der Fahrzeug räder und gegebenenfalls auch
- - eine Abstandsregelung bei Kolonnenfahrt durch selbsttäti ge Aktivierung der Bremsanlage in Abhängigkeit von Aus gangssignalen einer Sensorik, die den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug erfaßt.
Bei der bekannten Bremsanlage ist als Druckquelle, aus der
sowohl bei einer vom Fahrer gesteuerten Bremsung als auch
bei einer selbsttätigen Aktivierung einer oder mehrerer
der Radbremsen Bremsflüssigkeit in die Radbremsen einspeis
bar ist, ein mittels einer Hochdruckpumpe aufladbarer Druck
speicher vorgesehen, der an die Bremskreise über je ein
Druckversorgungsventil angeschlossen ist, das als elek
trisch steuerbares 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist,
das im nicht angesteuerten Zustand sperrend und im ange
steuerten Zustand offen ist und die Einkopplung von Brems
druck in den jeweiligen Bremskreis ermöglicht.
Zwischen die Radbremsen des jeweiligen Bremskreises und
das diesen zugeordnete Druckversorgungsventil ist je ein
als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildetes Druckaufbau-Steuer
ventil geschaltet, mittels dessen der vom Druckversorgungs
ventil zur angeschlossenen Radbremse führende Strömungs
pfad freigebbar bzw. absperrbar ist. Diese Druckaufbau-
Steuerventile sind im nicht angesteuerten Zustand sperrend
und werden durch Druckaufbau-Steuersignale einer elektro
nischen Steuereinheit in ihre Durchfluß-Stellung gesteuert.
Zwischen die Radbremsen des jeweiligen Bremskreises und
einen diesem zugeordneten Entlastungs-Strömungspfad, der
zum Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter der Bremsanlage führt,
ist je ein elektrisch ansteuerbares, als Proportionalven
til ausgebildetes Druckabbau-Steuerventil geschaltet, das
in monotoner Relation mit der Steuerleistung eine Reduzie
rung des Druckgefälles zwischen der jeweiligen Radbremse
und dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter vermittelt, wobei
die Druckabbau-Steuerventile des jeweiligen Bremskreises
an eine dem jeweiligen Bremskreis zugeordnete Not-Haupt
bremsleitung angeschlossen sind. Die beiden Nothauptbrems
leitungen sind über je eine elektrisch ansteuerbare Um
schalt-Ventilanordnung an je einen der den Bremskreisen
einzeln zugeordneten Druckausgänge eines Tandem-Hauptzy
linders anschließbar oder mit dessen Bremsflüssigkeits-
Vorratsbehälter kommunizierend verbindbar, wobei der Haupt
zylinder im "normalen", d. h. unter Ausnutzung der Fremd
kraftquelle erfolgenden Bremsbetrieb als Bremsdruck-Soll
wert-Vorgabegerät dient und gegen die Not-Hauptbremslei
tungen abgesperrt ist, diese jedoch mit dem Bremsflüssig
keits-Vorratsbehälter kommunizierend verbunden sind, und
im Notbremsbetrieb, in dem die Not-Hauptbremsleitungen ge
gen den Vorratsbehälter abgesperrt sind, selbst als Not
bremsdruckquelle ausgenutzt ist. Im nicht angesteuerten
Zustand der Umschalt-Ventilanordnung sind die Druckausgän
ge des Hauptzylinders kommunizierend mit, den Not-Haupt
bremsleitungen verbunden und diese gegen den Vorratsbehäl
ter abgesperrt.
Da bei der bekannten Bremsanlage in deren normalem, d. h.
die "Fremdkraft" ausnutzenden, Bremsbetrieb üblich zur
Druckabsenkung genutzte Ventil-Strömungspfade unmittelbar
an die Radbremsen angeschlossener Bremsdruck-Steuerventile
im Notbrems-Betrieb sowohl zum Bremsdruck-Aufbau als auch
zum Bremsdruck-Abbau genutzt werden, muß die Umschaltven
tilanordnung nicht nur die Funktion vermitteln können, die
Not-Hauptbremsleitungen mit den Druckausgängen des Hauptzy
linders zu verbinden oder gegen diese absperren zu können,
sondern auch die Funktion, im normalen Bremsbetrieb diese
Not-Hauptbremsleitungen mit dem Bremsflüssigkeitsvorrats
behälter zu verbinden und gleichzeitig gegen den Hauptbrems
zylinder abzusperren. Dies bedeutet, daß in einer Realisie
rung der Umschalt-Ventilanordnung mit 2/2-Wege-Magnetventi
len, vier solcher Ventile vorgesehen sein müssen, oder,
daß zwei 3/2-Wege-Magnetventile vorgesehen werden, die je
doch mechanisch erheblich aufwendiger sind als 2/2-Wege-
Ventile. Die Umschalt-Ventilanordnung der bekannten Brems
anlage ist daher mit einem nicht unerheblichen technischen
Aufwand verknüpft.
Es kommt hinzu, daß die im normalen Bremsbetrieb zur Steue
rung des Bremsdruck-Aufbaues und -Abbaues in den einzelnen
Radbremsen Vorgesehenen Bremsdruck-Steuerventile der be
kannten Bremsanlage, wenn mit ihnen sämtliche der einlei
tend genannten Funktionen erfüllbar sein sollen, die Ei
genschaften von Proportionalventilen haben müssen, wenn,
wie bei der bekannten Bremsanlage vorgesehen, die Druck
versorgungsventile als "schwarz/weiß"-Ventile ausgebildet
sind, die lediglich zwischen einer sperrenden Grundstel
lung und einer Schaltstellung mit definiertem Durchfluß
querschnitt umschaltbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Gestaltung einer
Bremsanlage der eingangs genannten Art anzugeben, in der
diese, unbeschadet der Darstellbarkeit der erforderlichen
Steuerungs- und Regelungsfunktionen, mit einfachen Stan
dard-Komponenten realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Hiernach sind die Druckversorgungsventile an die sich zu
den Radbremsen hin verzweigenden Hauptbremsleitungen, über
die auch im Notbremsbetrieb durch Betätigung des Haupt
bremszylinders Druck in die Radbremsen einkoppelbar ist,
angeschlossen und als Proportionalventile ausgebildet,
mittels derer ein mit der Steuerleistung monoton anwach
sender Druck bereitstellbar ist; die Druckaufbau-Steuer
ventile, die als 2/2-Wege-Magnetventile ausgebildet sind
und den Druckversorgungsventilen nachgeschaltet sind, sind
stromlos offen und werden auch im Notbremsbetrieb für den
Bremsdruckaufbau benutzt; die Druckabbau-Steuerventile
sind direkt an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter ange
schlossen, so daß die Umschaltventilanordnung pro Brems
kreis lediglich ein als 2/2-Wege-Ventil ausgebildetes
Magnetventil mit stromlos offener Grundstellung und sper
render Schaltstellung benötigt.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist mittels gängiger
elektrisch ansteuerbarer Umschalt- und Proportionalventile
realisierbar und ist mit besonders geringem Aufwand dann
realisierbar, wenn zur Aufladung ihres als Druckquelle
vorgesehenen Druckspeichers eine ohnehin am
Fahrzeug vorhandene vorzugsweise elektrisch antreibbare
Hochdruckpumpe vorgesehen ist.
Für den Fall, daß das Fahrzeug eine Vorderachs-/Hinter
achs-Bremskreisaufteilung hat, ist die Steuerung der
Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung auf einfa
che Weise durch verhältnisgerechte Ansteuerung der
Druckversorgungsventile steuerbar.
Bei dieser Gestaltung der Bremsanlage ist es zur Erfas
sung der Istwerte der Bremsdrücke, die in die beiden
Bremskreise eingekoppelt werden, ausreichend, wenn pro
Bremskreis ein elektrischer oder elektromechanischer
Drucksensor vorgesehen ist.
Für den Fall, daß das Fahrzeug eine Diagonal-Brems
kreisaufteilung hat, sind, gemäß Anspruch 4, auch die
zwischen die Radbremsen und die Druckversorgungsventile
geschalteten Einlaßventile als elektrisch ansteuerbare
Proportionalventile ausgebildet.
Bei einer solchen Gestaltung der Bremsanlage ist zweck
mäßigerweise jeder Radbremse ein eigener elektronischer
oder elektromagnetischer Drucksensor zur Erfassung des
Bremsdruck-Istwertes zugeordnet.
Wenn die Bremsanlage, gemäß Anspruch 6 so gestaltet
ist, daß im Zielbremsbetrieb aus dem Hauptzylinder ver
drängbare Bremsflüssigkeit für den Bremsdruckaufbau in
den Radbremsen mit ausgenutzt, d. h. in den jeweils ange
schlossenen Bremskreis verdrängt wird, und die Ansteue
rung der Druckversorgungsventile aus einer vergleichen
den Verarbeitung für die Pedalstellung und/oder die
Kolbenposition im Hauptbremszylinder charakteristischer
Signale eines Positionssensors mit für die Bremsdruck-
Istwerte charakteristischen Signale von Drucksensoren
erfolgt, so daß das Verhältnis mit dem die aus den
Hauptzylinder verdrängte Bremsflüssigkeit zu der über
die Druckversorgungsventile in die Bremskreise ange
speisten Bremsflüssigkeitsmengen definiert kontrollier
bar ist, vermittelt der Hauptzylinder selbst eine für
die Dosierung der Fahrzeugverzögerung günstige Pedal
weg-/Bremskraft-Charakteristik.
In der hierzu alternativen Gestaltung der Bremsanlage
gemäß Anspruch 7 hingegen, bei der auch bei einer elek
trisch gesteuerten Zielbremsung die Radbremsen gegen
den Hauptzylinder abgesperrt sind und der Bremsdruck
aufbau ausschließlich über die Druckversorgungsventile
erfolgt, ist zur Erzielung einer entsprechenden Pedal
weg-/Bremsdruck- bzw. Bremskraft-Charakteristik ein Pe
dalwegsimulator vorgesehen, wobei für diesen Pedalweg
simulator durch die Merkmale des Anspruchs 8 eine zweck
mäßig Auslegung und durch die Merkmale der Ansprüche 9
bis 11 vorteilhaft einfache Gestaltungen angegeben sind.
Wenn, wie gemäß Anspruch 12 vorausgesetzt, der Hauptzy
linder der Sollwert-Vorgabeeinheit der Bremsanlage als
Tandem-Hauptzylinder ausgebildet ist, so ist es möglich
und besonders vorteilhaft, wenn das als Wegsimulator
vorgesehene Speicherelement in die Kolbenanordnung des
Hauptzylinders integriert ist, vorzugsweise gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 13 in den den Primär-Ausgangs
druckraum des Hauptzylinders axial beweglich gegen den
Sekundär-Ausgangsdruckraum abgrenzenden Sekundärkolben,
wobei die Speicherfeder am Grund einer zentralen Sack
bohrung des Sekundärkolbens abgestützt ist, die primär
druckraumseitig durch einen in der Sackbohrung druck
dicht beweglich verschiebbaren Speicherkolben abge
schlossen ist, an dem die Speicherfeder angreift, wobei
der Speicherkolben seinerseits dem im Primär-Ausgangs
druckraum des Hauptzylinders herrschenden Druck ausge
setzt ist.
Bei einem solchen Tandem-Hauptzylinder, für den voraus
gesetzt ist, daß sein Sekundär-Ausgangsdruckraum in der
dem nicht betätigten Zustand des Hauptzylinders ent
sprechenden Grundstellung seines Sekundärkolbens über
einen an diesem vorgesehenen Schnüffelkanal mit dem
Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter der Bremsanlage in
kommunizierender Verbindung steht, die nach einem kur
zen Anfangsabschnitt eines Bremsdruck-Aufbauhubes des
Sekundärkolbens aufgehoben ist, ist die für einen Not
bremsfall erforderliche Abschaltung des Wegsimulators,
derart, daß dieser als starres Kraftübertragungselement
fungiert, auf einfache Weise dadurch möglich, daß die
durch den Sekundärkolben und den in diesem verschiebba
ren Speicherkolben axial begrenzte Federkammer, in der
dem nicht betätigten Zustand des Hauptzylinders zuge
ordneten Grundstellung seines Sekundärkolbens über ei
nen Schnüffelkanal mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbe
hälter in kommunizierender Verbindung steht, der nach
einem kurzen Anfangsabschnitt des Druckaufbauhubes des
Sekundärkolbens über diesen Schnüffelkanal mit dem Se
kundär-Ausgangsdruckraum des Hauptzylinders in kommuni
zierende Verbindung gelangt, so daß, sobald dies der
Fall ist, der Kolben des Speicherelements relativ zu
dem Sekundärkolben nicht mehr verschiebbar ist.
Eine hierfür geeignete und bevorzugte Gestaltung des
Hauptzylinders besteht darin, daß die radial äußeren
Mündungsöffnungen des in der Grundstellung des Sekun
därkolbens die Federkammern mit dem Vorratsbehälter
kommunizierend verbindenden Schnüffelkanals und dieje
nige des in dieser Grundstellung den Sekundär-Ausgangs
druckraum des Hauptzylinders mit dem Vorratsbehälter
verbindenden Schnüffelkanals zwischen zwei in geringem
Abstand voneinander angeordneten, gehäusefesten Ring
dichtungen liegen, deren eine die hochdruckfeste Ab
dichtung des Sekundär-Ausgangsdruckraums gegen den
Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter und deren andere die
hochdruckfeste Abdichtung des Primär-Ausgangsdruckrau
mes des Hauptzylinders gegen den Vorratsbehälter ver
mittelt.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Bremsanlage
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen
Fig. 1 eine Bremsanlage mit Vorder
achs-/Hinterachs-Bremskreis-Aufteilung und ei
nem Tandem-Hauptzylinder als Steuergerät einer
Bremsdruck-Vorgabe-Einheit, in schematisch ver
einfachter Blockschaltbilddarstellung;
Fig. 2 einen bei der Bremsanlage gemäß Fig. 1 als
Bremsdruck-Steuergerät einsetzbaren Hauptzylin
der mit integriertem Wegsimulator, in schema
tisch vereinfachter Längsschnittdarstellung.
Bei der in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichneten,
elektrohydraulischen Bremsanlage für ein durch diese
repräsentiertes Straßenfahrzeug sind die Radbremsen 11
und 12 der zum Zweck der Erläuterung als nicht ange
trieben vorausgesetzten Vorderräder zu einem Vorder
achs-Bremskreis I und die Radbremsen 13 und 14 der als
angetrieben vorausgesetzten Fahrzeugräder zu einem Hin
terachs-Bremskreis II zusammengefaßt.
Die Bremsanlage 10 ist als elektronisch gesteuerte
Bremsanlage ausgebildet, bei der im Falle einer Ziel
bremsung die in die Radbremsen 11 bis 14 eingekoppelten
Bremsdrücke mittels elektrisch ansteuerbarer Bremsdruck-
Stellelemente Bremsdruck-Sollwerten nachgeführt werden,
die der Fahrer mittels einer insgesamt mit 16 bezeich
neten Sollwert-Vorgabeeinheit einsteuern kann.
Darüber hinaus sind durch die Bremsanlage 10 auch die
Funktionen einer elektronisch steuerbaren Bremskraft
steuerbaren Bremskraftverteilung (EDKV) einer Anti
blockierregelung (ABS), einer Antriebs-Schlupf-Regelung
(ASR) einer selbsttätig gesteuerten Vollbremsung
(Brems-Assistent-Funktion) sowie einer Abstandsregelung
implementiert.
Die Sollwert-Vorgabeeinheit 16 umfaßt als Bremsdruck-
Steuergerät einen Tandem-Hauptzylinder 17, der mittels
eines Bremspedals 18 "direkt", d. h. ohne Zwischenschal
tung eines Bremskraftverstärkers, betätigbar ist. Die
ser Tandem-Hauptzylinder 17, für den anhand der Fig. 2
eine spezielle Gestaltung erläutert werden wird, hat
einen den Verlags-Bremskreis I zugeordneten Druckaus
gang 19, an den die sich zu den Vorderradbremsen 11 und
12 hin verzweigende Hauptbremsleitung 21 des Vorder
achs-Bremskreises I angeschlossen ist, und einen dem
Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Druckausgang 22
an dem die sich zu den Hinterradbremsen 13 und 14 hin
verzweigende Hauptbremsleitung 23 des Hinterachs-Brems
kreises II angeschlossen ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vor
derachs-Bremskreis an den Primär-Ausgangsdruckraum 24
(Fig. 2) des Hauptzylinders 17 angeschlossen, der axial
einseitig beweglich durch den Primärkolben 26 druck
dicht begrenzt ist, an dem über den Pedalstößel 27
- mit der Pedalübersetzung - die vom Fahrer ausgeübte
Betätigungskraft angreift.
Zur Erfassung eines hierdurch erzeugbaren Druckes ist
ein elektronischer oder elektromechanischer Drucksensor
28 vorgesehen, der ein elektrisches Ausgangssignal er
zeugt, das ein genaues Maß für den im Primär-Ausgangs
druckraum 24 des Tandem-Hauptzylinders 17 herrschenden
Druck und damit auch ein Maß für die Fahrzeugverzöge
rung ist, die der Fahrer durch Betätigung des Bremspe
dals 18 einsteuern möchte.
Desweiteren ist zusätzlich zu dem üblichen Bremslicht
schalter 29 ein elektronischer oder elektromechanischer
Pedalstellungssensor 31 vorgesehen, der ein elektri
sches Ausgangssignal erzeugt, das ein genaues Maß für
die Auslenkung des Bremspedals 18 aus seiner dem nicht
betätigten Zustand der Bremsanlage entsprechenden
Grundstellung und insoweit ebenfalls ein Maß für die
Fahrzeugverzögerung ist, die der Fahrer einsteuern
möchte.
An die Hauptbremsleitungen 21 und 23 ist je ein Druck
sensor 33 bzw. 34 angeschlossen, der ein elektrisches
Ausgangssignal erzeugt, das ein genaues Maß für einen
in der Hauptbremsleitung 21 des Vorderachs-Bremskreises
I bzw. in der Hauptbremsleitung 23 des Hinterachs-
Bremskreises II herrschenden Druck ist.
Aus einer vergleichenden Verarbeitung der für einen er
wünschten Bremsdruck bzw. den Erwartungswert einer
Fahrzeugverzögerung charakteristischen Ausgangssignale
des an den Hauptzylinderausgang 19 unmittelbar ange
schlossenen Drucksensors 28 sowie des Pedalstellungsge
bers 31 mit für die Istwerte des Bremsdruckes im Vor
derachs-Bremskreis I und im Hinterachs-Bremskreis II
charakteristischen Ausgangssignalen der Drucksensoren
33 und 34 erzeugt die elektronische Steuereinheit 32
Ansteuersignale für elektrohydraulische Stellelemente,
mittels derer im Sinne einer Nachlauf-Steuerung bzw.
-Regelung eine rasche Angleichung des Bremsdruck-Ist
wertes im jeweiligen Bremskreis an den eingesteuerten
Sollwert erreichbar ist.
Zur diesbezüglichen Druckeinstellung sind bezüglich des
Bremsdruck-Aufbaus den beiden Bremskreisen I und II je
einzeln zugeordnete Proportionalventile 36 und 37 vor
gesehen, die als elektrisch ansteuerbare Druckminder-
Ventile ausgebildet sind, mittels derer von einer auf
hohem Ausgangsdruckniveau gehaltenen, insgesamt mit 38
bezeichneten Hilfsdruckquelle ein zum jeweiligen An
steuersignal proportionaler Druck ableitbar ist, der in
den jeweiligen Bremskreis einkoppelbar ist.
Als Bremsdruck-Abbau-Stellelemente sind den Radbremsen
11 bis 14 einzeln zugeordnete ebenfalls als Druckmin
der-Ventile wirkende, elektrisch ansteuerbarer Propor
tionalventile 41 bis 44 vorgesehen, die im nicht ange
steuerten Zustand sperrend sind und mit zunehmendem Pe
gel ihrer Ansteuersignale eine zunehmende Reduzierung
des Druckgefälles zwischen der jeweiligen Radbremse und
dem Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 39 der Bremsanla
ge 10 vermitteln, an den die Radbremsen 11 bis 14 über
die als Auslaßventile dienenden Proportionalventile 41
bis 44 je einzeln anschließbar sind. Die Hauptbremslei
tungen 21 und 23, von denen je zu den Vorderradbremsen
11 und 12 führenden Bremsleitungszweige 46 und 47 bzw.
die zu den Hinterradbremsen 13 und 14 führenden Brems
leitungszweige 48 und 49 ausgehen, über die die Brems
druck-Einkopplung in die Radbremsen 11 und 12 bzw. 13
und 14 erfolgt, sind mittels je eines elektrischen Um
schaltventils 51 bzw. 52 gegen den dem jeweiligen Brems
kreis I bzw. II zugeordneten Druckausgang 19 bzw. 22
des Hauptzylinders 17 absperrbar, wobei diese Umschalt
ventile 51 und 52 als 2/2-Wege-Magnetventile ausgebil
det sind, deren Grundstellung 0 ihre Durchfluß-Stellung
ist und deren bei Erregung ihrer Schaltmagnete 53 ein
genommene Funktionsstellung I ihre Sperrstellung ist.
Die die einzelnen Radbremsen 11 bis 14 mit den Druck
versorgungsventilen 36 und 37 verbindenden Bremslei
tungszweige 46 bis 49 des Vorderachs-Bremskreises I und
des Hinterachs-Bremskreises II sind über je ein Einlaß
ventil 56 bis 59 geführt, die als 2/2-Wege-Magnetventi
le ausgebildet sind, die als Grundstellung 0 ihre die
jeweilige Radbremse mit der Hauptbremsleitung 21 bzw.
23 verbindende Durchflußstellung haben und in der bei
Erregung ihrer Schaltmagnete 54 mit dem Ausgangssignal
der elektronischen Steuereinheit 32 ihre sperrende
Schaltstellung I einnehmen.
Die Hilfsdruckquelle 38 besteht beim dargestellten,
speziellen Ausführungsbeispiel aus einem unter hohem
Druck stehende Bremsflüssigkeit enthaltenden Druckspei
cher 61, zu dessen Aufladung eine mittels eines Elek
tromotors 62 gesteuert antreibbare Hochdruckpumpe 63
vorgesehen ist, mittels derer Bremsflüssigkeit aus dem
Vorratsbehälter 39 in den Druckspeicher 61 förderbar
ist. Das mittels eines Drucksensors 60 der Hilfsdruck
quelle 38 überwachte Ausgangsdruckniveau des Druckspei
chers 61 wird auf einem Mindestbetrag gehalten, der hö
her ist als der maximal in eine der Radbremsen 11 bis
14 einzukoppelnde Bremsdruck, der zur Erreichung der
Blockiergrenze des jeweiligen Fahrzeugrades erforder
lich ist, und der Druckspeicher 61 ist auf eine Spei
cherkapazität ausgelegt, die etwa dem 10-fachen des ma
ximalen Schluckvolumens der Radbremsen 11 bis 14 insge
samt entspricht.
Mit der insoweit ihrem Aufbau nach erläuterten Bremsan
lage 10 sind, unter Mitwirkung des Fahrers oder auch
selbsttätig durch die elektronische Steuereinheit 32
gesteuert, mehr im einzelnen die folgenden Funktionen
darstellbar:
- a) Zielbremsung einschließlich elektronisch gesteuerter
Bremskraftverteilung (EBKV):
Bei einer Zielbremsung wird die zeitliche Entwicklung der Bremskraft-Entfaltung durch den Fahrer über das Bremspedal 18 gesteuert. Die Einlaßventile 56 bis 59 verbleiben hierbei in ihren Grundstellungen 0, den Durchflußstellungen, desgleichen das Umschaltventil 51 des Vorderachs-Bremskreises I. Das Umschaltventil 52 des Hinterachs-Bremskreises II hingegen wird in seine Sperrstellung I umgeschaltet und dadurch der Hinterachs- Bremskreis gegen den ihm zugeordneten Druckausgang 22 des Tandem-Hauptzylinders 17 abgesperrt. Diese Ansteue rung des Umschaltventils 52 wird ausgelöst, sobald die elektronische Steuereinheit 32 anhand eines Ausgangs signals des Pedalstellungssensors 31 erkennt, daß der Fahrer das Bremspedal 18 betätigt. Hiernach, z. B. ab dem Ansprechen des Bremslichtschalters 29 werden auch die für den Bremsdruck-Aufbau vorgesehenen Proportional ventile 36 und 37 angesteuert, das dem Vorderachs-Brems kreis I zugeordnete Proportionalventil so, daß der mit tels des Drucksensors 33, der zwischen das dem Vorder achs-Bremskreis I zugeordnete Proportionalventil 36 und die Einlaßventile 56 und 57 des Vorderachs-Bremskreises geschaltet ist, erfaßbare Bremsdruck demjenigen Druck entspricht, der mittels des Drucksensors 28 erfaßt wird, der an den dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druckausgang 19 des Hauptzylinders 17 angeschlossen ist, das dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordnete Druckauf bau-Proportionalventil 37 so, daß sein Ausgangsdruck, der mittels des dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordne ten Drucksensors 34 erfaßt wird, im Sinne einer er wünschten Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung in einer definierten Relation zu dem in den Vorderachs- Bremskreis I eingekoppelten Bremsdruck steht, z. B. der art, daß sich die ideale, gleicher Kraftschlußausnut zung an den Vorderrädern wie an den Hinterrädern ent sprechende Bremskraftverteilung ergibt. Auch das Aus gangssignal des Pedalstellungsgebers 31 kann - zusätz lich zu den Ausgangssignalen der Drucksensoren 33 und 34 für die Vorgabe des Verhältnisses der Bremsdrücke ausgenutzt werden, die in die beiden Bremskreise I und II angekoppelt werden. Die Reaktionskraft, gegen die der Fahrer das Bremspedal 18 bei einer Zielbremsung be tätigt, ist ein direktes Maß für den in die Vorderrad bremsen eingekoppelten Bremsdruck pVA. Beim Bremsdruck- Abbau sind die Druckaufbau-Proportionalventile 36 und 37 nicht angesteuert, statt dessen jedoch die Auslaß- Proportionalventile 41 bis 44, wiederum nach Maßgabe der Ausgangssignale der Drucksensoren 28, 33 und 34 und gegebenenfalls des Pedalstellungssensors 31 und in Re lation zu der erwünschten Bremskraftverteilung. - b) Antiblockierregelung (ABS):
Die Bremsdruck-Haltefunktion ist an den einzelnen Rad bremsen 11 bis 14 durch individuelle oder gemeinsame Umschaltung der Einlaßventile 56 bis 59 in deren Sperr stellung I erzielbar. Die Bremsdruck-Abbaufunktion durch zusätzliche - individuelle oder in der erforder lichen Kombination erfolgende Umschaltung der Druckab senkungs-Proportionalventile 41 bis 44. Ein Bremsdruck- Wiederaufbau erfolgt durch gepulste Öffnungs-Ansteue rung der Einlaßventile 56 bis 59. Die Antiblockierrege lung erfolgt an den Vorderradbremsen 11 und 12 im Sinne einer Einzelradregelung, wobei auch gegenphasige Druck änderungen möglich sind, während für die Hinterradbrem sen 13 und 14 eine gleichphasige Bremsdruck-Regelung (Select-Low) in der Regel vorgezogen wird. - c) Selbsttätige Aktivierung einer oder mehrerer Rad
bremsen angetriebener und/oder nicht angetriebener
Fahrzeugräder zum Zweck einer Antriebs-Schlupf-Rege
lung (ASR) und/oder einer Fahrdynamik-Regelung
(FDR):
Der Bremskreis desjenigen Fahrzeugrades, an dem Brems schlupf aufgebaut werden soll, wird durch Ansteuerung seines Umschaltventils 51 bzw. 52 in dessen Sperrstel lung I gegen den Hauptzylinder 17 abgesperrt. Das Ein laßventil derjenigen Radbremse des betrachteten Brems kreises, die nicht aktiviert werden soll, wird eben falls in dessen Sperrstellung I umgeschaltet und hier nach durch Ansteuerung des Druckversorgungsventils 36 bzw. 37 des jeweiligen Bremskreises I oder II der Brems druck in die zu aktivierende Radbremse eingekoppelt. Der Bremsdruck-Wiederabbau erfolgt vorzugsweise bei ge sperrtem Einlaßventil durch Ansteuerung des der Rad bremse zugeordneten Auslaß-Proportionalventils.
Die Antiblockierregelung, die Antriebs-Schlupf-Regelung sowie die Fahrdynamik-Regelung erfolgen nach gängigen Regelungsprinzipien, die nicht eigens als erläuterungs bedürftig angesehen werden, und Ausnutzung nicht darge stellter, das dynamische Verhalten der Fahrzeugräder und weiterer dynamischer Parameter des Fahrzeuges über wachender Sensoren.
Dank der Möglichkeit einer selbsttätigen Aktivierung sämtlicher Radbremsen 11 bis 14 erfüllt die Bremsanlage 10 insoweit auch die Voraussetzungen für eine Abstands regelung, z. B. bei Kolonnenfahrt, wobei hierfür eine zusätzliche Abstandssensorik am Fahrzeug vorgesehen sein muß. - d) Automatische Vollbremsung - Bremsassistent (BA):
Unter Ausnutzung der für eine selbsttätige Aktivierung der Radbremsen 11 bis 14 vorgesehenen Art der Ansteue rung der Umschaltventile 51 und 52 sowie der Druckver sorgungsventile 36 und 37 ist auch eine automatische Steuerung einer Vollbremsung möglich, die ausgelöst wird, wenn die elektronische Steuereinheit 32 aus der Art, wie der Fahrer das Bremspedal 18 betätigt, er kennt, daß der Fahrer eine möglichst hohe Fahrzeugver zögerung einsteuern möchte. Die Auslösung einer derar tigen Vollbremsung erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn die seiner zeitlich differenzierenden Verarbeitung des Ausgangssignals des Pedalstellungssensors 31 erkennbare Geschwindigkeit , mit der der Fahrer das Bremspedal 18 betätigt, einen Schwellenwert S überschreitet. An hand des Ausgangssignals des Drucksensors 28, der an den dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druckaus gang 19 des Hauptzylinders 17 angeschlossen ist, ist im weiteren Verlauf der Bremsung erkennbar, ob der Fahrer die Bremsung mit hoher Fahrzeugverzögerung fortsetzen möchte oder diese abzubrechen wünscht und demgemäß die Bremsdruckentfaltung steuerbar.
Es wird davon ausgegangen, daß durch die Erläuterung
der vorgenannten Funktionen, die durch Ausgangssignale
der elektronischen Steuereinheit 32 steuerbar sind,
auch deren Funktion hinreichend erläutert ist, und daß
die Erläuterung schaltungstechnischer Einzelheiten der
Steuereinheit 32, die ein Fachmann bei Kenntnis ihres
Zweckes ohne weiteres realisieren kann, nicht erforder
lich ist.
Dasselbe gilt sinngemäß für die Auslegung der elektro
nischen Steuereinheit 32 für einen nachfolgend zu er
läuternden Betriebsmodus der Bremsanlage 10, für den
vorausgesetzt wird, daß der Hauptzylinder 17 im Normal
betrieb der Bremsanlage 10 bei einer vom Fahrer gesteu
erten Bremsung lediglich zur Sollwert-Vorgabe der
Bremsdruck-Entfaltung ausgenutzt wird, ohne daß, intak
ten Funktionszustand der elektrohydraulischen Brems
druck-Stellelemente und der elektronischen Steuerein
heit 32 vorausgesetzt, Bremsflüssigkeit aus dem Haupt
zylinder 17 in die Bremskreise I und II verdrängt wird
und der Hauptzylinder 17 lediglich in einem Notbremsbe
trieb, der z. B. bei einem Ausfall der Steuerelektronik
32 und/oder der Hilfsdruckquelle 38 erforderlich wird,
als Bremsgerät genutzt wird, durch dessen Betätigung
das Fahrzeug noch mit einer hinreichenden Fahrzeugver
zögerung von z. B. 0,4 g (g = 9,81 ms-2) gebremst werden
kann.
In diesem Betriebsmodus ist bei einer Zielbremsung auch
das dem Vorderachsbremskreis I zugeordnete Umschaltven
til 51 in seine Sperrstellung I gesteuert und die in
die Vorderradbremsen 11 und 12 diesen Bremsdruck-Aufbau
zu verdrängende Bremsflüssigkeit wird, wie auch für den
Hinterachs-Bremskreis II vorgesehen, ausschließlich
über das dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordnete Druck
versorgungsventil 36 bereitgestellt.
Um auch in diesem Betriebsmodus der Bremsanlage 10 eine
für eine gute Dosierbarkeit der in die Radbremsen 11
bis 14 einzusteuernden Bremsdrücke ergonomisch günstige
Pedalweg-/Bremskraft-Charakteristik zu erzielen, ist
bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel
an den dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druck
ausgang 19 des Hauptzylinders 17 ein als Kolben-Feder
speicher 64 dargestellter Druckspeicher angeschlossen,
dessen Speicherkammer 66 über ein Funktions-Steuerven
til 67 mit dem Druckausgang 19 des Hauptzylinders 17
verbindbar ist. Das Funktionssteuerventil 67 ist als
2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, das im stromlosen
Zustand seines Steuermagneten seine sperrende Grund
stellung 0 einnimmt, in der die Speicherkammer 66 des
Druckspeichers 64 gegen den Hauptzylinder 17 abgesperrt
ist und bei Erregung seines Steuermagneten 65 in seine
Durchflußstellung I als Schaltstellung übergeht, in der
Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder 17 in die Spei
cherkammer 66 verdrängbar ist. Der Druckspeicher 64 ist
dahingehend ausgelegt, daß das maximale Aufnahmevolumen
seiner Speicherkammer 66 dem halben Wert des Bremsflüs
sigkeitsvolumens entspricht, das durch eine dem maxima
len Pedalweg entsprechende Betätigung des Hauptzylin
ders 17 aus dessen Primär-Ausgangsdruckraum 24 ver
drängbar ist. Hierzu ist z. B. die Speicherfeder 68, ge
gen deren zunehmende Rückstellkraft der Kolben 69 des
Druckspeichers 64 im Sinne einer Vergrößerung des Volu
mens der Speicherkammer 66 verschiebbar ist, so ausge
bildet, daß ihre Windungen, eine Ausbildung der Spei
cherfeder 68 als Wendelfeder vorausgesetzt, den Hub des
Kolbens 69 begrenzend auf Block liegen und in dieser
Endstellung des Kolbens 69 und seiner Speicherfeder 68
deren Vorspannung der Kraft entspricht, die aus einer
Druckbeaufschlagung des Speicherkolbens 69 mit demjeni
gen Druck resultiert, der in den Vorderradbremsen 11
und 12 allein durch Betätigung des Hauptzylinders 17
aufbaubar sein muß.
Im normalen Zielbremsbetrieb wird das Funktionssteuer
ventil 67 ab Beginn der Bremsung in seine Durchfluß
stellung I umgeschaltet. In einem Notbremsbetrieb, in
dem der Hauptzylinder 17 selbst als Bremsdruckquelle
genutzt werden muß, bleibt das Funktionssteuerventil 67
in seiner sperrenden Grundstellung 0, so daß das gesam
te, aus dem Primär-Ausgangsdruckraum 24 des Hauptzylin
ders 17 verdrängbare Bremsflüssigkeitsvolumen im Vor
derachs-Bremskreis I zum Bremsdruckaufbau nutzbar ist.
Zur Erläuterung eines in der Sollwert-Vorgabe-Einheit
16 der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 einsetzbaren Tandem-
Hauptzylinders 17, bei dem ein funktionell dem Kolben-
Federspeicher 64 gemäß Fig. 1 und dessen Funktions-
Steuerventil 67 entsprechendes Speicherelement in den
Hauptzylinder 17 baulich integriert ist, sei nunmehr
auf die diesbezüglichen Einzelheiten der Fig. 2 verwie
sen.
Der Tandem-Hauptzylinder 17 gemäß Fig. 2 ist als Stu
fen-Hauptzylinder ausgebildet, bei dem der die eine,
pedalseitige, axial bewegliche Begrenzung des Primär-
Ausgangsdruckraumes 24 bildende Primärkolben 26, in dem
der Pedalstößel 27 angreift, einen größeren wirksamen
Durchmesser D1 hat als der Sekundärkolben 71, der die
zweite axial bewegliche Begrenzung des Primär-Ausgangs
druckraumes 24 sowie die einseitige axial bewegliche
Begrenzung des Sekundär-Ausgangsdruckraumes 72 des
Hauptzylinders bildet, der axial gehäusefest durch die
Endstirnwand 73 des insgesamt mit 74 bezeichneten Zy
lindergehäuses abgeschlossen ist. Der wirksame Durch
messer des Sekundärkolbens 71 ist mit D2 bezeichnet.
Der Primär-Kolben 26 und der Sekundär-Kolben 71 sind in
ineinander übergehenden Bohrungsstufen 76 und 77 des
Zylindergehäuses 74 axial verschiebbar angeordnet, de
ren Durchmesser jeweils etwas größer ist als die Durch
messer D1 und D2 des Primär-Kolbens 26 bzw. des Sekun
där-Kolben 71. Die Abdichtung des Sekundär-Kolben 71
gegenüber dem Zylindergehäuse 74 vermittelt ein insge
samt mit 78 bezeichnetes Dichtungspaket, das zwei an
einem Gehäuse fest angeordneten Dichtungsträger 79 in
axialem Abstand voneinander angeordnete Lippendichtun
gen 81 und 82, die eine hochdruckfeste Abdichtung des
Sekundär-Kolben 71 gegenüber dem Dichtungsträger 79
vermitteln, sowie zwei radial äußere Ringdichtungen 83
und 84, welche beidseits eines mit dem Bremsflüssig
keitsvorratsbehälter 39 in kommunizierender Verbindung
stehenden Ausgleichskanals 86 des Zylindergehäuses 74
angordnet sind und die hochdruckfeste Abdichtung des
Dichtungsträgers 79 gegenüber dem Zylindergehäuse 74
vermitteln, wobei durch den Dichtungsträger ein mit dem
Ausgangskanal 86 des Gehäuses 74 in kommunizierender
Verbindung stehender, ringförmiger Ausgleichsraum 87
begrenzt ist, innerhalb dessen, gesehen in der darge
stellten, dem nicht betätigten Zustand des Hauptzylin
ders 17 entsprechender Grundstellung ein mit dem Sekun
där-Ausgangsdruckraum 72 in kommunizierender Verbindung
stehender Schnüffelkanal 88 mündet, dessen kommunizie
rende Verbindung mit dem Ausgleichsringraum 87 nach ei
nem kleinen Anfangsabschnitt des Bremsdruck-Aufbauhubes
des Sekundär-Kolbens 71 aufgehoben ist.
Auf analoge Weise ist der Primär-Kolben 26 mittels
zweier radial äußerer Ringdichtungen 83' und 84' und
zweier radial innerer Lippendichtungen 81' und 82', die
an dem gehäusefest angeordneten Dichtungsträger 79' an
geordnet sind, die wiederum einen mit dem Vorratsbehäl
ter 39 in kommunizierender Verbindung stehenden Aus
gleichs-Ringraum 87' begrenzt, gegen das Zylindergehäu
se 74 abgedichtet und hinsichtlich des Verlaufs seines
Schnüffelkanals 88' so gestaltet, daß dessen in der
Grundstellung des Primärkolbens 26 vorhandene kommuni
zierende Verbindung mit dem Ausgleichsringraum 87' nach
einem kurzen Anfangsabschnitt des Bremsdruck-Aufbauhu
bes des Primärkolbens aufgehoben ist.
Zur Bildung eines funktionell dem Speicherelement 64
gemäß Fig. 1 entsprechenden Speicherelements 64' ist
der Sekundär-Kolben 71 mit einer Sackbohrung 89 verse
hen, die von seiner dem Primär-Ausgangsdruckraum 24 zu
gewandten Seite her in den Sekundärkolben eingebracht
ist. Diese Sackbohrung 89 ist primärdruckraumseitig
durch einen in der Sackbohrung 89 druckdicht verschieb
baren Speicherkolben 91 abgeschlossen, der durch eine
Speicherfeder 68' in seine dargestellte, größtem Volu
men der Federkammer 90 entsprechende Grundstellung ge
drängt wird und bei einer Betätigung des Hauptzylinders
17 dem im Primär-Ausgangsdruckraum 24 herrschenden
Druck ausgesetzt ist. Die Federkammer 90 steht, gesehen
in der dargestellten Grundstellung des Sekundär-Kolbens
71, über einen Schnüffelkanal 92 mit dem Bremsflüssig
keits-Vorratsbehälter 39 in kommunizierender Verbin
dung. Diese kommunizierende Verbindung wird bei einem
Druckaufbau-Hub das Sekundär-Kolbens 71 nach einem kur
zen Anfangsabschnitt dieses Hubes, nachdem die kommu
nizierende Verbindung des Sekundär-Ausgangsdruckraumes
72 mit dem Ausgleichsringraum 87 aufgehoben ist, eben
falls aufgehoben, wobei bei einer weiteren Druckaufbau-
Verschiebung des Sekundär-Kolbens 71 der Schnüffelkanal
92 ebenfalls in kommunizierende Verbindung mit dem Se
kundär-Ausgangsdruckraum 72 des Tandem-Hauptzylinders
gelangt und der in diesem herrschende Druck auch in die
Federkammer 90 eingekoppelt wird.
Im normalen Bremsbetrieb, d. h. bei intakter Bremsanlage
10, in dem der dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordnete
Druckausgang 22 des Hauptzylinders 17 mittels des Um
schalt-Ventils 52 gegen die Hinterradbremsen 13 und 14
abgesperrt ist, so daß bei einer Betätigung des Haupt
zylinders 17 mittels des Bremspedals Bremsflüssigkeit
aus dem Sekundär-Ausgangsdruckraum 72 nicht verdrängt
werden kann, wird ein Teil der durch die Verschiebung
des Primär-Kolbens 26 verdrängbaren Bremsflüssigkeits
menge von dem durch den Kolben 91 und die Speicherfeder
68' gebildeten Kolben-Federspeicher 64' aufgenommen,
somit auch dann, wenn die Bremsanlage in demjenigen Be
triebsmodus betrieben wird, in dem auch die Vorderrad
bremsen mittels des Umschaltventils 51 gegen den Druck
ausgang 19 abgesperrt sind, als Wegsimulator fungiert.
In einem Notbremsbetrieb, in dem Bremsflüssigkeit so
wohl aus dem Primär-Ausgangsdruckraum 24 als auch aus
dem Sekundär-Ausgangsdruckraum 72 des Hauptzylinders 17
in die Radbremsen 11 bis 14 verdrängbar sein soll, wo
bei die Umschaltventile 51 und 52 ihre dargestellten
Offen-Stellungen einnehmen, desgleichen die Einlaßven
tile 56 bis 59 und die Proportionalventile 36 und 37
sowie die Ausgleichs-Proportionalventile 41 bis 44 die
in der Fig. 1 dargestellten Sperrstellungen einnehmen,
wird der Speicherkolben 91 des Sekundär-Kolben 71 bei
einer Betätigung des Hauptzylinders 17, sobald der
Schnüffelkanal 92 abgesperrt ist und daraufhin in kom
munizierende Verbindung mit dem Sekundär-Ausgangsdruck
raum 72 gelangt, mit dem im Sekundär-Ausgangsdruckraum
72 herrschenden Druck beaufschlagt und dadurch gleich
sam hydraulisch verriegelt und durch die Wirkung dieses
Druckes sowie der Speicherfeder 68' in Anlage mit sei
nem primärdruckraumseitigen Anschlag 93 gedrängt und
gehalten.
Eine nicht dargestellte Abwandlung einer zur Bremsanla
ge 10 gemäß Fig. 1 funktionsanalogen Bremsanlage für
ein Fahrzeug mit zwei Diagonal-Bremskreisen ist in der
Weise realisierbar, daß die zwischen die Radbremsen und
die Druckversorgungsventile 36 und 37, die in diesem
Fall je einem der Diagonal-Bremskreise zugeordnet sind,
geschalteten Einlaßventile ebenfalls als elektrisch an
steuerbare Proportionalventile mit stromlos offener
Grundstellung ausgebildet sind, die in monotoner Rela
tion zur elektrischen Steuerleistung eine definierte
Minderung der in die Radbremsen individuell einkoppel
baren Drücke vermitteln. Bei einer solchen Ausbildung
der Bremsanlage ist zweckmäßigerweise für jede Radbrem
se ein eigener elektronischer Drucksensor 33' bzw. 34'
vorgesehen, wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet.
Claims (15)
1. Elektrohydraulische Mehrkreis-Bremsanlage für ein
Straßenfahrzeug, bei der die Bremskraftentfaltung
mittels elektrisch ansteuerbarer Bremsdruck-Stell
elemente erfolgt, die durch Stell-Ausgangssignale
einer elektronischen Steuereinheit individuell an
steuerbar sind und mindestens die folgenden Funk
tionen vermitteln:
- 1. Zielbremsbetrieb nach Maßgabe vom Fahrer mit tels einer Sollwert-Vorgabeeinheit auslösbarer, für den Erwartungswert der Fahrzeugverzögerung charakteristischer Sollwert-Signale, einschließ lich Steuerung der Vorderachs-/Hinterachs-Brems kraftverteilung (EBKV);
- 2. Antiblockierregelung durch selbsttätige Brems druck-Modulation (ABS-Funktion);
- 3. Antriebs-Schlupfregelung (ASR-Funktion) durch selbsttätige Aktivierung der Radbremse eines jeweils zum Durchdrehen neigenden Fahrzeugrades;
- 4. Fahrdynamik-Regelung (FDR) durch selbsttätig gesteuerten Aufbau von Bremschlupf an einem oder mehreren der Fahrzeugräder, wobei
- 5. je zwei Radbremsen des Fahrzeuges zu einem Bremskreis zusammengefaßt sind,
- 6. die Sollwert-Vorgabeeinheit einen mittels eines elektronischen oder elektromechanischen Sensors positionsüberwachten Pedals direkt betätigbaren Hauptzylinder als Bremsdruck-Steuergerät um faßt, der mindestens einen Druckausgang hat, an den über ein als 2-Stellungs-Magnetventil aus gebildetes Umschaltventil, das im stromlosen Zustand eine Offen-Stellung als Grundstellung und im erregten Zustand als Schaltstellung sei ne Sperrstellung einnimmt, einer der Bremskrei se 45 Notbremskreis angeschlossen ist,
- 7. als Druckquelle, aus der sowohl bei einer vom Fahrer gesteuerten Bremsung als auch bei einer selbsttätigen Aktivierung einer oder mehrerer der Radbremsen (11 bis 14) Bremsflüssigkeit in die Radbremsen einspeisbar ist, ist ein mittels einer Hochdruckpumpe (63) aufladbarer Druck speicher (61) vorgesehen ist,
- 8. die Bremskreise (I, II) an den Druckspeicher (61) über je ein Druckversorgungsventil (36, 37), das als elektrisch steuerbares Ventil ausgebildet, angeschlossen sind, das im nicht angesteuerten Zustand sperrend ist und im angesteuerten Zustand die Bremsdruck-Einkopplung in den jeweiligen Bremskreise (I bzw. II) vermittelt;
- 9. zwischen die Radbremsen (11 bis 14) und das diesen jeweils zugeordnete Druckversorgungsventil (36, 37) je ein als Magnetventil ausgebildetes Druckaufbau- Steuerventil (56, 57, 58, 59) geschaltet ist, mittels dessen der vom Druckversorgungsventil (36 bzw. 37) zur angeschlossenen Radbremse (11, 12 bzw. 13, 14) führende Strömungspfad freigebbar oder absperrbar ist und
- 10. zwischen die Radbremsen (11 bis 14) und einem Entlastungs-Strömungspfad, der zum Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter (39) der Bremsanlage führt, je ein elektrisch ansteuerbares, als Proportionalventil (41 bis 44) ausgebildetes Druckabbau-Steuerventil geschaltet ist, das in monotoner Relation mit der Steuerleistung eine Reduzierung des Druckgefälles zwischen der jeweiligen Radbremse (11 bis 14) und dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (39) vermittelt,
- a) die Druckversorgungsventile (36, 37) sind an die sich zu den Radbremsen (11, 12 und 13, 14) hin verzweigenden Hauptbremsleitungen (21 bzw. 23), über die auch im Notbremsbetrieb durch Betätigung des Hauptbremszylinders (17) Druck in die Radbremsen (11 bis 14) einkoppelbar ist, angeschlossen und als Proportionalventile ausgebildet, mittels derer ein mit der Steuerleistung monoton anwachsender Bremsdruck in die angeschlossene(n) Radbremse(n) einkoppelbar ist;
- b) die Druckaufbau-Steuerventile (56, 57, 58 und 59) sind als 2/2-Wege-Magnetventile ausgebildet, die eine stromlos offene Grundstellung haben und im angesteuerten Zustand sperrend sind;
- c) die Druckabbau-Steuerventile (41 bis 44) sind direkt an den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter (39) angeschlossen.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, bei der die Vorderrad
bremsen (11, 12) und die Hinterradbremsen (13, 14)
jeweils zu einem Vorderachs- und einem Hinterachs-
Bremskreis zusammengefaßt sind, die mittels ei
nes Zweikreis-Hauptzylinders mit Bremsdruck beauf
schlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerung der Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraft ver
teilung durch verhältnisgerechte Ansteuerung der
Druckversorgungsventile (36, 37) erfolgt.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß pro Bremskreis (I, II) mindestens ein elek
tronischer oder elektromechanischer Drucksensor
(33, 34) vorgesehen ist, und daß die Radbremszylin
der der Bremsen (11, 12 bzw. 13, 14) des jeweiligen
Bremskreises (I, II) miteinander kommunizierend ver
bindbar sind.
4. Bremsanlage nach Anspruch 1, mit zwei Diagonal-
Bremskreisen, zu deren Notbetätigung ein Zweikreis-
Hauptzylinder vorgesehen ist, dadurch gekennzeich
net, daß die zwischen die Radbremsen (11 bis 14)
und die Druckversorgungsventile (36, 37) geschalte
ten Druckaufbau-Steuerventile (56 bis 59) als elektrisch ansteuerbare Pro
portionalventile mit stromlos offener Grundstellung
ausgebildet sind, die in monotoner Relation zur
elektrischen Steuerleistung eine definierte Minde
rung der die Radbremsen einkoppelbaren Drücke ver
mitteln.
5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß an jeder Radbremse (11 bis 14) ein elek
tronischer oder elektromechanischer Drucksensor
(33', 34') angeordnet ist.
6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß im Zielbremsbetrieb aus
dem Hauptzylinder (17) verdrängte Bremsflüssigkeit
in den jeweils angeschlossenen Bremskreis verdräng
bar ist und die Ansteuerung der Druckversorgungs
ventile (36, 37) aus einer vergleichenden Verarbei
tung für die Pedalstellung und/oder die Kolbenposi
tion im Hauptzylinder (17) charakteristischer Si
gnale eines Positionssensors (31) mit für den Druck
im angeschlossenen Bremskreis charakteristischen
Istwert-Signalen eines Drucksensors (33, 34) erfolgt.
7. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei
der auch bei einer elektrisch gesteuerten Zielbrem
sung die Radbremsen gegen den Hauptzylinder abge
sperrt sind und der Bremsdruckaufbau in den Rad
bremsen ausschließlich durch Einspeisung unter ho
hem Druck stehender Bremsflüssigkeit aus dem Druck
speicher (61) über die Druckversorgungsventile (36, 37) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (17)
der Sollwert-Vorgabeeinheit (16) dahingehend ausge
legt ist, daß das durch Verschiebung seiner Kolben
anordnung (26, 71) um den maximalen Hub smax aus
seinem dem Notbremskreis zugeordneten Ausgangs
druckraum (24) verdrängbare Bremsflüssigkeitsvolu
men signifikant größer ist als das Aufnahmevolumen
der Radbremsen des Notbremskreises, das in diese
verdrängt werden muß, um im Notbremsbetrieb eine
definierte Mindestverzögerung des Fahrzeugs zu er
reichen, und daß an diesen Druckausgang (19) des
Hauptzylinders der Sollwert-Vorgabeeinheit (16) ein
Speicherelement (64) angeschlossen ist, in das ge
gen eine zunehmende Reaktionskraft Bremsflüssigkeit
aus dem Hauptzylinder (17) verdrängbar ist, wobei
das maximale Aufnahmevolumen dieses Speicherele
ments (64) höchstens einem Mehrbetrag entspricht,
um den das aus dem Hauptzylinder verdrängbare
Bremsflüssigkeitsvolumen größer ist als das Min
dest-Volumen an Bremsflüssigkeit, das in die Rad
bremsen des Notbremskreises zur Erzielung der defi
nierten Mindestverzögerung verdrängbar sein muß.
8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß das maximale Aufnahmevolumen des Speicher
elements (64) zwischen 30% und 60%, vorzugsweise
um 50% des insgesamt maximalen Schluckvolumens der
Radbremsen des Notbremskreises beträgt.
9. Bremsanlage nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (64)
als Kolben-Federspeicher ausgebildet ist.
10. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (64)
gegen den Hauptzylinder der Sollwert-Vorgabeeinheit
absperrbar oder sein Kolben hydraulisch verriegel
bar ist.
11. Bremsanlage nach Anspruch 10, wobei das Speicherele
ment als Kolben-Federspeicher ausgebildet ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Speicherfeder des
Kolben-Federspeichers in einer flüssigkeitsdichten,
über eine Ausgleichsleitung mit dem Bremsflüssig
keitsvorratsbehälter des Hauptzylinders verbundenen
Federkammer angeordnet ist, und daß der Ausgleichs-
Strömungspfad mittels eines als 2-Stellungs-Magnet
ventil ausgebildeten Umschaltventils absperrbar
ist, das als erregte Stellung die Durchflußstellung
und als Grundstellung die Sperrstellung hat.
12. Bremsanlage nach Anspruch 9, wobei der Hauptzylin
der der Sollwert-Vorgabeeinheit als Tandem-Hauptzy
linder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Speicherelement (64') in die Kolbenanordnung
(71, 26) des Hauptzylinders integriert ist.
13. Tandem-Hauptzylinder mit integriertem Speicherele
ment als Wegsimulator, insbesondere für eine Brems
anlage gemäß Anspruch 12, dadurch gekenzeichnet,
daß das Speicherelement (64) in den den Primär-Aus
gangsdruckraum (26) axial beweglich gegen den Se
kundär-Ausgangsdruckraum (72) des Hauptzylinders
(17) abgrenzenden Sekundärkolben (71) integriert
ist, wobei die Speicherfeder (68') am Grund einer
zentralen Sackbohrung (89) des Sekundärkolbens (71)
abgestützt ist, die primärdruckraumseitig durch ei
nen in der Sackbohrung druckdicht beweglich ver
schiebbaren Speicherkolben (91) abgeschlossen ist,
an dem die Speicherfeder (68') angreift, und der
seinerseits dem im Primär-Ausgangsdruckraum (24)
des Hauptzylinders (17) herrschenden Druck ausge
setzt ist.
14. Hauptzylinder nach Anspruch 13, bei dem der Sekun
där-Ausgangsdruckraum in der dem nicht betätigten
Zustand des Hauptzylinders entsprechenden Grund
stellung seines Sekundärkobens über einen an die
sem vorgesehenen Schnüffelkanal mit dem Bremsflüs
sigkeitsvorratsbehälter in kommunizierender Verbin
dung steht, die nach einem kleinen Anfangsabschnitt
eines Bremsdruck-Aufbau-Hubes des Sekundärkolbens
aufgeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
durch den Sekundärkolben (71) und den in diesem
verschiebbaren Speicherkolben (91) axial begrenzte
Federkammer (90) in der dem nicht betätigten Zu
stand des Hauptzylinders zugeordneten Grundstellung
seines Sekundärkolbens (71) über einen Schnüffelka
nal mit dem Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter (39)
in kommunizierender Verbindung steht und nach einem
kurzen Anfangsabschnitt des Druck-Aufbau-Hubes des
Sekundärkolbens über diesen Schnüffelkanal mit dem
Sekundär-Ausgangsdruckraum (72) des Hauptzylinders
in kommunizierende Verbindung gelangt.
15. Hauptzylinder nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die radial äußere Mündungsöffnung des
in der Grundstellung des Sekundärkolbens die Feder
kammer mit dem Vorratsbehälter kommunizierend ver
bindenden Schnüffelkanals (92) zwischen zwei in ge
ringem Abstand voneinander angeordneten, gehäusefe
sten Ringdichtungen (81, 82) liegt, deren eine die
hochdruckfeste Abdichtung des Sekundär-Ausgangs
druckraums (72) gegen den Bremsflüssigkeits-Vor
ratsbehälter (39) und deren andere die hochdruck
feste Abdichtung des Primär-Ausgangsdruckraums (26)
gegen den Vorratsbehälter (39) vermittelt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLER-BENZ AKTIENGESELLSCHAFT, 70567 STUTTGART, |
|
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60T 8/32 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |