DE19817190C1 - Schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage für Straßenfahrzeuge und Verfahren zum Betreiben einer solchen Bremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage für Straßenfahrzeuge und ein Verfahren zum Betrei­ ben derselben.

Schlupfgeregelte Bremsanlagen haben aufgrund ihrer vielen Vorteile eine weite Verbreitung erfahren und sie sind heutzu­ tage in vielen Kraftfahrzeugen bereits serienmäßig eingebaut. Sie regeln die auf ein Fahrzeugrad wirkende Bremskraft derart, daß unter allen Betriebsbedingungen eine hohe Fahrstabilität und die Lenkfähigkeit des Kraftfahrzeuges erhalten und gleich­ zeitig ein möglichst kurzer Bremsweg erreicht wird. Schlupfge­ regelte Bremsanlagen werden vermehrt auch dazu benutzt, beim Beschleunigen auf rutschigem Untergrund das Durchdrehen einzel­ ner Antriebsräder zu verhindern (sogenannte Antriebsschlupfre­ gelung) und sie werden darüber hinaus dazu genutzt, in kritischen Fahrzuständen die Fahrstabilität eines Kraftfahrzeu­ ges aufrechtzuerhalten, indem sie einem Schleudern des Fahr­ zeugs entgegenwirken (sogenannte Fahrdynamikregelung, auch als Stabilitätskontrolle bekannt).

Die heutzutage eingesetzten schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlagen umfassen in der Regel neben dem üblichen hydrauli­ schen Hauptzylinder und einem damit gekoppelten Kraftverstärker auch eine Pumpe, die unter anderem Hydraulikfluid, welches im Rahmen von Druckregelvorgängen aus einzelnen Radbremszylindern abgelassen wurde, zurück in den Hauptzylinder befördert. Diese Pumpe wird deshalb auch als Rückförderpumpe bezeichnet.

Aus der DE 36 26 388 A1 ist eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem pedalbetätigten Sollwertgeber bekannt. Eine pumpenlose Hydraulikdruckerzeugungseinheit, die einen Hauptzylinder und einen damit gekoppelten Unterdruck­ bremskraftverstärker umfaßt, wirkt mit dem Sollwertgeber zusam­ men, ist jedoch von letzterem hydraulisch entkoppelt. Über Bremskreise wird eine Fluidverbindung zwischen dem Haupt­ bremszylinder und Radbremszylindern hergestellt. Zur individu­ ellen Bremsdruckregelung sind vor den Radbremszylindern Sperrventile angeordnet. Bei einem Vorhub der Hydraulikdrucker­ zeugungseinheit wird Hydraulikfluid zu den Radbremszylindern gedrückt und bei einem Rückhub wird Hydraulikfluid von denjeni­ gen Radbremszylindern abgesaugt, deren Sperrventile auf Durch­ laß stehen. Die DE 34 28 869 A1 offenbart eine ähnlich funktionierende Bremsanlage, die jedoch keinen separaten Soll­ wertgeber aufweist, der hydraulisch von der Hydraulikdrucker­ zeugungseinheit entkoppelt ist.

Die DE 42 13 621 A1 offenbart eine schlupfgeregelte hydrauli­ sche Fahrzeugbremsanlage mit einer Bremskraftverstärker- Hauptzylinder-Einheit sowie einer damit in Verbindung stehenden Modulatoreinheit. Die Modulatoreinheit steht ihrerseits über Sperrventile mit den einzelnen Radbremszylindern in Verbindung. Ähnlich wie ein Unterdruckbremskraftverstärker hat die Modula­ toreinheit zwei durch eine verschiebbare Membran voneinander getrennte Kammern, von denen die eine mit einer Unterdruckquel­ le verbunden ist. Auf diese Weise kann die Modulatoreinheit zum Bremsdruckabbau einen niedrigeren und zum Bremsdruckaufbau einen höheren Druck bereitstellen, als der aktuell in den Radbremszylindern herrschende Bremsdruck.

Aus der DE 40 16 561 A1 ist eine weitere schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage bekannt, die sowohl eine Hydraulik­ druckerzeugungseinheit als auch Rückförderpumpen umfaßt. Bei einer Antriebsschlupfregelung wird Bremsdruck von der pumpenlo­ sen Hydraulikdruckerzeugungseinheit über Umschaltventile den Radbremszylindern der angetriebenen Fahrzeugräder zugeführt. Die Bremsdruckregelung selbst wird mittels Bremsdruck- Modulatorventilen vorgenommen, wobei die Rückförderpumpen das aus den Radbremszylindern in Expanderkammern abgelassene Brems­ fluid wieder in den Bremskreis zurückfördern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage für Straßenfahrzeuge sowie ein Verfah­ ren zum Betreiben derselben bereitzustellen, die bzw. das ohne eine solche Rückförderpumpe auskommt und dennoch die bekannten Vorteile schlupfgeregelter Bremsanlagen bietet. Die erfindungs­ gemäße Bremsanlage und das Verfahren zum Betreiben derselben müssen also insbesondere dazu in der Lage sein, schnell aufein­ anderfolgende Druckregelzyklen über einen längeren Zeitraum auszuführen, um ein Blockieren einzelner Fahrzeugräder zu verhindern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage für Straßenfahrzeuge gelöst, die die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Demnach umfaßt die erfindungsgemäße Bremsanlage einen Sollwertgeber zum Vorgeben einer gewünschten Bremskraft und eine pumpenlose Hydraulikdruckerzeugungseinheit zum Bereitstellen der gewünsch­ ten Bremskraft. Die Hydraulikdruckerzeugungseinheit weist einen Hauptzylinder und einen damit gekoppelten Krafterzeuger auf, die beide von bekannter Bauart sein können. Mehrere Radbremsen stehen über einen oder mehrere Bremskreise in Fluidverbindung mit dem Hauptzylinder und darüber hinaus mit einer Expanderkam­ mer, die aus den Radbremsen abgelassenes Hydraulikfluid auf­ nimmt. Jede Radbremse ist sowohl gegenüber dem Hauptzylinder als auch gegenüber der Expanderkammer absperrbar. Der Sollwert­ geber ist hydraulisch von der Hydraulikdruckerzeugungseinheit entkoppelt, er ist jedoch so verschaltet, daß der gewünschte Sollwert der Hydraulikdruckerzeugungseinheit übermittelt wird, beispielsweise auf elektrischem Wege. Die Hydraulikdruckerzeu­ gungseinheit ist so ausgeführt, daß sie während eines Vorhubes Hydraulikfluid zu den Radbremsen drückt und während eines Rückhubes Hydraulikfluid aus der Expanderkammer absaugt, wenn die Radbremsen gegenüber dem Hauptzylinder und gegenüber der Expanderkammer abgesperrt sind. Auf diese Weise wird ohne Rückförderpumpe eine Rückführung des aus den Radbremsen abge­ lassenen Hydraulikfluids in den Hauptzylinder bzw. die mit ihm in Fluidverbindung stehenden Bremskreise erreicht. Weil der Sollwertgeber, der üblicherweise durch ein Bremspedal betätigt wird, hydraulisch von der Hydraulikdruckerzeugungseinheit entkoppelt ist, findet keine Rückwirkung der Funktion der Hydraulikdruckerzeugungseinheit auf den Sollwertgeber bzw. das Bremspedal statt, so daß ein Benutzer der erfindungsgemäßen Bremsanlage den Rückhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit nicht wahrnimmt. Der genannte Rückhub kann deshalb ohne weite­ res auch während einer Bremsung stattfinden, um die Expander­ kammer wenigstens teilweise zu entleeren und so ständig Platz für Hydraulikfluid vorzuhalten, das aus den Radbremsen abgelas­ sen wird. Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist somit hinsicht­ lich der Zahl aufeinanderfolgender Druckregelzyklen nicht beschränkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist der Krafterzeuger ein elektrisch betätigbarer Unterdruckbremskrafterzeuger bekannter Bauart. Ein solcher Krafterzeuger läßt sich über ein heutzutage ohnehin meist vorhandenes elektronisches Steuergerät einfach mit dem Soll­ wertgeber verschalten. Für eine ordnungsgemäße Funktion der erfindungsgemäßen Bremsanlage reicht es aus, wenn der Rückhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit lediglich durch einen Wegfall der Krafterzeugung initiiert wird, beispielsweise also durch eine Entregung eines elektromagnetisch betätigbaren Unterdruckbremskrafterzeugers. Die im Hauptzylinder und im Unterdruckbremskrafterzeuger enthaltenen Rückstellfedern drän­ gen dann die im Hauptzylinder enthaltenen Hydraulikkolben in ihre unbetätigte Ausgangsstellung zurück, so daß Hydraulikfluid aus der Expanderkammer und vorzugsweise zurück in die Brems­ kreise strömt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Krafterzeuger jedoch so ausgestaltet, daß er den Rückhub aktiv ausführen kann, d. h. trotz einer in druckaufbauender Richtung wirkenden Kraft. Dies kann beispielsweise durch eine in beiden Richtungen betätigbare Elektromagnetanordnung erreicht werden, die mit zumindest dem ersten Hydraulikkolben des Hauptzylinders mechanisch gekoppelt ist und diesen kurzzeitig entgegen einer Betätigungskraft zurückziehen kann.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Bremsanlage so ausgeführt, daß das während eines Rückhubes der Hydraulikdruckerzeugungs­ einheit aus der Expanderkammer abgesaugte Hydraulikfluid bei einem anschließenden Vorhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit sofort wieder für einen Bremsdruckaufbau in den Radbremsen zur Verfügung steht. Am einfachsten ist dies dadurch erreicht, daß das während des Rückhubes der Hydraulikdruckerzeugungseinheit aus der Expanderkammer abgesaugte Hydraulikfluid wie bereits beschrieben in die Bremskreise zurück gelangt.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage umfaßt der Sollwertgeber seinerseits eine Hydraulikzylinderein­ heit. Vorteilhaft steht diese Hydraulikzylindereinheit des Sollwertgebers bei einem Ausfall der Hydraulikdruckerzeugungs­ einheit direkt mit den Radbremsen in Fluidverbindung und ermög­ licht so eine Notbetätigung der erfindungsgemäßen Bremsanlage. Im Normalbetriebszustand, d. h. bei ordnungsgemäß funktionieren­ der Hydraulikdruckerzeugungseinheit, ist die Hydraulikzylinder­ einheit des Sollwertgebers jedoch von den Bremskreisen abgesperrt.

Bei bevorzugten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bremsan­ lage steht der Sollwertgeber mit einer Pedalkraftsimulations­ einrichtung in Verbindung, die trotz der hydraulischen Entkopplung des Sollwertgebers von der Hydraulikdruckerzeu­ gungseinheit dem Bediener ein realistisches Gefühl für die aufgebrachte Bremskraft gibt.

Die eingangs genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß auch mit einem Verfahren zum Betreiben einer schlupfgeregelten hydrauli­ schen Straßenfahrzeugbremsanlage gelöst, die eine pumpenlose Hydraulikdruckerzeugungseinheit sowie mehrere damit und mit einer Expanderkammer in Fluidverbindung stehende Radbremsen umfaßt, welches die im Patentanspruch 10 genannten Schritte aufweist. Erfindungsgemäß wird demnach den Radbremsen Hydrau­ likdruck mittels eine Vorhubes der Hydraulikdruckerzeugungsein­ heit zugeführt und es werden eine oder mehrere Radbremsen gegenüber der Hydraulikdruckerzeugungseinheit und gegenüber der Expanderkammer abgesperrt, wodurch der an der jeweiligen Rad­ bremse anliegende Hydraulikdruck gehalten werden kann. Soll der Hydraulikdruck an einer oder mehreren Radbremsen gesenkt wer­ den, um ein Blockieren des entsprechenden Fahrzeugrades zu verhindern, wird Hydraulikdruck aus der zugehörigen Radbremse während des Bremsvorganges in die Expanderkammer abgelassen. Während einer darauf folgenden Druckhaltephase, in der die Radbremse wiederum sowohl gegenüber der Hydraulikdruckerzeu­ gungseinheit und gegenüber der Expanderkammer abgesperrt ist, wird Hydraulikfluid aus der Expanderkammer mittels eines Rück­ hubes der Hydraulikdruckerzeugungseinheit abgesaugt, wodurch die Expanderkammer ihre Aufnahmefähigkeit für abzulassendes Hydraulikfluid behält. Das abgesaugte Hydraulikfluid strömt bevorzugt in Bremskreise der erfindungsgemäßen Bremsanlage zurück und steht damit sofort für einen anschließenden Druck­ aufbau in den Bremskreisen zur Verfügung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Absaugen des Hydraulikfluides aus der Expanderkammer noch während der Druckhaltephase, d. h. bei gegenüber der Hydraulikdruckerzeugungseinheit und der Expander­ kammer abgesperrten Radbremsen, der in den Bremskreisen vor dem Absaugvorgang herrschende Hydraulikdruck wieder hergestellt. Auf diese Weise kann eine anschließend ggf. erforderliche Druckerhöhung in den Bremskreisen ohne einen Drucksprung statt­ finden.

Wie aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, bezieht sich die vorliegende Erfindung in ihrer breitesten Form auf das Absaugen von Hydraulikfluid aus einer Expanderkammer einer schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage mittels eines Rückhubes der ohnehin vorhandenen Hydraulikdruckerzeugungsein­ heit. Die bisher zur Entleerung der Expanderkammer erforderli­ che Rückförderpumpe kann dadurch entfallen. Erfolgt der Rückhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit dann, wenn alle Radbremsen der Bremsanlage sowohl gegenüber der Hydraulikdruckerzeugungs­ einheit als auch gegenüber der Expanderkammer abgesperrt sind, so kann dieser Rückhub problemlos auch während eines gerade ablaufenden Bremsvorganges stattfinden, da der an den Radbrem­ sen wirkende Bremsdruck durch den Rückhub der Hydraulikdrucker­ zeugungseinheit dann nicht beeinflußt wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen schlupfgeregelten Bremsanlage sowie deren Funktionsweise wird im folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug in schematischer Darstellung und in einem Zustand, wie er während einer normalen Bremsung herrscht, in der an keinem Fahrzeu­ grad eine Blockiergefahr gegeben ist,

Fig. 2 die Bremsanlage aus Fig. 1 in einem Zustand, der sich bei aktiver Schlupfregelung einstellt und in dem Hy­ draulikfluid aus den Radbremsen abgelassen wird,

Fig. 3 die Bremsanlage aus Fig. 1 in einem Zustand, den sie während eines Rückhubes der Hydraulikdruckerzeugungs­ einheit einnimmt, und

Fig. 4 die Bremsanlage aus Fig. 1 in einem Zustand, wie er bei einen Ausfall der Hydraulikdruckerzeugungseinheit eintritt.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer schlupfgeregelten hydraulischen Bremsanlage für ein vierrädriges Kraftfahrzeug. Die Bremsanlage umfaßt einen allgemein mit 10 bezeichneten Sollwertgeber zum Vorgeben einer gewünschten Bremskraft. Der Sollwertgeber 10 besteht im wesentlichen aus einem Bremspedal 12, das als Betätigungsglied dient, und einer mit dem Bremspe­ dal 12 gekoppelten Hydraulikzylindereinheit 14.

In der Hydraulikzylindereinheit 14 sind zwei Kolben 16 und 18 abdichtend und verschieblich angeordnet, die zusammen mit dem nicht näher bezeichneten Gehäuse der Hydraulikzylindereinheit 14 zwei im Betriebszustand mit Hydraulikfluid gefüllte Druck­ kammern 20 und 22 begrenzen. Jeder Druckkammer 20, 22 ist ein Drucksensor 24, 24' zugeordnet, der den in der zugehörigen Druckkammer 20 oder 22 herrschenden Hydraulikdruck mißt, in ein elektrisches Signal umwandelt und über nicht weiter be­ zeichnete Signalwege wie dargestellt einem elektronischen Steuergerät 26 zuleitet.

Die zweite Druckkammer 22 steht über eine Hydraulikleitung 28 und eine Drosseleinrichtung 30 in Fluidverbindung mit einer Pedalkraftsimulationseinrichtung 32, die über die Hydrauliklei­ tung 28 und die Hydraulikzylindereinheit 14 zurückwirkt auf das Bremspedal 12. Die Pedalkraftsimulationseinrichtung 32 dient dazu, dem Bediener der Bremsanlage bei einem Tritt auf das Bremspedal 12 ein gewohntes Weg-/Kraftverhalten zu simulieren, das bei der gezeigten Bremsanlage ohne die Pedalkraftsimulati­ onseinrichtung 32 nicht vorhanden wäre, weil der Sollwertgeber 10 im Normalbetriebszustand mittels zweier Elektromagnetventile 34, 34' hydraulisch von der restlichen Bremsanlage getrennt ist. Im Normalbetriebszustand nehmen die beiden Elektromagnet­ ventile 34, 34' somit wie in Fig. 1 dargestellt ihre Sperrstel­ lung ein.

Zum Sollwertgeber 10 gehört weiterhin ein Wegsensor 36, der ebenfalls mit dem Steuergerät 26 verbunden ist und der den Betätigungsweg des Bremspedals 12 mißt.

Die Bremsanlage umfaßt des weiteren eine allgemein mit 38 bezeichnete Hydraulikdruckerzeugungseinheit zum Bereitstellen der gewünschten Bremskraft, die im wesentlichen aus einem Hauptzylinder 40 und einem damit gekoppelten Krafterzeuger 42 besteht.

Der Krafterzeuger 42 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als elektromagnetisch betätigbarer Unterdruckbremskraftverstärker ausgeführt, zu dem eine mit ihm verbundene und allgemein mit 43 bezeichnete Unterdruckquelle gehört, die beispielsweise durch den Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors oder aber auch durch eine separate, motorgetriebene Unterdruckpumpe gebildet sein kann.

Der Hauptzylinder 40 ist von üblicher, bekannter Bauart und weist analog zur Hydraulikzylindereinheit 14 des Sollwertgebers 10 zwei Kolben und zwei im Betriebszustand mit Hydraulikfluid gefüllte Druckkammern 44, 44' auf. Solche Unterdruckbremskraft­ verstärker wie auch Hauptzylinder sind dem Fachmann in vieler­ lei Ausgestaltungen seit langem bekannt, weshalb eine weitergehende Beschreibung ihres Aufbaus und ihrer Funktion hier nicht erforderlich ist.

In Übereinstimmung mit dem Sollwertgeber 10 sind auch bei der Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 den Druckkammern 44 und 44' zugeordnete Drucksensoren 46, 46' sowie ein mit der beweglichen Wand des Unterdruckbremskraftverstärkers zusammenwirkender Wegsensor 48 vorhanden, die alle mit dem Steuergerät 26 in Verbindung stehen.

Die erste Druckkammer 44 des Hauptzylinders 40 steht über Hydraulikleitungen 50 und 52 in Fluidverbindung mit einer vorderen linken Radbremse 54 und über die Hydraulikleitung 50 sowie eine Hydraulikleitung 56 in Fluidverbindung mit einer hinteren rechten Radbremse 58. Die zweite Druckkammer 44' des Hauptzylinders 40 steht über Hydraulikleitungen 60 und 62 in Fluidverbindung mit einer vorderen rechten Radbremse 64 und über die Hydraulikleitung 60 sowie eine Hydraulikleitung 66 in Fluidverbindung mit der hinteren linken Radbremse 68. Bei der dargestellten Bremsanlage handelt es sich somit um ein an sich bekanntes Zweikreisbremssystem mit diagonaler Bremskreis­ aufteilung.

Wie bei einer guten schlupfregelungsfähigen Bremsanlage üblich, sind jeder Radbremse 54, 58, 64 und 68 je zwei elektromagne­ tisch in Offen- bzw. Schließstellung umschaltbare Ventile 70 und 72 zugeordnet. Jedes Magnetventil 70 öffnet oder schließt die hydraulische Verbindung, durch die der Radbremse 54, 58, 64 oder 68 Hydraulikdruck aus der entsprechenden Druckkammer 44 oder 44' des Hauptzylinders 40 zugeführt wird. Jedes Magnetven­ til 72 öffnet oder schließt diejenige hydraulische Verbindung, durch die aus der Radbremse 54, 58, 64 oder 68 unter Druck stehendes Hydraulikfluid in den zugehörigen Bremskreis abgelas­ sen werden kann. Auf diese Weise können an jeder Radbremse 54, 58, 64 und 68 die Zustände Druckaufbau, Druckhalten und Druck­ abbau eingestellt werden, die zur Schlupfregelung des zugehöri­ gen Fahrzeugrades erforderlich sind. In bekannter Weise ist zudem jedem Fahrzeugrad ein mit den zugehörigen Magnetventilen 70 und 72 sowie mit dem Steuergerät 26 verbundener Raddrehzahl­ sensor 74 zugeordnet. In Abhängigkeit der von einem Raddreh­ zahlsensor 74 gelieferten Signale werden die zugehörigen Magnetventile 70 und 72 vom Steuergerät 26 entweder in den Zustand "Druckaufbau" (Magnetventil 70 offen und Magnetventil 72 geschlossen), in den Zustand "Druckhalten" (Magnetventile 70 und 72 geschlossen) oder in den Zustand "Druckabbau" (Magnet­ ventil 70 geschlossen und Magnetventil 72 offen) gesteuert, um den Bremsdruck an der zugehörigen Radbremse zu erhöhen, kon­ stant zu halten oder abzusenken. Diese Arbeitsweise einer schlupfgeregelten Bremsanlage ist Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein bekannt und braucht deshalb nicht weiter erläutert zu werden.

Jedes Magnetventil 72 der gezeigten Bremsanlage steht über eine Hydraulikleitung 76, 78, 80 bzw. 82 in Fluidverbindung mit einer Expanderkammer 84 bzw. 84', die das aus den zugehörigen Radbremsen 54 und 58 bzw. 64 und 68 über die Magnetventile 72 abgelassene Hydraulikfluid aufnimmt. Die Expanderkammer 84 ist über eine Rücklaufleitung 86 mit der Hydraulikleitung 50 ver­ bunden, während die Expanderkammer 84' über eine Rücklauflei­ tung 88 mit der Hydraulikleitung 60 verbunden ist. Die Rücklaufleitung 86 schließt somit den ersten Bremskreis der dargestellten Bremsanlage, zu dem die vordere linke Radbremse 54 und die hintere rechte Radbremse 58 gehören, und die Rück­ laufleitung 88 schließt den zweiten Bremskreis, zu dem die vordere rechte Radbremse 64 und die hintere linke Radbremse 68 gehören. In den Rücklaufleitungen 86 und 88 ist je ein Rück­ schlagventil 90 angeordnet, das bei einem von der Hydraulik­ druckerzeugungseinheit 38 ausgehenden Druckaufbau in den Bremskreisen einen Zustrom von Hydraulikfluid in die Expander­ kammer 84 bzw. 84' verhindert.

Es wird nun die Funktion der dargestellten Bremsanlage be­ schrieben. Der Fahrer eines Fahrzeuges leitet wie üblich durch einen Tritt auf das Bremspedal 12 eine gewünschte Bremsung ein. Die Drucksensoren 24 und 24' sowie der Wegsensor 36 erfassen diesen Fahrerwunsch und übermitteln ihre Signale an das Steuer­ gerät 26, das daraufhin den Krafterzeuger 42 der Hydraulik­ druckerzeugungseinheit 38 entsprechend ansteuert. Die Kolben des Hauptzylinders 40 werden vom Krafterzeuger 42 in druckauf­ bauender Richtung verschoben und der in den Druckkammern 44 und 44' des Hauptzylinders 40 entstehende Hydraulikdruck wird bei geöffneten Magnetventilen 70 durch die Hydraulikleitungen 50, 52, 56, 60, 62 und 66 den Radbremsen 54, 58, 64 und 68 zuge­ führt. Die Magnetventile 72 nehmen in dieser Betriebsphase ihre Schließstellung ein. Der Bremsdruck in den Radbremsen 54, 58, 64 und 68 nimmt zu, und die zugehörigen Fahrzeugräder werden abgebremst.

Wird nun über die Raddrehzahlsensoren 74 ein zum Blockieren neigendes Fahrzeugrad detektiert, so wird zunächst das zugehö­ rige Magnetventil 70 geschlossen, um einen weiteren Bremsdruck­ aufbau zu stoppen. Erforderlichenfalls wird, falls das betreffende Fahrzeugrad nach wie vor eine Blockiertendenz aufweist, sodann das zugehörige Magnetventil 72 kurzzeitig geöffnet, um durch Ablassen von Hydraulikfluid aus der Radbrem­ se den Bremsdruck zu vermindern. Das abgelassene Fluidvolumen wird von der entsprechenden Expanderkammer 84 oder 84' aufge­ nommen. Fig. 2 zeigt einen solchen Zustand für die beiden vorderen Radbremsen 54 und 64, deren Magnetventile 72 sich zum Druckabbau in Offenstellung befinden.

Je mehr solcher Druckregelvorgänge stattfinden, desto mehr Hydraulikfluid sammelt sich zwangsläufig in den Expanderkammern 84 und 84' an. Dieses Hydraulikfluid mindert zum einen die noch vorhandene Aufnahmekapazität der Expanderkammern 84 und 84' und fehlt zum anderen in den beiden Bremskreisen. Die Hydraulik­ druckerzeugungseinheit 38 führt deshalb in einem Zustand, in dem sämtliche Ventile 70 und 72 geschlossen sind, einen Rückhub aus, d. h., die im Hauptzylinder 40 befindlichen Kolben bewegen sich in einer das Volumen der Druckkammern 44 und 44' vergrö­ ßernden Richtung. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Der in den beiden Bremskreisen durch den Rückhub entstehende Unter­ druck öffnet die beiden Rückschlagventile 90, so daß Hydraulik­ fluid aus den Expanderkammern 84 und 84' in die beiden Bremskreise zurückströmt, wo es für einen anschließenden Bremsdruckaufbau wieder zur Verfügung steht. Ein zeitlich begrenzter Rückhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 kann insbesondere auch während eines Bremsvorganges stattfinden, denn die einzelnen Radbremsen 54, 58, 64 und 68 sind während dieses Rückhubes durch die geschlossenen Magnetventile 70 und 72 von den Bremskreisen abgesperrt, so daß sich der an ihnen wirkende Bremsdruck nicht verringert. Am Bremspedal 12 ist ein Rückhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 ohnehin nicht wahrnehmbar, da der Sollwertgeber 10 hydraulisch von der Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 entkoppelt ist.

Soll nach einem Rückhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 der Bremsdruck an den Radbremsen 54, 58, 64 und 68 wieder erhöht werden, so wird vor einem Öffnen der Magnetventile 70 von der Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 der vor dem Rückhub in den Bremskreisen herrschende Hydraulikdruck wieder einge­ stellt, um Drucksprünge zu vermeiden.

Der erläuterte Rückhubvorgang der Hydraulikdruckerzeugungsein­ heit 38 erfolgt wie alle anderen Regel- und Steuervorgänge der beschriebenen Bremsanlage unter der Kontrolle des elektroni­ schen Steuergerätes 26.

Sollte die Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 ausfallen, kann die Hydraulikzylindereinheit 14 des Sollwertgebers 10 zur Notbetätigung der Bremsanlage herangezogen werden. Hierzu werden die beiden Elektromagnetventile 34 und 34' vom Steuerge­ rät 26 in ihre Offenstellung geschaltet, wodurch die hydrauli­ sche Entkopplung zwischen Sollwertgeber 10 und der restlichen Bremsanlage aufgehoben ist. Je ein in der Rücklaufleitung 86 bzw. 88 angeordnetes, weiteres Elektromagnetventil 92 bzw. 94 wird zugleich in seine Sperrstellung geschaltet, um die defekte Hydraulikdruckerzeugungseinheit 38 von der Bremsanlage zu isolieren. Des weiteren wird die Drosseleinrichtung 30 in eine Sperrstellung geschaltet, um die jetzt nicht mehr benötigte Pedalkraftsimulationseinrichtung 32 funktionsmäßig vom Soll­ wertgeber 10 zu trennen.

Ein Tritt auf das Bremspedal 12 bewirkt in diesem Zustand, der in Fig. 4 wiedergegebenen ist, eine Verschiebung der beiden Kolben 16 und 18 in druckerhöhender Richtung. Der daraus resultierende Druckanstieg in den Druckkammern 20 und 22 der Hydraulikzylindereinheit 14 wird über die offenen Elektro­ magnetventile 34 und 34' in die beiden Bremskreise der Bremsan­ lage eingekoppelt und zu den Radbremsen 54, 58, 64 und 68 weitergeleitet.

Claims (12)

1. Schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage für Straßenfahr­ zeuge, mit

• 1. einem Sollwertgeber (10) zum Vorgeben einer gewünschten Bremskraft,
• 2. einer pumpenlosen Hydraulikdruckerzeugungseinheit (38) zum Bereitstellen der gewünschten Bremskraft, die mit dem Sollwert­ geber (10) zusammenwirkt und hydraulisch von letzterem entkop­ pelt ist und die einen Hauptzylinder (40) und einen damit gekoppelten Krafterzeuger (42) umfaßt, und
• 3. mehreren Radbremsen (54, 58, 64, 68), die über einen oder mehrere Bremskreise in Fluidverbindung mit dem Hauptzylinder (40) und mit einer Expanderkammer (84, 84') stehen, welche aus den Radbremsen (54, 58, 64, 68) abgelassenes Hydraulikfluid aufnimmt, wobei jede Radbremse (54, 58, 64, 68) sowohl gegen­ über dem Hauptzylinder (40) als auch gegenüber der Expander­ kammer (84, 84') absperrbar ist, und wobei die Hydraulikdruck­ erzeugungseinheit (38) während eines Vorhubes Hydraulikfluid zu den Radbremsen (54, 58, 64, 68) drückt und während eines Rück­ hubes bei gegenüber dem Hauptzylinder (40) und der Expanderkam­ mer (84, 84') abgesperrten Radbremsen (54, 58, 64, 68) Hydraulikfluid aus der Expanderkammer (84, 84') absaugt.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhub der Hydraulikdrucker­ zeugungseinheit (38) während einer Bremsung erfolgt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krafterzeuger (42) ein elek­ trisch betätigbarer Unterdruckbremskrafterzeuger ist.

4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krafterzeuger (42) den Rückhub aktiv ausführen kann.

5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das während eines Rückhubes der Hydraulikdruckerzeugungseinheit (38) aus der Expanderkammer (84, 84') absaugte Hydraulikfluid bei einem anschließenden Vorhub der Hydraulikdruckerzeugungseinheit (38) für einen Bremsdruckaufbau in den Radbremsen (54, 58, 64, 68) zur Verfü­ gung steht.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das während eines Rückhubes der Hydraulikdruckerzeugungseinheit (38) aus der Expanderkammer (84, 84') abgesaugte Hydraulikfluid in die Bremskreise zurückge­ langt.

7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (10) eine Hydrau­ likzylindereinheit (14) umfaßt.

8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylindereinheit (14) des Sollwertgebers (10) bei einem Ausfall der Hydraulikdrucker­ zeugungseinheit (38) direkt mit den Radbremsen (54, 58, 64, 68) in Fluidverbindung steht.

9. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (10) mit einer Pedalkraftsimulationseinrichtung (32) in Verbindung steht.

10. Verfahren zum Betreiben einer schlupfgeregelten hydrauli­ schen Bremsanlage für Straßenfahrzeuge, die eine pumpenlose Hydraulikdruckerzeugungseinheit und mehrere damit und mit einer Expanderkammer in Fluidverbindung stehende Radbremsen umfaßt, mit den Schritten:

• 1. Zuführen von Hydraulikdruck zu den Radbremsen mittels eines Vorhubes der Hydraulikdruckerzeugungseinheit,
• 2. Absperren einer oder mehrerer Radbremsen gegenüber der Hy­ draulikdruckerzeugungseinheit,
• 3. Ablassen von Hydraulikdruck aus einer oder mehreren Radbrem­ sen in die Expanderkammer während eines Bremsvorganges,
• 4. Absperren der Radbremsen gegenüber der Hydraulikdruckerzeu­ gungseinheit und der Expanderkammer, und
• 5. Absaugen von Hydraulikfluid aus der Expanderkammer mittels eines Rückhubes der Hydraulikdruckerzeugungseinheit unter gleichzeitiger Fortsetzung des Bremsvorganges.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das abgesaugte Hydraulikfluid in Bremskreise der Bremsanlage zurückströmt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Absaugen des Hydraulik­ fluides aus der Expanderkammer bei gegenüber der Hydraulik­ druckerzeugungseinheit und der Expanderkammer abgesperrten Radbremsen der in den Bremskreisen vor dem Absaugen herrschende Hydraulikdruck wiederhergestellt wird.