DE3137286C2 - Einrichtung zur Aufladung eines im Rahmen einer Vortriebs-Regeleinrichtung eines Kraftfahrzeuges als Druckquelle vorgesehenen Druckspeichers - Google Patents
Einrichtung zur Aufladung eines im Rahmen einer Vortriebs-Regeleinrichtung eines Kraftfahrzeuges als Druckquelle vorgesehenen DruckspeichersInfo
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Abstract
An einem Kraftfahrzeug, das mit einer mit einem Antiblockiersystem kombinierten Vortriebs-Regeleinrichtung ausgerüstet ist, derart, daß das die Bremsdruck-Regelventile und eine Rückförderpumpe umfassende hydraulische Stellglied des Antiblockiersystems auch im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung zweckanalog ausgenutzt ist, ist ein Druckspeicher vorgesehen, aus dem in Regelphasen der Vortriebs-Regeleinrichtung die Bremsdruckversorgung der Antriebsradbremsen erfolgt; in Bremsdruck-Abbauphasen der Vortriebsregelung arbeitet dabei die Rückförderpumpe in den Druckspeicher, so daß innerhalb der Regelphasen der Vortriebsregelung eine weitgehende Wiederaufladung des Speichers erfolgt. Außerhalb der Regelphasen der Vortriebs-Regeleinrichtung wird eine Aufladung des Druckspeichers dadurch erzielt, daß, wenn ein Anzeigesignal vorliegt, das anzeigt, daß der Speicher ladebedürftig ist, durch eine Betätigung der Fahrbremse ein Ladesignal ausgelöst wird, das eine Ankopplung des Druckspeichers an die zu den Bremsdruck-Regelventilen führende Bremsleitung, deren Absperrung gegenüber dem Hauptbremszylinder, die Aktivierung der Rückförderpumpe und die Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile in deren Rücklaufstellung vermittelt. Dadurch wird der Speicher auch im Rahmen eines normalen Bremsvorgangs aufgeladen.
Description
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dad:irch gekennzeichnet,
daß im Rahmen der Vergleichseinrichtung ein erster Druckgeber (78) vorgesehen ist,
der ein zum Druck im Hauptbremszylinder (28) proportionales Ausgangssignal erzeugt, und ein zweiter
Druckgeber (79), der ein zum Bremsflüssigkeitsdruck in einer der Bremszangen (11 oder 12) der
angetriebenen Fahrzeugräder proportionales Ausgangssignal erzeugt, sowie ein z. B. als Differenzverstärker
ausgebildeter Komparator (82) vorgesehen ist, mit dessen der Differenz der Eingangssignale
proportionalem Ausgangssignal das Ladesignal auslösbar ist, wenn der Druck in der Bremszange größer
ist als im Hauptbremszylinder (28).
13. F.inrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Hoch-Pegel-Ausgangssignal eines Zwei-Eingangs-UND-Gliedes (81), das als
Eingangssignale das Ausgangssignal des Druckwächters (-*2) des Druckspeichers (31) und das Ausgangssignal
des zweiten Druckschalters (43), der den Druck im Hauptbremszylinder (28) überwacht und
bei Überschreiten eines Schwellenwertes dieses Druckes ein Hoch-Pegel-Signal abgibt, empfängt,
die Aktivierung der Rückförderpumpe (17) auslöst und das Lade-Steuerventil (71) in seine Sperrstellung
gesteuert wird, und daß durch das Ausgangssignal des Komparators (82), das durch seine Polarität anzeigt,
daß der Druck in der Bremszange (12) größer is: als im Hauptbremszylinder (28), die Ansteuerung
der Bremsdruck-Regelventile (14 und 16) der angetriebeneii Fahrzeugräder in die Rücklaufstellung
ausgelöst wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem für
positive Druckdifferenz zwischen Bremszange (12) und Hauptbremszylinder (28) chrakteristischen Ausgangssignal
des Komparators (82) ein Impulsgeber (astabile Kippstufe 83) aktivierbar ist, dessen Hoch-Pegcl-Ausgangssignale
die Bremsdruck-Regelventi-Ic (14 und 16) in deren Rücklaufstellung steuern
(F ig. 6).
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal des Komparators (82) der Differenz der Drücke in der Bremszange
(12) und im Hauptbremszylinder (28) proportional ist, und daß das Tastverhältnis des Impulsgenerators
(83) zur Ausgangsspannung des Komparators (82) proportional ist
16. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß im Rahmen der Vergleichseinrichtung ein Differenzdruckschalter vorgesehen ist.
der, wenn der Druck in der Bremszange (12) größer ist als im Hauptbremszylinder (28), ein Ausgangssignal
definierter Polarität abgibt, mit dem die Druckspeicher-Nachladezyklen
steuerbar sind.
17. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Anstiegsflanke des Ausgangssignals
eines Druckschalters oder Bremslichtschalter-Ausgangssignals, das anzeigt, daß ein Mindestwert
des Druckes im Hauptbremszylinder (28) überschritten bzw. die Bremse betätigt ist, ein das
Lade-Steuerventil (71) in dessen Sperrstellung steuerndes Signal auslösbar ist und mit der abfallenden
Flanke des Druckschalter- bzw. Bremslichtschalter-Ausgangssignals die Aufladung des Druckspeichers
(31) auslösbar ist.
18. Einrichtung nach Anspruch " dadurch gekennzeichnet,
daß als zweites Signa!
fallende Flanke des Ausgangssignals eines Schleppschalters, der, solange die Bremsbetätigungskraft
steigt oder konstant ist, geschlossen ist und ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgibt, ausgelöstes Impulssignal
ausgenutzt ist
19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Nachladezyklen
des Druckspeichers nur in einem definierten, durch einen oberen und einen unteren Grenzwert
beschränkten Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Bremsverzögerung auslösbar
sind.
20. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet,
daß im Rahmen der elektronischen Lade-Steuereinheit (86) der Vortriebs-Regeleinrichtung
(10), die die Aufladung des Druckspeichtrs (3i) aus
einem Pumpenspeicher (26) der Rückförderpumpe (17) bzw. den unter einem Resldruck gehaltenen
E.emszangen (11, 12) nach dem Abfallen des Ausgangssignales eines zur Drucküberwachung im
Hauptbremszylinder (23) vorgesehenen Daickschalters
(43), der auf einen definierten Schwellenwert eingestellt ist, erst dann auslöst, wenn auch der
Bremslichtschalter (46) abgefallen ist und, wenn nach dem Abfallen des Druckschalters (43) der Bremslichtschalter
(46) noch geschlossen ist, der Bremsdruck wieder erhöht wird und der Druckschalter (43)
wieder anspricht, bei Überschreiten seiner Schaltschwelle ein Steuersignal auslöst, das die Bremsdruck-Regelventile
(14 und 16) in ihre Grundstellung ste>".rt, die Absperrung des Druckspeichers (31) gegen
die Bremsleitung (24) vermittelt und die Rückförderung von B •smsflüssigkeit aus einem aufgeladenen
Pumpenspeicher (26) in den Hauptbremszylinder (28) einleitet (Fig. 7).
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufladung eines für eine Vortriubs-Regeleinrichtung an einem
Kraftfahrzeug, das auch mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, als Hilfsdruckquelle vorgesehenen
Druckspeichers, aus dem in Regelphasen der Vortriebs-Regeleinrichtung die Druckbeaufschlagung eines je-
weils zum Durchdrehen neigenden Rades erfolgt, und ' 1 mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.
Eine Einrichtung dieser Art ist in der eigenen, nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 27 301 beschrieben. Bei
dieser Einrichtung wird als Hilfsdruckquelle der Pufferspeicher
einer hydraulischen Lenkhilfe üblichen Aufbaues benutzt, mit der das Fahrzeug ausgerüstet ist,
wobei dieser Pufferspeicher mit Hilfe der Betriebspumpe der Lenkhilfe, z. B. mittels eines Druckschalters gesteuert,
selbsttätig aufladbar ist, derart, daß sein Ausgangsdruckniveau einen definierten Mindestwert nicht
unterschreitet. Da der maximale Ausgangsdruck einer Lenkhilfepumpe in aller Regel deutlich niedriger ist als
der für eine Vortriebs-Regelphase maximal erforderliche Bremsdruck, ist ein Druckübersetzer erforderlich,
der die hydraulische Ankopplung der Hilfsdruckquelle an den Bremskreis der angetriebenen Fahr7eugrädcr
auf dem erforderlichen Druckniveau vermittelt und außerdem die hydraulische Trennung des Lenkhilfekreises
vom Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder bewirkt. In einer Bremsdruckabbauphase der Vortriebsregelung
fördert das dem Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder zugeordnete Rückförderpumpenelement
der Rückförderpumpe des Antiblockiersystems Bremsflüssigkeit in den Hochdruck-Ausgangsraum des
Druckübersetzers zurück, wodurch auch Arbeitsmedium des Lenkhilfekreises zurück in den Pufferspeicher
gepumpt und dieser dadurch wieder zumindest annähernd auf dasjenige Druckniveau aufgeladen wird, das
am Beginn der Vortriebs-Regelphase gegeben war. Eine vollständige Wiederaufladung des Druckspeichers auf
das vor dem Einsetzen der Vortriebs-Regelungsphase gegebene Ausgangsdruckniveau ist jedoch mit Hilfe der
Rückförderpumpe des Antiblockiersystems aiiein, das mit dem aus der ATZ (Automobiltechnische Zeitschrift),
Nr. 5/1979, Franck'sche Verlagshandlung Stuttgart, Seite 4, rechte Spalte, Absatz 2, in Verbindung mit Seite 5,
linke Spalte, Abbildung 11, bekanntem Aufbau vorausgesetzt
sei. nicht möglich; bei einem solchen Antiblokkiersystem sind nämlich die jedem der Bremskreise einzeln
zugeordneten Rückförder-Pumpelemente als nicht selbstansaugende Freikolbenpumpen ausgebildet deren
Förderräume über ein Eingangs-Rückschlagventil an die Rücklaufleitung des jeweiligen Bremskreises und
über ein Auslaß-Rückschlagventil an den dem jeweiligen Bremskreis zugeordneten Ausgangsdruckraum des
Hauptbremszylinders der Bremsanlage angeschlossen sind, in dem in einer Druckabsenkungs-Phase der Antiblockierregelung
Bremsflüssigkeit aus dem der Regelung unterworfenen Bremskreis zurückgepumpt wird.
In einer Regelphase der Vortriebs-Regelung arbeitet die dem Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder
zugeordnete Freikolbenpumpe in den Ausga^sraum des Druckübersetzers bzw. den Druckspeicher der Vortriebs-Regeleinrichtung.
Die Verwendung nicht seibstsaugender Freikolbenpumpen ist deshalb zweckmäßig, damit ein »Leerregeln« der Bremskreise, das zu einer
schlechten Entlüftung der Bremsanlage führen könnte, vermieden wird. Da weiter die Rückschlagventile einen
Öffnungsdruck von ca. 1 bis 2 bar haben, ist es unvermeidlich,
daß nach jedem Druckabsenkungs-Regelvorgang
der Vortriebs-Regelung eine diesem Druck entsprechende Bremsflüssigkeitsmenge in dem der Regelung
unterworfenen Bremskreis eingeschlossen bleibt und nicht in den Speicher zurückgepumpt werden kann,
was Voraussetzung für dessen vollständige Wiederaufladung allein mit Hilfe der Rückförderpumpe wäre.
Die mit jedem Regelvorgang der Vortriebs-Regelung verknüpfte Abnahme des Speicher-Ausgangsdruckes
der Hilfsdruckquelle der Vortriebs-Regelcinrichlung wird bei der Einrichtung gemäß der älteren Patcntanmeldung
mit Hilfe der Betriebspumpe der hydraulischen Lenkhilfe ausgeglichen. Ist eine solche Hilfseinrichtung
am Fahrzeug nicht vorhanden, so muß zur Aufladung eines Druckspeichers, aus dem in Regelphascn der Vortriebs-Regelung
die Bremsen zum Durchdrehen ncigcnder Fahrzeugräder beaufschlagbar sind, natürlich eine
eigene Speicher-Ladepumpe vorgesehen sein, die in diesem
Falle auf einen Ausgangsdruck ausgelegt sein muß, der dem höchsten, für die Beaufschlagung der Radbremsen
bei einer Vortriebs-Regelphase erforderlichen Druckniveau entspricht. Dies gilt sowohl dann, wenn
das Fahrzeug mit einer nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Antiblockiersystem ausgerüstet ist, als auch
dsnn, wenn das Ant!blockiersvstsm nsch dem Ablaß
Prinzip arbeitet, wie z.B. durch die DE-AS 20 49 262 offenbart. Dasselbe gilt sinngemäß auch dann, wenn das
durch die DE-OS 19 01477 bekannte, ebenfalls nach
dem Ablaß-Prinzip arbeitende Antiblockiersystem, bei dem in Regelphasen der Antibiockier-Regelung — um
eine Erschöpfung des Bremsflüssigkeits-Volumens in den den einzelnen Bremskreisen zugeordneten Ausgangsdruckräumen
eines Tandem-Hauptzylinders zu vermeide'.' — die Bremsdruckbeaufschlagung bei einer
geregelten Bremsung aus einem Druckspeicher erfolgt,
mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung kombiniert wäre, als deren Hilfsdruckquelle der Druckspeicher ausgenutzt
wäre, da auch in diesem Fatfe eine auf das hohe
Bremsdruckniveau ausgelegte Speicher-Ladepumpe vorgesehen werden müßte.
Bei jeder der vorstehend erläuterten, möglichen Kombinationen einer Antiblockier-Regeleinrichtung mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung müßte daher für die Aufladung des im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung benötigten Druckspeichers eine eigene Speicher-Ladepumpe und ggf. auch noch ein Druckübersetzer, der das Ausgangsdruckniveau dieser Ladepumpe auf das erforderliche Bremsdruck-Niveau anhebt, vorgesehen sein, was natürlich mit erheblichem technischem Aufwand verknüpft ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne zusätzliche Speicher-Ladepumpe auskommt, damit insgesamt wesentlich einfacher aufgebaut ist und insoweit auch einer rationellen Serienfertigung zugänglich ist, wie dies, für sich allein gesehen, für das hydraulische Stellglied eines nach dem Rückförderprinzip arbeiii-nden, für sich bekannten Antiblockiersystem gilt
Bei jeder der vorstehend erläuterten, möglichen Kombinationen einer Antiblockier-Regeleinrichtung mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung müßte daher für die Aufladung des im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung benötigten Druckspeichers eine eigene Speicher-Ladepumpe und ggf. auch noch ein Druckübersetzer, der das Ausgangsdruckniveau dieser Ladepumpe auf das erforderliche Bremsdruck-Niveau anhebt, vorgesehen sein, was natürlich mit erheblichem technischem Aufwand verknüpft ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne zusätzliche Speicher-Ladepumpe auskommt, damit insgesamt wesentlich einfacher aufgebaut ist und insoweit auch einer rationellen Serienfertigung zugänglich ist, wie dies, für sich allein gesehen, für das hydraulische Stellglied eines nach dem Rückförderprinzip arbeiii-nden, für sich bekannten Antiblockiersystem gilt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten
Merkmale gelöst
Hiernach ist eine einfache, elektronische Lade-Steuereinheit
vorgesehen, die aus einer Verknüpfung eines ersten SignaJs, das anzeigt, daß der Druck im
Druckspeicher unter einen Mindest-Soilwert abgefallen ist mit einem zweiten Signal, das aus einer Betätigung
der Fahrbremse mit einer Mindestkraft resultiert einen Ladesignal-Impuls erzeugt der eine Ankopplung des
Druckspeichers an die zu den Bremsdruck-Regelveniilen,
die den Radbremsen der angetriebenen Fahrzeugräder zugeordnet sind, führende Bremsleitung vermhtelt
diese Bremsleitung gegenüber dem Hauptbremszylinder absperrt das Laufen der Rückförderpumpe und
die Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile in deren Rücklaufstellung vermittelt Dadurch wird der bei einer
Pedalbetätigung des Tandem-Hauptzylinders in dessen dem Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder zugeordneten
Ausgüingsdruckraum herrschende Druck, der weit höher ist als der öffnungsdruck des Eingangs-Rückschlagventils
der für den Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder vorgesehenen Freikolbenpumpe,
gleichst als Ladedruck für diese Freikolbenpumpe
uusgenuuit, der dadurch in jedem Falle die für die vollständige
Aufladung des Druckspeichers erforderliche Bremsflüssigkeitsmenge zugeführt wird. Es Vird somit
weder eine zusätzliche Ladepumpe für den Druckspeicher, noch ein Druckübersetzer benötigt. Der der Einsparung
dieser hydraulischen Funktionselemente gegenüberstehende Mehraufwand hinsichtlich der elektronischen
Speicher-Ladesteuereinheit ist gering, da diese Lade-Steuereinheit, ohne nennenswerte Mehrkosten
/u verursachen, in die elektronische Steuereinheit flor AnliHlnpWpr- nnrl Vr»rtrii»hcr/»cT*»IiincT ίπϊ£σΓΪ5Γί WCT-
den kann.
Die gemäß Anspruch 2 vorgesehene, zeitverzögerte Einleitung von Speicher-Ladevorgängen hat den Vorteil,
daß zunächst einmal die Bremswirkung eintritt, bevor der in die Bremsleitung des Bremskreises der angetriebenen
Fahrzeugräder eingekoppelte Druck zur Aufladung des Druckspeichers ausgenutzt wird. Der die
Nachladung des Druckspeichers steuernde Ladesignal-Impuls kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3
auf einfache Weise erzeugt werden.
Durch die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 ist angegeben, vie durch einen Impuls-gesteuerten Ablauf der
Ladezyklen eine in Kauf zu nehmende Beeinträchtigung der Bremswirkung im Bremskreis der angetriebenen
Fahrzeugräder hinreichend niedrig gehalten werden kann, wobei ein im Sinne eines bestmöglichen Kompromisses
geeignetes Tastverhältnis der Steuerimpulse experimentell auf einfache Weise ermittelbar ist.
Durch eine gemäß Anspruch 6 vorgesehene Begrenzung der Auslösbarkeit von Ladezyklen auf einen durch
einen unteren und einen oberen Druckgrenzwert im Hauptbremszylinder beschränkten Wertebereich, der
z.B. zwischen 10 und 40 bar liegt, ist einerseits eine
wirksame Aufladung des Druckspeichers sichergestellt und andererseits gewährleistet, daß im Falle einer mit
hohem Bremsdruck verlaufenden Vollbremsung die Bremswirkung nicht durch in die Bremsphase eingeschachtelte
Ladezyklen beeinträchtigt werden kann.
Entsprechendes gilt sinngemäß auch für durch die Merkmale des Anspruchs 7 umrissene und durch diejenige
der Ansprüche 8 und 9 näher spezifizierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung, bei
der die Aufladung des Druckspeichers erst in der letzten Phase des Bremsvorgangs bzw. des Druckabbaues im
Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder eingeleitet wird.
Durch die Merkmale des Anspruchs 10 ist eine für eine rasche und wirksame Aufladung des Druckspeichers
besonders geeignete Gestaltung der Aufladeeinrichtung mit einem gesonderten Lade-Steuerventil angegeben,
in dessen gesperrtem Zustand über ein in einem Bypass-Strömungspfad liegendes Rückschlagventil
im Ladekreis des Druckspeichers weiterhin Bremsdruck aufgebaut werden kann. Bremsflüssigkeit jedoch aus
dem Ladekreis nicht zum Hauptbremszylinder zurückströmen kann.
In Verbindung mit dieser speziellen Gestaltung des hydraulischen Ladekreises ist durch die Merkmale des
Anspruchs 11 eine Ausbildung der Lade-Steuerschaltung
umrissen und durch diejenigen der Ansprüche 12 und 13 näher spezifiziert, die den Vorteil vermittelt, daß
der durch die Aufladung des Speichers erzielte Druckabbau in den Bremszangen des Bremskreises der angetriebenen
Fahrzeugräder in guter, schrittweiser Näherung der vom Fahrer durch eine (langsame oder rasche
Zurücknahme des Bremspedals herbeigeführten Druckabsenkung im Hauptbremszylinder folgt.
Um zu vermeiden, daß aus einer mit der Speicheraufladung verknüpften Bremsflüssigkeitsentnahme aus den
Bremszangen ein unerwünscht rascher Abfall der Bremswirkung resultiert, ist es vorteilhaft, wenn auch
hier, wie gemäß Anspruch 14 vorgesehen, die Ladezyklen mittels eines Impulsgeber-Ausgangssignals zeitlich
gestaffelt sind, wobei im Falle eines fest vorgegebenen Tastverhältnisses der Lade-Steuerimpulse dieses
zweckmäßigerweise derart eingestellt ist, daß in der Mehrzahl der auftretenden Bremssituationen das Ansprechen dsr Fuhrbren<£c ύ^*" Ί\αν\^**^ί\ηΚ*\ΐι*\η rntm^
tung des die Bremse betätigenden Fahrers entspricht.
Durch die Merkmale des Anspruchs 15 ist eine diesbezüglich besonders vorteilhafte Ausbildung der Lade-Steuereinheit
angegeben, durch die das Ansprechverhalten der Fahrbremse nahezu exakt an das Betätigungsverhalten
des Fahrers anpaßbar ist.
Durch die Merkmale des Anspruchs 16 ist eine zur vorerwähnten Ausbildung der Drucksensor- und -vergleichseinrichtung
alternative Gestaltung angegeben, die sich durch einfachen Aufbau und hohe Betriebssicherheitauszeichnet.
Durch die Merkmale der Ansprüche 17 und 18 sind besonders einfache Gestaltungen erfindungsgemäßer
Auflade-Einrichtungen angegeben, bei denen anstelle von Analog-Druckgebern wesentlich einfachere Druckschalter
bzw. Schaltelemente einsetzbar sind.
Vorteilhaft kann es weiter sein, wenn Druckspeicher-Nachladezyklen
nur in einem definierten Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit, z.B. zwischen 10km/h und
40 km/h und/oder der Bremsverzögerung, z. B. zwischen 0,1 g und 03 g auslösbar sind.
Schließlich ist durch die Merkmale des Anspruchs 20 eine mit Zeitverzögerung des Speicher-Ladevorganges
arbeitende Lade-Steuereinheit der Vortriebs-Regeleinrichtung umrissen, die verhindert, daß im Verlauf eines
noch andauernden Bremsmanövers ein Speicher-Ladezyklus ablaufen kann.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Aufladung eines Druckspeichers,
der im Rahmen einer Vortriebs-Regeleinrichtung eines Kraftfahrzeuges als Hilfsdruckquelle eingesetzt
ist,
Fig.2—4 verschiedene Ausbildungen im Rahmen
der Einrichtung gemäß F i g. 1 zur Steuerung der Aufladung des Druckspeichers einsetzbaren elektronischen
Steuereinheit
F i g. 5 eine weitere Ausführungsform einer Druckspeicher-Ladeeinrichtung
in einer der F i g. 1 entsprechenden Darstellung,
Fi g. 6 eine zur Steuerung der Aufladung des Druckspeichers
der Einrichtung gemäß Fig.5 geeignete Steuereinheit und
F i g. 7 eine zusätzliche, insbesondere im Rahmen der Einrichtung gemäß Fig. 1 geeignete elektronische
Steuereinheit.
Die Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen
sei, zeigt in einem vereinfachten Schaltbild den hydraulischen Funktionsteil einer ihrer grundsätzlichen
Ausbildung und Funktion nach als bekannt voraussetzbaren Vortriebs-Regeleinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug,
das auch mit einem hinsichtlich Aufbau und Funktion ebenfalls als bekannt voraussetzbaren Antiblokkiersystem
ausgerüstet ist.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei vorausgesetzt, daß das Fahrzeug einen Hinterachsantrieb habe,
wobei den durch die Bremszangen 11 und 12 repräsentierten Hinterradbremsen ein gemeinsamer Hinterachsbremskreis
zugeordnet ist.
Das Antiblockiersystem ist in der F i g. 1 lediglich durch den dem Hinterachsbremskreis zugeordneten
Teil seines hydraulischen Stellgliedes repräsentiert, der die den Radbremsen 11 und 12 des linken und des rechten
Hinterrades zugeordneten Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 und die als Freikolbenpumpe ausgebildete
Rückförderpumpe 17 umfaßt, deren Eingang 18 über ein Rückschlagventil 19 an die gemeinsame Rücklaufleitung
21 der beiden Bremsdruck-Kegelventile 14 und 16 angeschlossen
ist, das durch Druck in dieser Rücklaufleitung
21 in Öffnungsrichtung beaufschlagbar ist. Der Ausgang
22 der Rückförderpumpe ist über ein Rückschlagventil
23 an die sich zu den Bremsdruck-Regelventilen 14 und
16 hin verzweigende, insgesamt mit 24 bezeichnete Bremsleitung des Hinterachs-Bremskreises angeschlossen,
das durch Druck in der Bremsleitung 24 in Sperr-Richtung beaufschlagbar ist. Außerdem ist im Rahmen
des hydraulischen Stellgliedes 13 an die Rücklaufleitung 21 der Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 ein Pufferspeicher
26 angeschlossen. In der dargestellten Grundstellung der Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 sind die
Bremszangen 11 und 12 über die Durchlaßpfade 27 der Bremsdruck-Regelventile kommunizierend mit der
Bremsleitung 24 verbunden. In dieser Grundstellung der Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 kann z. B. durch
Betätigung des Tandem-Hauptzylinders 28 mittels des Bremspedals 29 oder durch ventilgesteuerten Anschluß
des im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 als Hilfsdruckquelle vorgesehenen Druckspeichers 31 an
die Bremsleitung 24 Bremsdruck in den Bremszangen 11
und 12 aufgebaut werden. Die als 3/3-Wege-Magnetventile ausgebildeten Bremsdruck-Regelventile 14 und
16 sind durch 3A- bzw. 6/4-Steuersignale, die über die
elektrischen Steuerleitungen 32 bzw. 33 ihren Steuermagneten zuführbar sind, in eine Sperr-Stellung und
eine Rücklauf-Stellung gesteuert werden. Sowohl im Rahmen der Antiblockierregelung wie auch im Rahmen
der Vortriebs-Regelung ist die dargestellte Grundstellung der Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 der Druckaufbauphase,
ihre Sperr-Stellung der Druckhaltephase und ihre Rücklauf-Stellung, in der die Bremszangen 11
und 12 alternativ oder gemeinsam über den RöckJaufpfad
34 der Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 an die Rückförderpumpe 17 angeschlossen sind, der Druckabbauphase
zugeordnet, in der mittels der Rückförderpumpe 17 Bremsflüssigkeit aus den Bremszangen 11
und/oder 12 in die Bremsleitung 24 zurückförderbar ist
Die zur Bremsdruck-Regelung im Sinne der Antiblokkier- oder der Vortriebs-Regelung geeigneten Steuersignale
werden von nicht dargestellten elektronischen Steuereinheiten des Antiblockiersystem^ bzw. der Vortriebs-Regeleinrichtung
10 in dem jeweiligen Regeiungszweck entsprechender Folge und Kombination erzeugt.
Im folgenden wird anhand der Fig. 1 icrd der
F i g. 2—4, auf deren Einzelheiten ebenfalls ausdrücklich verwiesen sei, mehr im einzelnen auf die Vortriebs-Regeleinrichtung
10 £.-*wie die zur Aufladung des als Hilfsdruckquelle
eingesetzten Druckspeichers 31 vorgesehene Einrichtung eingegangen.
Der Druckspeicher 31 befindet sich im aufgeladenen Zustand auf einem Druckniveau von ca. 160—200 bar und enthält einen unter diesem Druck stehenden, für die alternative oder gemeinsame Druckbeaufschlagung der Radbremsen 11 und 12 ausreichenden Vorrat von Bremsflüssigkeit, wobei dieser Druckspeicher 31 so dimensioniert ist, daß er sich im Verlauf aufeinander folgender Regelspiele der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 nicht völlig erschöpft.
Der Druckspeicher 31 befindet sich im aufgeladenen Zustand auf einem Druckniveau von ca. 160—200 bar und enthält einen unter diesem Druck stehenden, für die alternative oder gemeinsame Druckbeaufschlagung der Radbremsen 11 und 12 ausreichenden Vorrat von Bremsflüssigkeit, wobei dieser Druckspeicher 31 so dimensioniert ist, daß er sich im Verlauf aufeinander folgender Regelspiele der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 nicht völlig erschöpft.
Zur regelungsgerechten Ankopplung des Druckspeichers 31 an den Bremskreis 11,12,24 der angetriebenen
Fahrzeugräder ist beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein als 3/2-Wcgc-Magnclventil
36 ausgebildetes Umschaltventil vorgesehen, das durch elektrische Ansteuerung über seine Steucrlcilung
37 aus seiner dargestellten Grundstellung, in der der Druckspeicher 31 gegen die Bremsleitung 24 abgesperrt,
diese jedoch über den ersten Durchflußpfad 38 des Umschaltventils 36 mit dem zugeordneten Ausgangsdruckraum
des Tandem-Hauptzylinders 28 verbunden ist, in seine zweite Durchfluß-Stellung steuerbar
ist, in der der Druckspeicher 31 nunmehr über den zweiten Durchflußpfad 39 des Umschaltventils 36 an die
Bremsleitung 24 angeschlossen, der Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders 28 jedoch gegen die
Bremsleitung 24 abgesperrt ist. Mindestens während der Druckabbau-Regelspiele der Vortriebs-Regeleinrichtung
ist über die Steuerleitung 41 durch ein Ausgangssignal ihrer elektronischen Steuereinheit die
Rückförderpumpe 17 aktiviert, die somit in den Druckabbau-Phasen der Vortriebs-Regelung Bremsflüssigkeit
aus der Bremszange 11 und/oder 12, in der jeweils der Druckabbau erfolgt, über die Bremsleitung 24 und den
zweiten DurchfiuGpfad 33 des Umsehalivemiis 36 in den
Druckspeicher 31 zurückpumpt und diesen dadurch wieder auflädt.
Durch diese Mitausnutzung der Rückförderpumpe 17 zur Aufladung des Druckspeichers 31 wird, ichon für
sich allein gesehen, eine wesentliche bauliche Vereinfachung des für die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 insgesamt
erforderlichen hydraulischen Stellgliedes erzielt
Da der Druckspeicher 31, wie einleitend erwähnt, trotz der im Verlauf der Druckabbauphasen erfolgenden
— weitgehenden — Wiederaufladung erschöpfbar ist, muß er mindestens von Zeit zu Zeit unabhängig von
Regelspielen der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 nachladbar sein. Eine zur bedarfsgerechten Wiederaufladung
des Druckspeichers 31 geeignete Einrichtung umfaßt in spezieller Gestaltung einen ersten Druckschalter
42, der den Druck im Druckspeicher 31 überwacht und ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgibt, sobald der Speicherdruck
einen Mindest-Sollwert von z. B. 60 bar unterschreitet
Ein zweiter Druckschalter 43 überwacht den Druck in dem vom Tandem-Hauptzylinder 28 zum
Umschaltventil 36 führenden Abschnitt 44 der Bremsleitung 24 und gibt ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal ab,
sobald dieser Druck einen vorgegebenen Schwellenwert von z. B. 20 bar überschreitet
Eine aus einer Verarbeitung der Ausgangssignale der beiden Druckschalter 42 und 43 und gegebenenfalls des
Ansprech-Ausgangssignals des Bremslichtschalters 46 iüT eine bedarfsgerechte V/iederaufiadung des Druckspeichers
31 geeignete Ansteuersignale für das Umschaltventil 36, die Bremsdruck-Regelventile 14 und 16
und die Rückförderpumpe 17 erzeugende elektronische
Steuereinheit 47 hat in spezieller Ausbildung den aus der F i g. 2 ersichtlichen Aufbau:
Ein 2-Eingangs-UND-Glied 48 empfängt an seinem
einen Eingang 49 das Ausgangssignal des zweiten Druckschalter 43 oder gegebenenfalls das Ansprech-Atwgangssignal
des Bremslichtschalters 46, die anzeigen, daß die Fahrbremse aktiviert ist. An seinem anderen
Eingang 51 empfängt das 2-Eingangs-UND-Glied 48 das Ausgangssignal eines als Sperrglied eingesetzten
weiteren 2-Eingangs-UND-Gliedes 52, das einen negierten
Eingang 53 und einen nicht negierten Eingang 54 hat. An dem nicht negierten Eingang 54 empfängt
dieses zweite UND-Glied das Ausgangssignal des ersten Druckschaiters 42. Solang am negierten Eingang 53
des zweiten UND-Gliedes 52 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal
ansteht, was erst der Fall ist, wenn ein Ladezyklenzählcr
56 einen vorgegebenen End-Zählerstand erreicht hat. ist das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes
ein Hoch-Pegel-Signal und damit auch das Ausgangssignal chs ersten UND-Gliedes 48, wenn an dessen
erstem Eingang 49 gleichzeitig das Hoch-Pege!- Ausgangssignal des zweiten Druckschalters 43 ansteht.
Mit dem somit aus der UND-Verknüpfung der Ausgangssignale
der beiden Druckschalter 52 und 63 resultierenden Hoch-Pegel-Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes
48 wird die Rückförderpumpe 17 des hydraulischen Stellgliedes 13 der Vortriebs-Regeleinrichtung
10 bzw. des Antiblockiersystems aktiviert.
Durch das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes 48 wird ein Impulsgenerator 57 angeregt, der Hoch-Pegcl-Ausgangsimpulse
vorgegebener Frequenz und vorgegebenen Tastverhältnisses erzeugt Mit den Ausgangsimpulsen
dieses Impulsgenerators 57 werden die Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 jeweils in ihre
Rücklaufstellung gesteuert und das Umschaltventil 36 erregt Die Vortriebs-Regeleinrichtung 10 wird somit,
ausgelöst durch eine Betätigung der Fahrbremse und das Anzeigcsignal, daß der Druck im Druckspeicher zu
niedrig ist. periodisch in Druckabbauphasen ·~ üert,
in deren Verlauf Bremsflüssigkeit mittels der tvuckfördcrpumpe
17 aus den Bremszangen 11 und 12 in den Druckspeicher 31 gefördert und dieser auf seinen
Druck-Sollwert aufgeladen wird. Dabei wird ausgenutzt, daß die Bremszangen während der zeitlich zwischen
die Druckabbau- bzw. Ladephasen geschachtelten Bremsphasen, in denen der Druck in der. Bremszangen
11 und 12 aufgebaut wird, eine beträchtliche Menge,
in praxi einige Kubikzentimeter, unter diesem Bremsdruck stehende Bremsflüssigkeit aufnehmen und somit
ihrerseits als Druckspeicher wirken, dessen Druckniveau hoch genug ist um den Öffnungsdruck des eingangsseitigen
Rückschlagventils 19 der Rückförderpumpe 17 zu überwinden und eine für die wirksame
Aufladung des Druckspeichers 31 hineinreichende Bremsflüssigkeitsmenge an die Rückförderpumpe abzugeben.
Die Folge der mittels der Steuereinheit 47 ausgelösten Ladezyklen wird beendet wenn entweder das Abfallen
des Ausgangssignals des ersten Druckschaiters 42 anzeigt daß der Speicher 31 aufgeladen ist und/oder die
Bremsung beendet wird, angezeigt durch das Abfallen des Ausgangssignals des zweiten Druckschalters 43
oder das Abfallen des Bremslichtschalter-Ausgangssignals oder wenn der die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators
57 zählende Ladezyklenzähler 56 seinen Endzählersund erreicht hierauf ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal
abgibt das zu einem Abfallen des Ausgangssignals des zweiten UND-Gliedes 52 und damit
auch zum Abfallen des Ausgnngssignals des ersten UND-Gliedes 48 und als Folge davon zur Abschaltung
der Rül'kfördcrpumpo 17 führt. Der Zyklcnzählcr 56 ist
durch das Ansprcchsignal des Brcmslichtschaiters 46 zurücksetzbar, so daß für die Beendigung aller durch
eine Betätigung der Fahrbremse ausgelösten Ladezyklenfolgen derselbe End-Zählerstand des Zyklenzählers
56 maßgeblich ist, sofern die Ladezyklen nicht schon ίο vorher durch das Abfallen der Druckschalter-Ausgangssignale
beendet worden sind.
Bei der vorstehend erläuterten Steuerung der Ladezyklen ist ein typischer Wert des Tastverhältnisses der
die Lade- und Bremsphasen auslösenden Impulse des Impulsgenerators 57 1:2, wobei das Ladeintervall ca.
0,2 see beträgt und damit auch das Bremsintervall. Es versteht sich, daß für verschiedene Fahrzeugtypen die
ontimnlp F.in<;fplliing H'??cs Tasiverhaltnisses durch gezielte
Versuche ermittelbar ist.
Bei der insoweit beschriebenen Steuerung der Ladezyklen können diese sowohl innerhalb der Druckaufbau-
wie auch innerhalb der Druckabbauphase eines Bremsvorganges ablaufen. In solchen Fällen muß eine
gewisse wenn auch geringfügige Reduzierung der Bremswirkung in Kauf genommen werden. Um in kritischen
Fahrsituationen, in denen ein hoher Bremsdruck erforderlich ist, z. B. bei einer sogenannten Vollbremsung,
zu gewährleisten, daß Ladezyklen die Bremswirkung nicht beeinträchtigen können, ist vorgesehen, daß
bei Bremsdrücken, die z. B. größer als 60 bar sind, Speicher-Ladezyklen
nicht mehr ausgelöst werden können.
Dies kann durch eine spezielle Gestaltung des den Druck im Tandem-Hauptzylinder 28 überwachenden
Druckschalters 43 erreicht werden, derart, daß dieser ein erstes Ausgangssignal abgibt, wenn ein Bremsdruck
von z. B. 10 bar erreicht ist, wobei das Anstehen dieses
Signals als Bedingung dafür ausgenutzt ist, daß Speicher-Ladezykien ablaufen können, und daß dieser
Druckschalter 43 ein zweites Signal erzeugt wenn der Druck im Tandem-Hauptzylinder größer als z. B. 40 bar
ist und das Anstehen dieses Signals als Bedingung dafür benutzt wird, daß Speicher-Ladezyklen nicht mehr ablaufen
können. Eine geeignete Möglichkeit kanu auch darin bestehen, einen dritten Druckschalter vorzusehen,
der bei dem oberen Schwellenwert 40 bar ein entsprechendes, den Ablauf von Ladezyklen verhinderndes Signal
abgibt Ein im dargelegten Sinne geeigneter Druckschalter könnte auch so ausgebildet sein, daß er nur im
Bereich zwischen ca. 10 bar und ca. 40 bar ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal
abgibt, <ils Bedingung dafür, daß Speicher-Ladezyklen ablaufe-i können.
In der F i g. 3 ist eine weitere zur Steuerung der Aufladung des Druckspeichers 31 geeignete elektronische
Steuereinheit 58 dargestellt. Sie umfaßt ein 2-Eingangs-UND-Glied 59, das als Eingangssignale die Ausgangssignale
der beiden Druckschalter 42 und 43 der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 gemäß Fig. 1 empfängt Dem
UND-Glied 59 ist ein Differenzierglied 61 nachgeschaltet, diesem eine bezüglich negativer Ausgangssignale in
Durchlaßrichtung gepolte Diode 61 und dieser wiederum ein abfallverzögertes Zeitglied 63. Mit dem Ausgangssignai
des Zeitgliedes 63 werden das Umschaltventil 36 in dessen den Druckspeicher 31 mit der Bremsleitung
24 verbindende Schaltstellung, und die Bremsdruck-Regelventile
14 und 16 in deren Rücklaufstellung gesteuert und gleichzeitig die Rückförderpumpe 17 aktiviert
Da bei der in der F i g. 3 wiedergegebenen Ausbildung der Steuereinheit 58 das Zeitglied 63 mit der
abfallenden Ranke des Hoch-Pegel-Aurgangssignals
des Druckschalters 43 ausgelöst wird, wird hierbei der
Ladevorgang des Speichers 31 erst in der letzten Phase
des Druckabbaues im Tandem-Hauptzylinder 28 eingeleitet, d. h, nachdem der Fahrer die Fußkraft praktisch
vollständig zurückgenommen hat und der Bremsvergang gleichsam abgeschlossen ist Der Ladevorgang
wird nach der durch die Verzögerungszeit des Zeitgliedes 63 bestimmten Zeitspanne beendet Typische Beträge
dieser Zeitspanne liegen zwischen 0,2 und 0,5 see.
Um zu vermeiden, daß nach einem erstmaligen Abfallen des den Druck im Tandem-Hauptzylinder 28
überwachenden Druckschalters 43 durch eine mit mäßiger Pedalkraft wiederholte Betätigung der Fahrbremse,
die zu einem im 10-bar-Bereich liegenden Druckaufbau
im Tandem-Hauptzylinder 28 führt wiederholte Druckspeicher-Nachladezyklen
eingeleitet werden, ist es zweckmäßig, wenn nach einem erstmaligen Abfallen des Ausgangssignals des Druckschalters 43 wiederum eine
Begrenzung der nachfolgend möglichen Ladezylden vorgenommen wird. Eine zu diesem Zweck geeignete
Steuereinheit 65 ist in der F i g. 4 dargestellt Ihr Aufbau entspricht im wesentlichen demjenigen der Steuereinheit
58 gemäß F i g. 3. Sie umfaßt zusätzlich einen Zyklenzähler 64 und ein UND-Glied 66 mit einem negierten
Eingang 67, an dem das End-Zählerstands-Signal des Zyklenzählers 64 empfangen wird. An seinem anderen
Eingang empfängt das UND-Glied 66 das Ausgangssignal des zweiten Druckschalters 43. Der Ausgang des
UND-Gliedes 66 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 59 verbunden. Der Zyklenzähler 64 ist
wiederum durch das Ansprechsignal des Bremslichtschalters 46 zurücksetzbar.
Die in der F i g. 5 dargestellte Vortriebs-Regeleinrichtung 70 entspricht in ihrem Aufbau weitgehend derjenigen
gemäß F i g. 1. Demgemäß sind bau- und funktionsgleiche
Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen belegt.
Im Unterschied zur Einrichtung 10 gemäß F i g. 1 umfaßt
die Einrichtung 70 gemäß F i g. 5 ein zusätzliches, als Lade-Steuerventil ausgebildetes Sperrventil 71, das
als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist. Das Umschaltventil
36 ist bei der Vortriebs-Regeleinrichtung 70 lediglich noch zur regelungsgerechten Ankopplung des
Druckspeichers 31 an das hydraulische Stellglied 13 der
Vortriebs-Regeleinrichtung ausgenutzt.
In der dargestellten Grundstellung der beiden Ventile 36 und 71 ist der Tandem-Hauptzylinder 28 über den
ersten Durchlaßpfad 38 des Umschaltventils 36 und den Durchlaßpfad 72 des Sperrventils 71 mit dem zu den
Bremsdruck-Regelventilen 14 und 16 weiterführenden Abschnitt 73 der insgesamt wiederum mit 24 bezeichneten
Bremsleitung verbunden. Im Nebenschluß zu dem Sperrventil 71 liegt ein Rückschlagventil 74. das, wenn
der Druck in dem weiterführenden Abschnitt 73 der Bremsleitung 24 höher ist als in dem zum Sperrventil 71
führenden Zweig derselben, in Sperr-Richtung beaufschlagt ist. Von dem weiterführenden Abschnitt 73 der
Bremsleitung 24 zweigt die zum Druckspeicher 31 führende Ladeleitung 76 ab, in der ein Rückschlagventil 77
liegt, das, wenn der Druck in der Ladeleitung 76 größer ist als im Druckspeicher 31, in Öffnungsrichtung beaufschlagt
ist.
Im weiteren Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist zusätzlich zu dem den Ausgangsdruck
des Tandem-Hauptzylinders 28 überwachenden Druckschalter 43 ein Druckgeber 78 vorgesehen, der ein zum
Druck im Tandem-Hauptzylinder 28 proportionales Ausgangssignal abgibt An eine der beiden, zu den
Bremszangen 11 oder 12 führenden Druckleitungen, z. B. d;e Druckleitung 75, ist ein zweiter Druckgeber 79
angeschlossen, der ebenfalls ein Druck-proportionales Ausgangssignal abgibt
Die in Verbindung mit der Vortriebs-Regeleinrichtung 70 zur Steuerung der Aufladung des Druckspeichers
31 vorgesehene elektronische Steuereinheit 80 ist in der F i g. 6 dargestellt, auf deren Einzelheiten wiederum
ausdrücklich verwiesen sei.
Die Steuerschaltung 80 umfaßt ein 2-Eingangs-UND-Glied
81, dem als Eingangssignale das Ausgangssignal des ersten, den Druck im Druckspeicher 31 überwachenden
Druckschalter 42 und das Ausgangssignal des zweiten Druckschalters 43 zugeleitet sind. Durch das
Hoch-Pegel-Ausgangssignal des UND-Gliedes 81 ist das Lade-Steuerventil 71 in seine Sperr-Stellung gesteuert
Die Ausgangssignale der beiden Druckgeber 78 und 79 werden mittels eines !Comparators 82 ständig miteinander
verglichen. Bei Ungleichheit der beiden Ausgangssignale bzw. Drücke in der Bremsleitung 24 bzw.
der Druckleitung 79 der überwachten Bremszange 12 ist das Ausgangssignal dieses !Comparators 82 ebenfalls ein
Hoch-Pegelsignal, mit dem die Bremsdruck-Regelventi-Ie
in ihre Rücklaufstellung steuerbar sind, in der die Rückförderpumpe 17 über die Ladeleitung 76 und das
Rückschlagventil 77 den Druckspeicher 31 auflädt
Wenn das Lade Steuerventil 71 in seine Sperr-Stellung gesteuert ist, kann zwar über das im Nebenschluß
dazu liegende Rückschlagventil 74 Bremsdruck aufgebaut werden, ein Zurückströmen von Bremsflüssigkeit
zum Tandem-Hauptzylinder 28 ist jedoch nicht möglich. Dies bedeutet wiederum, daß für die jeweiligen Nachladezyklen
der den Bremszangen 11 und 12 und den mit diesen kommunizierenden Teilen der Hydraulik-Einheit
gespeicherte Druck bzw. Bremsfiüssigkeiisvorrat für
die Nachladung des Druckspeichers 31 voll zur Verfügung steht
Der Komparator 82 vermittelt einen ständigen Druckvergleich, wodurch der Druckabfall im Verlauf
der Nachladezyklen schrittweise dem Druckabfall eines normalen Bremsvorganges, gleichsam in der Art einer
Bremsentreppenfunktion, angenähert ist. Dabei ist es jedoch möglich, daß der Druckabfall, z. B. während des
ersten Nachladezyklus so stark ist, daß die Bremswirkung an der Hinterachse schlagartig reduziert wird.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es zweckmäßig, wenn
mit dem Ausgangssignal des !Comparators 82 ein Impulsgenerator 83, ζ. B. ein astabiler Multivibrator, angesteuert
wird, der mit seinen mit bestimmter Impulsfolgcfrequenz abgegebenen Hoch-Pegel-Ausgangsimpulsen
die Nachladezyklen steuert. Dabei ist es weiter zweckmäßig, wenn das Tastverhältnis des Impulsgeber-Ausgangssignals
der Ausgangsspannung des !Comparators 82 proportional ist, die ihrerseits der überwachten
Druckdifferenz proportional ist. Durch die impulsförmige Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile 14 und 16
mittels des Impulsgenerators 83 mit steuerbarem Tastverhältnis wird ein Verlauf des Druckabfalls erzielt, der
dem vom Fahrer subjektiv erwarteten Abfall bestmöglich entspricht, wobei, wenn der Fahrer die Pedal-Bctätigungskraft
plötzlich aufhebt, der Druckabfall schneller erfolgt, als wenn der Fahrer die Fußkrafl allmählich
zurücknimmt.
Eine Variante der Vortriebs-Regeleinrichtung 70 gemäß
Fig.5 bzw. ihrer Einrichtung zur Aufladung des
Druckspeichers 31 kann darin bestehen, daß, wenn der
Bremslichtschalter 46 oder der Druckschalter 43 bei Er-
reichen eines Druckschwellenwertes schließt und damit ein Ausgangssignal abgibt, das Ladesteuerventil 71 in
seine Sperrstellung gesteuert wird, so daß zwar Druck aufgebaut, nicht aber Bremsflüssigkeit £>us den Bremszangen
11 und 12 im Tandem-Hauptzylinder 28 zurückströmen kann. Erst wenn dann der Druckschalter
43 bzw. der Bremslichtschalter 26 wieder öffnet was beim Unterschreiten des genannten Druckschwellenwertes
der Fall ist, wird der Nachladevorgang ausgelöst Dabei ist jedoch zu beachten, daß in der Zeitspanne
zwischen dem Aufheben der Betätigungskraft am
Bremspedal 29 bis zum Unterschreiten des Ansprech-Schwellenwertes des Druckschalters 43 bzw. dem Abfallen
des Bremslichtschalters 46 die volle Bremskraft an den Bremszangen 11 und 12 erhalten bleibt mithin noch
gebremst wird, wenn der Fahrer schon längst nicht mehr bremsen will. Der Vorteil dieser Variante besteht
jedoch darin, daß der Druckgeber 78 und auch der zweite Druckgeber 79 entfallen können.
Als Alternative zur Steuereinheit 80 gemäß F i g. 6 kann anstelle des (Comparators 82 auch ein Differenz-Druckschalter
vorgesehen werden, dessen Druckräume mit dem Ausgangsdruck des Tandem-Hauptzylinders 28
und der überwachten Bremszange 12 beaufschlagt sind. Dieser Differenz-Druckschalter erzeugt ein elektrisches
Ausgangssignal, sobald der Druck an der Bremszange 12 größer ist als im Tandem-Hauptzylinder 28, wobei
mit diesem Signal des Differenz-Druckschalters jeweils ein Nachladezyklus für den Druckspeicher 31 eingeleitet
-.vird, der beendet wird, wenn die überwachten Drükke
wieder ausgeglichen sind. Dieses Spiel wiederholt sich entlang der abfallenden Kurve des Bremsdruckverlaufs
jr nach Trägheit und Vorspannung des Differenz Druckschaliers
dann einige Male. Auch bei dieser Ausbildung einer Steuereinheit kann auf Analog-Druckgeber
7S und 79 verzichtet werden, und dsr Aufbau der
elektronischen Steuereinheit wird einfacher.
Anhand der in der F i g. 7. auf deren Einzelheiten wiederum
ausdrücklich verwiesen sei, im Schaltbild wiedergegebenen Steuereinheit 86 soll im folgenden eine weitere
mögliche Betriebsvariante der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 gemäß F i g. 1 erläutert werden. Zweck der
Sicuereinheit 86 ist eine Steuerung der Ladezyklen derart,
daß der Druckspeicher 31 nur dann aufgeladen werden kann, wenn sichergestellt ist, daß nicht gleichzeitig
gebremst werden muß. Unter der Voraussetzung, daß der Speicher 31 ladebedürftig ist, angezeigt durch das
Hoch-Pegel-Ausgangssignal des Druckschalters 42. arbeitet
die dargestellte Steuereinheit 86 wie folgt:
Bei Betätigung der Bremse wird an dem /weiten Druckschalter 43. sobald dessen Schaltschwelle überschritten
ist. ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgegeben, das in der F i g. 7 durch den Impuls 87 repräsentiert
ist. Ein Diffcrenzierglied 88 gibt mit dem Auslesen des
Ausgangssignals 87 einen positiven Nadelimpuls 89 ab, der über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode 91 zu
einem 2-Eingangs-UND-Glied 92 gelangt, das als zweites
Eingangssignal das Ausgangssignal eines /?S-Flipl'iops
93 empfängt, gegebenenfalls mit geringfügiger Abfallverzögerung, angedeutet durch ein abfallverzögcrlcs
Zeitglied 94. Das Flip-Flop 93 ist noch nicht gescl/.l
und gibt demzufolge an das nachgeschaltete 2-Eingangs-UND-Glied
96 auch noch kein Ausgangssignal ab. Mit dem durch das Abfallen des Ausgangssignalimpulses
87 des zweiten Druckschalters 43 ausgelösten negativen Nudclimpuls 97 wird nun das /?S-Flip-Flop 93
gesetzt. Durch eine UND-Verknüpfung des Äusgangssignals des Ä5-Flip-Flops 93 mit dem Hoch-Pegel-Ausgangssignal
des ersten, den Speicherdruck überwachenden Druckschalters 42 mittels des UND-Gliedes 96 werden
die Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 in ihre Rücklaufstellung gesteuert und das Umschaltventil 36 in
seine zweite Durchfluß-Stellung umgeschaltet In der Rücklaufstellung der Bremsdruck-Regelventile 14 und
16 ist der Pumpenspeicher 26 der Rückförderpumpe 17 mit den Bremszangen 11 und 12 kommunizierend verbunden
und kann aus diesen Bremsflüssigkeit aufnehmen. Da bislang die Rückförderpumpe 17 noch nicht
aktiviert ist wird auch noch nicht Bremsflüssigkeit in den Druckspeicher 31 gefördert Wird nunmehr die zur
Betätigung der Fahrbremse aufgebrachte Fußkraft zurückgenommen, wobei das in der F i g. 1 durch den
Hoch-Pegel-impuls 98 repräsentierte Ausgangssignal des Bremslichtschalters 46 abfällt so wird mit dessen
abfallender Flanke 99 mittels eines Differenzie^liedes
101 und eines Inverters 102. sowie über ein 2-Eingangs-ODER-Glied
103 und ein abfallverzögertes Zeitglied 104 die Rückförderpumpe 17 angesteuert In diesem Betriebszustand
der Steuereinheit 86 bzw. der Vortriebs-Regeleinrichtung 10 wird sowohl aus dem Pufferspeicher
26 wie auch aus den Bremszangen 11 und 12 Bremsflüssigkeit in den Druckspeicher 31 zu dessen
Aufladung zurückgefördert Mit dem in der Fig.7
durch den Hoch-Pegel-lmpuls 106 repräsentierten Ausgangssignal
des Zeitgliedes 104 wird über ein weiteres Zeitglied 107, das als anstiegsverzögertes Zeitglied ausgebildet
ist und über ein zweites 2-Eing?ngs-ODER-Glied 108 das /?S-Flip-Flop 93 zurückgesetzt, mit der
Folge, daß die Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 und das Umschaltventil 36 wieder in ihre Grundstellung abfallen.
Wird im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Bremsvorgang der Bremsdruck wieder erhöht, bevor der Brernsiichtschaiter 46 abgefallen ist. wird wegen der UND-Verknüpfung des Ausgangssignals des noch gesetzten RS-Flip-Flops 93 mit dem positiven Nadelimpuls 109 des Differenziergliedes 88, der beim erneuten
Wird im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Bremsvorgang der Bremsdruck wieder erhöht, bevor der Brernsiichtschaiter 46 abgefallen ist. wird wegen der UND-Verknüpfung des Ausgangssignals des noch gesetzten RS-Flip-Flops 93 mit dem positiven Nadelimpuls 109 des Differenziergliedes 88, der beim erneuten
Überschreiten der 10-bar-Druckschwelle des zweiten
Druckschalters 43 ausgelöst wird, über das erste ODER-Glied 103 die Rückförderpumpe 17 ebenfalls angesteuert
Gleichzeitig wird durch das ebenfalls nadelimpulsförmige Ausgangssignal 111 des UND-Gliedes 92 das
RS- Flip- Flop 93 zurückgesetzt, so daß auch in diesem Falle die Bremsdruck-Regelventile 14 und 16 und das
Umschaltventil 36 in ihre Grundstellung abfallen. Die Rückförderpumpe 17 fördert nun Bremsflüssigkeit aus
dem noch aufgeladenen Pufferspeicher 26 · ι den Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder zurück, so daß
bei eir:m wie vorstehend erläuterten Bremsvorgang, d. h., wenn nach eir.em anfänglichen Zurücknehmen der
Bremskraft diese wieder erhöht wird, im Rahmen ein und desselben Bremsvorganges — d. h., wenn der
Bremslichtschalter 46 noch nicht abgefallen war — in dem Bremskreis das volle Bremsflüssigkeitsvolumen zur
Verfügung steht.
Abschließend sei noch auf eine weitere Variante der Vortriebs-Regeleinricntung gemäß F i g. 1 eingegangen:
Zur Umsteuerung des Umschaltventils 36 kann auch ein sogenannter Schleppschalter eingesetzt werden, der
bei einer Betätigung des Bremspedals 29 geschlossen wird und so lange geschlossen bleibt, wie der Fahrer die
Fußkraft am Bremspedal 29 steigert oder konstant hält und wieder öffnet, sowie der Fahrer die Fußkraft zurücknimmt.
Dadurch wird folgendes erreicht:
Bei geschlossenem Druckschalter 42 können Nachladezyklen erst dann stattfinden, wenn der Schleppschal-
17 18
ler, nachdem er einmal geschlossen war, wieder öffnet,
d. h. ein Nachladezyklus wird nur mit der abfallenden
Flanke des Schleppschalter-Ausgangssignals ausgelöst. Diese Art der Steuerung von Nachladezyklen ist mit
geringem technischem Aufwand realisierbar.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
to
15
20
25
30
35
50
55
CO
65
Claims (11)
1. Einrichtung zur Aufladung eines für eine Vortriebsregeleinrichtung
an einem Kraftfahrzeug, das auch mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist,
als Hilfsdruckquelle vorgesehenen Druckspeichers, aus dem in Regelphasen der Vortriebsregeleinrichtung
die Druckbeaufschlagung eines jeweils zum Durchdrehen neigenden Rades erfolgt, wobei für
das Antiblockiersystem vorgesehene, den Radbremsen der angetriebenen Fahrzeugräder einzeln zugeordnete,
in eine Druckaufbau-, eine Druckhalte- und eine Druckabbaustellung steuerbare Bremsdruckregelventile
und die als Freikolbenpumpe ausgebildete Rückförderpumpe des Antiblockiers?. stems für die
Vortriebsregeleinrichtung zweckanalog mit ausgenutzt und mittels einer elektronischen Steuereinheit
im Sinne der Vortriebsregelung ansteuerbar sind, wobei weiter tier Druckspeicher in Regelphasen der
Voririebsregeieinrichiung füiltcis einer Kriagnetventilanordnung
an den Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder angekoppelt, dieser aber vom
Hauptbremszylinder der Bremsanlage des Fahrzeugs abgekoppelt ist, und wobei eine Speicher-Ladeeinrichtung
vorgesehen ist, dif unter Mitwirkung der Rückförderpumpe die Aufladung des Druckspeichers
auf einen vorgegebenen Mindest-Ausgangsdruck vermittelt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckspeicher (31) als Hochdruckspeicher ausgebildet ist. der auf den für die Druckbeaufschlagung
der Radbremsen (19 und 2i \ maximal erforderlichen
Druck von 160 bis 200 bar aufladbar ist, daß während der Druckaufbau-, Oruclrhalte- und Druckabbauphasen
der Vortriebsregelung die Magnetven- ».■!anordnung {36; 36, 71) in ihre erregte Stellung gesteuert
ist, in der der Druckspeicher (31) direkt an die zu den Bremsdruck-Regelventilen (14 und 36)
führende Druckleitung (24; 24, 73) angeschlossen, der Hauptbremszylinder (28) jedoch gegen diese ab- «to
gesperrt ist, daß eine Lade-Steuereinheit (47; 58; 65) vorgesehen ist, die aus einer Verknüpfung eines ersten
Signals, das anzeigt, daß der Druck im Druckspeicher (31) unter einen Mindestsollwert abgefallen
ist, mit einem zweiten Signal, das aus einer Betätigung der Fahrbremse mit einer Mindestkraft resultiert,
mindestens einen Ladesignalimpuls erzeugt, der eine Ankopplung des Druckspeichers (31) an die
zu den Bremsdruck-Regelventilen (14 und 16) führende Bremsleitung (24). deren Absperrung gegenüber
dem Hauptbremszylinder (28), das Laufen der Rückförderpumpe (17) und die Ansteuerung der
Bremsdruck-Regelventile (14 und 16) in deren Rücklaufstellung vermittelt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ladesignalimpuls mit einer Zeitverzögerung gegenüber der Betätigung der Fahrbremse
ausgelöst wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß als zweites Signal das
Ausgangssignal des Bremslichtschalters (46) oder das Ausgangssignal eines auf Druckerhöhung im
Hauptbremszylinder (28) oder in der von diesem ausgehenden Bremsleitung (24) ansprechenden
Druckwächter (43) ausgenutzt ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in zeitlichem
Abstand aufeinanderfolgende Ladezyklen durch die Ausgangsimpulse eines Ladeimpulsgebers
(astabiler Multivibrator (57)) gesteuert sind, der durch das Ausgangssignal eines Zwei-Eingangs-UND-Gliedes
(48) aktiviert ist, das als sein eines Eingangssignal das Ausgangssignal des an den
Druckspeicher (31) angeschlossene« Druckschalters (42) und als weiteres Eingangssignal das aus der Betätigung
der Fahrbremse resultierende Anzeigesignal empfängt (F i g. 2).
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zyklenzähler (56) vorgesehen ist,
der auf eine definierte Zahl von Ladezyklen eingestellt ist und nach deren Ablauf ein Ausgangssignal
an ein Sperrglied (52) abgibt, das hierauf einen der beiden Eingänge des Zwei-Eingangs-UND-Gliedes
(48) sperrt, und daß dei Zyklenzähler (56) durch das
Abfallen des Bremslichtschalter-Ausgangssignal oder das Ausgangssignal des zweiten Druckschaiters
(43) zurückgesetzt wird.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Απερ,-üche, dadurch gekennzeichnet, daS Druckspeicher-Ladezyklen
nur innerhalb eines durch einen unteren Grenzwert von z. B. 10 bar und einen
oberen Grenzwert von z. B. 40 bar begrenzten Wertebereiches des Druckes im Hauptbremszylinder
(28) bzw. der Bremsleitung (24) a'isgelöst werden.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
Druckspeicher-Ladezyklen nur unterhalb eines oberen Grenzwertes des Druckes von ca. 20 bar im
Hauptbremszylinder (28) ausgelöst werden.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der abfallenden Flanke des Ausgangssignals eines Zwei-Eingangs-UND-Gliedes
(59V dem als Eingangssignal das Ausgangssignal des Druckwächters (42) des Druckspeichers (31) und
das Ausgangssignal eines Druckschalters (43) zugeleitet sind, der sein Hoch-P-°geI-A.^gangssignal erzeugt,
wenn der Druck höher ist als der vorgegebene Schwellenwert, ein abfallverzög"ertes Zeitglied (63)
angesteuert ist, dessen Ausgangssignal als Ladesignal die Rückförderpumpe (17) aktiviert, die Bremsdruck-Regelventile
(14 und 16) in deren Rücklaufstellung steuert, sowie die Ankopplung des Druckspeichers
(31) an die Bremsleitung (24) und deren Absperrung gegen den Hauptbremszylinder (28)
auslöst(Fig. 3).
9. Einrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß durch die abfallende Flanke des Ausgangssignals
des UND-Gliedes (59) ein auf eine definierte Zyklenzahl einstellbarer Zyklenzähler (64) ansteuerbar
ist, dessen End-Zählerstandssignal ein Sperrglied (66) ansteuert, das mit dem End-Zählcrstandssignal
einen der Eingänge des UND-Gliedes (59)sperrt(F ig.4).
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von
dem Umschaltventil (36) zu den Bremsdruck-Regelventilen (14 und 16) weiterführende Bremsleitung
mittels eines zweiten Magnetventils (71), dessen Grundstellung die Durchlaßstellung und dessen erregte
Stellung die Sperrstellung ist, durch das Lade-Stcucrsignal
gesteuert abspcrrbar ist, daß zu diesem zweiten Magnetventil (71) ein Bypaß vorgesehen isl,
in dem ein durch Druck im Hauptbremszylinder (28) in Öffnungsrichtung beaufschlagbares Rückschlagventil
(74) angeordnet ist, und daß der Druckspei-
eher (31) über eine Lade-Druckleitung (76), die zwischen
dem zweiten Magnetventil (71) und den Bremsdruck-Regelventilen (14 und 18) von der diese
miteinander verbindenden Bremsleitung (24, 73) abzweigt und inii einer durch den Speicherdruck in
Sperrstellung beaufschlagbares Rückschlagventil (77) versehen ist, aufladbar ist, wenn das zweite Magnetventil
(7I) in seine Sperrstellung gesteuert ist
(F ig. 5).
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß eine auf die Differenz der Drücke in der Bremszange (11 oder 12) mindestens eines der
angetriebenen Fahrzeugräder und im Hauptbremszylinder (28) ansprechende Vergleichseinrichtung
(82) vorgesehen ist, die, wenn der Druck in der überwachten Bremszange (12) größer ist als im Hauptbremszylinder
(28), ein die Bremsdruck-Regelventile (14 und 16) in deren Rücklaufstellung steuerndes Signal
auslöst und die Rückförderpumpe (17) akti-
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