DE3632630A1 - Blockierschutzvorrichtung fuer fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blockierschutzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In jüngerer Zeit sind verschiedene Arten von Blockierschutz­ vorrichtungen für Fahrzeuge mit wenigstens einem Rad und einer Bremse für dieses Rad entwickelt worden, so daß durch Regelung des Bremsdruckes in Abhängigkeit vom Schlupf­ zustand des Rades das Bremsverhalten verbessert und ein Blockieren des Rades verhindert werden kann. Bei diesen Systemen werden das Blockieren oder die Bewegungszustände des Rades, beispielsweise die Verzögerung, der Schlupf und die Beschleunigung, mit Hilfe einer Steuereinheit ermittelt, die Abtastsignale von an den einzelnen Rädern angeordneten und die Drehzahl der Räder abtastenden Raddrehzahlsensoren auf­ nimmt. Der der Bremse für das betreffende Rad zugeführte Bremsflüssigkeitsdruck wird anhand des Ergebnisses der mit Hilfe der Steuereinheit durchgeführten Messungen ge­ regelt.

Die Verfahren zur Feststellung des Drehzustands oder Blockier­ zustands des Rades können grob in drei Gruppen unterteilt werden. Bei dem ersten Verfahren wird der Schlupf des Rades anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Raddreh­ zahl ermittelt, und der ermittelte Schlupf des Rades wird mit einem vorgegebenen Schlupfwert verglichen. Bei dem zweiten Verfahren wird die Beschleunigung oder Verzögerung des Rades ermittelt und mit einem vorgegebenen Beschleuni­ gungs- oder Verzögerungswert verglichen. Bei dem dritten Verfahren werden sowohl der Schlupf als auch die Beschleuni­ gung der Verzögerung des Rades anhand der Raddrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt, und die ermittelten Schlupf- und Beschleunigungs- oder Verzögerungswerte des Rades werden mit entsprechenden Schwellenwertes verglichen.

Ein Gerät zur Steuerung des Bremsflüssigkeitsdruckes ist zwischen einem Hauptzylinder, der zur Erzeugung des Brems­ druckes dient, und der Bremse für das betreffende Rad an­ geordnet. Als Ergebnis der Auswertung in der Steuereinheit werden Steuersignale zum Erhöhen und Verringern oder zum Erhöhen, Konstanthalten und Verringern des Bremsdruckes an dem betreffenden Rad zu dem Drucksteuergerät übermittelt.

Ein Beispiel eines herkömmlichen Drucksteuergerätes umfaßt ein Drucksteuerventil, das die Steuersignale von der Steuereinheit aufnimmt und den Bremsdruck in dem Radzylinder des betreffenden Rades steuert, einen Hydraulikspeicher zur Aufnahme der Bremsflüssigkeit, die bei der Verringerung des Bremsdruckes über das Drucksteuerventil aus dem Radzylinder abgeleitet wird, und eine Pumpe zum Zurückfördern der in den Hydraulikspeicher abgeleiteten Bremsflüssigkeit in eine Bremsleitung, die den Hauptzylinder mit dem Drucksteuer­ ventil verbindet.

Bei diesem herkömmlichen Drucksteuergerät wird die aus dem Radzylinder abgeleitete Bremsflüssigkeit in den Hydraulik­ speicher abgegeben, so daß die Bremse für das betreffende Rad gelöst wird. Die Bremsflüssigkeit wird mit Hilfe der Pumpe in die Bremsleitung zurückgefördert. Wenn die Bremse für das Rad gelöst wird, nimmt das Drucksteuerventil eine Stellung ein, in der der Bremsdruck verringert wird. In dieser Stellung ist die Verbindung zwischen dem Hauptzylin­ der und dem Radzylinder der Bremse für das betreffende Rad unterbrochen. Der Druck der Bremsflüssigkeit, die mit Hilfe der Pumpe zurückgefördert wird, beaufschlagt daher den Kolben des Hauptzylinders und wirkt sich so auf das Brems­ pedal aus, das vom Fahrer mit dem Fuß betätigt wird. Auf das Bremspedal wird daher eine der Betätigungskraft des Fahrers entgegengerichtete Kraft ausgeübt. Bei jeder Änderung des Bremsflüssigkeitsdruckes in dem Radzylinder wird daher der Kolben des Hauptzylinders vor- und zurückverschoben. Dies führt zu einem Prellen des Bremspedals, das von dem Fahrer als unangenehm empfunden wird und das Pedalgefühl beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blockier­ schutzvorrichtung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß das Pedalgefühl des Fahrers beim Betäti­ gen des Bremspedals verbessert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die gattungs­ gemäße Blockierschutzvorrichtung zu vereinfachen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Blockierschutzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt einer Ven­ tilanordnung der Blockierschutzvor­ richtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Blockierschutzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Blockierschutzvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch eine Ventilanordnung des Ausführungsbei­ spiels gemäß Fig. 4; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Blockierschutzvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Bremspedal 2 mit einem Tandem-Haupt­ zylinder 1 verbunden. Eine Druckkammer des Hauptzylinders 1 ist über eine Leitung 3, ein elektromagnetisches Druck­ steuerventil 4 mit drei Schaltstellungen und über Leitun­ gen 5 und 6 mit einem Radzylinder 7 a eines rechten Vorder­ rades 7 verbunden. Die Leitung 3 ist ferner über ein Rück­ schlagventil 18 und ein steuerbares Rückschlagventil 19 mit dem Radzylinder 7 a verbunden. Eine Pumpe 20, die zur Erzeugung eines Bremsflüssigkeitsdruckes dient, ist mit ihrer Hochdruckseite oder ihrem Auslaß an den Verbindungs­ punkt zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem steuerbaren Rückschlagventil 19 angeschlossen. Die in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Pumpe 20 hat eine bekannte Konstruktion und weist nicht gezeigte Rückschlagventile auf der Einlaßseite und der Auslaßseite auf. Diese Rück­ schlagventile gestatten nur eine Bremsflüssigkeitsströmung nach links in Fig. 1. Die Pumpe 20 wird durch einen elek­ trischen Motor 21 angetrieben. Eine Auslaßöffnung des Drucksteuerventils 4 ist über eine Leitung 23 mit einem Hydraulikspeicher 22 verbunden. Der Hydraulikspeicher 22 weist einen gleitend in ein Gehäuse eingepaßten Kolben 22 a und eine verhältnismäßig schwache Feder 22 b auf. Eine Speicherkammer des Hydraulikspeichers 22 ist mit einem Einlaß oder einer Saugöffnung der Pumpe 20 und ferner mit einer Steueröffnung 19 a des steuerbaren Rückschlagven­ tils 19 verbunden.

Die Leitung 6 ist weiterhin mit einem Radzylinder 10 a eines linken Hinterrades 10 verbunden. Die Radzylinder 7 a und 10 a der Räder 7 und 10 werden somit gemeinsam durch das Drucksteuerventil 4 gesteuert. Eine von der Leitung 3 abzweigende Leitung 3 a ist mit einer Anschlußöffnung 25 a einer Ventilanordnung 12 verbunden, die nachfolgend im einzelnen beschrieben werden soll. Eine weitere Druck­ kammer des Tandem-Hauptzylinders 1 ist über eine Leitung 11 mit einer anderen Anschlußöffnung 25 b der Ventilanordnung 12 verbunden. Eine von der Leitung 11 abzweigende Leitung 13 ist über einen Einlaß 14 der Ventilanordnung 12, einen Auslaß 15 dieser Ventilanordnung und eine Leitung 16 mit einem Radzylinder 9 a eines rechten Hinterrades 9 verbunden.

Die Leitung 16 ist weiterhin über eine Leitung 17 mit einem Radzylinder 8 a eines linken Vorderrades 8 verbunden. Somit werden die Radzylinder 8 a und 9 a des linken Vorder­ rades 8 und des rechten Hinterrades 9 gemeinsam durch die Ventilanordnung 12 gesteuert.

Den Rädern 7, 8, 9 und 10 ist jeweils ein Raddrehzahlsensor 7 b, 8 b, 9 b bzw. 10 b zugeordnet. Die Raddrehzahlsensoren er­ zeugen Impulssignale, deren Frequenz zu der Drehzahl des jeweiligen Rades proportional ist. Die Impulssignale der Raddrehzahlsensoren werden einer Steuereinheit 24 zuge­ führt, die einen bekannten Schaltungsaufbau aufweist. An­ hand der Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 7 b, 8 b, 9 b und 10 b werden mit Hilfe der Steuereinheit 24 die Schlupf­ zustände oder Drehzustände der Räder, nämlich die Raddreh­ zahlen bzw. die entsprechenden Radgeschwindigkeiten, ein Näherungswert für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Schlupf­ werte der Räder und die Beschleunigungen und Verzögerungen der Räder berechnet oder gemessen. Als Ergebnis der Berech­ nung oder Messung wird von der Steuereinehit 24 ein Steuer­ signal S erzeugt, das einer Erregerspule 4 a des Drucksteuer­ ventils 4 zugeführt wird. Die elektrischen Leitungen sind in der Zeichnung durch gestrichelte Linien dargestellt.

Das nur schematisch gezeigte elektromagnetische Drucksteuer­ ventil 4 weist eine bekannte Konstruktion auf. Wenn das Steuersignal S den Wert "0" hat, nimmt das Drucksteuerventil 4 eine erste Schaltstellung A ein, so daß der Bremsdruck an dem Rad erhöht wird. In der Schaltstellung A ist die Hauptzylinderseite mit der Radzylinderseite des Druck­ steuerventils verbunden. Wenn das Steuersignal S den Wert "1/2" hat, nimmt das Drucksteuerventil die zweite Schalt­ stellung B ein, in der der Bremsdruck an der Bremse konstant gehalten wird. In der Schaltstellung B ist die Verbindung zwischen der Hauptzylinderseite und der Radzylinderseite und ebenso die Verbindung zwischen der Radzylinderseite und der Hydraulikspeicherseite unterbrochen. Wenn das Steuersignal S den Wert "1" hat, nimmt das Drucksteuer­ ventil eine dritte Schaltstellung C ein, so daß der Brems­ druck an der Bremse verringert wird. In der dritten Schalt­ stellung C ist die Verbindung zwischen der Hauptzylinder­ seite und der Radzylinderseite unterbrochen, und die Rad­ zylinderseite ist mit der Hydraulikspeicherseite verbunden, so daß die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 7 a und 10 a über die Leitung 23 in den Hydraulikspeicher 22 abgeleitet wird. Die Steuereinheit 24 erzeugt weiterhin ein Treiber­ signal Q, das während der gesamten Blockierschutzregelung aufrechterhalten bleibt. Das Treibersignal Q wird dem Motor 21 zugeführt.

Das steuerbare Rückschlagventil 19 nimmt normalerweise eine Schaltstellung D ein, in der beide Seiten dieses Ventils miteinander verbunden sind, wie in der Zeichnung darge­ stellt ist. Wenn der Ausgangsdruck der Pumpe 20 und somit der Druck an der Steueröffnung 19 a des Rückschlagventils 19 einen vorgegebenen Wert überschreitet, schaltet das Rückschlagventil 19 in eine Schaltstellung E um, in der es als Rückschlagventil arbeitet, das eine Fluidströmung nur in der Richtung von dem Radzylinder 7 a zu dem Haupt­ zylinder gestattet.

Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Einzel­ heiten der Ventilanordnung 12 erläutert werden, die mit den Bremsflüssigkeitsdrücken vom Radzylinder 7 a des Vorder­ rades 7 und vom Hauptzylinder 1 beaufschlagt wird.

In einem Gehäuse 30 der Ventilanordnung 12 ist eine abge­ stufte axiale Bohrung 31 ausgebildet. Ein gleitend ver­ schiebbar in die Bohrung 31 eingepaßter Kolber 32 weist zwei Abschnitte 33 a, 33 b mit größerem Durchmesser und einen zwischen diesen Abschnitten liegenden Abschnitt 34 mit kleinerem Durchmesser sowie einen stabförmigen Abschnitt 49 auf, der sich nach außen an den Abschnitt 33 b mit größerem Durchmesser anschließt. Die dickeren Kolben­ abschnitte 33 a und 33 b sind mit Dichtringen 35 a und 35 b ver­ sehen. Zu beiden Seiten des Kolbenabschnitts 33 a werden eine Steuerkammer 40 und eine Hauptzylinderdruckkammer 38 gebildet. Zu beiden Seiten des anderen Kolbenabschnitts 33 b mit größerem Durchmesser werden eine Ausgangskammer 41 und eine weitere Hauptzylinderdruckkammer 39 gebildet. Die Hauptzylinderdruckkammern 38 und 39 der Ventilanordnung 12 stehen über Anschlußöffnungen 25 a und 25 b mit den Druckkammern des Tandem-Hauptzylinders 1 in Verbindung. Wenn beide Bremskreise der Bremsanlage funktionsfähig sind, stimmen die Drücke in den Hauptzylinderdruckkammern 38 und 39 überein, so daß die auf den Kolben 32 wirkenden Kräfte einander aufheben. Der dünnere Kolbenabschnitt 34 ist gleitend in einer Mittelöffnung in einer Trennwand 36 des Gehäuses 30 verschiebbar und mit Hilfe von Dichtringen 36 a und 36 b abgedichtet. Der Zwischenraum zwischen den Dicht­ ringen 36 a und 36 b steht über eine Lüftungsöffnung 37 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Der Kolben 32 wird durch eine in der Steuerkammer 40 unter­ gebrachte Feder 48 nach rechts vorgespannt. Die Ausgangs­ stellung des Kolbens 32 wird bestimmt durch Anlage des dickeren Kolbenabschnitts 33 a oder 33 b an einer Schulter 12 a bzw. 12 b der Innenwand des Gehäuses 30. Die Steuerkammer 40 steht über eine Steueröffnung 46 und an diese angeschlos­ sene Leitungen 6 a und 6 ständig mit den Radzylindern 7 a und 10 a in Verbindung. Der stabförmige Abschnitt 49 des Kolbens 32 erstreckt sich normalerweise durch die Ausgangskammer 41 und einen verengten Abschnitt 45 der abgestuften Boh­ rung 31 in die Eingangskammer 42, wo das freie Ende des stabförmigen Kolbenabschnitts 49 an einer Ventilkugel 43 anliegt, die durch eine Feder 44 nach links vorge­ spannt wird. Durch den stabförmigen Abschnitt 49 wird die Ventilkugel 43 von einem Ventilsitz 47 abgehoben. Die Eingangskammer 42 steht über den Einlaß 14 und die Leitungen 13 und 11 ständig mit einer der Druckkammern des Tandem-Hauptzylinders in Verbindung. Die Ausgangs­ kammer 41 ist über den Auslaß 15 und die Leitungen 17 und 16 ständig mit den Radzylindern 8 a und 9 a verbunden.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung erläutert werden.

Es soll angenommen werden, daß das mit der oben beschrie­ benen Vorrichtung ausgerüstete Fahrzeug im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit fährt. Die Bauteile der Vorrichtung befinden sich jeweils in der in der Zeichnung dargestellten Position. Das Bremspedal 2 wird heftig be­ tätigt. Aus dem Hauptzylinder 1 wird unter Druck stehende Bremsflüssigkeit über die Leitung 3, das Drucksteuerventil 4 und die Leitungen 5 und 6 in die Radzylinder 7 a und 10 a der Räder 7 und 10 eingeleitet. Ferner gelangt die Brems­ flüssigkeit über die Leitungen 11 und 13, den Einlaß 14 und den Auslaß 15 der Ventilanordnung 12 und die Leitungen 16 und 17 in die Radzylinder 8 a und 9 a der Räder 8 und 9. Auf diese Weise werden die Räder 7, 8, 9 und 10 gebremst.

Die Drücke in den Druckkammern des Hauptzylinders 1 nehmen mit im wesentlichen gleicher Anstiegsrate zu. Folglich stimmen die Drücke in den Hauptzylinderdruckkammern 38 und 39 der Ventilanordnung 12 im wesentlichen überein. Solange die Ventilkugel 43 von dem Ventilsitz 47 abgehoben ist, stimmen ferner auch die Drücke in der Ausgangskammer 42 und der Steuerkammer 40 im wesentlichen überein. Folglich bleibt der Kolben 32 unbeweglich in der gezeigten Neutral­ stellung.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen werden sämtliche Räder des Fahrzeugs gebremst. Es soll nunmehr angenommen werden, daß sämtliche Räder 7 bis 10 in den Schlupfzustand übergehen, daß also beispielsweise die Schlupfwerte der Räder 7 bis 10 größer als der vorgegebene Schlupfwert wer­ den. Wahlweise kann auch angenommen werden, daß nur eines der Räder 7 bis 10 in den Schlupfzustand übergeht.

Das Steuersignal der Steuereinheit 24 nimmt den Wert "1" an. Das Motor-Treibersignal Q nimmt ebenfalls den Wert "1" an. Das Drucksteuerventil 4 wird in die Schaltstellung C umgeschaltet, und die Pumpe 20 wird durch den Motor 21 angetrieben.

Der Hauptzylinder 1 wird von den Radzylindern 7 a, 10 a ge­ trennt, und die Radzylinder 7 a, 10 a werden mit dem Hydrau­ likspeicher 22 verbunden, so daß die unter Druck stehende Arbeitsflüssigkeit aus den Radzylindern 7 a und 10 a über die Leitungen 6, 5 und 23 in den Hydraulikspeicher 22 abge­ leitet wird. Die in den Hydraulikspeicher 22 zurückgeleitete Arbeitsflüssigkeit wird sogleich durch die Pumpe 20 angesaugt und zu dem steuerbaren Rückschlagventil 19 gefördert. Da sich das steuerbare Rückschlagventil 19 in der Schaltstellung D befindet, strömt die von der Pumpe 20 geförderte Flüssig­ keit in die Leitung 6 und weiter über die Leitungen 5 und 23 in den Hydraulikspeicher 22. Die Bremsflüssigkeit durch­ läuft somit in einem geschlossenen Kreislauf die Pumpe 20, das steuerbare Rückschlagventil 19, die Leitungen 6, 5 und 23 und erneut die Pumpe 20. Das Rückschlagventil 18 hat einen bestimmten Öffnungsdruck, und der Druck in dem Haupt­ zylinder 1 hat einen beträchtlich hohen Wert angenommen. Aus diesem Grund kann die von der Pumpe 20 geförderte Bremsflüssigkeit nicht über das Rückschlagventil 18 zu dem Hauptzylinder 1 zurückfließen. Die Bremsflüssigkeit zirkuliert in dem oben beschriebenen Kreislauf, wobei mit Ausnahme des Strömungswiderstands der Leitungen kein Widerstand auftritt. Der Ausgangsdruck der Pumpe 20 wirkt sich somit nicht auf den Hauptzylinder 1 aus. Hierdurch wird ein Zurückprellen des Gaspedals 2 oder ein erhöhter Pedalgegendruck vermieden, so daß dem Fahrer ein gutes Bremspedalgefühl vermittelt wird.

Bei den oben beschriebenen Vorgängen nimmt der Druck in den Radzylindern 7 a und 10 ab. Dieser Druck gelangt über die Steueröffnung 46 auch in die Steuerkammer 40 der Ventil­ anordnung 12, so daß der Druck in der Steuerkammer 40 ebenfalls abnimmt. Der Flüssigkeitsdruck in der Ausgangs­ kammer 41 der Ventilanordnung 12 nimmt dagegen zu. Aus diesem Grund bewegt sich der Kolben 32 nach links. Die Ventilkugel 43 legt sich gegen den Ventilsitz 47, so daß die Eingangskammer 42 von der Ausgangskammer 41 getrennt wird. Da der Druck in der Steuerkammer 40 weiter abnimmt, bewegt sich der Kolben 32 weiter nach links. Das Volumen der von der Eingangskammer 42 getrennten Ausgangskammer 41 nimmt somit zu,und der Bremsdruck in den Radzylindern 8 a und 9 a, die mit der Ausgangskammer 41 über den Auslaß 15 und die Leitungen 16 und 17 verbunden sind, verringert sich entsprechend der Volumenzunahme der Ausgangskammer 41.

Auf diese Weise wird der Bremsflüssigkeitsdruck in den Radzylindern 8 a und 9 a des einen Bremskreises entsprechend der Abnahme des Bremsdruckes in den Radzylindern 7 a und 10 a des anderen Bremskreises verringert, so daß die Brems­ kräfte an allen vier Rädern 7 bis 10 abnehmen.

Wenn die Steuereinheit 24 feststellt, daß die Schlupfwerte aller vier Räder 7 bis 10 kleiner als der vorgegebene Schlupfwert werden, so wechselt das Steuersignal S zwi­ schen den Werten "1/2", "1", "1/2", "1", . . . Das Druck­ steuerventil 4 wird auf diese Weise abwechselnd zwischen den Schaltstellungen B und C umgeschaltet.

In der Schaltstellung C wird die Bremskraft der Räder in der oben beschriebenen Weise verringert. In der Schalt­ stellung B sind die Radzylinder 7 a und 10 a sowohl von dem Hauptzylinder 1 als auch von dem Hydraulikspeicher 22 getrennt. Folglich ist der Bremsflüssigkeitskreislauf durch die Pumpe 20 und den Hydraulikspeicher 22 unter­ brochen, und die von der Pumpe 20 geförderte Bremsflüssig­ keit wird über das steuerbare Rückschlagventil 19 in die Radzylinder 7 a und 10 a eingeleitet. Der Bremsdruck in den Radzylindern 7 a und 10 a nimmt zu. Da jedoch das Druck­ steuerventil 4 sofort wieder in die Schaltstellung C um­ geschaltet wird, nimmt der Bremsdruck in den Radzylindern 7 a und 10 a sogleich wieder ab. Beim nachfolgenden Schalten in die Schaltstellung B ergibt sich wieder ein Anstieg des Druckes in den Radzylindern 7 a und 10 a. Wenn die Periode der Umschaltvorgänge zwischen den Schaltstellungen B und C hinreichend klein ist, wird der Bremsdruck in den Radzylin­ dern 7 a und 10 a im wesentlichen konstant. Auf diese Weise kann die Bremskraft an allen vier Rädern 7 bis 10 des Fahrzeugs im wesentlichen konstant gehalten werden.

Wenn die Raddrehzahlender vier Räder 7 bis 10 hinreichend groß werden und die Beschleunigungswerte der Räder 7 bis 10 größer als ein vorgegebener Wert werden, so wird in der Steuereinheit 24 ein Beschleunigungssignal erzeugt, durch das das Steuersignal auf den Wert "1/2" umgeschaltet und auf diesem Wert gehalten wird. Das Drucksteuerventil 4 geht in die Schaltstellung B über. Die unter Druck von der Pumpe 20 geförderte Bremsflüssigkeit gelangt über das steuerbare Rückschlagventil 19 in die Radzylinder 7 a und 10 a, so daß der Bremsdruck in diesen Radzylindern ansteigt. Wenn die Drehzahl des Motors 21 geeignet gewählt ist, ergibt sich in den Radzylindern 7 a und 10 a ein geringerer Druckanstieg als in dem Fall, daß der Bremsdruck direkt im Hauptzylinder 1 erzeugt und über das in der Schaltstellung A befindliche Drucksteuerventil 4 weitergeleitet wird.

Wenn das Beschleunigungssignal erlischt, geht das Steuer­ signal S der Steuereinheit 24 wieder in den Zustand "1" über, und die Bremskräfte an den Rädern 7 bis 10 nehmen ab.

Die oben beschriebenen Vorgänge werden während des Betriebs des Blockschutzregelsystems wiederholt. Bei der obigen Be­ schreibung wurde unterstellt, daß der Reibungskoeffizient der Fahrbahn verhältnismäßig hoch ist. Nunmehr soll dagegen angenommen werden, daß die Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, einen verhältnismäßig niedrigen Reibungskoeffizien­ ten aufweist, während die Bremse gelöst wird. In diesem Augenblick sollte der Bremsflüssigkeitsdruck in den Rad­ zylindern 7 a und 10 a stark verringert werden. Folglich wird eine große Flüssigkeitsmenge in den Hydraulikspeicher 22 abgeleitet. Der Kolben 22 a in dem Hydraulikspeicher 22 wird stark ausgelenkt, und die Feder 22 b wird stark zusammen­ gedrückt. Der Flüssigkeitsdruck in dem Hydraulikspeicher 22 nimmt daher zu und wird größer als der Öffnungsdruck des steuerbaren Rückschlagventils 19, so daß das Rück­ schlagventil 19 in die Schaltstellung E übergeht. Die unter Druck von der Pumpe 20 geförderte Bremsflüssigkeit öffnet daher das Rückschlagventil 18 und wird nicht in den Hydraulikspeicher, sondern in den Hauptzylinder 1 zurückgeleitet. Solange jedoch der Druck in dem Hydraulik­ speicher 22 noch niedriger ist als der Öffnungsdruck des steuerbaren Rückschlagventils 19, zirkuliert die von der Pumpe 20 geförderte Bremsflüssigkeit in der zuvor beschrie­ benen Weise durch die Leitungen 5, 6 und 23, da sich das steuerbare Rückschlagventil 19 in der Schaltstellung D befindet.

Während das Fahrzeug auf einer relativ griffigen Fahrbahn (mit hohem Reibungskoeffizienten) fährt, wird auf das be­ tätigte Bremspedal kein Rückschlag ausgeübt. Wenn die Fahrbahn dagegen verhältnismäßig glatt ist (niedriger Reibungskoeffizient), erfährt das betätigte Bremspedal 2 einen gewissen Rückschlag. Auf diese Weise kann es zu dem sogenannten Griffig-Glatt-Prellen des Bremspedals kommen. Dies kann jedoch in der Praxis in Kauf genommen werden, da das Griffig-Glatt-Prellen (bei schnellem Wech­ sel zwischen griffiger und glatter Fahrbahn) verhältnis­ mäßig selten auftritt.

Wenn das Bremspedal 2 während des Blockierschutz-Regel­ betriebs oder während des Umschaltens des Drucksteuer­ ventils 4 in die Schaltstellung B oder C gelöst wird, so wird die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 7 a und 10 a über das steuerbare Rückschlag­ ventil 19 und das Rückschlagventil 18 in den Hauptzylinder 1 zurückgeleitet.

Nachfolgend soll der Fall betrachtet werden, daß einer der beiden Bremskreise, beispielsweise der Bremskreis mit der Leitung 3, ausfällt.

In diesem Fall hat der Druck in einer der Hauptzylinder­ druckkammern 38 und in der Steuerkammer 40 der Ventil­ anordnung 12 den Wert "0", während der Druck in der anderen Hauptzylinderdruckkammer 39 und in der Ausgangs­ kammer 41 ansteigt. Folglich wird der Kolben 32 in der dargestellten Position gehalten. Wenn der Bremskreis­ ausfall während des Blockierschutz-Regelbetriebs auftritt, bewegt sich der Kolben 32 nach rechts, bis er die gezeigte Position einnimmt. Folglich bleibt die Ventilkugel 43 von dem Ventilsitz 47 abgerückt, und die eine Druckkammer des Hauptzylinders 1 bleibt über die Ventilanordnung 12 mit den Radzylindern 8 a und 9 a verbunden. In diesem Bremskreis kann daher die gewünschte Bremskraft zuverlässig erzeugt werden.

Wenn der Bremskreis mit der Leitung 11 ausfällt, kann der Bremsdruck in den Radzylindern 7 a und 10 a unabhängig von dem Zustand der Ventilanordnung 12 ansteigen, so daß auch in diesem Fall ein einwandfreier Betrieb des noch intakten Bremskreises gewährleistet ist.

Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf Fig. 3 eine Blockier­ schutzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden.

In den Leitungen 6 und 17 ist jeweils ein Sperrventil 50 a bzw. 50 b angeordnet. Der Hauptzylinder 1 ist mit den Rad­ zylindern 7 a und 8 a zusätzlich über Leitungen 3 b und 3 c verbunden. In den Leitungen 3 b und 3 c sind Rückschlag­ ventile 52 a und 52 b angeordnet, die nur eine Bremsflüssig­ keitsströmung in der Richtung von den Radzylindern 7 a, 8 a zu dem Hauptzylinder 1 gestatten. Eine Steuereinheit 24′ erzeugt Steuersignal S, Sa, Sb und Q. Die Steuersignale S, Sa und Sb werden jeweils den Erregerspulen 4 a, 51 a und 51 b des Drucksteuerventils 4 bzw. der Sperrventile 50 a und 50 b zugeführt. Wenn die Steuersignale Sa und Sb den Wert "0" haben, nehmen die Sperrventile 50 a und 50 b die Schalt­ stellung F ein, in der die Leitungen auf beiden Seiten des Ventils miteinander verbunden sind. Wenn die Steuer­ signal Sa und Sb den Wert "1" haben, nehmen die Sperrven­ tile 50 a und 50 b die Schaltstellung G ein, in der die Leitungen zu beiden Seiten des betreffenden Ventils von­ einander getrennt sind.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurden die Bremskräfte aller vier Räder 7 bis 10 gleichzeitig erhöht, gesenkt oder konstant gehalten. Bei dem zweiten Ausführungsbei­ spiel ist es dagegen möglich, die Bremskräfte an den Vor­ derrädern 7 und 8 unabhängig von den Bremskräften an den Hinterrädern 9 und 10 konstant zu halten. Ferner ist es möglich, nur die Bremskraft eines der Vorderräder 7 oder 8 konstant zu halten.

Wenn die Vorderräder 7 und 8 mit Spikereifen ausgerüstet sind, während die Hinterräder 9 und 10 mit Normalreifen ausgerüstet sind, neigen die Hinterräder 9 und 10 eher zum Blockieren. In diesem Fall werden die Bremskräfte der Hinterräder 9 und 10 verringert, während die Brems­ kräfte der Vorderräder 7 und 8 konstant gehalten werden. Dabei haben die Steuersignale S, Sa und Sb jeweils den Wert "1".

Wenn die Reibungskoeffizienten der Fahrbahn auf beiden Seiten des Fahrzeugs stark voneinander abweichen, wird die Bremskraft des Vorderrades auf der Fahrbahnseite mit dem kleineren Reibungskoeffizienten verringert, während die Bremskraft des Vorderrades auf der Seite mit dem höheren Reibungskoeffizienten konstant gehalten wird.

Die Wirkungsweise des in Fig. 3 gezeigten Ausführungs­ beispiels entspricht im übrigen der Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispiels. Wenn das Bremspedal 2 gelöst wird, während die Signale Sa und Sb jeweils den Wert 1 haben, kann die Bremsflüssigkeit über die Rückschlag­ ventile 52 a und 52 b und die Leitungen 3 b und 3 c zu dem Hauptzylinder 1 zurückfließen. Die Bremsflüssigkeit von den anderen Radzylindern 9 a und 10 a kann in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel zum Hauptzylinder 1 zurückfließen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Im Vergleich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ist bei dieser Ausführungsform das eine Sperrventil 50 b und das eine Rückschlagventil 52 b fortgelassen, während ein Sperr­ ventil 53 zwischen die Leitung 13 und den Einlaß 14 der Ventilanordnung 12′ geschaltet ist. Ein Steuersignal Sc der Steuereinheit 24′′ wird der Erregerspule 53 a des Sperrventils 53 zugeführt. Parallel zu dem Sperrventil 53 ist ein Rückschlagventil 54 geschaltet, das eine Flüssig­ keitsströmung nur in der Richtung von der Ventilanordnung 12′ zu dem Hauptzylinder 1 gestattet.

Wenn das Steuersignal S den Wert "1" oder "1/2" annimmt, erhält das Steuersignal Sc den Wert "1", so daß das Sperr­ ventil 53 in die Schaltstellung G umgeschaltet wird. Beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt die Ventilkugel 43 entsprechend der Bewegung des Kolbens 32, so daß der Hauptzylinder 1 von den Radzylindern 8 a und 9 a getrennt wird. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wer­ den die Radzylinder 8 a und 9 a auf elektrischem Wege von dem Hauptzylinder getrennt. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels derjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele.

Es ist jedoch eine Gegenmaßnahme gegen den Ausfall des Drucksteuerventils 4 vorgesehen. Wenn das Drucksteuerventil 4 aus irgendeinem Grund elektrisch oder mechanisch in der Schaltstellung C blockiert wird, kann bei dem ersten Aus­ führungsbeispiel keines der Räder und bei dem zweiten Aus­ führungsbeispiel allenfalls das rechte Vorderrad gebremst werden.

In der Ventilanordnung 12 bleibt daher der Kolben 32 in der nach links verschobenen Stellung, und die Ventil­ kugel 43 liegt dichtend an dem Ventilsitz 47 an. Folglich wird der Bremsdruck in den Radzylindern 8 a und 9 a weiter verringert. Dieser Nachteil wird bei dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung vermieden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird überprüft, ob das Drucksteuerventil 4 in der Schaltstellung C blockiert ist. Dies wird beispielsweise daran erkannt, daß sich das Drucksteuerventil 4 länger als ein vorgegebenes Zeit­ intervall in der Schaltstellung C befindet. Wenn das Blockieren des Drucksteuerventils festgestellt wird, wird das Steuersignal Sc von dem Wert "1" auf den Wert "0" umgeschaltet. Folglich wird das Sperrventil 53 in die Schaltstellung F umgeschaltet, so daß der Hauptzylinder 1 mit den Radzylindern 8 a und 9 a verbunden wird. Der Bremsflüssigkeitsdruck in diesem Bremskreis kann daher unabhängig von dem anderen Bremskreis ansteigen. Darüber hinaus kann die Bremskraft am rechten Vorderrad 7 konstant gehalten werden, indem das Steuersignal Sa für das Sperr­ ventil 50 a auf den Wert "1" eingestellt wird.

Wenn das Bremspedal 2 während des Blockierschutzbetriebs gelöst wird, kann die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 8 a und 9 a über das Rückschlagventil 54 zu dem Hauptzylinder 1 zurückfließen. Die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 7 a und 10 a des anderen Bremskreises kann in der gleichen Weise wie beim ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel zurückfließen.

Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung gemäß einem vierten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungs­ beispiel sind die Merkmale der zuvor anhand von Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kom­ biniert. Die Wirkungsweise und die Vorteile dieser Aus­ führungsform ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche weitere Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele denkbar.

Beispielsweise sind bei den oben beschriebenen Ausführungs­ beispielen das Rückschlagventil 18 und das steuerbare Rück­ schlagventil 19 im Hinblick auf sogenannte Griffig-Glatt- Sprünge vorgesehen worden. Wenn jedoch das Volumen des Hydraulikspeichers 22 hinreichend groß ist, kann auf die Rückschlagventile 18 und 19 verzichtet werden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ferner das steuerbare Rückschlagventil 19 in die Schalt­ stellung E umgeschaltet, wenn der Druck in dem Hydraulik­ speicher 22 einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Wahlweise ist es auch möglich, die Auslenkung des Kolbens 22 a des Hydraulikspeichers 22 abzutasten und das Rück­ schlagventil 19 umzuschlaten, wenn diese Auslenkung größer als ein vorgegebener Wert wird.

Während bei den obigen Ausführungsbeispielen sämtliche Räder mit Hilfe eines einzigen Drucksteuerventils 4 über die Ventilanordnung 12 bzw. 12′ gesteuert werden, ist es schließlich auch möglich, Drucksteuerventile oder Um­ schaltventile (vier Wege) für jedes einzelne Rad vorzu­ sehen und sämtliche Räder unabhängig voneinander zu steuern.

Claims (10)

1. Blockierschutzvorrichtung für Fahrzeugbremsanlagen, mit

• - einem zwischen einen Hauptzylinder (1) und Radzylinder (7 a, 10 a) der Bremsanlage geschalteten Drucksteuerventil (4), das durch Befehle von einer die Schlupfbedingungen der Räder (7, 8, 9, 10) abtastenden und auswertenden Steuereinheit (24) zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen (A, C) umschaltbar ist und das in einer Schaltstellung (A) die Radzylinder (7 a, 10 a) mit dem Hauptzylinder (1) verbindet und in der anderen Schaltstellung (C) die Radzylinder von dem Hauptzylinder trennt und zur Verringerung des Brems­ druckes eine Ableitung der Bremsflüssigkeit aus den Rad­ zylindern gestattet,
• - einem Hydraulikspeicher (22) zur Aufnahme der aus den Rad­ zylindern (7 a, 10 a) abgeleiteten Bremsflüssigkeit und
• - einer Pumpe (20), die die Bremsflüssigkeit aus dem Hydraulikspeicher (22) unter Druck in eine Leitung (3) zwischen dem Hauptzylinder (1) und den Radzylindern (7 a, 10 a) zurückfördert,
  gekennzeichnet durch Mittel (19) zum Rezirku­ lieren der in der Schaltstellung (C) des Drucksteuerventils (4) aus den Radzylindern (7 a, 10 a) abgeleiteten Bremsflüssig­ keit in einem geschlossenen Kreislauf, beispielsweise vom Ausgang der Pumpe (20) über den Hydraulikspeicher (22) zum Eingang der Pumpe (20).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel zum Rezirkulieren der Brems­ flüssigkeit ein zwischen dem Auslaß der Pumpe (20) und den Radzylindern (7 a, 10 a) angeordnetes steuerbares Rück­ schlagventil (19) umfassen, das in der Normalstellung eine freie Fluidverbindung zwischen dem Ausgang der Pumpe (20) und den Radzylindern (7 a, 10 a) herstellt und als Rückschlagventil wirkt, das nur eine Bremsflüssigkeits­ strömung von den Radzylindern zum Ausgang der Pumpe ge­ stattet, wenn der Druck in dem Hydraulikspeicher (22) einen vorgegebenen Wert übersteigt oder ein Kolben (22 a) des Hydraulikspeichers um mehr als einen bestimmten Betrag aus­ gelenkt wird, und daß ein weiteres Rückschlagventil (18) in einer Leitung zwischen dem Hauptzylinder (1) und dem Ausgang der Pumpe (20) angeordnet ist und eine Flüssigkeitsströmung nur in der Richtung vom Ausgang der Pumpe zu dem Hauptzylin­ der (1) gestattet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsanlage vier Radzylinder (7 a, 8 a, 9 a, 10 a) aufweist, von denen zwei (7 a, 10 a) diagonal mit­ einander verbunden und über das Drucksteuerventil (4) mit einer Druckkammer des Hauptzylinders (1) verbunden sind, während die beiden anderen diagonal miteinander verbunden Radzylinder (8 a, 9 a) über eine Ventilanordnung (12) mit einer zweiten Druckkamer des Hauptzylinders (1) verbunden sind, daß die Ventilanordnung (12) einen Kolben (32), ein Ventil (43, 47) zum Öffnen und Schließen der Verbindung zwi­ schen der zweiten Druckkammer des Hauptzylinders und den zugehörigen Radzylindern (8 a, 9 a) und eine zwischen einem Ende des Kolbens (32) und dem Ventil (43, 47) angeordnete, ständig mit den Radzylindern (8 a, 9 a) verbundene Ausgangs­ kammer (41) aufweist und daß der Kolben (32) am anderen Ende durch den Bremsflüssigkeitsdruck in den beiden anderen Radzylindern (7 a, 10 a) beaufschlagt wird und sich zum Schließ­ en des Ventils (43, 47) in eine Richtung bewegt, wenn der Druck in diesen beiden Radzylindern (7 a, 10 a) aufgrund der Wirkung des Drucksteuerventils (4) abnimmt, so daß der Bremsdruck in den mit der Ausgangskammer (41) verbundenen Radzylindern (8 a, 9 a) durch die Volumenänderung der von dem Hauptzylinder getrennten Ausgangskammer (41) gesteuert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (32) zwei Abschnitte oder Teile (33 a, 33 b) mit größerem Durchmesser aufweist, die jeweils an einem Ende des Kolbens angeordnet sind und an einer Stirnfläche durch den Bremsflüssigkeitsdruck in den beiden ersten Radzylindern (7 a, 10 a) bzw., bei geöffnetem Ventil (43, 47), durch den Bremsflüssigkeitsdruck in der zweiten Druckkammer des Hauptzylinders und an der anderen Stirnfläche jeweils durch den Druck in einem der beiden Druckkammern des Hauptzylinders beaufschlagt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten diagonal gegenüberliegenden Radzylinder (7 a, 10 a) und/oder die zweiten diagonal gegen­ überliegenden Radzylinder (8 a, 9 a) über ein Sperrventil (50 a bzw. 50 b) miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeweils die von dem Hauptzylinder (1) abgewandte Seite des Sperrventils (50 a bzw. 50 b) über ein Rückschlagventil (52 a bzw. 52 b) mit dem Hauptzy­ linder (1) verbunden ist, das nur eine Flüssigkeitsströmung in der Richtung vom Radzylinder zum Hauptzylinder gestattet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsanlage vier Radzylinder (7 a, 8 a, 9 a, 10 a) aufweist, von denen zwei (7 a, 10 a) diagonal mit­ einander verbunden und über das Drucksteuerventil (4) mit einer ersten Druckkammer des Hauptzylinders (1) verbunden sind, während die beiden anderen diagonal miteinander ver­ bundenen Radzylinder (8 a, 9 a) über eine Ventilanordnung (12′) mit einer zweiten Druckkammer des Hauptzylinders (1) verbun­ den sind, daß die Ventilanordnung (12′) einen Kolben (32′), eine auf einer Seite des Kolbens angeordnete Ausgangskammer (41) und eine auf der anderen Seite des Kolbens angeordnete Eingangskammer (40) aufweist, daß die Ausgangskammer (41) ständig mit den beiden zugehörigen Radzylindern (8 a, 9 a) und über ein zweites Sperrventil (53) mit der zweiten Druck­ kammer des Hauptzylinders (1) verbunden ist, daß das zweite Sperrventil (53) normalerweise die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und der Ausgangskammer (41) offenhält und diese Verbindung unterbricht, wenn das Drucksteuerventil (4) in die zweite Schaltstellung (C) umgeschaltet wird, und daß der Kolben (32) über die Eingangskammer (40) mit dem Bremsflüssigkeitsdruck in den beiden anderen Radzylindern (7 a, 10 a) beaufschlagt wird und sich bei einer durch die Wirkung des Drucksteuerventils (4) verursachten Abnahme des Druckes in diesen beiden Radzylindern in einer Richtung verschiebt, so daß der Bremsflüssigkeitsdruck in den beiden mit der Ausgangskammer (41) verbundenen Radzylindern (8 a, 9 a) entsprechend der Volumenänderung der von dem Hauptzylinder getrennten Ausgangskammer gesteuert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (32′) zwei Abschnitte oder Teile (33 a, 33 b) mit größerem Durchmesser aufweist, die an den entgegengesetzten Enden des Kolbens angeordnet sind und an einer Stirnfläche durch den Druck in der Eingangs- bzw. Ausgangskammer und an der anderen Stirnfläche jeweils durch den Druck in einer der beiden Druckkammern des Hauptzylin­ ders (1) beaufschlagt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden ersten diagonal gegenüber­ liegenden Radzylinder (7 a, 10 a) und/oder die zweiten diagonal gegenüberliegenden Radzylinder (8 a, 9 a) durch ein drittes Sperrventil (50 a; 50 b) miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von dem Hauptzylinder (1) ab­ gewandte Seite des dritten Sperrventils (50 a; 50 b) über ein Rückschlagventil (52 a; 52 b) mit dem Hauptzylinder (1) verbunden ist, das nur eine Flüssigkeitsströmung in der Richtung von dem Radzylinder zu dem Hauptzylinder gestattet.