DE3633341A1 - Vortriebs-regeleinrichtung - Google Patents
Vortriebs-regeleinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vortriebs-Regeleinrichtung für
ein Kraftfahrzeug, die nach dem Prinzip arbeitet, ein zum
Durchdrehen neigendes Fahrzeugrad durch selbsttätige Aktie
vierung seiner Radbremse innerhalb eines sowohl mit guter
Vortriebsbeschleunigung als auch mit guter Fahrstabilität
verträglichen Wertebereiches zu halten, und mit den weiteren,
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.
Nach diesem Prinzip arbeitende Vortriebs-Regeleinrichtungen
sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt (DE-PS 18 06 671
DE-OS 31 27 202 und/oder DE-OS 31 37 287) wobei diese
Vortriebs-Regeleinrichtungen im allgemeinen mit einem Anti
blockiersystem kombiniert sind, dessen Bremsdruck-Regelventile
und Raddrehzahlsensoren, die die Bewegungszustände der ange
triebenen und der nicht-angetriebenen Fahrzeugräder überwachen,
im Rahmen der Vortriebs-Regelung zweckanalog mit ausgenutzt
sind. Ist bei einer solchen Vortriebs-Regeleinrichtung der
Druckspeicher, der unter einem hohen Druck von 180 Bar
stehende Bremsflüssigkeit enthält, die in Regelphasen der
Vortriebs-Regelung über ein Umschaltventil in den Bremskreis
der angetriebenen Fahrzeugräder und über die den angetriebenen
Fahrzeugrädern zugeordneten Bremsdruck-Regelventile der Rad
bremse des jeweils zum Durchdrehen neigenden Rades einge
speist wird, als Gas-Kolben-Speicher ausgebildet, dessen Kolben
das unter hohem Druck stehende Speichergas von dem die Brems
flüssigkeit enthaltenden Speicherraum trennt, so ergibt sich
das Problem, daß die Bremsflüssigkeit wegen der unvermeidbaren
Diffusion von Speichergas - über die Kolbendichtung hinweg -
in den Bremsflüssigkeitsraum Speichergas aufnimmt, das mit
zunehmender Anreicherung in der den Radbremsen zuführbaren
Bremsflüssigkeit auch in zunehmender Menge ausperlen und zu
einem schlechten Entlüftungszustand der Bremsanlage führen
kann, deren Funktionsfähigkeit dadurch beeinträchtigt wird.
Dies gilt insbesondere dann, wenn als Bremsdruck-Steuergerät
ein Tandem-Hauptzylinder vorgesehen ist, bei dem ein Nach
strömen von Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den
dem Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder zugeordneten
Hauptzylinder-Ausgangsdruckraum über ein Zentralventil er
folgt, da sich dann "oberhalb" der Überströmbohrung des
Zentralventils ein Gasvolumen in dem Hauptzylinder-Ausgangs
druckraum ansammeln kann, das nicht zum Vorratsbehälter hin
entweichen kann. Zur Behebung dieses Problemes ist es mög
lich, Gas-Kolbenspeicher zu verwenden, die einen langge
streckten Kolben mit zwei durch eine Kolbenstange miteinander
verbundenen, gegen das Gehäuse abgedichteten Flanschen haben,
deren einer den Speichergasraum und deren anderer den Brems
flüssigkeitsraum gegen einen sich zwischen diesen beiden
Kolbenflanschen erstreckenden Ringraum abgrenzt, der über eine
Entlüftungsöffnung auf Umgebungsdruck gehalten ist, wobei die
Anordnung dieser Entlüftungsöffnung natürlich so getroffen
sein muß, daß sie weder von dem einen noch von dem anderen
Kolbenflansch überfahren werden kann. Die hieraus zwangsläufig
resultierende Vergrößerung der Baulänge des Speichers ist aber
von erheblichem Nachteil, da die Unterbringung eines großen
Speichers in dem ohnehin beengten Motorraum des Fahrzeuges,
wo die Hydraulikeinheit der Vortriebs-Regeleinrichtung zweck
mäßigerweise untergebracht werden sollte, erhebliche Schwie
rigkeiten bereitet. Dasselbe gilt sinngemäß, wenn anstelle
eines Gas-Kolben-Speichers ein Federspeicher verwendet wird,
der bei vergleichbarer Speicherkapazität einen noch größeren
Raumbedarf hätte.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vortriebs-Regel
einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu ver
bessern, daß auch bei Verwendung eines üblichen Kolben-Gas-
Druckspeichers ein guter Entlüftungsgrad des den ange
triebenen Fahrzeugrädern zugeordneten Teils der Bremsanlage
gewährleistet bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Hiernach wird nach einer Druckaufbauphase der Vortriebs-
Regelung der an das Umschaltventil angeschlossene, die der
Regelung unterworfene Radbremse umfassende Teil des Brems
kreises der angetriebenen Fahrzeugräder durch Ansteuerung
eines Magnetventils direkt an den Bremsflüssigkeits-Vorrats
behälter der Bremsanlage angeschlossen, bevor das Umschalt
ventil - nach Abschluß des gesamten Regelvorganges - wieder
in seine Grundstellung zurückfällt, in welcher der vorge
nannte Teil der Bremsanlage wieder in kommunizierender Ver
bindung mit den zur Betätigung der Bremsanlage vorgesehenen
Tandem-Hauptzylinder steht. Hierdurch wird erreicht, daß Brems
flüssigkeit, die aus dem Gasraum des Druckspeichers ein
diffundiertes Gas enthält, nur in den Vorratsbehälter ge
langen kann, wo das Gas ungehindert ausperlen und nicht
zu einem schlechten Entlüftungszustand der Bremsanlage führen
kann. Der Druckspeicher kann die übliche, kurz bauende
Konstruktion haben mit nur einem Trennflansch zwischen dem
Gas- und dem Bremsflüssigkeits-Druckraum, wodurch Einbau
probleme im Motorraum eines Fahrzeuges vermieden werden.
Eine Ausbildung des für den Speicheranschluß an den Brems
kreis der angetriebenen Fahrzeugräder vorgesehenen Umschalt
ventils als 3/3-Wege-Magnetventil vorausgesetzt, das
"zwischen" seiner Grundstellung und der für den Speicheran
schluß vorgesehenen Stellung auch eine Sperrstellung hat, in
welcher sowohl der Tandem-Hauptzylinder der Bremsanlage als
auch der Druckspeicher gegen den Bremskreis der angetriebenen
Fahrzeugräder abgesperrt sind, ist zur zweckgerechten Steue
rung des Anschlusses des Bremskreises der angetriebenen Fahr
zeugräder, wie durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegeben,
lediglich ein einfaches 2/2-Wege-Magnetventil erforderlich,
das z.B. durch das Signal, mittels dessen das Umschaltventil
in seine Sperrstellung gesteuert wird, in seine Durchlaß-
Stellung steuerbar ist.
Der durch ein solches - zusätzliches - Magnetventil bedingte
Raumbedarf ist gering und führt nicht zu einer nennenswerten
Vergrößerung einer Hydraulikeinheit, die sowohl die Bremsdruck-
Regelventile als auch den Druckspeicher sowie das Umschalt
ventil und das zusätzliche Steuerventil in integrierter Bau
weise umfaßt.
Alternativ kann, wie durch die Merkmale des Anspruchs 3 an
gegeben, das Umschaltventil als 4/3-Wege-Magnetventil aus
gebildet sein, das anstelle der Sperrstellung eine Durchfluß
stellung hat, in welcher der Bremskreis der angetriebenen
Fahrzeugräder an den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter an
geschlossen ist. Dadurch wird einerseits eine weitere bau
liche Vereinfachung erzielt und andererseits - konstruktions
bedingt - ausgeschlossen, daß eine zeitliche Überlappung des
Anschlusses des Speichers an den Bremskreis der angetriebenen
Fahrzeugräder mit dessen Anschluß an den Bremsflüssigkeits-
Vorratsbehälter eintreten kann, wodurch eine zusätzliche
Funktionssicherheit gewonnen wird.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung zweier spezieller Aus
führungsbeispiele anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Hydraulik-Schaltplan eines ersten Aus
führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Vortriebs-Regeleinrichtung mit einem als
4/3-Wege-Magnetventil ausgebildeten Umschalt
ventil und
Fig. 2 einen Hydraulik-Schaltplan eines weiteren Aus
führungsbeispiels mit einem 2/2-Wege-Magnet
ventil zur Steuerung des Anschlusses des Brems
kreises der angetriebenen Fahrzeugräder an den
Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter der Brems
anlage.
In der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen
sei, ist mit 10 insgesamt die Bremsanlage eines Kraftfahr
zeuges bezeichnet, das sowohl mit einem Antiblockiersystem 11
als auch mit einer erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrich
tung 12 ausgerüstet ist. Die Bremsanlage 10 ist als hydrau
lische Zweikreis-Bremsanlage ausgebildet, bei der die Bremsen
13 und 14 der - als nicht-angetrieben vorausgesetzten - Vor
derräder in einem Vorderachs-Bremskreis und die Bremsen 16 und 17
der - als angetrieben vorausgesetzten - Hinterräder in einem
Hinterachs-Bremskreis zusammengefaßt sind.
Als Bremsgerät ist ein Tandem-Hauptzylinder 18 konventioneller
Bauart vorgesehen, der mittels eines Bremspedals 19 über einen
Vakuum-Bremskraftverstärker 21 betätigbar ist.
Der Tandem-Hauptzylinder 18 hat einen Primär-Ausgangsdruck
raum 22, an den der Vorderachs-Bremskreis 13, 14 angeschlossen
ist und einen Sekundär-Ausgangsdruckraum 23, an den der Hinter
achs-Bremskreis 16, 17 angeschlossen ist. Der Sekundär-Ausgangs
druckraum 23 ist, in Richtung der zentralen Längsachse 24 des
Tandem-Hauptzylinder-Gehäuses 26 gesehen, durch eine Endstirn
wand 27 desselben gehäusefest und durch einen in der Gehäuse
bohrung des Tandem-Hauptzylinders druckdicht verschiebbaren
Schwimmkolben 28 begrenzt. Der Primär-Ausgangsdruckraum 22
ist, ebenfalls in axialer Richtung gesehen, einerseits durch
den Schwimmkolben 28 und andererseits durch den Primärkolben 29
begrenzt, an dem die mittels des Bremskraftverstärkers 21 ver
stärkte Pedal-Betätigungskraft angreift. Die beiden Brems
kreise sind als geschlossene - statische - Bremskreise aus
gebildet, das heißt der in den Radbremsen 13 und 14 bzw. 16
und 17 wirksame Bremsdruck entspricht den durch Pedalkraft
gesteuerte Verschiebung des Primär-Kolbens 29 und des Schwimm
kolbens 28 in dem Primär-Ausgangsdruckraum 22 und dem Sekundär-
Ausgangsdruck 23 erzeugten - statischen - Drücken. Über je
ein Zentralventil 31 bzw. 32 des Primär-Kolbens 29 und des
Schwimmkolbens 28, die, solange sich der Primär-Kolben 29 und
der Schwimmkolben 28 in der dargestellten, dem nicht betätigten
Zustand der Bremsanlage 10 entsprechenden Grundstellung befin
den, ihre Offen-Stellung einnehmen und, nachdem der Primär-
Kolben 29 und der Schwimmkolben 28 jeweils einen kleinen
Bruchteil ihres Hubes im Sinne eines Bremsdruckaufbaues aus
geführt haben, in ihre Schließstellung gelangen, kann - in der
Grundstellung der beiden Kolben 28 und 29 - aus dem Brems
flüssigkeits-Vorratsbehälter 33 Bremsflüssigkeit in die Aus
gangsdruckräume 22 und 23 des Tandem-Hauptzylinders 18 nach
strömen oder auch aus diesen Ausgangsdruckräumen 22 und 23
in den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 33 zurückströmen.
Dadurch sollen die Ausgleichsbewegungen der Bremsflüssigkeit
ermöglicht werden, die einerseits erforderlich sind, um die
statischen Bremskreise 13, 14 und 16, 17 vollständig mit Brems
flüssigkeit gefüllt zu halten und andererseits um eine voll
ständige Entspannung des Bremsdruckes zu ermöglichen, wenn
die Bremsflüssigkeit durch die bei einer Bremsung eintretende
Erwärmung eine Volumvergrößerung erfährt.
Die Vortriebs-Regeleinrichtung 12 arbeitet nach dem - bekannten -
Prinzip, ein zum Durchdrehen neigendes Rad des Fahrzeuges durch
selbsttätige Druckbeaufschlagung seiner Radbremse 16 oder 17
so weit zu verzögern, daß der an diesem Rad auftretende An
triebsschlupf λ stets in einem sowohl mit guter Vortriebs
beschleunigung als auch mit guter Fahrstabilität verträglichen
Wertebereich bleibt; neigen beide angetriebenen Fahrzeugräder
zum Durchdrehen, so wird - zusätzlich zur Aktivierung ihrer
Radbremsen 16 und 17 - auch ein Drehmoment-mindernder Eingriff
in das - nicht dargestellte - Antriebsaggregat des Fahrzeuges
ausgelöst.
In den von einer Verzweigungsstelle 34 der vom Tandem-
Hauptzylinder 18 kommenden Bremsleitung 36 des Hinterachs-
Bremskreises 16, 17 ausgehenden, die Druckversorgung der
rechten Hinterradbremse 16 und der linken Hinterradbremse 17
vermittelnden Bremskreiszweigen 36′ und 36′′ ist, in der
aus der Fig. 1 ersichtlichen hydraulischen und elektrischen
Beschaltung je ein Bremsdruck-Regelventil 37 bzw. 38 vorge
sehen, mittels derer sowohl die für die Antiblockier-Regelung
als auch die für die Vortriebs-Regelung erforderlichen Brems
druckaufbau-, Bremsdruckhalte- und Bremsdruckabbau-Phasen
steuerbar sind. Entsprechende Bremsdruck-Regelventile 39 und 41,
mittels derer für eine Antiblockierregelung an den Vorderrad
bremsen 13 und 14 erforderliche Bremsdruckabbau-, Bremsdruck
halte- und Bremsdruckaufbau-Phasen steuerbar sind, sind mit
der aus der Fig. 1 ersichtlichen hydraulischen und elektrischen
Beschaltung in den von einer Verzweigungsstelle 42 der an den
Primär-Ausgangsdruckraum 22 des Tandem-Hauptzylinders ange
schlossenen Hauptbremsleitung 43 des Vorderachs-Bremskreises 13,
14, ausgehenden Bremskreiszweigen 43′ und 43′′ vorgesehen, über
die Bremsdruckversorgung der rechten Vorderradbremse 13 bzw.
der linken Vorderradbremse 14 erfolgt.
Die Bremsdruck-Regelventile 37, 38, 39 und 41 sind als 3/3-Wege
Magnetventile ausgebildet, in deren Grundstellung 0 Bremsdruck
in den einzelnen Radbremsen 13, 14, 16 und 17 aufgebaut werden
kann, sei es, wie im Falle einer Bremsung - durch Betätigung
des Tandem-Hauptzylinders 18 - sowohl im Vorderachs-Brems
kreis 13, 14 als auch im Hinterachs-Bremskreis 16, 17, oder,
wenn die Vortriebs-Regelung anspricht, nur im Hinterachs-
Bremskreis 16, 17, in welchem Falle die Druckbeaufschlagung
der jeweils zu aktivierenden Radbremse(n) 16 und/oder 17
durch ventilgesteuerten Anschluß eines Druckspeichers 44
an die Hauptbremsleitung 36 des Hinterachs-Bremskreises 16, 17
und Absperrung derselben gegen den Sekundär-Ausgangsdruck
raum 23 des Tandem-Hauptzylinders 18 erfolgt.
Ein zu diesem Zweck vorgesehenes Umschaltventil 46 ist bei
dem in der Fig. 1 dargestellten, speziellen Ausführungs
beispiel als 4/3-Wege-Magnetventil ausgebildet, dessen dar
gestellte Grundstellung 0 eine Durchflußstellung ist, in
welcher die zu der Verzweigungsstelle 34 führende Hauptbrems
leitung 36 des Hinterachs-Bremskreises auf Durchlaß geschal
tet ist und der Druckspeicher 44 gegen die Hauptbremsleitung 36
bzw. die Verzweigungsstelle 34 abgesperrt ist. Durch definiert
verschiedene Steuersignale, z.B. ein 3A-Signal und ein 6A-
Signal, ist das Umschaltventil 46 in zwei weitere, alternative
Durchflußstellungen I und II steuerbar. In der bei Erregung
mit der niedrigeren Steuerstromstärke eingenommenen Durchfluß
stellung I ist die Verzweigungsstelle 34 der Hauptbrems
leitung 36 des Hinterachs-Bremskreises über einen Durchfluß
pfad 47 des Umschalt-Ventils 46 an eine Abflußleitung 48 an
geschlossen, die direkt zum Bremsflüssigkeits-Vorratsbe
hälter 33 der Bremsanlage führt; der Druckspeicher 44 ist
in dieser erregten Stellung I gegen die Hauptbremsleitung 36
und gegen die Hinterachs-Bremskreiszweige 36′ und 36′′ abge
sperrt.
In der bei Erregung mit der höheren (6A) Steuerstromstärke
eingenommenen, weiteren Durchflußstellung II des Umschalt
ventils 46 sind der Hauptbremszylinder 18 und die Abfluß
leitung 48 gegen die Verzweigungsstelle 34 des Hinterachs-
Bremskreises abgesperrt und dafür der Druckspeicher 44 an
diese Verzweigungsstelle angeschlossen. In dieser Stellung II
des Umschaltventils kann im Sinne der Vortriebs-Regelung
Bremsdruck in den Radbremsen 16 und/oder 17 des Hinterachs-
Bremskreises aufgebaut werden.
Auch die Bremsdruck-Regelventile 37 und 38 des Hinterachs-
Bremskreises und die Bremsdruck-Regelventile 39 und 41 des
Vorderachs-Bremskreises sind durch definiert verschiedene
Steuersignale in alternative Funktionsstellungen I und II
steuerbar, z.B. durch einen 3A-Steuerstrom in die Funktions
stellung I und durch einen 6A-Steuerstrom in die Funktions
stellung II. Die erregte Stellung I ist dabei eine mit der
Druckhalte-Funktion verknüpfte Sperrstellung, in welcher die
Vorderradbremsen 13 und 14 gegen den Primär-Ausgangsdruck
raum 22 des Tandem-Hauptzylinders und die Hinterradbremsen 16
und 17 gegen die Verzweigungsstelle 34 des Hinterachs-Brems
kreises und damit sowohl den Sekundär-Ausgangsdruckraum 23
des Tandem-Hauptzylinders als auch den Druckspeicher 44
abgesperrt sind.
Die erregte Stellung II der Bremsdruck-Regelventile ist so
wohl bezüglich der Antiblockier-Regelung als auch bezüg
lich der Vortriebs-Regelung mit der Druckabbau-Funktion in
den einzelnen Radbremsen 13 und 14 bzw. 16 und 17 verknüpft.
Eine Radbremse 13 oder 14 des Vorderachs-Bremskreises bzw.
eine Radbremse 16 oder 17 des Hinterachs-Bremskreises, an
der im Verlauf eines Regelspiels der Antiblockier-Regelung
bzw. der Vortriebs-Regelung Bremsdruck abgesenkt werden soll,
wird durch Ansteuerung des jeweils zugeordneten Bremsdruck-
Regelventils 39 und/oder 41 bzw. 37 und/oder 38 an eine
Rücklaufleitung 49 bzw. 51 des Vorderachs-Bremskreises 13, 14
bzw. des Hinterachs-Bremskreises 16, 17 angeschlossen, über die
Bremsflüssigkeit aus einer der jeweiligen Regelung unter
worfenen Radbremse in je einen dem Vorderachs-Bremskreis
und dem Hinterachs-Bremskreis zugeordneten Zwischenspeicher 52
bzw. 53 abströmen kann. An diese Zwischenspeicher 52 und 53
ist je eine dem Vorderachs-Bremskreis 13, 14 bzw. dem Hinter
achs-Bremskreis 16, 17 zugeordnete Rückförderpumpe 54 bzw. 56
angeschlossen, mittels derer - in Regelphasen der Antiblockier-
Regelung - die aus einer Radbremse des Vorderachs-Bremskreises 13,
14 bzw. des Hinterachs-Bremskreises 16, 17 abgelassene Brems
flüssigkeit in den Primär-Ausgangsdruckraum 22 bzw. den Sekun
där-Ausgangsdruckraum 23 des Tandem-Hauptzylinders 18 und in
Regelphasen der Vortriebs-Regelung Bremsflüssigkeit aus einer
oder beiden der Hinterrad-Bremsen bzw. aus dem Zwischen
speicher 53 in den Druckspeicher 44 der Vortriebs-Regel
einrichtung 12 zurückgepumpt wird.
Dieser Speicher 44 ist als Gas-Kolben-Speicher ausgebildet,
der einen Bremsflüssigkeits-Aufnahmeraum 57 hat, der durch
einen in dem Gehäuse 58 des Speichers 44 druckdicht verschieb
baren Kolben 59 gegen einen unter hohem Druck stehendes Gas ent
haltenden Druckraum 61 abgegrenzt ist, durch dessen Binnen
druck somit der Speicher-Ausgangsdruck bestimmt ist, der in
Bremsphasen der Vortriebs-Regelung für die Aktivierung der
Radbremse eines zum Durchdrehen neigenden Fahrzeugrades aus
nutzbar ist. Typische Werte dieses Druckes betragen um 180 bar.
Das Volumen des Gasraumes beträgt um 50 cm3, so daß sich der
Speicherdruck selbst dann nicht wesentlich ändert, wenn beide
Radbremsen 16 und 17 des Bremskreises der angetriebenen Fahr
zeugräder aktiviert werden müssen und dabei eine Bremsflüs
sigkeitsmenge von insgesamt 4 bis 5 cm3 aufnehmen.
Zur Erläuterung der Funktion der Vortriebs-Regeleinrichtung 12
sei nunmehr ein typisches Regelspiel derselben betrachtet, wo
bei angenommen sei, daß das rechte Hinterrad zum Durchdrehen
neige, das linke Hinterrad jedoch weiterhin Vortriebskraft
übertragen kann. In dieser Situation wird zunächst das der
linken Hinterradbremse 17 zugeordnete Bremsdruck-Regelventil 38
in seine Sperrstellung I gesteuert. Das Bremsdruck-Regel
ventil 37 der Radbremse 16 des abzubremsenden Rades wird nicht
angesteuert und bleibt daher in seiner Druckaufbau-Stellung 0.
Gleichzeitig mit der Ansteuerung des Bremsdruck-Regelventils 38,
vorzugsweise geringfügig später, wird das Umschaltventil 46
in seine Funktionsstellung II gesteuert, in welcher der Öl
raum des Druckspeichers 44 mit der Verzweigungsstelle 34 des
Hinterachs-Bremskreises verbunden ist und somit - über das
in der Grundstellung 0 befindliche Bremsdruck-Regelventil 37
Bremsdruck in der rechten Hinterradbremse 16 aufgebaut wird.
Diese Druckaufbau-Stellung 0 des Bremsdruck-Regelventils 37
wird so lange beibehalten, bis die Durchdrehtendenz des rechten
Hinterrades signifikant abgenommen hat. Danach wird das Brems
druck-Regelventil 37 in seine erregte Stellung I - die Sperr
stellung - gesteuert, in welcher der in die Radbremse 16 ein
gekoppelte Bremsdruck konstant bleibt.
Nimmt danach die Durchdrehtendenz des rechten Hinterrades wieder
zu, so wird das Bremsdruck-Regelventil 37 wieder in seine Druck
aufbaustellung 0 gesteuert. Wird andererseits das rechte Hinter
rad des Fahrzeuges - bei konstantem Bremsdruck in seiner Rad
bremse 16 weiter verzögert, derart, daß sein Antriebsschlupf
praktisch verschwindet, so wird das Bremsdruck-Regelventil 37
in seine erregte Stellung II - die Druckabbau-Stellung - ge
steuert, in welcher nunmehr Bremsflüssigkeit aus der Rad
bremse 16 in die Rücklaufleitung 51 bzw. in den Zwischen
speicher 53 abströmen kann und dadurch der Bremsdruck in der
Radbremse 16 des rechten Hinterrades abgesenkt wird. Die schon
mit dem Einsetzen der Vortriebs-Regelung aktivierte Rückförder
pumpe 54, 56, fördert nun aus der Radbremse 16 abgelassene
Bremsflüssigkeit über das sich in seiner erregten Stellung II
befindliche Umschaltventil 46 zurück in den Druckspeicher 44.
Nimmt hiernach die Durchdrehtendenz des rechten Hinterrades
wieder zu, so wird durch Umsteuerung des Bremsdruck-Regel
ventils 37 in dessen Druckaufbau-Stellung 0 eine erneute
Bremsphase der Vortriebs-Regelung eingeleitet, der wiederum
eine Druckhalte- und/oder eine Druckabbauphase, wie vorstehend
erläutert, folgen können.
Die für die regelungsgerechte Ansteuerung der Bremsdruck-
Regelventile 37 und 38 des Hinterachs-Bremskreises 16, 17 und
die Aktivierung der diesem Bremskreis zugeordneten Rückför
derpumpeneinheit 56 erforderlichen Steuersignale werden in
regelungsgerechter Folge und Kombination von einer elektro
nischen Steuereinheit 63 abgegeben, welche sowohl die Anti
blockier-Regelungs- als auch die Vortriebs-Regelungsfunktionen
steuert. Diese elektronische Steuereinheit verarbeitet Rad
drehzahl-proportionale Ausgangssignale von - der Einfachheit
halber nicht dargestellten - Raddrehzahlfühlern, die jedem
der Fahrzeugräder 13, 14, 16 und 17 je einzeln zugeordnet sind.
Sie erkennt beispielsweise aus dem Vergleich der Ausgangs
signale der den - angetriebenen - Hinterrädern des Fahrzeuges
zugeordneten Raddrehzahl-Sensoren mit den Ausgangssignalen
der den - nicht angetriebenen - Vorderrädern zugeordneten
Raddrehzahlsensoren, an welchem der Hinterräder eine Durch
dreh-Tendenz auftritt, wie lange diese andauert, wie stark
sie zunimmt und, wenn die Regelung aktiviert ist, in welchem
Maße sie wieder abklingt und so weiter, und erzeugt aus einer
dem jeweiligen Regelungszweck entsprechenden Verarbeitung die
ser Ausgangssignale die erwähnten Ansteuersignale für die
Bremsdruck-Regelventile 37, 38, 39 und 41, den Antrieb der
Rückförderpumpen 54 und 56 und die Ansteuerung des Umschalt
ventils 46.
Wie auch immer ein Regelspiel der Vortriebs-Regeleinrichtung ab
läuft, dessen Zweck es ist, den Antriebsschlupf der angetrie
benen Fahrzeugräder - nach einer Durchdreh-Tendenz - wieder
in einen stabilen Bereich zurückzuführen, so ist doch immer
die letzte Phase eines solchen Regelspiels, nach deren Ablauf
die Vortriebs-Regelung abgeschaltet und die Bremsanlage wieder
in ihren für den normalen Bremsbetrieb geeigneten Funktions
zustand zurückgeführt werden kann, eine Druckabbauphase, nach
der die zuvor aus einer zum Zweck der Vortriebs-Regelung
aktivierten Radbremse abgelassene Bremsflüssigkeit wieder
vollständig in den Druckspeicher 44 zurückgepumpt ist. Die
elektronische Steuereinheit 62 "erkennt" diesen Zustand,
beispielsweise daran, daß nach einer Druckabbau-Phase der
Vortriebs-Regelung der Antriebsschlupf der Hinterräder des
Fahrzeuges für eine vorgegebene Zeitspanne innerhalb eines
"stabilen" Wertebereiches geblieben ist. In diesem mit der
Beendigung der Vortriebsregelung verknüpften Betriebszustand
der Vortriebs-Regeleinrichtung 12 befinden sich, beim ge
wählten Erläuterungsbeispiel einer Regelung am rechten Hinter
rad, sowohl das Bremsdruck-Regelventil 37 als auch das Um
schalt-Ventil 46 jeweils in ihren erregten Stellungen II;
der Antrieb der Rückförderpumpe 56 ist noch aktiviert, und
das Bremsdruck-Regelventil 38, das dem linken Hinterrad
zugeordnet ist, ist noch in seine Sperrstellung I gesteuert.
Die nunmehr noch durchzuführende Abschaltung der Vortriebs-
Regeleinrichtung durch Rücksetzung der einzelnen Ventile
in deren Grundstellung und Stillsetzung des Antriebes der
Rückförderpumpen 54 und 56 wird abschließend wie folgt voll
zogen:
Zunächst wird das Bremsdruck-Regelventil 37 in seine Sperr
stellung I gesteuert. Die - zwischenzeitlich drucklos gewor
dene - Radbremse 16 des zuvor der Regelung unterworfenen,
angetriebenen Fahrzeugrades wird gegen die Rücklaufleitung 51
abgesperrt.
"Zwischen" dem Bremsdruck-Regelventil 37 und dem Umschalt
ventil 46, das heißt an der Verzweigungsstelle 32 des Hin
terachs-Bremskreises, die auch an den Druckausgang der
Rückförderpumpe 56 des Hinterachs-Bremskreises angeschlossen
ist, steht jetzt der Ausgangsdruck des Speichers 44 an. Der
Druckspeicher 44 wird sodann durch Ansteuerung des Umschalt
ventils 46 in dessen Funktionsstellung I gegen den Hinter
achs-Bremskreis abgesperrt und gleichzeitig die Verzweigungs
stelle 34 an die zum Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 33
führende Abflußleitung 48 angeschlossen. Die bis dahin an
der Verzweigungsstelle 34 zwischen dem Bremsdruck-Regel
ventil 37 und dem Umschaltventil 46 noch unter hohem Druck
- dem Ausgangsdruck des Druckspeichers 44 stehende Brems
flüssigkeit, in welcher Druckgas des Speichers 44 gelöst
sein kann, das zuvor durch Diffusion aus dem Druckraum 61
des Druckspeichers 44 in die in seinem Bremsflüssigkeits-
Aufnahmeraum 57 enthaltene Bremsflüssigkeit gelangt sein
konnte, kann sich jetzt unmittelbar zum Bremsflüssigkeits
Vorratsbehälter 33 der Bremsanlage hin entspannen, wo ein
Ausperlen des in der Bremsflüssigkeit gelösten Gases gefahr
los erfolgen kann, ohne daß dadurch der Entlüftungsgrad der
Bremsanlage beeinträchtigt wird. Nach Verstreichen einer vor
gegebenen Zeitspanne, deren Dauer z.B. durch die Auslegung
eines Zeitgliedes der elektronischen Steuereinheit 62 bestimmt
ist, fallen die bis dahin die beiden Bremsdruck-Regelventile 37
und 38 in ihrer Sperrstellung I und das das Umschaltventil 46
in dessen erregter Stellung I, in welcher die Verzweigungs
stelle 34 an den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter ange
schlossen ist, haltenden Ausgangssignale der elektronischen
Steuereinheit 62 ab, wodurch die Bremsdruck-Regelventile 37
und 38 und das Umschaltventil 46 wieder in ihre Grund
stellungen 0 gelangen. Mit dem Abfallen dieser Steuersignale
wird auch der Rückförder-Pumpenantrieb ausgeschaltet.
Das in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr Bezug
genommen sei, dargestellte Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung unterscheidet
sich von demjenigen gemäß Fig. 1 dadurch, daß anstelle
des Umschaltventils 46 eine insgesamt mit 46′ bezeichnete
Magnet-Ventilanordnung vorgesehen ist, deren Funktion der
jenigen des Umschaltventils 46 gemäß Fig. 1 im Sinne des
Grundgedankens der Erfindung analog ist. Im übrigen ist
die Vortriebs-Regeleinrichtung 12′ hinsichtlich ihres
hydraulischen Aufbaues identisch mit der Hydraulik
einheit 12 der Vortriebs-Regeleinrichtung gemäß Fig. 1.
Demgemäß sind auch bau- und funktionsgleiche Elemente
in den Fig. 1 und 2 jeweils mit denselben Bezugszeichen
belegt, und es sei daher bezüglich in beiden Figuren
identisch bezeichneter Komponenten auf die zu der Fig. 1
gehörenden Beschreibungsteile verwiesen.
Die Ventilanordnung 46′ umfaßt ein erstes, als 3/3-Wege
Magnetventil ausgebildetes Umschaltventil 64 und ein zweites,
als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildetes Umschaltventil 66.
Das erste Umschaltventil 64 entspricht hinsichtlich seines
Aufbaues und seiner möglichen Funktionsstellungen 0, I und II
den Bremsdruck-Regelventilen. In seiner Grundstellung 0 ist
der dem Hinterachs-Bremskreis zugeordnete (Sekundär-)Ausgangs
druckraum 23 des Tandem-Hauptzylinders 18 an die Verzweigungs
stelle 34 des Hinterachs-Bremskreises 16, 17 angeschlossen und
der Druckspeicher 44 gegen diese abgesperrt. Es ist durch
Erregung mit Steuerströmen definiert verschiedener Strom
stärke, z.B. einen 3A-Steuerstrom und einen 6A-Steuerstrom
in seine weiteren, alternativen Funktionsstellungen I und II
steuerbar. Bei Erregung mit der niedrigeren Steuerstrom
stärke gelangt das Umschaltventil 64 in seine Sperrstellung,
in welcher die Verzweigungsstelle 34 des Hinterachs-
Bremskreises, der Tandem-Hauptzylinder 18 und der Druck
speicher 44 jeweils gegeneinander abgesperrt sind. Bei Er
regung mit der höheren Steuerstromstärke nimmt das Umschalt
ventil 64 die Funktionsstellung II ein, in welcher der
Druckspeicher 44 an die Verzweigungsstelle 34 des Hinter
achs-Bremskreises angeschlossen, diese aber gegen den Tandem-
Hauptzylinder 18 abgesperrt ist, wie aus dem Schaltsymbol
des Umschaltventils 64 ersichtlich.
Das zweite Umschaltventil 66 ist zwischen die Verzweigungs
stelle 34 des Hinterachs-Bremskreises 16, 17 und den Brems
flüssigkeits-Vorratsbehälter 33 der Fahrzeug-Bremsanlage
geschaltet. Seine - im nicht erregten Zustand eingenommene -
Grundstellung 0 ist die Sperrstellung, in welcher die Ver
zweigungsstelle 34 gegen den Bremsflüssigkeits-Vorrats
behälter 33 abgesperrt ist. In seiner erregten Stellung I
ist die Verzweigungsstelle 34 kommunizierend mit der Ab
flußleitung 48 und damit mit dem Bremsflüssigkeits-Vorrats
behälter 33 verbunden.
Während eines wiederum durch Ausgangssignale der elektronischen
Steuereinheit 62 gesteuerten, ggf. mehrere Druckaufbau-,
Druckhalte- und Druckabbau-Phasen umfassenden Regelspiels
der Vortriebs-Regelung wird das zweite Umschaltventil 66
in seiner Sperrstellung 0 gehalten. Die Steuerung von Druck
aufbau-, Druckhalte- und Druckabbau-Phasen im Rahmen eines
Regelspiels erfolgt in derselben Weise, wie anhand der
Fig. 1 geschildert. Das Bremsdruck-Regelventil der Rad
bremse des jeweils nicht der Regelung zu unterwerfenden
Rades wird in seine Sperrstellung I gesteuert. An dem der
Vortriebs-Regelung unterworfenen Rad wird eine Bremsdruck-
Aufbauphase erzielt, wenn sich das Bremsdruck-Regelventil
seiner Radbremse in der Grundstellung 0 und das Umschalt
ventil 64 in der erregten Stellung II befinden. Eine
Druckhalte-Phase wird dadurch erzielt, daß das Bremsdruck-
Regelventil und/oder das Umschaltventil 64 in die Sperr
stellung I gesteuert werden. In Bremsdruck-Abbauphasen
der Vortriebs-Regelung sind das jeweilige Bremsdruck-
Regelventil und das Umschaltventil in deren erregte
Stellungen II gesteuert, und es ist gleichzeitig die
Rückförderpumpe aktiviert. Nach der abschließenden Druck
abbau-Phase eines Regelspiels der Vortriebs-Regelung wer
den sowohl das Bremsdruck-Regelventil des zuvor der Rege
lung unterworfenen Fahrzeugrades als auch das Umschalt
ventil in deren Sperrstellungen I gesteuert, und es wird
frühestens gleichzeitig hiermit, vorzugsweise nach einer
geringfügigen Zeitverzögerung gegenüber der Ansteuerung
der beiden Ventile in ihre Sperrstellung I das zweite
Umschaltventil 66 in seine Durchflußstellung I gesteuert.
In dieser Kombination der Funktionsstellungen des jewei
ligen Bremsdruck-Regelventils sowie des ersten und zweiten
Umschaltventils 64 bzw. 66 kann - gasbeladene - Bremsflüs
sigkeit, die zuvor in den "zwischen" den Bremsdruck-
Regelventilen 37 und 38 des Hinterachs-Bremskreises und
dem ersten Umschaltventil 64 unter hohem Druck gestanden
hat, zum Vorratsbehälter 33 der Bremsanlage hin entspannen,
wie vorstehen für das funktionsanaloge Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 erläutert. Für den vorstehend beispielhaft
geschilderten Ablauf eines Regelspiels der Vortriebs-
Regelung erforderliche Modifikationen der elektronischen
Steuereinheit 62, welche die Ansteuersignale für die
Bremsdruck-Regelventile 37 und 38 und die beiden Umschalt
ventile 64 und 66 erzeugt, sind dem Fachmann bei Kenntnis
der geschilderten Funktionen aufgrund einschlägigen Fach
wissens ohne weiteres möglich und werden daher nicht
als erläuterungsbedürftig angesehen.
Den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 ist
gemeinsam, daß mit jedem Regelspiel der Vortriebs-
Regelung auch eine - zwar geringfügige aber nicht ver
nachlässigbare - Absenkung des Ausgangsdruckes des Druck
speichers 44 verknüpft ist. Dies ergibt sich daraus, daß
die Rückförderpumpe 56 des Hinterachs-Bremskreises (auch
diejenige des Vorderachs-Bremskreises) als Freikolben
pumpen ausgebildet sind, in deren Arbeitsraum Bremsflüssigkeit
nur gegen die einem "Schließdruck" von etwa 3 bar äqui
valente Schließkraft eines eingangsseitigen Rückschlag
ventils 67 einströmen kann, das zwischen den Zwischen
speicher 53 bzw. die Rücklaufleitung 51 und die Rückför
derpumpe 56 geschaltet ist. Abgesehen von anderen mög
lichen, geringfügigen Verlusten, z.B. Leckverlusten, führt
somit jedes Regelspiel der Vortriebs-Regelung zu einer
Druckabsenkung im Druckspeicher 44, die betragsmäßig dem
Schließdruck des Rückschlagventils 67 entspricht. Der
Speicher 44 muß daher von Zeit zu Zeit wieder nachgeladen
werden. Die Nachladung erfolgt, wenn das Ausgangssignal
eines Druckschalters 68 anzeigt, daß der Speicher-Aus
gangsdruck unter einen Mindest-Schwellenwert abgefallen ist.
Zur Aufladung des Druckspeichers wird die Rückförderpumpe 56
ausgenutzt, die in Nachladephasen des Druckspeichers 44
mittels einer Vorladepumpe 69, die in der Lage ist, den
Schließdruck des eingangsseitigen Rückschlagventils 67
der Rückförderpumpe 56 zu überwinden, direkt aus dem
Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 33 gespeist wird.
Die Nachladung des Druckspeichers erfolgt daher stets
mit "frischer", das heißt gasfreier Bremsflüssigkeit aus
dem Vorratsbehälter, wodurch im Ergebnis eine Begrenzung
der Gasaufnahme der im Druckspeicher 44 enthaltenen Brems
flüssigkeit erzielt wird.
Durch ein Druckbegrenzungsventil 71 wird verhindert, daß
der Druck im Speicher 44 einen zulässigen Höchstwert
übersteigt.
Claims (4)
1. Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit
hydraulischer Mehrkreis-Bremsanlage, innerhalb derer
den angetriebenen Fahrzeugrädern mindestens ein
statischer Bremskreis zugeordnet ist, in dem der Brems
druck durch pedalkraftgesteuerte Verschiebung eines
Hauptbremszylinderkolbens erfolgt, der die bewegliche
Begrenzung eines dem Bremskreis eines angetriebenen
Fahrzeugrades zugeordneten Ausgangsdruckraumes eines
als Bremsdruck-Steuergerät vorgesehenen Tandem-
Hauptzylinders bildet, wobei die Vortriebs-Regel
einrichtung nach dem Prinzip arbeitet, ein zum Durch
drehen neigendes Fahrzeugrad durch selbsttätige
Aktivierung seiner Radbremse soweit zu verzögern, daß
der Antriebsschlupf dieses Rades innerhalb eines sowohl
mit guter Vortriebsbeschleunigung als auch mit guter
Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches bleibt,
mit einem elektrisch ansteuerbaren Umschaltventil über
das ein unter hohem Druck stehende Bremsflüssigkeit
enthaltender Gas-Kolbenspeicher an den Bremskreis der
angetriebenen Fahrzeugräder anschließbar ist und mit
den Fahrzeugrädern einzeln zugeordneten, elektrisch
ansteuerbaren Bremsdruck-Regelventilen, mittels derer
im Rahmen eines Regelspiels der Vortriebs-Regelung
Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbau-Phasen steuer
bar sind, wobei die Bremsdruck-Regelventile und das
Umschaltventil zwischen je einer Radbremse und dem
Druckspeicher hydraulisch in Reihe geschaltet sind,
und mit einer elektronischen Steuereinheit, welche aus
einer Verarbeitung von für den Bewegungszustand
mindestens der angetriebenen Fahrzeugräder
charakteristischer Ausgangssignale von Raddrehzahl
sensoren, die den Fahrzeugrädern einzeln zugeordnet
sind, die für die regelungsgerechte Ansteuerung des
Umschaltventils und der Bremsdruck-Regelventile er
forderlichen elektrischen Steuersignale erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Ausgangssignale
der elektronischen Steuereinheit (62) ansteuerbare
Magnetventilanordnung (46; 64, 66) vorgesehen ist, die
nach Beendigung der ein ggf. mehrere Druckaufbau-,
Druckhalte- und Druckabbau-Phasen umfassendes Regel
spiel der Vortriebsregelung abschließenden Druckabbau-
Phase in eine Durchflußstellung I gesteuert wird, in
welcher eine Mittelanzapfung (34) der die Bremsdruck-
Regelventile (37 und 38) des Bremskreises (16, 17) der
angetriebenen Fahrzeugräder mit dem Umschaltventil
koppelnden Bremsflüssigkeits-Strömungspfades an eine
Abflußleitung (48) angeschlossen ist, die mit dem
Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter (33) in kommunizie
render Verbindung steht.
2. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Umschaltventil, das
den Anschluß des Speichers (44) an den Bremskreis (16, 17)
der angetriebenen Fahrzeugräder vermittelt, ein 3/3-Wege-
Magnetventil (64) vorgesehen ist, das
- (i) eine Grundstellung 0 hat, in welcher der dem Bremskreis (16, 17) der angetriebenen Fahrzeugräder zugeordnete Ausgangsdruckraum (23) des Bremsdruck-Steuergeräts (18) an diesen Bremskreis (16, 17) angeschlossen ist, der Druckspeicher (44) jedoch gegen den Bremskreis (16, 17) abgesperrt ist, und
- (ii) in eine Sperrstellung I steuerbar ist, in welcher sowohl der Druckspeicher (44) als auch das Bremsdruck- Steuergerät (18) gegen den Bremskreis (16, 17) der angetriebenen Fahrzeugräder abgesperrt sind, und weiter
- (iii) eine Rücklaufstellung II hat, in welcher der Druckspeicher (44) an den Bremskreis (16, 17) der angetriebenen Fahrzeugräder angeschlossen ist, das Bremsdruck-Steuergerät (18) jedoch gegen den Bremskreis abgesperrt ist,
und daß ein als 2/2/Wege-Magnetventil ausgebildetes,
weiteres Umschaltventil (66) vorgesehen ist, das
durch ein elektrisches Ausgangssignal der
elektronischen Steuereinheit aus seiner Grundstellung
0, in welcher die Mittelanzapfung (34)
gegen die Abflußleitung (48) abgesperrt ist, in
seine erregte Stellung I steuerbar ist, in welcher
die Abflußleitung (48) zum Bremsflüssigkeits-
Vorratsbehälter (33) hin freigegeben ist.
3. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Anschluß des Speichers (44)
an den Bremskreis (16, 17) der angetriebenen Fahrzeugräder
vermittelnde Umschaltventil (46) als ein 4/3-Wege-Magnet
ventil ausgebildet ist, das eine Grundstellung 0 hat,
in welcher durch Betätigung des Bremsdruck-Steuerge
räts (18) Bremsdruck in den Radbremsen (16, 17) der ange
triebenen Fahrzeugräder aufbaubar ist, der Speicher (44)
jedoch gegen den Bremskreis (16, 17) der angetriebenen
Fahrzeugräder abgesperrt ist,
das bei Ansteuerung mit einem Anschluß-Steuersignal
in eine erregte Stellung II steuerbar ist, in welcher
der Speicher (44) an den Bremskreis (16, 17) der
angetriebenen Fahrzeugräder angeschlossen, das
Bremsdruck-Steuergerät (18) jedoch gegen den Brems
kreis (16, 17) abgesperrt ist, und das durch ein
Abfluß-Steuersignal in eine erregte Stellung I
steuerbar ist, in welcher der Speicher (44) gegen
die Radbremse (16 bzw. 17) des jeweils der Regelung
unterworfenen Fahrzeugrades abgesperrt ist, diese
aber über einen in der erregten Stellung I freige
gebenen Durchflußpfad (47) des Umschaltventils (46)
an die zum Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter (33)
führende Abflußleitung (48) angeschlossen ist bzw.
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863633341 DE3633341A1 (de) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Vortriebs-regeleinrichtung |
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DE19863633341 DE3633341A1 (de) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Vortriebs-regeleinrichtung |
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DE3633341A1 true DE3633341A1 (de) | 1988-04-14 |
DE3633341C2 DE3633341C2 (de) | 1989-07-13 |
Family
ID=6310767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863633341 Granted DE3633341A1 (de) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Vortriebs-regeleinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3633341A1 (de) |
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DE3633341C2 (de) | 1989-07-13 |
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