DE3633341C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit hydraulischer Mehrkreis-Bremsanlage, einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Antiblockier- System sowie den angetriebenen Fahrzeugrädern einzeln zugeordneten Bremsdruck-Regelventilen 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.

Das eingangs geschilderte Problem der Gefahr einer Gasblasen- Bildung im Hauptzylinder der Bremsanlage eines Fahrzeuges, das mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung mit einem Gas-Kolben- Speicher und einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Antiblockier-System ausgerüstet ist, kann natürlich vermieden werden, wenn statt dessen das Antiblockier-System als ein nach dem sog. Ablaß-Prinzip arbeitendes System ausgebildet ist, wonach in Bremsdruck-Abbauphasen der Antiblockier- Regelung Bremsflüssigkeit aus einer der Regelung unterworfenen Radbremse direkt in den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter abgelassen wird und nicht, wie es bei einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Antiblockier-System der Fall ist, in den jeweiligen Hauptzylinder-Ausgangsdruckraum zurückgepumpt wird, an den diese Radbremse - über ihr Bremsdruck- Regelventil - angeschlossen ist.

Zwar hat ein nach dem Ablaß-Prinzip arbeitendes Antiblockier- System in konstruktiver Hinsicht den Vorteil, daß auf eine Mehrkreis-Rückförderpumpe verzichtet werden kann. Dafür bedarf es bei einem solchen System allerdings eines nicht unerheblichen zusätzlichen technischen Aufwandes, um ein "Leerregeln" des Hauptbremszylinders zu vermeiden, das die Gefahr eines "regelungsbedingten" Teilausfalls der Bremsanlage impliziert.

Aus Sicherheitsgründen ist daher in aller Regel ein nach dem Rückförderprinzip arbeitendes Antiblockier-System, das auch eine sinnfällige Rückmeldung über seine Aktivierung vermitteln kann - Pulsieren des Bremspedals bei einem Ansprechen der Regelung - einem nach dem Ablaß-Prinzip arbeitenden Antiblockier- System - auch in Kombination mit einer Vortriebs- Regeleinrichtung - vorzuziehen, jedenfalls dann, wenn es gelingt, einer durch einen Gas-Kolben-Speicher der Vortriebs- Regeleinrichtung bedingten Gefahr der Gasblasenbildung im Hauptzylinder der Bremsanlage zu begegnen.

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 zeigt

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 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 als auch im Hinterachs-Bremskreis 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 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 bzw. des Hinterachs-Bremskreises 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 bzw. dem Hinter­ achs-Bremskreis zugeordnete Rückförderpumpe 54 bzw. 56 angeschlossen, mittels derer - in Regelphasen der Antiblockier- Regelung - die aus einer Radbremse des Vorderachs-Bremskreises bzw. des Hinterachs-Bremskreises 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 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 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 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 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 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 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 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, einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Antiblockier- System, sowie den angetriebenen Fahrzeugrädern einzeln zugeordneten Bremsdruck-Regelventilen mit folgenden Merkmalen:

• a) die Vortriebs-Regelung arbeitet unter Nutzung der Bremsdruck-Regelventile des Antiblockier- Systems nach dem Prinzip der selbsttätigen Aktivierung der Radbremse eines zum Durchdrehen neigenden Fahrzeugrades;
• b) die Bremsdruckversorgung der Vortriebsregelung erfolgt aus einem Gas-Kolben-Druckspeicher, in welchem beim Druckabbau Bremsflüssigkeit von der ABS-Rückförderpumpe zurückgepumpt wird;
• c) der Druckspeicher ist mit dem Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder mittels einer Umschalt- Ventilanordnung verbindbar, die von einer sowohl für die Antiblockier- als auch für die Vortriebsregelung vorgesehenen elektronischen Steuereinheit angesteuert wird;
• d) die Umschaltventilanordnung trennt in einer Grundstellung den Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder vom Druckspeicher und verbindet den Bremskreis mit einem zugeordneten Hauptzylinder- Ausgangsdruckraum;
• e) die Umschalt-Ventilanordnung trennt in einer ersten Stellung den Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder vom zugeordneten Hauptzylinder- Ausgangsdruckraum und verbindet den Bremskreis mit dem Druckspeicher; dadurch gekennzeichnet, daß
• f) die Umschalt-Ventilanordnung (46; 64, 66) eine weitere Stellung aufweist, in welcher der Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder (16, 17) mit dem Vorratsbehälter (33) des Hauptzylinders (18) verbunden ist;
• g) die Umschalt-Ventilanordnung (46; 64, 66) nach Beendigung eines Vortriebs-Regelvorganges, welcher mehrere Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbauphasen umfassen kann, für eine vorgegebene Zeitspanne in die weitere Stellung gesteuert wird.

2. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventil- Anordnung aus einem 3/3-Wege-Magnetventil (64) und einem 2/2-Wege-Magnetventil (66) besteht, wobei das 3/3-Wege-Magnetventil

• - eine Grundstellung 0 entsprechend dem Merkmal d) des Anspruchs 1,
• - eine erste Stellung (II) entsprechend dem Merkmal e) des Anspruchs 1, sowie
• - eine zweite Stellung (I) aufweist, in der sowohl der Druckspeicher (44) als auch der Hauptzylinder- Ausgangsdruckraum (23) vom Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder (16, 17) abgetrennt sind,

und wobei das 2/2-Wege-Magnetventil die Verbindung des Bremskreises der angetriebenen Fahrzeugräder (16, 17) mit dem Vorratsbehälter (33) des Hauptzylinders (19) herstellt oder trennt.

3. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventil- Anordnung als 4/3-Wege-Magnetventil ausgebildet ist.