DE3645159C2 - Blockierschutzvorrichtung für Fahrzeugbremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blockierschutzvorrichtung für Fahrzeug­ bremsanlagen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine solche gattungsgemäße Blockierschutzvorrichtung ist aus der DE 24 33 092 A1 bekannt.

Diese Blockierschutzvorrichtung für Fahrzeug­ bremsanlagen weist einen Hauptzylinder und diagonal zugeordnete Rad­ bremszylinder auf, wobei zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremszy­ lindern eines Bremskreises ein Blockierschutzventil angeordnet ist. Das Blockierschutzventil wird von einer Steuereinheit angesteuert, die die Signale von Raddrehzahlsensoren verarbeitet. Ein Niederdruck-Hydrau­ likspeicher dient zum Aufnehmen von aus Radbremszylindern abgelasse­ ner Bremsflüssigkeit, welche mit einer Pumpe in den Bremskreis rückge­ fördert wird. Das Blockierschutzventil ist zwischen mindestens zwei Stel­ lungen verstellbar, wobei in der einen das erste Diagonalenzylinderpaar mit dem Hauptzylinder verbunden wird und in der anderen Stellung das erste Diagonalenzylinderpaar mit dem Hydraulikspeicher verbunden wird, während dann der Hauptzylinder und das Diagonalenzylinderpaar voneinander getrennt sind. Weiterhin ist eine Ventilanordnung vorhan­ den, mit einem Kolben, einer Ausgangskammer und einer Eingangskam­ mer. Die Ausgangskammer steht dauernd mit dem zweiten Diagonalenzy­ linderpaar und über ein Sperrventil mit dem Hauptzylinder in Verbindung, wobei das Sperrventil normalerweise eine Verbindung zwischen der Aus­ gangskammer und dem Hauptzylinder herstellt. Die Verbindung wird jedoch getrennt, wenn das Blockierschutzventil die zweite Stellung ein­ nimmt, woraufhin der Kolben von der Seite der Eingangskammer den Druck im ersten diagonalen Zylinderpaar und von der Seite der Ausgangs­ kammer den Druck des zweiten diagonalen Zylinderpaars erhält, wodurch bei abgetrenntem Hauptzylinder der Druck im zweiten diagonalen Zylin­ derpaar durch den Druck in der Ausgangskammer eingestellt wird. Bei ei­ ner derartigen Anordnung kann das Problem auftreten, daß, wenn das Blockierschutzventil aus irgend einem Grund elektrisch oder mechanisch in der zweiten Schaltstellung blockiert wird, keines der Räder oder allen­ falls ein Rad gebremst werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blockierschutzvorrichtung anzugeben, die zu größerer Sicherheit im Betrieb führt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Gemäß Patentanspruch 1 ist in einem von zwei Bremskreisen ein steuer­ bares Sperrventil vorhanden, das die Ventilanordnung bei Ausfall der Blockierschutzvorrichtung so ansteuert, daß der Hauptzylinder direkt mit dem einen Paar diagonal liegender Radbremszylinder verbunden wird. Da­ zu wird das Sperrventil von einem Steuersignal von der Steuereinheit zwangsweise in die normale Schaltstellung umgeschaltet, wenn ein Blockieren des Blockierschutzventils in dessen zweiter Stellung festge­ stellt wird. Es kann also auch dann noch gebremst werden, wenn das Blockierschutzventil ausfällt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher veranschau­ licht. Dabei dienen die Fig. 1 bis 3 für allgemeine Erläuterungen, auf die dann beim Beschreiben der Ausführungsbeispiele der Erfindung ge­ mäß den Fig. 4 und 6 Bezug genommen wird, wodurch diese Beschrei­ bungen relativ kurz ausfallen können. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Blockier­ schutzvorrichtung, mit deren Hilfe die Funktion einer Blockierschutzvorrichtung grundsätzlich erläutert wird;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch eine Ventilanordnung, wie sie in der bekannten Blockierschutzvorrichtung gemäß Fig. 1, aber auch in einer anderen bekannten Blockierschutz­ vorrichtung gemäß Fig. 3 verwendet wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend der von Fig. 1, jedoch mit einer anderen bekannten Blockierschutzvorrich­ tung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Blockierschutzvor­ richtung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Ventilanord­ nung, wie sie in der erfindungsgemäßen Blockierschutzvor­ richtung aus Fig. 4 und auch bei einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung gemäß Fig. 6 verwendet wird;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung.

Anhand der Fig. 1 bis 3 wird im folgenden grundsätzlich die bekannte Funktionsweise einer Blockierschutzvorrichtung erläutert.

Gemäß Fig. 1 ist ein Bremspedal 2 mit einem Tandem-Hauptzylinder 1 ver­ bunden. Eine Druckkammer des Hauptzylinders 1
ist über eine Bremsleitung 3, ein elektromagnetisches Blockier­ schutzventil 4 mit drei Schaltstellungen und über Leitun­ gen 5 und 6 mit einem Radzylinder 7a eines rechten Vorder­ rades 7 verbunden. Die Bremsleitung 3 ist ferner über eine Rücklaufleitung mit einem Rück­ schlagventil 18 und ein steuerbares Rückschlagventil 19 mit dem Radzylinder 7a 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 22a und eine verhältnismäßig schwache Feder 22b auf. Eine Speicherkammer des Hydraulikspeichers 22 ist mit einem Einlaß oder einer Saugöffnung der Pumpe 20 und ferner mit einer Steueröffnung 19a des steuerbaren Rückschlagven­ tils 19 verbunden.

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

Die Leitung 16 ist weiterhin über eine Leitung 17 mit einem Radzylinder 8a eines linken Vorderrades 8 verbunden. Somit werden die Radzylinder 8a und 9a 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 7b, 8b, 9b bzw. 10b 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 7b, 8b, 9b und 10b 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 4a des Blockierschutz­ ventils 4 zugeführt wird. Die elektrischen Leitungen sind in der Zeichnung durch gestrichelte Linien dargestellt.

Das nur schematisch gezeigte elektromagnetische Blockierschutz­ ventil 4 weist eine bekannte Konstruktion auf. Wenn das Steuersignal S den Wert "0" hat, nimmt das Blockierschutzventil 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 Blockierschutzventil 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 Blockierschutz­ 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 7a und 10a 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 Eingangsdruck der Pumpe 20 und somit der Druck an der Steueröffnung 19a 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 7a 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 7a 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 Kolben 32 weist zwei Abschnitte 33a, 33b 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 33b mit größerem Durchmesser anschließt. Die dickeren Kolben­ abschnitte 33a und 33b sind mit Dichtringen 35a und 35b ver­ sehen. Zu beiden Seiten des Kolbenabschnitts 33a werden eine Steuerkammer 40 und eine Hauptzylinderdruckkammer 38 gebildet. Zu beiden Seiten des anderen Kolbenabschnitts 33b mit größerem Durchmesser werden eine Ausgangskammer 41 und eine weitere Hauptzylinderdruckkammer 39 gebildet. Die Hauptzylinderdruckkammern 38 und 39 der Ventilanordnung 12 stehen über Anschlußöffnungen 25a und 25b 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 36a und 36b abgedichtet. Der Zwischenraum zwischen den Dicht­ ringen 36a und 36b 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 33a oder 33b an einer Schulter 12a bzw. 12b der Innenwand des Gehäuses 30. Die Steuerkammer 40 steht über eine Steueröffnung 46 und an diese angeschlos­ sene Leitungen 6a und 6 ständig mit den Radzylindern 7a und 10a 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 8a und 9a 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 Bremsleitung 3, das Blockierschutzventil 4 und die Leitungen 5 und 6 in die Radzylinder 7a und 10a 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 8a und 9a 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 41 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 Blockierschutzventil 4 wird in die Schaltstellung C umgeschaltet, und die Pumpe 20 wird durch den Motor 21 angetrieben.

Der Hauptzylinder 1 wird von den Radzylindern 7a, 10a ge­ trennt, und die Radzylinder 7a, 10a werden mit dem Hydrau­ likspeicher 22 verbunden, so daß die unter Druck stehende Arbeitsflüssigkeit aus den Radzylindern 7a und 10a 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 7a 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 8a und 9a, 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 8a und 9a des einen Bremskreises entsprechend der Abnahme des Bremsdruckes in den Radzylindern 7a und 10a 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 Blockierschutz­ ventil 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 7a und 10a 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 7a und 10a eingeleitet. Der Bremsdruck in den Radzylindern 7a und 10a nimmt zu. Da jedoch das Blockierschutz­ ventil 4 sofort wieder in die Schaltstellung C um­ geschaltet wird, nimmt der Bremsdruck in den Radzylindern 7a und 10a sogleich wieder ab. Beim nachfolgenden Schalten in die Schaltstellung B ergibt sich wieder ein Anstieg des Druckes in den Radzylindern 7a und 10a. Wenn die Periode der Umschaltvorgänge zwischen den Schaltstellungen B und C hinreichend klein ist, wird der Bremsdruck in den Radzylin­ dern 7a und 10a 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 Blockierschutzventil 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 7a und 10a, so daß der Bremsdruck in diesen Radzylindern ansteigt. Wenn die Drehzahl des Motors 21 geeignet gewählt ist, ergibt sich in den Radzylindern 7a und 10a ein geringerer Druckanstieg als in dem Fall, daß der Bremsdruck direkt im Hauptzylinder 1 erzeugt und über das in der Schaltstellung A befindliche Blockierschutzventil 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 7a und 10a stark verringert werden. Folglich wird eine große Flüssigkeitsmenge in den Hydraulikspeicher 22 abgeleitet. Der Kolben 22a in dem Hydraulikspeicher 22 wird stark ausgelenkt, und die Feder 22b 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 Blockierschutz­ ventils 4 in die Schaltstellung B oder C gelöst wird, so wird die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 7a und 10a 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 Bremsleitung 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 8a und 9a verbunden. In diesem Bremskreis kann daher die gewünschte Bremskraft zuverlässig erzeugt werden.

Wenn der Bremskreis mit der Bremsleitung 11 ausfällt, kann der Bremsdruck in den Radzylindern 7a und 10a 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 einer anderen bekannten Ausführungsform erläutert werden.

In den Leitungen 6 und 17 ist jeweils ein Sperrventil 50a bzw. 50b angeordnet. Der Hauptzylinder 1 ist mit den Rad­ zylindern 7a und 8a zusätzlich über Leitungen 3b und 3c verbunden. In den Leitungen 3b und 3c sind Rückschlag­ ventile 52a und 52b angeordnet, die nur eine Bremsflüssig­ keitsströmung in der Richtung von den Radzylindern 7a, 8a 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 4a, 51a und 51b des Drucksteuerventils 4 bzw. der Sperrventile 50a und 50b zugeführt. Wenn die Steuersignale Sa und Sb den Wert "0" haben, nehmen die Sperrventile 50a und 50b 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 50a und 50b die Schaltstellung G ein, in der die Leitungen zu beiden Seiten des betreffenden Ventils von­ einander getrennt sind.

Bei dem einleitenden Beispiel gemäß Fig. 1 wurden die Bremskräfte aller vier Räder 7 bis 10 gleichzeitig erhöht, gesenkt oder konstant gehalten. Bei dem anderen bekannten Bei­ 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 Beispiels entspricht im übrigen der Wirkungsweise des einleitenden Beispiels (Fig. 1). Wenn das Bremspedal 2 gelöst wird, während die Signale Sa und Sb jeweils den Wert 1 haben, kann die Bremsflüssigkeit über die Rückschlag­ ventile 52a und 52b und die Leitungen 3b und 3c zu dem Hauptzylinder 1 zurückfließen. Die Bremsflüssigkeit von den anderen Radzylindern 9a und 10a kann in der gleichen Weise wie beim einleitenden Bespiel zum Hauptzylinder 1 zurückfließen.

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

Im Vergleich zu dem bekannten Beispiel aus Fig. 3 ist bei dieser Ausführungsform das eine Sperrventil 50b und das eine Rückschlagventil 52b 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 53a 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 bekannten Beispiel aus Fig. 3 schließt die Ventilkugel 43 entsprechend der Bewegung des Kolbens 32, so daß der Hauptzylinder 1 von den Radzylindern 8a und 9a getrennt wird. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 werden die Radzylinder 8a und 9a auf elektrischem Wege von dem Hauptzylinder getrennt. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels derjenigen der zuvor beschriebenen bekannten 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 einleitenden Beispiel (Fig. 1) keines der Räder und bei dem anderen bekannten Beispiel (Fig. 3) 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 8a und 9a weiter verringert. Dieser Nachteil wird bei dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel (Fig. 4) 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 8a und 9a 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 50a auf den Wert "1" eingestellt wird.

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

Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungs­ beispiel sind die erfinderischen Merkmale der Ausführungsform aus Fig. 4 mit den bekannten Merkmalen aus Fig. 3 kombiniert. Die Wirkungsweise und die Vorteile dieser Aus­ führungsform ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung.

Bei den oben beschriebenen Ausführungs­ beispielen sind 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 22a des Hydraulikspeichers 22 abzutasten und das Rück­ schlagventil 19 umzuschalten, wenn diese Auslenkung größer als ein vorgegebener Wert wird.

Claims (5)

1. Blockierschutzvorrichtung für hydraulische mehrkreisige Fahrzeug­ bremsanlagen, mit

• - einem Hauptzylinder (1),
• - einem Paar Vorderradbremszylinder (7a; 8a) und einem Paar Hinter­ radbremszylinder (9a, 10a), die diagonal miteinander verbunden sind, wo­ durch ein erstes Diagonalenzylinderpaar (7a, 10a) und ein zweites Diago­ nalenzylinderpaar (8a, 9a) gebildet ist,
• - einem Blockierschutzventil (4) in einem Bremskreis zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremszylindern,
• - einer Steuereinheit (24′′), die mit Hilfe von Sensoren Radschlupfbe­ dingungen untersucht und abhängig vom Erfülltsein vorgegebener Bedin­ gungen das Blockierschutzventil (4) ansteuert,
• - einem Hydraulikspeicher (22) zum Aufnehmen von Bremsflüssigkeit, die aus Radbremszylindern zurückgedrückt wird,
• - einer Pumpe (20) zum Fördern von Bremsflüssigkeit in eine Bremslei­ tung (3) zwischen dem Hauptzylinder (1) und dem ersten Diagonalenzylin­ derpaar (7a, 10a),
• - wobei das Blockierschutzventil (4) zwischen mindestens zwei Stel­ lungen (A, C) verstellbar ist, wobei in der einen (A) das erste Diagonalenzy­ linderpaar (7a, 10a) mit dem Hauptzylinder (1) verbunden wird und in der anderen Stellung (C) das erste Diagonalenzylinderpaar (7a, 10a) mit dem Hydraulikspeicher (22) verbunden wird, während dann der Hauptzylinder (1) und das erste Diagonalenzylinderpaar (7a, 10a) voneinander getrennt sind,
• - einer Ventilanordnung (12′), die inzwischen dem Hauptzylinder (1) und dem zweiten Diagonalzylinderpaar (8a, 9a) angeordnet ist, wobei die Ventilanordnung (12′) folgende Funktionsgruppen aufweist:
• - einen Kolben (32′),
• - eine Ausgangskammer (41), die von einer Stirnfläche (33b) des Kol­ bens (32′) begrenzt wird,
• - eine Eingangskammer (40), die von der anderen Stirnfläche (33a) des Kolbens (32′) begrenzt wird, wobei
• - die Eingangskammer (40) dauernd mit dem ersten Diagonalenzylin­ derpaar (7a, 10a) in Verbindung steht,
• - die Ausgangskammer (41) dauernd mit dem zweiten Diagonalenzylin­ derpaar (8a, 9a) und über ein Sperrventil (53) mit dem Hauptzylinder (1) in Verbindung steht, wobei das Sperrventil (53) in seiner normalen Schalt­ stellung (F) eine Verbindung zwischen der Ausgangskammer (41) und dem Hauptzylinder (1) herstellt, jedoch die Verbindung trennt, wenn das Blockierschutzventil (4) die andere Stellung (C) einnimmt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (53) zwangsweise in die normale Schaltstellung (F) rückgestellt wird, wenn das Blockierschutz­ ventil (4) länger als ein vorgegebenes Zeitintervall in der anderen Stellung (C) verbleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremszylinder mindestens eines Diagonalenzylinderpaars (7a, 10a und/oder 8a, 9a) über ein elektromagnetisch betätigbares Trennventil (50a, 50b) miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennventil (50a und/oder 50b) zwischen den Radbremszylindern eines Diagonalenzylinderpaars (7a, 10a und/oder 8a, 9a) mit seiner vom Haupt­ zylinder (1) wegliegenden Seite mit diesem über ein Rückschlagventil (52a bzw. 52b) verbunden ist, das ein Fließen der Bremsflüssigkeit nur vom je­ weiligen Radbremszylinder in Richtung zum Hauptzylinder (1) zuläßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (32′) als H-förmiger Differentialkolben ausgebildet ist, der außer den beiden, die Eingangskammer (40), und die Ausgangskammer (41) begrenzenden Stirnflächen (33a, 33b) zwei hydraulisch voneinander getrennte und der jeweiligen Stirnfläche (33a, 33b) entgegenwirkende Dif­ ferentialflächen aufweist, wobei jede der Differentialflächen vom Druck der jeweils zugeordneten Hauptzylinder-Arbeitskammer beaufschlagt wird.