DE3728953A1

DE3728953A1 - Bremsdruckregelvorrichtung

Info

Publication number: DE3728953A1
Application number: DE19873728953
Authority: DE
Inventors: Jochen Burgdorf; Hans-Dieter Reinartz; Norbert Ocvirk; Lutz Weise
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1987-08-29
Filing date: 1987-08-29
Publication date: 1989-03-09

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere Antiblockierregelvorrichtung, Antriebsschlupf regelvorrichtung, Anfahrschlupfregelvorrichtung für hydrau lische Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Hauptzylinder, mehreren Radzylindern, einem Bremskraftver stärker, einer oder mehreren Druckmittelversorgungsein richtungen, einem oder mehreren Druckmittelvorratsbehältern, Radsensoren zur Ermittlung der Radumfangsgeschwindigkeit, einem elektronischen Regler zur Verarbeitung der Radsensor signale zu Ausgangssignalen entsprechend einem oder mehreren im elektronischen Regler gespeicherten Regelalgorithmen, elektromagnetisch betätigbaren Öffnungsventilen und Sperr ventilen, welche von den Ausgangssignalen des elektronischen Reglers geschaltet werden und modulierte Drücke erzeugen, durch die mittelbar oder unmittelbar die zugeordneten Radzylinder beaufschlagt werden, einem ersten hydraulischen Bremsbetätigungskreis, dessen Radzylinder abhängig von der Fußkraft mit Druckmittel statisch beaufschlagbar sind (statischer Bremskreis), und einem zweiten hydraulischen Bremsbetätigungskreis, dessen Druckversorgung aus dem Druckraum des Verstärkers (Verstärkerdruck) erfolgt, und dessen Radzylinder abhängig vom Verstärkerdruck mittelbar oder unmittelbar mit Druckmittel dynamisch beaufschlagbar sind (dynamischer Bremskreis).

In modernen Automobilen werden in immer größerer Stückzahl hydraulische Bremskraftverstärker eingebaut. In Anti blockierregelvorrichtungen und Antriebsschlupfregelvorrich tungen sowie Anfahrschlupfregelvorrichtungen sind hydraulische Brems kraftverstärker in vielen Fällen ein integrales Bauteil.

Durch die DE-OS 35 41 833 ist bereits eine schlupfgeregelte Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem statischen Bremskreis, in den im Regelfall Druckmittel aus einem dynamischen Druckmittelkreis einsteuerbar ist und mit einem Bremsdruckgeber, der eine Hauptzylinderan ordnung und einen hydraulischen Bremskraftverstärker mit Regelventil und mit einem mit dem Bremspedal koppelbaren Verstärkerkolben aufweist, wobei zwischen Verstärkerkolben und Bremspedal ein in den Verstärkerraum eintauchendes Druckglied vorgesehen ist, das an den Ventilkolben des Regelventils über ein Hebelgestänge angelenkt ist, bekannt geworden.

Das Besondere an dieser schlupfgeregelten Bremsanlage besteht darin, daß der mit dem Hauptzylinderkolben in Wirkverbindung stehender Verstärkerkolben in einem Fünfstufenraum, beispielsweise in die den Schaft des Haupt zylinderkolbens umschließende Ringkammer eintaucht, wobei die Ringkammer über einen Druckmittelweg mit einem statischen Bremskreis verbunden ist, und wobei in den Druck mittelweg zwei Ventile eingeschaltet sind, von denen das eine ein in Abhängigkeit des im Verstärkerraum herrschenden hydraulischen Drucks gesteuertes Ventil ist, daß bei Erreichen eines Solldrucks im Verstärkerraum eine Druckmit telverbindung zwischen dem Druckmittelweg und der Vorkammer der Hauptzylinderanordnung herstellt, während das andere Ventil als elektromagnetisch betätigtes Ventil im Regelfall den Druckmitteldurchfluß von der Ringkammer zum statischen Bremskreis zur Vorkammer sperrt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bremsdruck regelvorrichtung, die mit einem statischen Bremskreis und einem dynamischen Bremskreis ausgerüstet ist, grundsätzlich zu verbessern und noch sicherer zu machen. Insbesondere soll bei Ausfall des dynamischen Bremskreises der statische Bremskreis die Wirkungen des dynamischen Bremskreises substituieren. Wenn die Bremsen der Hinterachse beispiels weise durch den dynamischen Bremskreis beaufschlagt werden, dann soll bei Ausfall des dynamischen Hinterachsbremskreises der statische Bremskreis für die Vorderachse die Abbremsung der Räder der Hinterachse mit übernehmen.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, daß bei Ausfall der Bremsen der Räder der Hinterachse der Verstärker nicht ausfallen soll. Beispielsweise soll ein Rohrbruch im Bereich der Bremsanlage der Hinterachse nicht dazu führen, daß der Verstärker ausfällt.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, bei intaktem Verstärker geringe Betätigungskräfte für die Betätigung der Bremsen der Räder der Hinterachse zu erzielen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Druckübersetzervorrichtung vorgesehen ist, welche durch den Druck des statischen Bremskreises betätigbar ist, und die bei Betätigung den Druck in den Radzylindern des dynamischen Bremskreises bei Ausfall des dynamischen Bremskreises mittelbar oder unmittelbar erhöht.

Es kann weiterhin vorgesehen werden, daß der dynamische Bremskreis durch ein oder mehrere mechanische Elemente, insbesondere Kolbenelemente, von dem im zugeordneten Arbeitszylinder, Radzylindern und den hydraulischen Leitungen zwischen Arbeitszylinder und Radzylindern hydrau lisch getrennt angeordnet ist.

In vorteilhafter Weise kann die Druckübersetzervorrichtung als Hilfskolben mit zwei gegenüberliegenden Stirnflächen ausgebildet sein, wobei die erste Stirnfläche durch den Druck des statischen Bremskreises und die zweite Stirnfläche durch den Druck des dynamischen Bremskreises beaufschlagbar ausgebildet sind.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß zwischen dem Hilfskolben und dem Arbeitskolben für die Radzylinder des dynamischen Kreises ein Zwischenteil, insbesondere in Form eines Zwischenkolbens, angeordnet ist, daß bei Druckmittelbeaufschlagung des Hilfskolbens durch den statischen Bremskreis und bei Ausfall des dynamischen Brems kreises der Hilfskolben über das Zwischenteil und vorzugs weise über eine Druckstange einen Arbeitskolben verschiebt, der seinerseits Druck in den Radzylindern des dynamischen Bremskreises aufbaut. Dabei können der Hilfskolben und der Zwischenkolben einen Druckraum begrenzen, der durch Verstärkerdruck beaufschlagbar ist.

Weiterhin kann der Zwischenkolben so ausgestaltet sein, daß er zwei Druckräume begrenzt, die durch modulierte Drücke beaufschlagbar sind (Modulationsräume), wodurch der Zwischenkolben nach links oder rechts gerichtete Bewegungen ausführt, beziehungsweise nach links oder rechts gerichtete Kräfte auf den Hilfskolben, beziehungsweise Arbeitskolben ausübt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der erste, vorzugsweise hilfskolbenseitig angeordnete Modulationsraum mit antriebsschlupfgeregeltem oder anfahr schlupfgeregeltem Druck beaufschlagbar ist und daß der zweite, vorzugsweise arbeitskolbenseitig angeordnete Modula torraum mit antiblockiergeregeltem Druck beaufschlagbar ist. Dabei kann der Hilfskolben an seiner arbeitskolben fernen Stirnfläche durch den statischen Bremsdruck beauf schlagbar sein und an seiner arbeitskolbennahen Stirnfläche von einer Kraft des Zwischenkolbens beaufschlagt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Hilfskolben so ausgebildet sein, daß er arbeitskolbenseitig einen Druck raum begrenzt, der durch Verstärkerdruck beaufschlagbar ist, und daß er ein Druckteil aufweist, welches eine Kraft auf den Zwischenkolben ausüben kann. Außerdem kann der Zwischenkolben einen Druckraum begrenzen, der durch Verstär kerdruck oder moduliertem Druck beaufschlagbar ist, wodurch der Zwischenkolben eine Kraft mittelbar oder unmittelbar auf den Arbeitskolben ausüben kann. Außerdem kann der Hilfs kolben den Zwischenkolben in Richtung auf den Arbeitskolben bewegen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorge sehen, daß der Zwischenkolben gegen die Kraft einer Feder in Richtung auf den Arbeitskolben durch modulierten Druck oder durch den Hilfskolben bewegbar ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Zwischenkolben drei wirksame Querschnitte aufweist, die mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und an denen infolge der Druckbeaufschlagung je eine Kraftkomponente auftreten kann, wobei jeder wirksame Quer schnitt ein mit Druckmittel beaufschlagbaren Raum begrenzt, daß der erste Raum mit Verstärkerdruck beaufschlagbar ist, daß der zweite Raum mit moduliertem Druck, vorzugsweise mit antriebsschlupfgeregeltem Druck beaufschlagbar ist, daß der dritte Raum mit moduliertem Druck, vorzugsweise mit antiblockiergeregeltem Druck beaufschlagbar ist, daß der Zwischenkolben vom Hilfskolben in Richtung zum Arbeits kolben verschoben werden und auf diesen eine Kraft ausüben kann.

Eine besonders einfache Verwirklichung der Erfindung besteht darin, daß Hilfskolben, Zwischenkolben, Druckstange und Arbeitskolben koaxial innerhalb eines Hauptzylindergehäuses angeordnet sind.

Es kann vorgesehen werden, daß neben dem statischen und dynamischen Bremskreis mindestens ein zusätzlicher Druckmit telkreislauf vorgesehen ist, der zur Durchführung der Druck modulation im Antiblockierregelmodus oder Antriebsschlupf regelmodus oder Anfahrschlupfregelmodus eingesetzt wird (Modulationskreislauf).

In einem Ausführungsbeispiel kann der statische Bremskreis mit Bremsflüssigkeit betrieben werden, da die Radzylinder direkt beaufschlagt werden, während der dynamische Brems kreis und der Modulationskreislauf, die hydraulisch von den übrigen Bremsbetätigungskreisen getrennt sind, mit ölhydraulischem Druckmittel, vorzugsweise auf Mineralöl basis, betrieben werden können.

In Weiterführung dieses Gedankens kann der Modulationskreis als autarker Kreislauf mit einem eigenen Druckmittelversor gungsaggregat ausgebildet sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfassen der dynamische Bremskreis und der Modulationskreislauf ein gemeinsames Druckmittelversorgungsaggregat.

Mit der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wird die gestellte Aufgabe gelöst.

Bei Ausfall des Verstärkers wird der Hinterachsbremskreis, der normalerweise durch den Verstärkerkreis betätigt wird, durch den statischen Bremskreis betätigt. Die Hinterachs bremsung fällt also nicht aus, wenn der Verstärker nicht mehr intakt ist. Andererseits führt ein Ausfall im Bereich der Bremsen an der Hinterradachse, beispielsweise durch Rohrbruch, nicht zu einem Ausfall des Verstärkers.

Bei intaktem Verstärker werden nur geringe Betätigungskräfte benötigt. Die an sich nachteilige Reibungskette bei her kömmlichen Anordnungen wird umgangen.

Mit der Erfindung kann sowohl eine Antiblockierregelung als auch eine Antriebsschlupfregelung und eine Anfahrschlupfregelung verwirklicht werden, und zwar mit relativ einfachen Mitteln. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der hydraulische Verstärker aufgrund der hydraulischen Trennung des dynamischen Bremskreises vom statischen Bremskreis mit einem ölhydraulischem Druckmittel, insbesondere auf Mineralölbasis, betrieben werden kann.

Der Verstärker bleibt frei von Bremsflüssigkeit. Die besonderen Maßnahmen, die bei der Verwendung von Bremsflüs sigkeit vorgenommen werden müssen, und die Nachteile, die mit der Verwendung von Bremsflüssigkeit verbunden sind, werden somit im Bereich des Verstärkerkreises vermieden, da der dynamische Hinterachskreis mit mechanischen Mitteln hydraulisch von den Radzylindern der Hinterachse getrennt ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Druckmodulation im Antiblockierregelmodus und im Antriebs regelmodus in den Radzylindern der Hinterachse durch einen Druckmodulationskreis durchgeführt wird, der autark ist.

Nur mittelbar über mechanische Glieder wirkt der Modula tionskreis auf die Radzylinder der Hinterachse. Auf diese Weise kann der Druckmodulationskreis ebenfalls mit hydrau lischem Druckmittel auf Mineralölbasis betrieben werden. Die im Zusammenhang mit dem Verstärkerkreis beschriebenen Vorteile gelten entsprechend auch für den Modulationskreis.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung zu entnehmen.

Fig. 1 und 2 zeigen je ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung in Form einer kombinierten Antiblockier- und Antriebs schlupfregelvorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 sind folgende Aggregate dargestellt:
Ein hydraulischer Bremskraftverstärker 1, der vom Bremspedal 2 betätigt wird, eine Druckmittelversorgungsvorrichtung 3 für den hydraulischen Bremskraftverstärker, ein Zylinder aggregat 4, eine Antiblockierregeleinheit 5 für die Radzy linder der Vorderachse, mehrere elektromagnetisch betätig bare Öffnungs- und Sperrventile für die Druckmodulation der Radzylinder der Hinterachse, eine Druckmittelversor gungsvorrichtung 6 für die Druckmodulation der Radzylinder der Hinterachse, Radbremsen 7, 8 für die beiden Räder der Vorderachse und Radbremsen 9, 10 für die Hinterachse.

Die Radbremsen 9, 10 der Hinterachse sind zwar dem dynamischen Hinterachsbremskreis wirkungsmäßig zuzuordnen, andererseits sind die Radbremsen 9, 10 durch den Arbeits kolben 53 vom dynamischen Hinterachsbremskreis hydraulisch getrennt.

In der Zeichnung sind folgende Komponenten, die zum Stand der Technik gehören, nicht dargestellt: Radsensoren, ein elektronischer Regler, elektrische Signalleitungen, die die Sensorsignale von den Sensoren zum Regler leiten und elektrische Signalleitungen, die Ausgangssignale des Reglers zu den elektromagnetisch betätigbaren Öffnungs- und Sperr ventilen leiten.

Die Radsensoren stellen die Radumfangsgeschwindigkeit fest und leiten entsprechende Signale über elektrische Leitungen an den elektronischen Regler. Im elektronischen Regler sind ein oder mehrere Regelalgorithmen gespeichert. Diese Algorithmen bestimmen die Druckmodulation in den Radzy lindern. Die Regelalgorithmen sind entsprechend den jeweiligen Regelphilosophien für die Antiblockierregelung, Antriebsschlupfregelung oder Anfahr schlupfregelung definiert.

Im elektronischen Regler werden die Sensorsignale entspre chend den genannten Regelalgorithmen verarbeitet. An seinem Ausgang stellt der elektronische Regler Ausgangssignale zur Verfügung, die über elektrische Leitungen an die elek tromagnetisch betätigbaren Öffnungs- und Sperrventile weitergeleitet werden und diese nach Maßgabe der Regelalgorithmen schalten.

Bei den beiden vorliegenden Ausführungsbeispielen werden sogenannte SO- und SG-Ventile verwendet. SO-Ventile sind solche Ventile, die in Offen-Position stehen, wenn ihre Betätigungsmagnete nicht mit Strom beaufschlagt sind. SO bedeutet Stromlos-Offen.

SG-Ventile sind solche Ventile, die geschlossen sind, wenn die Betätigungsmagnete stromlos sind. SG bedeutet Stromlos- Geschlossen.

Der Bremskraftverstärker 1 besteht im wesentlichen aus einem Verstärkergehäuse 11, einem Verstärker- oder Übersetzerkolben 12, einer Regelventileinrichtung 13, einem Hebelmechanismus 14 und einem Betätigungskolben 15.

Die Arbeitsweise des Bremskraftverstärkers ist wie folgt:
Durch die Fußkraft, beziehungsweise Eingangskraft F, wird die Kolbenstange 33 nach links bewegt. Die Kolbenstange verschiebt den Betätigungskolben 15 nach links. Über den Hebelmechanismus 14 wird der Steuerschieber 16 im Steuerschiebergehäuse 17 in eine solche Position gebracht, daß Druckmittel aus der Druckmittelversorgungsanlage in den Verstärkerdruckraum 18 gelangt.

Durch den ansteigenden Druck im Verstärkerdruckraum wird der Übersetzerkolben 12 nach links verschoben. Erreicht der Übersetzerkolben eine bestimmte Position, dann wird durch den Hebelmechanismus und den Steuerschieber der Druck mittelzufluß 19 abgesperrt.

Wird das Bremspedal gelöst, wird durch den Betätigungskol ben, den Hebelmechanismus und den Steuerschieber der Druck mittelabfluß 20 freigegeben, so daß Druckmittel aus dem Verstärkerdruckraum in den Vorratsbehälter 21 fließen kann.

Das Druckniveau im Verstärkerdruckraum ist also abhängig von der Stellung des Betätigungskolbens, das heißt von der Stellung des Bremspedals.

Die Druckmittelversorgung besteht aus einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe 22 und einem hydropneumatischen Speicher 23. Zur Absicherung ist ein Rückschlagventil 24 vorgesehen.

Wenn der Übersetzerkolben 12 infolge der Druckerhöhung im Verstärkerdruckraum nach links verschoben wird, verschiebt er über die Druckstange 25 den Kolben 26. Im Raum 27 baut sich statischer Druck auf, der über die Leitung 28 in den Druckraum 42, 47 weitergeleitet wird.

Druckmittel wird andererseits aus dem Verstärkerdruckraum über die Leitungen 29, 30 dem Druckraum 43, 48 zugeführt. Die Druckleitungen 28, 31, 32 gehören zum statischen Vorder achsbremskreis. Die Druckleitungen 29, 30 gehören zum dynamischen Hinterachsbremskreis.

Das Zylinderaggregat 4 der Fig. 1 und 2 umfasst einen Arbeitskolben 53 für die Betätigung der Radbremsen 9, 10 der Hinterachse. Der zum Arbeitskolben gehörende Druckraum 34 ist über die Leitungen 35, 36, 37 mit den Radzylindern der Bremsen 9, 10 der beiden Hinterräder verbunden.

Der Arbeitskolben der Zylinderaggregate nach Fig. 1 und 2 wird durch eine Druckstange 38 betätigt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine Variante des Aufbaus des linken Bereichs des Zylinderaggregats.

ln Fig. 1 ist innerhalb des linken Bereichs des Zylinder aggregats ein Hilfskolben 39 vorgesehen, der einen einheit lichen Durchmesser hat. Er steht in Wirkverbindung mit einem Zwischenkolben 40, der eine Trennwand 41 aufweist. Der Zwischenkolben ist abgedichtet und gleitend gelagert. Hilfskolben und Zwischenkolben liegen stirnseitig an.

Der Hilfskolben bildet zusammen mit dem umgebenden Zylinder teil den Druckraum 42. Der Zwischenkolben bildet zusammen mit dem umgebenden Zylinderteil und dem Hilfskolben den Druckraum 43 und zusammen mit dem Zylinder die Druckräume 44, 45.

Abweichend von Fig. 1 ist in Fig. 2 der Hilfskolben 46 mit verschiedenen wirksamen Querschnitten, beziehungsweise Durchmessern, ausgebildet. Der Hilfskolben nach Fig. 2 bildet zusammen mit dem ihn umgebenden, linken Zylinderteil des Zylinderaggregats 4 die Druckräume 47, 48. Mit seinem Zapfen 50 liegt der Hilfskolben 46 am Zwischenkolben 51 an. Hilfskolben und Zwischenkolben sowie das Zylindergehäuse bilden den Druckraum 52. Die Druckstange 38 stellt eine Wirkverbindung zwischen dem Arbeitskolben 53 und dem Zwischenkolben her. In Fig. 2 ist die Feder 49 vorgesehen, die die Tendenz hat, den Zwischenkolben nach links zu verschieben.

Nachfolgend werden der Normalbremsmodus und die einzelnen Modi der Bremsdruckregelung der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 beschrieben.

Zu Fig. 1:

Im Normalbremsmodus wird durch die Fußkraft, unterstützt durch den hydraulischen Verstärker, Druck im Raum 27 aufge baut und über die Leitung 28 in den Druckraum 42 weiterge leitet. Von dort gelangt Druckmittel über die Leitungen 31, 32 zu den beiden Radbremsen 7, 8 der Vorderräder.

Gleichzeitig fließt Druckmittel aus dem Verstärkerdruckraum 18 über die Leitungen 29, 30 in den Druckraum 43. Unter der Wirkung des Drucks im Druckraum 43 wird der Zwischenkol ben 40 nach rechts verschoben. Über die Druckstange wird der Arbeitskolben nach rechts bewegt. Druck baut sich in dem Druckraum 34 auf. Druckmittel gelangt durch die Leitungen 35, 36, 37 zu den Radbremsen 9, 10 der beiden Räder der Hinterachse.

Bei Ausfall des Verstärkers werden die Leitungen 29, 30 drucklos. Damit ist der Raum 43 drucklos. Durch den Druck im Druckraum 42 wird der Hilfskolben 39 nach rechts verscho ben. Er verschiebt den Zwischenkolben 40 nach rechts. Durch die Druckstange 38 wird der Arbeitskolben 53 nach rechts verschoben. Im Druckraum 34 findet eine Druckerhöhung statt. Die Radbremsen 9, 10 der Räder der Hinterachse werden mit Druck beaufschlagt. Es erfolgt eine Abbremsung der Hinter räder.

Damit ist erreicht, daß bei Ausfall des dynamischen Hinter achsbremskreises der statische Vorderachsbremskreis die Abbremsung der Bremsen der Hinterradachse übernimmt.

Nachfolgend die Beschreibung des Antiblockierregelmodus, wie er nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durchge führt wird:

Die Sensorsignale zeigen Blockiertendenz eines oder mehrerer Räder an. Der elektronische Regler stellt an seinem Ausgang Signale zur Verfügung. Mit Hilfe dieser Signale werden die SO- und SG-Ventile der Antiblockierregeleinheit 5 geschaltet, so daß die für den Antiblockierregelmodus notwendigen Phasen: Druckabbau, Druckkonstanthaltung, Wiederanstieg des Drucks in den Radzylindern ausgeführt werden können. Für die Radzylinder der Bremsen der Räder der Vorderachse ist für die Durchführung des Antiblockier regelmodus eine herkömmliche Regeleinheit vorgesehen, siehe hierzu die DE-OS 35 41 833. Diese Regeleinheit besteht aus einem SO- und einem SG-Ventil pro Rad.

Die SO- und SG-Ventile, die für die Antiblockierregelung der Bremsen der Räder der Hinterachse notwendig sind, sind in Fig. 1 dargestellt.

In der Druckabbauphase der Antiblockierregelung nehmen die folgenden Ventile die nachfolgend beschriebenen Posi tionen ein. Das SG-Ventil 54 wird in Offen-Position geschaltet. Das SO-Ventil 55 wird in Geschlossen-Position geschaltet. Die Druckmittelversorgungsvorrichtung 6 beste hend aus einer Druckmittelpumpe 56, einem Rückschlagventil 57 und einem hydropneumatischen Speicher 58 fördert Druck mittel über die Druckleitung 59, das offene Ventil 54 in den Druckraum 45. Ein Abfluß über das Ventil 55 in den drucklosen Vorratsbehälter 68 ist nicht möglich, da das Ventil 55 geschlossen ist. Durch die Druckerhöhung im Druck raum 45 wird der Zwischenkolben nach links verschoben. Unter dem Druck der Feder 60 verschieben sich der Arbeits kolben 53 mit Druckstange 38 ebenfalls nach links. Hierdurch wird Druckabbau in den Radzylindern der Radbremsen 9, 10 der Hinterachse erreicht.

Der Wiederaufbau des Drucks in den Radzylindern wird wie folgt erreicht:.

Die nachfolgend genannten Ventile nehmen die beschriebenen Positionen ein. Das Ventil 54 nimmt seine Sperrposition ein, das Ventil 55 seine Offen-Positon. Es kann nunmehr kein weiteres Druckmittel in den Druckmittelraum 45 geför dert werden, andererseits wird das in dem Druckmittelraum 45 befindliche Druckmittel über das Ventil 55 in den Vor ratsbehälter 61 gefördert. Im Druckraum 45 findet also ein Druckabbau statt. Der Verstärkerdruck kann nunmehr den Zwischenkolben nach rechts verschieben. Über die Druckstange wird der Arbeitskolben ebenfalls nach rechts verschoben, der Druck in den Radzylindern der Hinter achse wird wieder aufgebaut.

Während der Druckaufbau- und Druckabbauphasen verbleiben die SO-Ventile 65, 66, die den Radzylindern der Hinterachse vorgeschaltet sind, in Offen-Positon.

Nachfolgend die Beschreibung des Antriebsschlupfregelmodus, wie er durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durchge führt wird.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist in einem Fahrzeug einge baut, das mit einem Hinterradantrieb versehen ist. Die Antriebsschlupfregelung bezieht sich daher auf die Radzylin der der Bremsen der Hinterräder.

Um ein Durchdrehen der Räder zu verhindern, müssen die Bremsen der Hinterräder betätigt werden. Druckaufbau in den betreffenden Radzylindern ist also notwendig. Die Phase des Druckaufbaus innerhalb des Antriebsschlupfregelmodus wird wie folgt durchgeführt:

Das SG-Ventil 62 wird in Offen-Position geschaltet. Das SO-Ventil 63 wird in Geschlossen-Position geschaltet. Druck mittel kann nunmehr von dem Druckmittelversorgungsaggregat 6 durch die Leitungen 59, 64 und das Ventil 62 in den Druck raum 44 gelangen. Der Zwischenkolben 40 verschiebt sich nach rechts. Er bewirkt über das Verschieben der Druckstange 38 und des Arbeitskolbens 53 eine Erhöhung des Drucks im Druckraum 34. Das SO-Ventil 63 wird in Sperrposition geschaltet, so daß kein Druckmittel aus dem Druckraum 44 abfließen kann.

Die SO-Ventile 65, 66, die den Radzylindern der Hinterachse vorgeschaltet sind, stehen in Offen-Position.

Der Druckabbau im Antriebsschlupfregelmodus wird wie folgt ausgeführt:

Das Ventil 62 steht in Geschlossen-Positon, das Ventil 63 ist geöffnet. Über die Leitung 76 kann Druckmittel aus dem Druckraum 44 in den drucklosen Vorratsbehälter 78 fließen. Der Zwischenkolben 41 bewegt sich nach links, damit wird der Druckraum 34 druckentlastet. Ebenso werden die Radzylinder der Hinterachse druckentlastet, da die Ventile 65, 66 in Offen-Position stehen.

Nachfolgend die Beschreibung des Normalbremsmodus und der Regelmodi, wie sie durch die Vorrichtung gemäß Fig. 2 durchgeführt werden:

Der Normalbremsmodus für die Vorderachse ist identisch mit dem Modus der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Für den Normalmodus an der Hinterachse gilt folgendes:

Über die Leitungen des dynamischen Hinterachskreises 29, 30 gelangt Druckmittel durch das offene SO-Ventil 69 in den Druckraum 52. Der Zwischenkolben 51 wird nach rechts bewegt und, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 dargestellt, wird eine Druckerhöhung in den Radzylindern der Hinterachse erreicht.

Bei Ausfall des Verstärkerdrucks werden die Druckräume 48, 52 drucklos. Durch den statischen Vorderachsbremskreis, insbesondere durch den Druck im Raum 47, wird der Hilfskol ben 46 nach rechts bewegt. Über seinen Zapfen 50 bewegt er den Zwischenkolben 51 nach rechts und verschiebt damit die Druckstange 38 und den Arbeitskolben 53. Im Druckraum 34 und damit in den Radzylindern der Hinterachse wird Druck aufgebaut.

Bei Ausfall von Verstärkerdruck übernimmt also der statische Vorderachsbremskreis die Abbremsung der Räder der Hinter achse.

Nachfolgend die Beschreibung des Antiblockierregelmodus der Vorrichtung gemäß Fig. 2.

Die Antiblockierregelung der Radbremsen der Vorderachse erfolgt wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben.

Bei der Antiblockierregelung der Räder der Hinterachse nehmen bei Druckabbau die folgenden Ventile die beschrie benen Positionen ein:

Das SO-Ventil 69 wird geschlossen. Damit wird die Druckmittelzufuhr aus dem dynamischen Hinterachskreis in den Druckraum 52 unterbrochen. Andererseits wird durch die Leitungen 68, 71, 72 und durch das geöffnete Ventil 70 eine Entleerung des Druckraums 52 in den drucklosen Vorratsbehälter 73 ermöglicht. Der Zwischenkolben 51 kann sich nach links bewegen. Wie bereits oben dargestellt, erfolgt eine Druckentlastung im Druckraum 34 und in den Radzylindern der Hinterachse.

Der Wiederaufbau des Drucks im Antiblockierregelmodus wird wie folgt durchgeführt:

Das Ventil 69 steht in Offen-Positon, Verstärkerdruck gelangt dadurch in den Druckraum 52. Das Ventil 70 ist in Sperrposition, so daß kein Druckabbau aus dem Druckmit telraum 52 erfolgen kann. Durch den Druckaufbau im Raum 52 wird der Zwischenkolben nach rechts bewegt und, wie oben dargestellt, erhöht sich der Druck im Druckraum 34 und damit in den Radzylindern der Hinterachse.

Es folgt eine Beschreibung des Antriebsschlupfregelmodus der Vorrichtung gemäß Fig. 2.

Die Bremsen der angetriebenen Räder der Hinterachse werden geregelt. Zur Durchführung der Druckaufbauphase wird das SG-Ventil 74 in Offen-Position gebracht, so daß sich Druck im Druckraum 52 aufbaut. Der Zwischenkolben bewegt sich nach rechts und, wie bereits dargestellt, erhöht sich der Druck im Druckraum 34 und in den Radzylindern der Räder der Hinterachse. Das Ventil 70 bleibt geschlossen, damit kein Druckmittel in den Vorratsbehälter abfließen kann. Die SO-Ventile 65, 66 der Radzylinder sind geöffnet. Druck abbau wird durch Öffnung des Ventils 70 und den Abfluß des Druckmittels über die Leitungen 68, 71, 72 erreicht. Das Ventil 74 bleibt bei Druckabbau geschlossen.

Die Druckkonstanthaltung während des Antriebsschlupfregel modus wird dadurch erreicht, daß die beiden Ventile 65, 66 in Sperrposition gebracht werden.

Die vorangegangenen Ausführungen über die Antriebsschlupfre gelung der Vorrichtungen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 gelten in gleicher Weise auch für eine Anfahrschlupfregelung.

Grundsätzlich ist im Zusammenhang mit der Arbeitsweise der Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 folgendes festzuhalten:

Durch die Verstärkerdruckbeaufschlagung des Raums 43 (Fig. 1), beziehungsweise 48 (Fig. 2), während der Bremsung wird der Hilfskolben 39 (Fig. 1), beziehungsweise 46 (Fig. 2), in der in den Fig. 1 und 2 gezeichneten Stellung gehalten und der Zwischenkolben 41 (Fig. 1), beziehungswei se 51 (Fig. 2), betätigt den Hinterachsarbeitskolben 53.

Bei Verstärkerausfall wird durch den statischen Vorderachs bremskreis der Hilfskolben 39 (Fig. 1), beziehungsweise 46 (Fig. 2), mitbetätigt und bremst so die Räder der Hinterachse.

Die Vorteile der Erfindung werden somit deutlich: Bei Verstärkerausfall erfolgt kein Ausfall der Bremsen der Hinterachse. Bei intaktem Verstärker sind nur geringe Kräfte für die Betätigung der Bremsen der Hinterachse nötig.

Aus der Beschreibung der Fig. 1 und 2 geht hervor, daß der statische Vorderachsbremskreis hydraulisch getrennt ist von dem dynamischen Hinterachsbremskreis. Außerdem besteht eine hydraulische Trennung zwischen dem dynamischen Hinterachskreis einerseits und dem Druckraum 34, den Leitungen 35, 36, 37 sowie den beiden Bremsen 9 und 10 der Hinterachse andererseits.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch diese hydraulischen Trennungen der Verstärker mit öl hydraulischem Druckmittel, insbesondere auf Mineralölbasis, betrieben werden kann, während der statische Vorder achsbremskreis und der Druckraum 34 sowie die Hinter radbremsen 9, 10 mit Bremsflüssigkeit arbeiten.

Aus der Beschreibung der Fig. 1 geht hervor, daß für die Druckmodulation im Antiblockier- und Antriebsschlupfmodus ein getrennter, autarker Druckmittelkreislauf eingesetzt werden kann. Dieser autarke Druckmittelkreislauf, bestehend aus Pumpe 56, Speicher 58, Leitungen 64, 75, 76, 77, Ventil en 57, 62, 63, 67, 55, Vorratsbehälter 61 und 78, kann daher ebenfalls mit einem ölhydraulischen Druckmittel, insbesondere auf Mineralölbasis, betrieben werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel können Verstärkerkreis und Druckmodulationskreis mit einer gemeinsamen Druckmittel versorgungsvorrichtung versehen sein.

Beschrieben wurden zwei Ausführungsbeispiele. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschriebenen Ausführungsbeispie le beschränkt. Die Erfindung kann durch weitere Ausführungs beispiele verkörpert werden. So sind zum Beispiel Varia tionen in der Anordnung und in der Anzahl der SO- und SG-Ventile möglich, um die Antiblockierregelung und die Antriebsschlupfregelung durchzuführen. Außerdem sind andere Anordnungen und Gestaltungen des Zwischenkolbens und des Hilfskolbens möglich, um die Wirkung des dynamischen Hinterachsbremskreises durch den statischen Vorderachsbremskreis zu substituieren, wenn der dynamische Hinterachsbremskreis ausfällt.

Liste der Einzelteile:

1 Bremskraftverstärker
2 Bremspedal
3 Druckmittelversorgungsvorrichtung
4 Zylinderaggregat
5 Antiblockierregeleinheit
6 Druckmittelversorgungsvorrichtung
7 Radbremse
8 Radbremse
9 Radbremse
10 Radbremse
11 Verstärkergehäuse
12 Verstärkerkolben
13 Regelventileinrichtung
14 Hebelmechanismus
15 Betätigungskolben
16 Steuerschieber
17 Steuerschiebergehäuse
18 Verstärkerdruckraum
19 Druckmittelzufluß
20 Druckmittelabfluß
21 Vorratsbehälter
22 Pumpe
23 Speicher
24 Rückschlagventil
25 Druckstange
26 Kolben
27 Druckraum
28 Leitung
29 Leitung
30 Leitung
31 Leitung
32 Leitung
33 Kolbenstange
34 Druckraum
35 Leitung
36 Leitung
37 Leitung
38 Druckstange
39 Hilfskolben (Fig. 1)
40 Zwischenkolben (Fig. 1)
41 Trennwand
42 Druckraum
43 Druckraum
44 Druckraum
45 Druckraum
46 Hilfskolben (Fig. 2)
47 Druckraum
48 Druckraum
49 Feder
50 Zapfen
51 Zwischenkolben (Fig. 2)
52 Druckraum
53 Arbeitskolben
54 SG-Ventil
55 Kolbenstange
56 Pumpe
57 Rückschlagventil
58 Speicher
59 Leitung
60 Feder
61 Vorratsbehälter
62 SG-Ventil
63 SO-Ventil
64 Leitung
65 SO-Ventil
66 SO-Ventil
67 Leitung
68 Leitung
69 SO-Ventil
70 SG-Ventil
71 Leitung
72 Leitung
73 Vorratsbehälter
74 SG-Ventil
75 Leitung
76 Leitung
77 Leitung
78 Vorratsbehälter

Claims

1. Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere Antiblockier regelvorrichtung, Antriebsschlupfregelvorrichtung, Anfahr schlupfregelvorrichtung für hydraulische Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Hauptzylinder, mehreren Radzylindern, einem Bremskraftverstärker, einer oder mehre ren Druckmittelversorgungseinrichtungen, einem oder mehreren Druckmittelvorratsbehältern, Radsensoren zur Ermittlung der Radumfangsgeschwindigkeit, einem elektronischen Regler zur Verarbeitung der Radsensorsignale zu Ausgangssignalen entsprechend einem oder mehreren im elektronischen Regler gespeicherten Regelalgorithmen, elektromagnetisch betätig baren Öffnungsventilen und Sperrventilen, welche von den Ausgangssignalen des elektronischen Reglers geschaltet werden und modulierte Drücke erzeugen, durch die mittelbar oder unmittelbar die zugeordneten Radzylinder beaufschlagt werden, einem ersten hydraulischen Bremsbetätigungskreis, dessen Radzylinder abhängig von der Fußkraft mit Druckmittel statisch beaufschlagbar sind (statischer Bremskreis), und einem zweiten hydraulischen Bremsbetätigungskreis, dessen Druckversorgung aus dem Druckraum des Verstärkers (Verstär kerdruck) erfolgt, und dessen Radzylinder abhängig vom Verstärkerdruck mittelbar oder unmittelbar mit Druckmittel dynamisch beaufschlagbar sind (dynamischer Bremskreis), dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucküber setzervorrichtung vorgesehen ist, welche durch den Druck des statischen Bremskreises betätigbar ist, und die bei Betätigung den Druck in den Radzylindern des dynamischen Bremskreises bei Ausfall des dynamischen Bremskreises mittelbar oder unmittelbar erhöht.

2. Bremsdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Bremskreis durch ein oder mehrere mechanische Elemente, insbesondere Kolbenele mente, von dem im zugeordneten Arbeitszylinder, Radzylindern und den hydraulischen Leitungen zwischen Arbeitszylinder und Radzylindern hydraulisch getrennt angeordnet ist.

3. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübersetzervor richtung als Hilfskolben (39, 46) mit zwei gegenüberlie genden Stirnflächen ausgebildet ist, daß die erste Stirn fläche durch den Druck des statischen Bremskreises und die zweite Stirnfläche durch den Druck des dynamischen Bremskreises beaufschlagbar ausgebildet sind.

4. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hilfskolben (39, 46) und dem Arbeitskolben (53) für die Radzylinder des dynamischen Kreises ein Zwischenteil, insbesondere in Form eines Zwischenkolbens (40, 51), angeordnet ist, daß bei Druckmittelbeaufschlagung des Hilfskolbens (39, 46) durch den statischen Bremskreis und bei Ausfall des dynamischen Bremskreises der Hilfskolben (39, 46) über den Zwischenkol ben (40, 51) und vorzugsweise über eine Druckstange (38) einen Arbeitskolben (53) verschiebt, der seinerseits Druck in den Radzylindern des dynamischen Bremskreises aufbaut.

5. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (39, 46) und der Zwischenkolben (40, 51) einen Druckraum (43, 52) begrenzen, der durch Verstärkerdruck beaufschlagbar ist.

6. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (40) so ausgestaltet ist, daß er zwei Druckräume (44, 45) begrenzt, die durch modulierte Drücke beaufschlagbar sind (Modulationsräume), wodurch der Zwischenkolben (40) (Modula torkolben) nach links oder rechts gerichtete Bewegungen ausführt, beziehungsweise nach links oder rechts gerichtete Kräfte auf den Hilfskolben (39), beziehungsweise Arbeitskol ben (53) ausübt.

7. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, vorzugsweise hilfskolbenseitig angeordnete Modulationsraum (44) mit antriebsschlupfgeregeltem oder anfahrschlupfgeregeltem Druck beaufschlagbar ist und daß der zweite, vorzugsweise arbeitskolbenseitig angeordnete Modulationsraum (45) mit antiblockiergeregeltem Druck beaufschlagbar ist.

8. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (39, 46) an seiner arbeitskolbenfernen Stirnfläche durch den statischen Bremsdruck beaufschlagbar ist und an seiner arbeitskolbennahen Stirnfläche von der Kraft des Zwischen kolbens (40, 51) beaufschlagbar ist.

9. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (39, 46) so ausgebildet ist, daß er arbeitskolbenseitig einen Druck raum (43, 48) begrenzt, der durch Verstärkerdruck beauf schlagbar ist, und daß er ein Druckteil (50) aufweist, welches eine Kraft auf den Zwischenkolben (40, 51) ausüben kann.

10. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (40, 51) einen Druckraum (43, 52) begrenzt, der durch Verstärker druck oder modulierten Druck beaufschlagbar ist, wodurch der Zwischenkolben (40, 51) eine Kraft mittelbar oder unmittelbar auf den Arbeitskolben (53) ausüben kann, und daß der Zwischenkolben (40, 51) durch den Hilfskolben (39, 46) in Richtung auf den Arbeitskolben (53) bewegbar ist.

11. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (51) gegen die Kraft einer Feder (49) in Richtung auf den Arbeitskolben (53) durch modulierten Druck oder durch den Hilfskolben (46) bewegbar ist.

12. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben (40) drei wirksame Querschnitte aufweist, die mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und an denen infolge der Druckbeauf schlagung je eine Kraftkomponente auftreten kann, wobei jeder wirksame Querschnitt einen mit Druckmittel beauf schlagbaren Raum begrenzt, daß der erste Raum (43) mit Verstärkerdruck beaufschlagbar ist, daß der zweite Raum (44) mit moduliertem Druck, vorzugsweise mit antriebs schlupfgeregeltem Druck beaufschlagbar ist, daß der dritte Raum (45) mit moduliertem Druck, vorzugsweise mit anti blockiergeregeltem Druck beaufschlagbar ist, daß der Zwischenkolben (40) vom Hilfskolben (39) in Richtung zum Arbeitskolben (53) verschoben werden und auf diesen eine Kraft ausüben kann.

13. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfskolben (39, 46), Zwischenkolben (40, 51), Druckstange (38) und Arbeitskolben (53) koaxial innerhalb eines Hauptzylindergehäuses (4) angeordnet sind.

14. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem statischen und dynamischen Bremskreis mindestens ein zusätzlicher Druckmit telkreislauf vorgesehen ist, der zur Durchführung der Druck modulation im Antiblockierregelmodus oder Antriebsschlupfre gelmodus oder Anfahrschlupfregelmodus eingesetzt wird (Modu lationskreislauf).

15. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichent, daß der statische Bremskreis mit Bremsflüssigkeit betrieben wird und daß der dynamische Bremskreis und der Modulationskreislauf mit ölhydraulischem Druckmittel, vorzugsweise auf Mineralölbasis, betrieben wird.

16. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationskreislauf als autarker Kreislauf mit einem eigenen Druckmittelversor gungsaggregat (6) ausgebildet ist.

17. Bremsdruckregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Bremskreis und der Modulationskreislauf ein gemeinsames Druckmittelver sorgungsaggregat aufweisen.