DE3731603C2 - Blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der gattungsbildenden DE 35 11 975 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Hauptzylinder bekannt, dessen dem Arbeitskolben zugeordneter Druckraum an einem mit Druckregelventilen versehenen ersten Bremskreis angeschlossen ist, der abhängig von der Position des Arbeitskolbens entweder statisch oder über ein vom Arbeitskolben gesteuertes Wegeven­ til vom Druck einer Hochdruckquelle dynamisch beaufschlagt ist. Hierbei wirkt der Arbeitskolben im Zusammenhang mit dem Wegeventil als Proportionalventil. Hingegen wird der zweite Bremskreis unabhängig von der Position des Arbeitskolbens ausschließlich vom Druck der Hochdruckquelle versorgt. Die Hochdruckquelle besteht aus einem Speichersystem, dessen Lade­ zustand durch den Förderbetrieb einer Pumpe bestimmt wird.

In der DE 34 44 827 A1 wird eine hydraulische Kraftfahrzeug­ bremse beschrieben, die über einen hydraulischen Verstärker verfügt, dessen Verstärkerkolben mit einer Hochdruckquelle hydraulisch verbunden ist, die abhängig von Signalen eines die Position des Verstärkerkolbens erfassenden Wegsensors den Verstärkerkolben in Betätigungsrichtung oder in Rückstellrich­ tung mit Druckmittel beaufschlagt. Die Hochdruckquelle besteht aus einer Hydraulikpumpe und einem Speicher, dessen Ladezu­ stand von einem Druckschalter überwacht wird, wobei das Si­ gnal des Druckschalters zum Betrieb eines Antriebsmotors der Hydraulikpumpe herangezogen wird. Der Druckmittelverbrauch der Radbremsen wird durch den Inhalt des Hauptzylinders bestimmt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die gattungsbildende Brems­ anlage derart zu verbessern, daß mit möglichst geringem Aufwand Druckmittel sowohl zur Positionierung des Arbeitskolbens als auch zur Radschlupfregelung bedarfsgerecht bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für die Bremsanlage der gattungsbildenden Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung den Gegenstand der Er­ findung,

Fig. 2 anhand eines Ausführungsbeispieles Einzelheiten der Prinzipdarstellung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 ist schematisch ein Hauptzylinder mit einem Kolben dargestellt. Gezeigt ist ein Monohauptzylinder. Bei einem Tandemhauptzylinder gelten die nachfolgend geschilderten Sachverhalte in entsprechender Weise für den Druckstangen­ kolben.

Der Kolben 80 wird im Normalbremsmodus durch das Bremspedal 81 und die Kolbenstange 82 aus der Ruhelage A nach links bewegt. Mit 83, 84, 85 sind in Fig. 1 Komponenten einer Sensiervorrichtung dargestellt, die die Positionen, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des Kolbens 82 feststellt und als elektrische Sensorsignale an einen elek­ trischen Regler, der in Fig. 2 mit 28 bezeichnet ist, weitergibt. Weitere Einzelheiten der Sensiervorrichtung sind der Fig. 2 zu entnehmen.

In Fig. 1 sind drei Positionen A, B, C des Kolbens darge­ stellt, die von der Sensiervorrichtung im Rahmen der oben geschilderten Aufgabe der Sensiervorrichtung erfasst werden.

Die Position A ist die rechte Endstellung des Kolbens. Die Positon B ist die regelungstechnisch angestrebte Soll-Stel­ lung des Kolbens, während des Antiblockierregelmodus. Posi­ tion C ist die linke Endstellung des Kolbens.

Mit 86 ist eine hydraulische Pumpe bezeichnet, die vom elek­ trischen Motor 87 angetrieben wird. Die Pumpe hat ein veränderbares Fördervolumen. Die Veränderung des Fördervo­ lumens kann mit elektrischen Mitteln erfolgen, wie dies beispielsweise im Rahmen der Beschreibung des Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 2 dargestellt wird. Es kann aber auch eine Steuerung des Fördervolumens mit mechanischen Mitteln erfolgen, wie dies anhand der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3 bis 6 erläutert wird. Schließlich kann eine Steuerung des Fördervolumens der Pumpe durch Betätigung einer oder mehrerer Kupplungen erfolgen, die zwischen dem Antriebsmotor und der Pumpe oder die innerhalb der Pumpe angeordnet sind und die von den Ausgangssignalen des elek­ tronischen Reglers geschaltet werden.

Die Pumpe 86 ist durch die Leitungen 88, 89 mit dem Haupt­ zylinder 90 und durch die Leitungen 88, 91 mit dem Einlaß­ ventil 92 und durch die Leitung 93 mit dem Radzylinder 94 der Radbremse 95 verbunden.

Der Radzylinder 94 ist durch ein Auslaßventil 96 während des Antiblockierregelmodus zeitweise, und zwar wie vom Regelalgorithmus diktiert, mit einem drucklosen Vorratsbe­ hälter 97 verbindbar. Der Vorratsbehälter 97 und der pumpen­ ansaugseitige Vorratsbehälter 98 können baulich eine Einheit bilden.

Das Einlaßentil 92 und das Auslaßventil 96 sind elektromag­ netisch schaltbare Ventile. Das Einlaßventil ist bei Strom­ losigkeit des Betätigungsmagneten offen. Es wird daher als "Stromlos-Offen-Ventil" oder "SO-Ventil" bezeichnet. Das Auslaßventil ist bei Stromlosigkeit des Betätigungsmagneten geschlossen. Es wird daher als "Stromlos-Geschlos­ sen-Ventil" oder "SG-Ventil" bezeichnet.

Die Schaltung dieser Ventile erfolgt durch Ausgangssignale des elektronischen Reglers 28 (Fig. 2).

Im elektronischen Regler 28 ist der erwähnte Regelalgorithmus gespeichert, der, wie weiter unten noch genauer erläutert werden wird, das Schalten der SO- und SG-Ventile bestimmt. Durch die Schaltungen der SO- und SG-Ventile werden die für den Antiblockierregelmodus wichtigen Phasen: Druckabbau, Druckkonstanthaltung und Wiederaufbau des Drucks im Radzy­ linder durchgeführt.

Druckabbau wird erreicht durch Schließen des Einlaßventils und Öffnen des Auslaßventils. Druckkonstanthaltung wird erzielt durch Schließen des Einlaßventils und Geschlossen­ halten des Auslaßventils. Druckaufbau wird erreicht durch ein offenes Einlaßventil und ein geschlossenes Auslaßventil.

Während der Phase des Druckabbaus wird regelungsbedingt aus dem Leitungssystem und aus dem Hauptzylinder, der am Leitungssystem angeschlossen ist, Volumen entnommen, das durch das offene SG-Ventil abfließt. Das abfließende Volumen kann so groß sein, daß die Förderleistung der Pumpe nicht ausreicht, um das abfließende Volumen zu kompensieren. Der Kolben und das mit dem Kolben verbundene Bremspedal werden unter der Wirkung der Pedalkraft in unerwünschter Weise nach links bewegt. Im Extremfall kann das Bremspedal "durchfallen". Der Kolben steht dann in der in Fig. 1 dargestellten linken Endstellung C.

Die Sensiervorrichtung erfasst die Ist-Position des Kolbens und, wie bereits erwähnt, seine Bewegungsrichtung und seine Geschwindigkeit. über eine Signalleitung, siehe Fig. 2, werden diese Informationen dem elektronischen Regler 28 als Eingangssignale mitgeteilt. Nach Verarbeitung dieser Eingangssignale stellt der elektronische Regler Aus­ gangssignale zur Verfügung für die Steuerung des Fördervo­ lumens der Pumpe 86. Die Steuerung des Fördervolumens kann, wie erwähnt, elektrisch über den elektrischen Antrieb erfolgen oder mit Hilfe von mechanischen Mitteln.

Das so eingeregelte, erhöhte Fördervolumen gelangt während des Regelmodus zumindest teilweise durch die Leitung 89 in den Druckraum 99 des Hauptzylinders. Hierdurch wird der Kolben aus seiner Iststellung, beispielsweise der uner­ wünschten Endstellung C, in die gewünschte Soll-Stellung B verschoben.

In entsprechender Weise kann, wenn dies zum Beispiel durch den Kunden, den Automobilhersteller, gewünscht wird, der Arbeitskolben aus der extrem rechten Position, Position A, in die gewünschte mittlere Position, Position B, gebracht werden. Hierzu ist das Fördervolumen entsprechend zu redu­ zieren. Auch hier werden von der Sensiervorrichtung ent­ sprechende elektrische Signale an den elektronischen Regler weitergegeben. Dieser verarbeitet die Signale aufgrund eines, den Wünschen des Kunden angepassten, Regelalgorithmus zu Stellsignalen für die Fördermenge der Pumpe.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich, handelt es sich um einen kreisförmigen Wirkungsablauf im Sinne eines Regelkreises. Die Sensiervorrichtung ist das Meßglied des Regelkreises, das am Ende der Regelstrecke: Pumpe/Hauptzy­ linderkolben angeordnet ist. Die Sensorsignale der Sensier­ vorrichtung sind regelungstechnisch Eingangssignale einer Regeleinrichtung, die im vorliegenden Fall als elektronischer Regler ausgeführt ist. In dieser Regeleinrichtung ist eine regelungstechnische Führungsgröße in Form eines Regelalgorithmus zur Erzielung einer Soll-Stellung des Kolbens installiert. Die Verarbeitung der Eingangssignale gemäß dem Algorithmus führt zu Stell­ größen am Ausgang der Regeleinrichtung. Diese Stellgrößen beziehungsweis Ausgangssignale stellen das Fördervolumen ein, das zur Positionierung des Kolbens in der Soll-Stellung notwendig ist. Die Pumpe ist mit ihrem variablen Fördervo­ lumen regelungstechnisch als ein Stellglied anzusehen.

Der beschriebene Regelkreis sorgt also für ein Gleichgewicht zwischen dem Volumen, das aus dem Druckraum des Hauptzy­ linders abfließt und der Fördermenge der Pumpe.

Aus dem vorangegangen ist erkennbar, daß die Stellung des Arbeitskolben im Hauptzylinder als ein Indiz für das ordnungsgemäße oder fehlerhafte Arbeiten des gesamten Anti­ blockierregelsystems ausgenutzt werden kann.

Neben der von der Sensiervorrichtung festgestellten Ist- Position sind auch die von der Sensiervorrichtung festge­ stellten Bewegungstendenzen des Kolbens nach links oder rechts und die von der Sensiervorrichtung festgestellten Geschwindigkeiten des Kolbens Indizien für ein ordnungs­ gemäßes oder fehlerhaftes Arbeiten des Antiblockiersystems. Eine Bewegung des Kolbens nach links bedeutet beispielsweise, daß ein Defekt vorhanden sein kann. Ein schnelle Bewegung nach links kann bedeuten, daß es sich um einen größeren Defekt, beispielsweise um einen Rohrbruch oder um eine uner­ wünschte Drosselung des Flüssigkeitsstroms pumpenansaugseitig handelt.

Es folgt die Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die erfin­ dungsgemäße Bremsanlage als Bremsdruckgeber 1 ein im wesent­ lichen aus einem Tandem-Hauptzylinder 2 und einem vorge­ schalteten Unterdruck-Verstärker 3 bestehendes hydraulisches Aggregat. über eine Druckstange 4 wird in bekannter Weise die auf ein Bremspedal 5 ausgeübte Pedalkraft F auf den Unterdruck-Verstärker 3 und von diesem hilfskraftunterstützt auf die Arbeitskolben 6 und 7 des Tandem-Hauptzylinders 2 übertragen.

In der gezeigten Lösestellung der Bremse sind die Druckkam­ mern 8, 9 des Hauptzylinders 2 über offene Zentral-Regel-Ven­ tile 10, 11, über Anschlußkanäle 12, 13 im Inneren der Kolben 6, 7 sowie schließlich über Ringkammern 14, 15 über Anschluß­ bohrungen 16, 17 und über hydraulische Leitungen 18, 19 mit einem Druckausgleichs- und Druckmittel-Vorratsbehälter 20 verbunden.

Die beiden Bremskreise I, II des Hauptzylinders 2 sind über elektromagnetisch betätigbare, in der Grundstellung auf Durchlaß geschaltete Ventile, nämlich sogenannte SO-Ventile oder Einlaßventile 24, 25 beziehungsweise 29, 30, mit den Radbremsen 31, 32, 33, 34 verbunden. Die parallel geschal­ teten Radbremsen 31, 32 beziehungsweise 33, 34 sind den Diagonalen zugeordnet.

Die Radbremsen 31, 32, 33, 34 sind außerdem an elektromag­ netisch betätigbare, in der Grundstellung gesperrte Auslaß­ ventile 22, 23 beziehungsweise 35, 36, sogenannte SG-Ventile angeschlossen, die über eine hydraulische Rückflußleitung 37 einerseits mit dem Druckausgleichsbehälter 20 und anderer­ seits über die Saugleitung 61 mit den Saugseiten der Pumpen 21, 26 in Verbindung stehen. Es handelt sich um elektro­ motorisch (Motor M) angetriebene Hydraulikpumpen. Die elek­ trischen Anschlüsse "m" und "Masse" sind ebenfalls symbolisch angedeutet. Außerdem ist eine elektrisch arbeitende Funk­ tions-Überwachungsvorrichtung beziehungsweise Überwachungs­ schaltung 40 vorgesehen, mit der die Arbeitsweise des Motors M überprüfbar ist.

Die Fahrzeugräder sind mit induktiven Sensoren S1 bis S4 ausgerüstet, die mit einer synchron zur Radumdrehung mitlaufenden Zahnscheibe zusammenwirken und elektrische Signale erzeugen, die das Raddrehverhalten, das heißt die Radgeschwindigkeit und Änderungen, erkennen lassen. Diese Signale werden über die Eingänge S1 bis S4 einer elektro­ nischen Signalverarbeitungs- und Verknüpfungsschaltung 28 zugeführt, die Bremsdruck-Steuersignale erzeugt, mit denen beim Erkennen einer Blockiertendenz die Einlaß- und Auslaß­ ventile 22, 23, 24, 25, 29, 30, 35, 36 zeitweise umgeschaltet und dadurch der Bremsdruck konstant gehalten, abgebaut und zur gegebenen Zeit wieder erhöht wird. Über die Ausgänge A1 bis A4 werden hierzu die Betätigungsmagnete der Einlaß- und Auslaßventile angesteuert; die elektrischen Verbindungs­ leitungen zwichen den Anschlüsen A1 bis A4 und den Wicklungen der Ventile 22, 23, 24, 25, 29, 30, 35, 36 sind der Einfach­ heit halber nicht dargestellt.

Die Schaltung beziehungsweise der elektronische Regler 28 kann in bekannter Weise durch festverdrahtete Schaltkreise oder durch programmierbare elektronische Bau­ steine, wie Microcomputer oder Microcontroller, realisiert werden.

Mit der Schaltung beziehungsweise dem elektronischen Regler 28 ist über eine Signalleitung 77 ein Wegschalter 74, beispielsweise ein Potentiometer, verbunden, der an der Gehäuseschale 78 des Unterdruckverstärkers 3 befestigt ist und dessen Wegsensorglied 75 am Membranteller 73 anliegt. Der Motor M der beiden Pumpen 21, 26 ist über ein Relais 79 ein- und ausschaltbar, das seinerseits über ein nicht dargestelltes Kabel an die Schaltung 28 angeschlossen ist.

Die Bremsanlage gemäß Fig. 2 arbeitet wie folgt:
Bei Bremsbetätigung wird die Pedalkraft F, unterstützt durch den Unterdruck im Verstärker 3, auf die Hauptzylinderkolben 6, 7 übertragen. Die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 schließen, so daß sich nunmehr in den Druckkammern 8, 9 und damit in den Bremskreisen I, II Bremsdruck aufbauen kann, der über die Ventile 24, 25 beziehungsweise 29, 30 zu den Radbremsen 31, 32 beziehungsweise 33, 34 gelangt.

Wird nun mit Hilfe der Sensoren 51 bis 54 und der Schaltung 28 eine Blockiertendenz an einem oder an mehreren Rädern erkannt, setzt die Schlupfregelung ein. Der Antriebsmotor M der Pumpen 21, 26 schaltet sich unter Berücksichtigung des vom Wegschalter erzeugten Signals ein, wobei sich in den beiden Einströmleitungen 45, 46 ein Druck aufbaut, der einerseits über die Rückschlagventile 38, 39 und die Zweig­ leitungen 47, 48 beziehungsweise 49, 50 und über die Einlaß­ ventile 25, 26 beziehungsweise 29, 30 auf die Radzylinder der Radbremsen 31 bis 34 einwirkt und andererseits die Druckkammern 8, 9 des Hauptzylinders 2 beaufschlagt.

Ein Signal der Schaltung beziehungsweise des elektronischen Reglers 28 führt zur Umschaltung der elektromagnetisch betätigbaren Einlaß-Ventile 24, 25 beziehungsweise 29, 30 und damit zum Absperren der Bremskreise I, II beziehungsweise der Zweigleitungen 47 bis 50. Eine weitere Verschiebung der Hauptzylinderkolben 6, 7 in Richtung der Pedalkraft F sowie eine Entleerung der Druckkammern 8, 9 wird verhin­ dert, da nunmehr das Druckmittel von den Pumpen 21, 26 über die Versorgungsleitungen 45, 46, die geöffneten Rückschlag­ ventile 38, 39 und die Haupt-Bremsleitungen 62, 63 in die Druckkammern 8, 9 einströmt und die Kolben 6, 7 in ihre Ausgangsstellungen zurückdrückt. Der tatsächliche Brems­ druckverlauf in den Radbremsen 31 bis 34 wird durch die Einlaß- und Auslaßventile 29, 30, 35, 36 festgelegt, denen über die Leitungen A1 bis A4 weitere schlupfregelnde Brems­ drucksteuersignale zugeführt werden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Einlaßventile 24, 25 beziehungsweise 29, 30 noch durch parallel geschaltete Rückschlagventile 41, 42 beziehungsweise 43, 44 abgesichert. Diese Rückschlagventile 41, 42 ermöglichen in besonderen Fällen eine Beendigung der Bremsdruckregelung beziehungsweise ein Lösen der Radbremsen, da bei noch geschlossenen Einlaß­ ventilen 24, 25 beziehungsweise 29, 30 und Auslaßventilen 22, 23 beziehungsweise 35, 36 eine geringe Menge Druckmittel aus den Radbremsen 31 bis 34 in die Druckkammern 8, 9 zurückströmen kann, wenn die Kolben 6, 7 des Hauptzylinders 2 in die Ausgangsstellung zurückgeschoben sind und sich die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 in der Offen-Stellung befinden.

Jedes Zentral-Regel-Ventil 10, 11 besteht aus einem in einer Längsbohrung des Kolbens 6 beziehungsweise 7 verschiebbar gelagerten Stößels, dessen pedalseitiges Ende an einem ortsfesten Bolzen 53 beziehungsweise 54 anstößt, der sich quer durch die Kolbenbohrung 55 des Hauptzylinders 2 hindurcherstreckt und der jeweils die Ventilkugel in der Lösestellung von ihrem Ventilsitz abhebt. Jede Ventilkugel ist dazu in einem Käfig gehalten und ist gegen die Kraft einer Schließfeder verschiebbar. Das Druckmittel kann in der gezeigten Ventilstellung aus der Druckkammer 8 durch den Ringspalt zwischen Ventilkugel und Ventilsitz vorbei, durch die Längsbohrung und die Quernut in den Ringraum 14 und von hier aus über den Kanal 16 in den Druckmittel-Vor­ ratsbehälter 20 zurückströmen. sobald die Kolben 6, 7 von der Fußkraft F in Pfeilrichtung aus der dargestellten Position verschoben werden, setzen sich die Ventilkugeln auf den Ventilsitz auf und verschließen damit die jeweilige Längsbohrung. Je nach Größe der Fußkraft F können die Zentral-Regel-Ventile 10, 11 eine Schnüffel-Stellung ein­ nehmen, wobei die Kolben 6, 7 zumindest teilweise von den Quergliedern beziehungsweise Bolzen 53, 54 abheben.

Um zu verhindern, daß die Kolben 6, 7 beim Anlauf der Pumpen 21, 26 zu rasch zurückgestellt werden, ist der Anlaufstrom oder die Frequenz des Motors M bestimmt von der jeweiligen Lage des Wegsensorglieds 75 des Wegschalters 74. Hat sich nämlich der Membranteller 73 bis zu dieser Phase relativ weit in Pfeilrichtung F bewegt, das heißt, sind die beiden Kolben 6, 7 in Betätigungsrichtung um einen größeren Teil ihres Gesamthubs verschoben worden, dann läuft der Motor mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl an. Befindet sich dagegen der Membranteller nahezu in seiner Ruhestellung beziehungsweise Ausgangsstellung, dann wird der Motor M so angesteuert, daß er mit einer vergleichsweise geringen Drehzahl läuft.

Anstelle eines über ein Relais 79 geschalteten Elektromotors M, ohne die Möglichkeit einer Drehzahlsteuerung, zum Beispiel eines Synchronmotors, kann auch ein Motor mit mehreren Dreh­ zahlstufen oder ein solcher mit stufenloser Drehzahlsteue­ rung, beispielsweise ein Reihenschlußmotor, dessen Drehzahl durch Feldschwächung verändert werden kann, verwendet werden. Als besonders geeignet hat sich ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, der im Ruhebetrieb betrieben wird, erwie­ sen.

Es ist klar, daß auch der Regelverbrauch (Verbrauch an Druck­ mittel im Falle einer Radschlupfregelung) einen unmittelbaren Einfluß auf den Anlauf des Pumpenmotors M ausübt. Ein plötz­ liches beziehungsweise schlagartiges Zurückfahren des Brems­ pedals 5 wird dann vermieden, wenn die Drehzahl der Pumpe dem jeweiligen Regelverbrauch angepaßt ist. Schließlich sei auch noch darauf hingewiesen, daß der Motor M auch so ausgewählt werden kann, daß er über eine Phasen- beziehungs­ weise Frequenz-Ansteuerung verfügt, wobei entsprechende Impulse beziehungsweise Steuerströme über den Regler 28 erzeugt werden.

Anhand des in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels soll eine weitere Variante des Erfindungsgedankens näher dargelegt werden.

Die Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Bremsanlage, bestehend aus einem Tandemhauptzylinder 128 mit zwei getrennten Arbeitskammern 131 und 132, die durch einen Betätigungshub der Hauptzylinderkolben 133 und 134 (Schwimmkolben 133 und Druckstangenkolben 134) verkleinerbar sind.

Die Arbeitskammern 131, 132 sind über Zentralventile 135, 136, die in der dargestellten Grundstellung offen sind, mit Nachlaufräumen 137, 138 verbindbar, die an einem druck­ losen Nachlaufbehälter 139 angeschlossen sind. Von den Arbeitskammern 131, 132 des Tandemhauptzylinders 128 führen Druckleitungen 140, 141 zu stromlos offenen Magnetventilen 142, 143 einer Bremsschlupfregeleinrichtung, die in einem Ventilblock 144 angeordnet sind. An den Magnetventilen 142, 143 sind je zwei Radbremsen 145 bzw. 146 angeschlossen, von denen jeweils eine der Radbremsen 145 bzw. 146 einem Vorderrad eines Fahrzeugs und die andere der Radbremsen 145 bzw. 146 einem diagonal zum Vorderrad liegenden Hinterrad eines Fahrzeugs zugeordnet ist. Es handelt sich somit um eine Zweikreisbremsanlage mit diagonaler Kreisaufteilung, wobei andere Kreisaufteilungen ebenfalls möglich sind.

Die Radbremsen 145, 146 sind weiterhin an zwei stromlos geschlossenen Magnetventilen 147, 148 des Ventilblocks 144 angeschlossen, deren Eingangsseite über eine Entlastungs­ leitung 149 mit dem Nachlaufbehälter 139 verbunden ist.

Von jeder Bremsleitung 140, 141 zweigt eine Einströmleitung 150, 151 ab. Jede Einströmleitung 150, 151 führt zu einem separaten, in der Grundstellung geschlossenen Rückschlag­ ventil 152, 153, das ebenfalls im Ventilblock 144 unterge­ bracht ist. Die Rückschlagventile 152, 153 sind so angeord­ net, daß sie nur zu den Einströmleitungen 150, 151 hin öffnen. Zu den Rückschlagventilen 152, 153 führt eine Leitung 154 zu dem Auslaß eines Pumpenaggregats 155. Dem Druck­ stangenkolben 134 ist ein Schalter 158 zugeordnet. Der Schalter 158 wird von einem Betätigungsstift 159 betätigt, der mit einer Rampe 160 am Druckstangenkolben 134 zusammen­ wirkt.

Das Pumpenaggregat kann aus einer Einzelpumpe, aber auch aus einer Doppelpumpe bestehen, die von einem Motor M angetrieben werden.

Die beschriebene Bremsanlage arbeitet wie folgt:
Zur Einleitung eines Bremsvorganges wird das Bremspedal 130 in Richtung des Pfeils 157 betätigt und der Vakuumbrems­ kraftverstärker 129 angesteuert. Der Vakuumbremskraftver­ stärker 129 bewegt dadurch die beiden Hauptzylinderkolben 133, 134 in den Hauptzylinder 128 hinein, wodurch zunächst die Zentralventile 135, 136 geschlossen und die Arbeitskammer 131, 132 von den Nachlaufräumen 137, 138 getrennt werden. Durch weitere Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 133, 134 wird anschließend in den Arbeitskammern 131, 132 ein Druck aufgebaut, der sich über die Druckleitungen 140, 141 und die offenen Magnetventile 142, 143 zu den Radbremsen 145, 146 fortpflanzt und diese entsprechend der an dem Bremspedal 130 ausgeübte Betätigungskraft betätigt. Das Pumpenaggregat 155 ist in dieser Betätigungsphase nicht eingeschaltet, so daß in der Leitung 154 kein Druck aufgebaut wird. Die Rückschlagventile 152, 153 sind geschlossen und werden von dem Druck in den an die Druckleitung 140, 141 angeschlossenen Einströmleitungen 150, 151 zusätzlich in Schließstellung gehalten.

Je nachdem, wie weit der Druckstangenkolben 134 in den Bremshauptzylinder 128 hinein verschoben wurde, ist der Schalter 158 geschlossen oder geöffnet. Wird der Kolben nur wenig verschoben, so befindet sich der Schalter in der darge­ stellten offenen Position. Ist der Kolben so weit verschoben, daß der Betätigungsstift 159 am Fußpunkt der Rampe 160 angelangt ist, so erfolgt eine Betätigung des Schalters in die Schließstellung.

Wird nun während eines Bremsvorgangs von der Bremsschlupf­ regeleinrichtung eine Blockierneigung eines Fahrzeugrades registriert, und ist der Schalter 159 geschlossen, so wird die Pumpe 155 mit voller Leistung angetrieben. Hierdurch baut sich in der Leitung 154 ein Druck auf, der über den Betätigungsdruck in den Druckleitungen 140, 141 bzw. den Einströmleitungen 150, 151 liegt, so daß die Rückschlag­ ventile 152, 153 öffnen und die von der Pumpe 155 geförderte Druckmittelmenge über die Einströmleitung 150, 151 in die Druckleitungen 140, 141 eingespeist wird. Durch das ein­ strömende Druckmittel werden die Hauptzylinderkolben 133, 134 bei gleichbleibender Betätigungskraft am Bremspedal in Bremslöserichtung zurückgeschoben.

Im folgenden sind nun zwei Fälle zu unterscheiden: Wenn der Schalter beim Einsetzen der Bremsschlupfregelung noch nicht in seine Schließstellung geschaltet worden ist. Dies ist zum Beispiel dann möglich, wenn eine Bremsung bei niedrigen Reibwerten erfolgt, wird zu Beginn der Bremsschlupfregelung der Pumpenmotor nicht eingeschaltet. Das aus den Radbremszylindern abgelassene Druckmittel wird aus dem Hauptbremszylinder nachgefördert, so daß die Arbeits­ kolben und das Pedal mit jedem Regelzylinder weiter in den Hauptbremszylinder hingeschoben werden. Sobald aber der Stift 159 vor der Rampe 160 beaufschlagt wird, beginnt die Pumpenförderung, und das benötigte Druckmittel wird nicht mehr aus dem Hauptbremszylinder gefördert. Das Pedal ver­ bleibt in einer Position entsprechend der Lage der Rampe am Druckstangenkolben 134.

Untersucht man nun den zweiten Fall, daß nämlich bei der Bremsbetätigung der Schalter 158 in seine Schließstellung geschaltet wurde, so ergibt sich das folgende Bild. Zu Beginn der Bremsschlupfregelung wird von der Pumpe 155 Druckmittel zu den Arbeitskammern 131, 132 gefördert, wodurch die Kolben 133 und 134 in Richtung auf ihre Grundstellung verschoben werden. Dabei gelangt der Betätigungsstift 159 an den Fuß der Rampe 160, so daß der Schalter 158 öffnet. Dies veranlaßt die Schlupfregeleinrichtung, den Pumpenmotor M auszuschalten, so daß die Druckmittelförderung aus der Pumpe 155 unter­ brochen wird. Der Druck in den Arbeitskammern 131 und 132 entspricht der Kraft auf das Pedal 130. Wird zum erneuten Druckaufbau in den Radbremsen eine Druckmittelentnahme aus den Arbeitsräumen 131, 132 notwendig, so werden die Kolben 133 und 134 verschoben und, da der Betätigungsstift 159 die Rampe 160 hinaufläuft, der Schalter 158 geschlossen. Dadurch wird der Pumpenmotor M in Betrieb gesetzt und es erfolgt eine Druckmittelförderung aus der Pumpe 155.

Auf diese Weise wird erreicht, daß das Pedal 130 nicht vollständig zurückgestellt wird, sondern in eine Position entsprechend der Schaltposition des Druckstangenkolbens 134.

Mit dem Einschalten des Pumpenaggregats 155 weiten von den Bremsschlupfregeleinrichtungen die Magnetventile 142, 143 und 147, 148, entsprechend der vorgegebenen Regelcharak­ teristik angesteuert, um durch periodischen Auf- und Abbau des Drucks in den Radbremsen 145, 146 ein Blockieren der Fahrzeugräder zu verhindern. Das für diese Druckregel­ vorgänge erforderliche Druckmittelvolumen wird dabei dem Pumpenstrom entnommen, wenn die Hauptzylinderkolben 133, 134 in die Regelstellung gelangt sind.

Als Alternative zu der beschriebenen Pumpensteuerung kann auch eine Steuerung vorgesehen werden, wobei der Pumpen­ antrieb nur in der Regelposition (entsprechend der Lage der Rampe) ausgeschaltet ist. Dies bedeutet, daß bei einer Bremsdruckregelung bei kleinem Reibwert, der Hauptzylinder­ kolben in der Grundposition verschoben werden kann und eine Pumpendruckregelung mittels der Zentralventile erfolgt, wie dies im Stand der Technik beschrieben ist. Bei einer Bremsung auf hohem Reibwert erfolgt die Rückstellung der Kolben entsprechend dem oben beschriebenen Mechanismus.

Abschließend sei angemerkt, daß, falls die Bremsanlage durch eine Antriebsschlupfregelung (ASR) erweitert wird, der Schalter im ASR-Modus überbrückt werden muß.

Claims (11)

1. Blockiergeschützte Fahrzeugbremsanlage bestehend im wesentlichen aus einem pedalbetätigten Hauptzylinder mit Bremskraftverstärker, an dem über eine Hauptbremsleitung wenigstens eine Radbremse angeschlossen ist, mit einer über eine Einströmleitung an die Hauptbremsleitung angeschlossenen Hydraulikpumpe, die in Abhängigkeit von der Position eines in einer Druckkammer beweglichen Arbeitskolbens im Hauptzylinder Druckmittel zu der Radbremse fördert, mit einer Sensiervorrichtung zur Erfassung der Position des Arbeitskolbens sowie mit Radsensoren und einem elektronischen Regler zur Ermittlung des Raddrehverhaltens und zur Erzeugung von elektrischen Bremsdrucksteuersignalen, mit denen zur Bremsschlupfregelung in die Druckmittelleitungen eingefügte elektromagnetisch betätigbare Druckmitteleinlaßventile und Druckmittelauslaßventile steuerbar sind, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale:

• - im Blockierschutz-Regelungsbetrieb erfolgt eine Rückstellung des Arbeitskolbens (80) in seine Ausgangsstellung durch das Ein- und Ausschalten eines der Hydraulikpumpe (86) zugeordneten, vom Regler (28) betätigten Pumpenmotors (M),
• - in Abhängigkeit von Signalen der Sensiervorrichtung (83, 84, 85) ist im Blockierschutz-Regelungsbetrieb die dem Arbeitskolben (80) zugehörige Druckkammer (99) durch Einschalten des Pumpenmotors (M) über die Einströmleitung (88) und die Hauptbremsleitung (89, 91) vom Fördervolumen der Hydraulikpumpe (86) solange beaufschlagt, bis der Arbeitskolben (80) entgegen der Wirkrichtung der Pedalkraft in die Ausgangsstellung zurückgestellt und der Pumpenmotor (M) ausgeschaltet ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensiervorrichtung als Schalter (158) ausgeführt ist, der durch den Arbeitskolben (134) oder durch ein mit dem Arbeitskolben (134) in definierter Weise verbundenes Teil betätigbar ausgebildet ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (158) von einer Rampe (160) am Arbeitskolben (134) betätigt wird.

4. Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (158) induktiv, kapazitiv, optoelektronisch oder magnetfeldsensitiv arbeitet.

5. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine bewegliche Wand (73) des Bremskraftverstärkers (3) mit einem weggesteuerten elektrischen Schalter (74) zusammenwirkt, der ein von der Stellung der beweglichen Wand (73) bestimmtes elektrisches Signal an den elektronischen Regler (28) gibt und über dieses das Ein- und Ausschalten des Motors (M) der Hydraulikpumpe (21, 26) regelt.

6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an einer Gehäuseschale (78) des Bremskraftverstärkers (3) gehaltene weggesteuerte elektrische Schalter (74) ein an der beweglichen Wand (73) des Bremskraftverstärkers (3) anliegendes Wegsensorglied (75) aufweist.

7. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (M) der Hydraulikpumpe (21, 26) als elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ausgebildet und vom elektronischen Regler (28) im Pulsbetrieb angesteuert ist.

8. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (74) als kapazitiver-, induktiver-, optoelektrischer- oder magnetfeldsensitiver Weggeber ausgebildet ist.

9. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Rücklaufleitung (37), die die Druckmittelauslaßventile (22, 23 bzw. 35, 36) mit einem Nachlaufbehälter (20) verbindet, eine Saugleitung (61) der Hydraulikpumpe (21, 26) angeschlossen ist.

10. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskolben (6 bzw. 7) des Hauptzylinders (2) Zentralregelventile (10, 11) aufweisen, deren in einer Ausnehmung längsverschiebbare Ventilkörper jeweils mit einem Öffnungsglied derart zusammenwirken, daß der Stößel den Ventilkörper in seine Öffnungsstellung bewegt, wenn der Arbeitskolben (6, 7) sich in der Lösestellung befindet, wobei sich der Stößel an einem ortsfesten Zapfen, Querglied oder Bolzen (53, 54) abstützt.

11. Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des Zentralregelventils (10, 11) im Schließsinne von einer Feder beaufschlagt ist und mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, der fest am Kolben (6, 7) des Hauptzylinders (2) angeordnet ist und an den sich die Längsbohrung des Arbeitskolbens (6, 7) für den Druckmitteldurchfluß anschließt.