DE3921682A1 - Verfahren und vorrichtung zur rueckwirkungsfreien abs-regelung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Allgemein ist die Verwendung sogenannter Plunger-Systeme, die in der Lage sind, einen ABS-Betrieb ohne fühlbare Rückwirkung im Bremspedal des Hauptbremszylinders zu realisieren, in vielfältiger Form bekannt, beispiels­ weise Bosch Technische Berichte 7 (1980), Seite 76, Bild 14b, wo eine Plunger-Betriebspumpe mit eigenem Vorrat angegeben ist, die wahlweise auch zur Mitversor­ gung eines Bremskraftverstärkers herangezogen werden kann.

Die Grundfunktion eines Hydroregelaggregats für einen rückwirkungsfreien ABS-Betrieb unter Einbeziehung eines Plunger-Kolbens läßt sich beispielsweise auch dem Auf­ satz "Mehr Sicherheit beim Bremsen", Zeitschrift fluid, Januar 1984, Seite 10 entnehmen. Dieses bekannte Hydro­ regelaggregat für eine Antiblockiervorrichtung umfaßt in der üblichen Weise Radsensoren, eine Regel- und Steuerelektrode sowie das hydraulische Regelaggregat, welches in der Verbindungsleitung zwischen dem pedal­ betätigten Hauptbremszylinder und den jeweiligen Rad­ bremszylindern ein Rückschlagventil vorsieht sowie parallel hierzu und hinter dem Rückschlagventil ange­ schlossen einen Plunger-Kolben, der bei Ansteuerung im ABS-Betrieb Druckmittelvolumen aus der Leitung und den angeschlossenen Radbremszylindern abzieht, hierdurch das Rückschlagventil zum Hauptbremszylinder schließt und dann unabhängig zu diesem die ABS-Funktionen ent­ sprechend den Betriebsanforderungen realisiert. Die Steuer- und Regelelektronik sorgt dabei dafür, daß sich mittels vorgegebener Druckgradienten im Bremssystem der Druck einstellt, der die verschiedenen Straßenzustände berücksichtigt. Bei Zurücknahme der Pedalkraft am Hauptbremszylinder kann das Rückschlagventil wieder öffnen, so daß die Leitung zwischen diesem und den an­ geschlossenen Radbremszylindern wieder frei wird.

In gleicher Weise ist die Anordnung gesteuerter Rück­ schlagventile zwischen Hauptbremszylinder und der Kom­ bination aus Radbremse und Plunger-Zylinder bekannt (DE-OS 20 45 689), wobei die Betätigung des Plunger- Zylinders über einen Hilfsdruck mittels eines Magnet­ ventils erfolgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer rückwirkungsfreien ABS-Regelung bei hydraulischem Bremsen dafür zu sorgen, daß trotz der Verwendung eines in seiner Druckhöhe beliebig gestalteten Hilfs­ pumpendrucks für die Umschaltung auf ABS-Funktion und die Plunger-Beaufschlagung, beispielsweise also unge­ steuerter Pumpenhochdruck, eine Kompensation der vom ABS-System gesteuerten und der vom Fahrer vorgegebenen Drücke im Hydroaggregat möglich ist.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß sowohl zur Plunger-Steuerung als auch für die Be­ wirkung der Umschaltung zwischen Normalbremsbetrieb und der Realisierung von ABS-Funktionen durch Ansteuerung eines hydraulisch betätigten Absperrventils kein ge­ steuerter Betätigungsdruck erforderlich ist, sondern eine unmittelbare Beaufschlagung der jeweiligen Ele­ mente durch eine im Moment des Einsetzens der ABS-Funk­ tionen ihren Betrieb aufnehmende Hochdruckpumpe möglich ist. Dieser Ansteuer- oder Betätigungsdruck der Hoch­ druckpumpe kann daher unabhängig vom Druck im Haupt­ bremszylinder sein, da es gelingt, durch eine spezielle Ausgleichsfläche eine Kompensation zwischen dem ge­ steuerten und dem ungesteuerten Betätigungsdruck vor­ zunehmen.

Ein besonderer Vorteil vorliegender Erfindung besteht darin, daß dann, wenn einer rückwirkungsfreien ABS- Regelung der Vorzug gegeben wird, eine Zuordnung und Kombination für beliebige Bremsvarianten und Brems­ verstärker im geschlossenen Bremskreis möglich ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisiert das Hydraulikschaltschema für ein separates 4-Kanal-Hydroaggregat zur rückwir­ kungsfreien ABS-Regelung bei hydraulischem Brem­ sen;

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung eines der in Fig. 1 verwendeten Hydroteilaggregate aus der Kombi­ nation eines hydraulisch betätigten Absperrven­ tils mit einem Plunger-Kolben;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Plunger-Sy­ stems für separates ABS für einen ersten ge­ schlossenen Bremskreis einer Bremse, die einen Hochdruckverstärker mit offenem (dynamischem) zweiten Bremskreis besitzt und modifiziert ein 2-Kanal-Plunger-ABS-System für Motorradanwendung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, bei einem mehrkanaligen Plunger-ABS für Kraftfahrzeuge, Motorräder u.dgl. ein hydraulisch betätigtes Absperr­ ventil mit einwandfreiem Druckausgleich vorzusehen, obwohl der Ansteuerdruck für die Betätigung des Stößels oder Schaltkolbens im Absperrventil unabhängig vom Druck im Hauptbremszylinder ist. Durch entsprechende Aus­ gleichsflächen gelingt eine Kompensation der am Ab­ sperrventil anliegenden Arbeitsdrücke.

In Fig. 1 ist ein 4-Kanal-Hydroaggregat einschließlich Plunger-System für separates ABS dargestellt, welches eine rückwirkungsfreie ABS-Regelung für beliebige Bremsvarianten und Bremsverstärker bietet; das Hydro­ aggregat umfaßt in der vierkanaligen Ausführungsform vier Hydroteilaggregate 10a, 10b, 10c und 10d, die an eine gemeinsame Hochdruckpumpe 11 angeschlossen und je­ weils einem Radbremszylinder RZ zugeordnet sind. Die einzelnen Bremsdruck-Auslässe zu den Radbremszylindern sind in Fig. 1 mit RZI1, RZI2 sowie RZII1 und RZII2 be­ zeichnet. Dabei weist das Bezugszeichen I auf einen ersten gemeinsamen (geschlossenen) Bremskreis und das Bezugszeichen II auf einen zweiten unabhängigen (ge­ schlossenen) Bremskreis hin.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgen­ den anhand der Darstellung der Fig. 2 zunächst auf den genaueren Aufbau eines Hydroteilaggregats 10 einge­ gangen. Dieser Aufbau ist für sämtliche in Fig. 1 und in den nachfolgenden Figuren dargestellten und jeweils entsprechend beschalteten Hydroteilaggregate identisch, so daß die anhand der Darstellung der Fig. 2 gegebene Erläuterung für alle Ausführungsformen zutreffend ist, wobei im übrigen in den Fig. 1 bis 3 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit mindestens einige der Hydro­ teilaggregate 10 lediglich noch in der Umrißform darge­ stellt sind.

Das Hydroteilaggregat 10 der Fig. 2 umfaßt ein hydrau­ lisch betätigtes Absperrventil 12 und eine zugeordnete und mit dem Absperrventil 12 zusammenwirkende Plunger- Kolbenanordnung 13, wobei zu diesen beiden Teilaggre­ gaten noch ein übliches ABS-Ventil 14 gehört in der ebenfalls üblichen 3/3-Wegeausbildung mit den Schalt­ positionen "Druckerhöhen" = A, "Druckhalten" = B und "Druckablassen" = C. Alle oder nur bestimmte Teilaggre­ gate können in einem gemeinsamen oder jeweils in ge­ trennten Gehäusen angeordnet sein; bei der Ausführungs­ form der Fig. 2 ist ein gemeinsames Gehäuse für das hydraulisch betätigte Absperrventil 12 und den Be­ reich des Plunger-Kolbens 13 vorgesehen.

Das Hydroteilaggregat 10 der Fig. 2 verfügt über ins­ gesamt vier Anschlüsse nach außen, nämlich einen ersten Anschluß 15, der von einem bei 16 angedeuteten Haupt­ bremszylinder mit Betätigungspedal 16a kommt, einen zweiten Auslaßanschluß 17, der zu jeweils einem oder mehreren angeschlossenen Radbremszylindern führt, die mit 18 bezeichnet und in Fig. 2 angedeutet sind; einen dritten Schalteingangsanschluß 19, der mit dem Bereich einer Hochdruckpumpe verbunden ist und schließlich einen vierten Steuereingangsanschluß 20, der vom Auslaß des 3/3-Wege-ABS-Regelventils 14 gebildet ist.

Das hydraulisch betätigte Absperrventil 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein 3/2-Wege-Umschalt­ ventil und hat die Aufgabe, bei einsetzenden ABS-Funk­ tionen die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und dem oder den jeweils angeschlossenen Radbrems­ zylindern zu unterbrechen und den Bereich der Radbrems­ zylinder auf das Plunger-Kolbensystem zu schalten, wel­ ches über die ABS-Regelung mit ABS-Ventil 14 entspre­ chend beaufschlagt wird und die jeweilige ABS-Funktion realisiert. Hierzu verfügt das Absperrventil 13 über einen Schalt- oder Betätigungskolben 21, der gleitver­ schieblich in einer abgetreppten Zylinderbohrung 22 des für das Absperrventil und dem Plunger-Kolben ge­ meinsamen Gehäuses 23 sitzt und über eine kolbenstangen­ artige Verlängerung 21a verfügt, die sich in der Zeichen­ ebene der Fig. 2 nach links bis in den eigentlichen Ventilbereich 24 erstreckt. Die kolbenstangenartige Verlängerung wird im folgenden als Betätigungsstange 21a bezeichnet; diese durchsetzt einen stationären Dichtungsstopfen 25 mit innerer Gleitführungsbohrung für die Betätigungsstange 21a und trennt den Ventil­ bereich 24 von dem Umschaltbetätigungsbereich 26 mit dem Betätigungskolben 21. Der abgesetzte vordere End­ bereich der Betätigungsstange 21a - abgesetzt auch deshalb, damit der Zu- und Abfluß über die Verbindungs­ leitung 27 und den Ringkanal 28 vom Plunger-Kolben zum Ventilbereich sichergestellt ist - bestimmt die jewei­ lige Ventilposition einer insofern losen Ventilkugel 29, der in der axialen Richtung des Absperrventils gesehen zwei einander gegenüberliegende Ventilsitze zuge­ ordnet sind, und die daher zwei Schließstellungen einnehmen kann, nämlich in Anlage an einen ersten Ventilsitz 30 zur Absperrung der vom Hauptbremszylinder 16 kommen­ den Zuleitung und einen zweiten Ventilsitz 31 zur Ab­ sperrung der Verbindung zwischen Radbremszylinder und Plunger-Kolben.

Diese letztere Ventilsitzposition, also in Anlage an den Ventilsitz 31 ist die Normalbremsposition oder ABS-Funktion. Man erkennt, daß in diesem Fall die Ver­ bindung vom Einlaßanschluß 15 vom Hauptbremszylinder 16 über die Leitung 32, die inneren Verbindungskanäle 33 mit Längskanal 34, längs des Ventilsitzes 30 mit Quer­ kanal 35 zum Verbindungskanal 36 über den Auslaßan­ schluß 17 zum Radbremszylinder 18 offen ist.

Die andere Schaltposition bestimmt sich durch die An­ lage der Ventilkugel 39 am Sitz 30, wobei der Hub der Ventilkugel 29 zwischen diesen beiden Ventilsitzen vorzugsweise nur sehr gering ist und beim Ausführungs­ beispiel, dieses aber nicht einschränkend, lediglich ein oder zwei Millimeter beträgt.

In dieser anderen Sitzposition ist der Verbindungs­ kanal 27 über den Ringkanal 28, entlang des Sitzes 31 und wieder zum Auslaßkanal 36 zum Radbremszylinder 18 offen, während die Verbindung zum Hauptbremszylinder vollkommen geschlossen ist. Da diese andere Sitzposi­ tion der Realisierung von ABS-Funktionen dient, er­ kennt man, daß es sich hier um eine rückwirkungsfreie ABS-Regelung handelt, bei welcher der Regelvorgang (Druckschwingungen des hydraulischen Druckmediums im Bereich Plunger-Kolben bis Radbremszylinder) nicht im dem Hauptbremszylinder 16 zugeordneten Bremspedal 16a fühlbar ist, und zwar bei keiner Ausbildungsform des Hauptbremszylinders, auch nicht in der Ausführungsform als Bremsdruckverstärker mit Bremsdruckventil.

Im Bereich des hydraulisch betätigten Absperrventils sind noch zwei Vorspannungsfedern vorgesehen, und zwar eine erste Vorspannungsfeder 37, die auf die Ventil­ kugel 29 wirkend diese auf ihren Sitz 31 preßt und so den Normalbremszustand mit offener Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylinder(n) vorgibt, und eine zweite Vorspannungsfeder 38, die entsprechend den Betätigungskolben 21 mit Betätigungsstange 21a in der Zeichenebene nach rechts auf Anschlag an den Zylin­ derbohrungsgrund drückt, so daß die Ventilkugel 29 auch in dieser Sitzposition freigegeben ist. Die Federn in dem System, insbesondere Vorspannungsfeder 38 für den Betätigungskolben sind dabei vorzugsweise so dimensio­ niert, daß sie im wesentlichen auftretende Reibungs- und Dichtungskräfte überwinden.

Die Plunger-Kolbenanordnung 13 umfaßt einen in einer durchgehenden Führungsbohrung 39 des Gehäuses 23 gleit­ verschieblich gelagerten Plunger-Kolben 40, der über eine Vorspannungsfeder 41 in seine in der Zeichnung der Fig. 2 dargestellte linke Ausgangsposition ge­ drückt ist. Der Plunger-Kolben 40 teilt die zylind­ rische Führungsbohrung 39 in zwei Arbeitsräume, in einen linken, mit dem Radbremszylinder 18 bei ent­ sprechend geschaltetem Absperrventil verbundenen Ar­ beitsraum 41 und in den rechten Arbeitsraum 42, der über eine Drossel 43 mit dem vom ABS-Ventil 14 ge­ schalteten Steuerdruckeinlaß 20 in Verbindung steht. Dabei teilt sich die vom Steuerdruckeinlaß 20 kommende (innere) Verbindungsleitung 44 in eine Zweigleitung 44a auf, die in den Federraum 45 des hydraulisch be­ tätigten Absperrventils einmündet und insofern die Betätigungskolben-Vorderfläche mit dem vom ABS-Ven­ til 14 kommenden Steuerdruck beaufschlagt.

Dabei weist der Betätigungskolben 21 insgesamt vier un­ terschiedliche Druckflächen auf, nämlich
die Druckfläche 45 der Betätigungsstange vorne (bis in die weiter nach rechts gezogenen abge­ setzten Eckbereiche - Dichtung)
die rückstellfederbelastete Vorderseite 46 des Betätigungskolbens 21;
die Rückseite 47 des Betätigungskolbens 21 und schließlich
eine Ausgleichsfläche 48.

Diese Ausgleichsfläche 48 ist gebildet aufgrund einer Verjüngung im rückwärtigen, also in der Zeichenebene der Fig. 2 rechten Teilbereich des Betätigungskolbens - in Verbindung mit einer entsprechenden Abtreppung der Gehäusegleitbohrung 22 - und ist über eine Zweigleitung 15a von dem vom Hauptbremszylinder 16 kommenden Druck ständig beaufschlagt.

Dabei sind folgende Bemessungsregeln einzuhalten: Die Ausgleichsfläche 48 und die Stangenfläche 45 sind gleich groß zu wählen, wodurch sich eine Kompensation der Arbeitsdrücke ergibt, denn damit sind auch die ver­ bleibenden Flächen von Vorderseite und Rückseite des Betätigungskolbens 21 gleich groß, so daß sich der ge­ steuerte und der ungesteuerte Betätigungsdruck kompen­ sieren können. Dabei sollen ferner die beiden Sitz­ flächen der Ventilkugel 29, auf die das vordere Ende der Betätigungsstange des Betätigungskolbens 21 drückt, annähernd gleich der Fläche der Betätigungsstange sein.

Diese Abstimmung der Druckflächen untereinander in Verbindung mit der vom Druck des Hauptbremszylinders bedienten Ausgleichsfläche 48 ermöglicht die Einleitung eines beliebig hohen Schaltdrucks für das hydraulisch zu betätigende Absperrventil, ohne daß es einer Ab­ stimmung auf den vom Hauptbremszylinder erzeugten Druck im Falle der Realisierung von ABS-Funktionen bedarf, denn normalerweise müßte der für die Umschal­ tung des Absperrventils benötigte Servodruck gleich dem Hauptbremszylinderdruck sein. Dieser Problematik wird hier durch die Druckauskopplung über die Teilleitung 15a vom Hauptbremszylinder auf die Ausgleichsfläche 48 begegnet. So gelangt man zu einem vollständigen Druck­ ausgleich bei geringem Spiel, wobei sich die folgenden Grundfunktionen im Ablauf ergeben, auf die nunmehr ge­ nauer eingegangen wird.

Beim Normalbremsbetrieb befindet sich die Ventilkugel 29 auf ihrem rechten Sitz auf Anschlag, wobei die Ver­ bindung vom Hauptbremszylinder zu den Radbremszylindern offen ist und sämtliche anderen Leitungen, Arbeitskammern und Druckflächen drucklos bleiben.

Der Anlauf der Hochdruckpumpe 11 erfolgt mit Einsetzen der ABS-Regelung. Dadurch allein erfolgt allerdings noch keine Umschaltung des Absperrventils 12, denn die Druck­ kräfte auf den Flächen 46 und 47 kompensieren sich. Wird dann das ABS-Ventil 14 in die Druckabsenkungspo­ sition C gebracht, erfolgt die Umschaltung des Absperr­ ventils 12 in die andere Position. Der Hochdruckpumpen­ druck wirkt auf die Betätigungskolben-Rückseite 47 ein, so daß die Ventilkugel 29 über die Wirkung der Be­ tätigungsstange 21a auf ihren nunmehr anderen Sitz 30 gepreßt wird. Die Verbindung zwischen Hauptbremszy­ linder 16 und Radbremszylinder 18 wird unterbrochen und die Verbindung zwischen letzterem und dem Plunger-Kolben 40 bzw. dessen vorderen Arbeitsraum 41 freigegeben. Über die Drossel 43 kann verdrängtes Druckmittel aus dem Plungerraum in die Reservoir-Rückleitung 49 abfließen. Die Betäti­ gung des Plunger-Kolbens erfolgt stets durch den Pumpen­ druck der Hochdruckpumpe 11, wobei die verdrängte Flüs­ sigkeit die Drosselbohrung der Drossel 43 in beiden Richtungen passieren muß. Hierdurch ist in Verbindung mit den elektronisch hervorgerufenen Schaltbewegungen des ABS-Ventils 14 eine Beeinflussung der Druckgradien­ ten in den Radbremszylindern möglich, wobei davon aus­ gegangen werden kann, daß im Mittel aufgrund der über das Magnetventil 14 auch in den Zweigkanal 44a und von dort auf die Betätigungskolben-Vorderseite gelangende Druck immer geringer ist als der volle Hochdruckpumpen- Schaltdruck auf die Kolbenrückseite. Hier spielen auch Leitungsquerschnitte und sonstige, zum Teil auch ge­ wollte Drosselwiderstände, etwa in der Teilleitung 44a eine Rolle. Die richtige Abstimmung der Drossel 43 auf das auszurüstende Fahrzeug bleibt daher eine wichtige Applikationsaufgabe. Andererseits sichert aber die Druckgleichheit, die wie erläutert im Bereich des Absperrventils herrscht, die Möglichkeiten des Fahrers, über das Bremspedal 16a und den von ihm im Hauptbremszylinder 16 erzeugten Druck auf das Brems­ system einzuwirken und den im Radbremszylinder herr­ schenden Druck vorzugeben. Hier ist auch zu berücksich­ tigen, daß im Fall von ABS-Funktionen und geschlossenem Absperrventil (geschlossen mit Bezug auf die Unterbre­ chung der Druckleitung zwischen Hauptbremszylinder und Radbremszylinder) auf die Ventilkugel 29 der vom Plunger-Kolben 40 erzeugte Druck wirkt, der auch auf die Stangenfläche rückwirkt - allerdings nur im Falle des Druckaufbaus über das ABS-Magnetventil 14. Diese Druckgleichgewichte sichern bei vorhandenem Hauptbrems­ zylinderdruck, der dann auch auf die Ausgleichsfläche 48 wirkt, daß die Ventilkugel 29 unter der Wirkung des Betätigungskolbens 21 in Schließposition verbleibt - erst wenn der Druck vom Hauptbremszylinder aufgehoben oder unter den Radzylinderdruck abgesenkt wird, erfolgt die Umschaltung, die durch den über das ABS-Ventil 14 auch auf die rückstellfederbelastete Vorderseite des Betätigungsskolbens 21 aufgeleitet wird.

Es kann davon ausgegangen werden, daß durch die Drossel­ wirkung im ABS-Ventil im Falle von ABS-Funktionen, also im dynamischen Ablauf, kein vollständiges Druckgleichge­ wicht auftreten kann. Mit anderen Worten, der Betäti­ gungskolben-Stirnflächendruck (auf die Rückseite), der ja nicht geschaltet wird, überwiegt und sorgt für die Rückwirkungsfreiheit der eingeleiteten ABS-Funktion.

Man erkennt, daß durch den Einsatz eines solchen Hydro­ aggregats bzw. Hydroteilaggregats mit Absperrventil und Plunger rückwirkungsfreie ABS-Funktionen bei be­ liebig erzeugtem Hauptbremszylinderdruck möglich sind, unabhängig zu dem von der Hochdruckpumpe 11 stammenden Servodruck für den ABS-Fall.

Entsprechend der Darstellung der Fig. 1 saugt die Hoch­ druckpumpe 11 Bremsflüssigkeit aus einem eigenen Reservoir 11a und fördert das Druckmittel (Bremsflüs­ sigkeit) in das Leitungssystem, das bei dem in Fig. 1 gezeigten 4-Kanal-Hydroaggregat mit Plunger-System für separates ABS daher auch über vier Hydroteilaggregate 10a, 10b, 10c und 10d verfügt, wobei der Pumpenhochdruck über die dargestellten 3/3- Magnet-ABS-Ventile 14a, 14b, 14c und 14d zu den Hydroteilaggrega­ ten gelangt. Eine Absicherung der Hochdruckleitung gegen zu hohe Drücke erfolgt über ein Druckbegrenzungsventil 11b. Die insgesamt geschlossenen beiden Bremskreise I und II können dabei jeweils auf eine Achse oder über Kreuz geschaltet sein.

Ein entsprechendes 3-Kanal-Hydroaggregat läßt sich aus der Darstellung der Fig. 1 problemlos durch Wegfall des Hydroteilaggregats 10d realisieren, wobei dann das für den Bremskreis II verbleibende einzige Hydroteilaggre­ gat 10b beide zugeordneten Radbremszylinder RZII1 und RZII2 beaufschlagt. Die gestrichelte Trennlinie 50 zeigt die Konfiguration für diesen Fall eines 3-Kanal-Hydro­ aggregats, wobei dann dem Hydroteilaggregat 10b, wie in Klammern angedeutet, der zweite Radbremszylinder für diesen Bremskreis noch zugeschlagen wird.

Waren die bisher gezeigten Systeme für den Einsatz mit konventionellen Hauptbremszylindern im wesentlichen be­ stimmt, so läßt sich in Verbindung mit einer Zweikreis- Bremse, die aus einem geschlossenen und einem offenen Bremskreis besteht, ein erheblich kostengünstigeres ABS darstellen, wie in Fig. 3 gezeigt. Hier sind zwei Hydroteilaggregate 10a′, 10c′ für den ersten geschlos­ senen Bremskreis I vorgesehen und ein einziges 3/3-Wege- Magnet-ABS-Ventil 14′ für den offenen Bremskreis II, welches in die Verbindungsleitung zwischen dem Brems­ ventil des Hauptbremsverstärkers und den beiden angeschlossenen Radbremszylindern RZII1+2 geschaltet ist. Bei dieser Anordnung bewirkt die ABS-Regelung über das ABS-Magnetventil 14′ relativ schwache Rückwirkungen, die von diesem offenen Bremskreis II stammen.

Durch einige Modifikationen an der Grundform des Hydro­ aggregats entsprechend Fig. 3, die in dieser Figur durch in Klammern gesetzte Bezugszeichen noch mit auf­ genommen sind, läßt sich auch ein entsprechendes Plunger- System für eine Dreikreisbremse mit einem offenen Brems­ kreis realisieren. Zu diesem Zweck bildet jedes der Hydroteilaggregate 10a′, 10c′ der Fig. 3 einen eigenen Bremskreis mit Verbindung zur Hauptbremszylinderleitung HZI bzw. HZII bei Wegfall der Verbindungsteilleitung 51, wobei an das Hydroteilaggregat 10a′ der Radbremszylin­ der RZII des geschlossenen Bremskreises II, an das Hydro­ teilaggregat 10c′ der Radbremszylinder RZI des ge­ schlossenen Bremskreises I und an die Ausgangsleitung des offenen Bremskreises III, in welche das 3/3-Wege- Magnet-ABS-Ventil 14′ geschaltet ist, der Radbremszy­ linder RZIII des Bremskreises III angeschlossen ist. Der Hauptunterschied gegenüber der Grundform der Fig. 3 liegt daher in den getrennten Zuführungen der beiden Hauptzylinderleitungen HZI und HZII.

Ferner ist es möglich, die für die Regelungs­ konzepte der Fig. 3 vorgesehene Druckversorgung über die Hochdruckpumpe 11 bei entsprechender Auslegung auch als Druckversorgung für einen hydraulischen Bremskraft­ verstärker zu verwenden. Zu diesem Zweck ist ein zu­ sätzlicher Druckspeicher 53 vorgesehen mit Druckschal­ ter 54 für die je nach gewünschtem Druckniveau erfol­ gende Anschaltung der Hochdruckpumpe 11, wobei Speicher und Druckschalter wahlweise im separaten Hydroaggregat für die in Fig. 3 dargestellte Zweikreis- bzw. Dreikreis­ bremse als auch am Bremskraftverstärker angeordnet sein können. Im letzteren Fall ergeben sich hierdurch Vorteile be­ züglich der Dynamik des Verstärkers und der Druckbe­ lastung des Druckschlauches.

Schließlich enthält die Darstellung der Fig. 3 auch die Möglichkeit, die Erfindung in Form eines 2-Kanal-Plunger- ABS für Motorräder einzusetzen, wobei die Zuleitungen der beiden Hauptzylinder-Leitungen HZI und HZII zu den geschlossenen Bremskreisen der Hydroteilaggregate 10a′ und 10c′ wie bei dem 3-Kanal-Hydroaggregat getroffen sind, lediglich unter völligem Wegfall des offenen Bremskreises III und des dort vorgesehenen ABS-Magnet­ ventils 14′. Jedes der Hydroteilaggregate 10a′, 10c′ versorgt dann sein eigenes zugeordnetes Rad entsprechend den in Fig. 3 in Klammern gesetzten Radbremszylinder­ zuordnungen RZI und RZII.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (19)

1. Verfahren zur rückwirkungsfreien ABS-Regelung (Anti­ blockiersystem) bei hydraulischen Bremsen für beweg­ liche Einheiten, Kraftfahrzeuge, Motorräder u.dgl., mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder und an diesen über den ABS-Eingriff ermöglichende Absperr­ ventile mit zugeordneten Plunger-Kolben angeschlos­ sene Radbremszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung des Absperrventils (12) in die den Hauptbremszylinder (HZ, 16) rückwirkungsfrei stellende ABS-Position auf dessen Betätigungskolben (21) ein ungeregelter Pumpen-Servodruck zur Einwirkung gebracht und gleichzeitig vom Druck des Hauptbremszylinders (HZ, 16) eine gleichfalls in die Umschaltrichtung wirksame Ausgleichsfläche (48) des Betätigungskol­ bens (21) beaufschlagt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den vier Druckflächen des Betätigungskolbens (21) im 3/2-Wege-Absperrventil zum gegenseitigen Druckausgleich die Druckfläche einer Bestätigungs­ stange (21a) des Betätigungskolbens (21) vom Druck des Plunger-Kolbens bzw. vom Druck des Haupt­ bremszylinders, eine rückstellfederbelastete Vor­ derseite (46) des Betätigungskolbens von dem vom ABS-Magnetventil (14) eingesteuerten Druck und die Rückseite des Betätigungskolbens (21) unmittelbar vom Druck einer mit Einsetzen der ABS-Regelung an­ laufenden Hochdruckpumpe (11) beaufschlagt ist, wobei die vom Hauptbremszylinderdruck beaufschlagte Aus­ gleichsfläche gleich ist der Druckfläche der Betäti­ gungsstange (Stangenfläche).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmittelzuführung vom ABS-Regelventil (14, 14a, 14b, 14c, 14d; 14a′, 14c′) zum Plunger-Kolben (40) gedrosselt erfolgt zur dynamischen Feinabstimmung.

4. Vorrichtung zur rückwirkungsfreien ABS-Regelung (Anti­ blockiersystem) bei hydraulischen Bremsen für beweg­ liche Einheiten, Kraftfahrzeuge, Motorräder u.dgl., mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder und an diesen über den ABS-Eingriff ermöglichende Absperr­ ventile mit zugeordneten Plunger-Kolben angeschlos­ sene Radbremszylinder, zur Durchführung des Verfah­ rens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (21) eines die Druckmittelverbindung zwischen Hauptzylin­ der (16) und jeweiligem Radbremszylinder (18) für den Normalbremsbetrieb freigebenden bzw. für die Rea­ lisierung von ABS-Funktionen schließenden und gleich­ zeitig eine Druckmittelverbindung zwischen einem von einem ABS-Magnetregelventil (14, 14a, 14b, 14c, 14d; 14a′, 14c′) beaufschlagten Plunger-Kolben zum Rad­ bremszylinder (18) freigebenden Absperrventils (12) eine Druckausgleichsfläche (48) aufweist, die vom Druck des pedalbetätigten Hauptzylinders beaufschlagt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Umschaltung zwischen Hauptzylinder und Radbremszylinder einerseits bzw. Plunger-System und Radbremszylinder andererseits im ABS-Fall bewirkende Absperrventil (12) einen Betätigungskolben (21) mit einer Betätigungsstangen-Druckfläche (Stangenfläche 45), einer rückstellfederbelasteten Vorderseite (46), einer Rückseite (47) und die vom Hauptzylinderdruck beaufschlagte Ausgleichsfläche (48) aufweist, wobei Ausgleichsfläche (48) und Stangenfläche (45) gleich groß sind und auf die Rückseite des Betätigungskol­ bens (41) der in seiner Druckhöhe vom Druck des Hauptbremszylinders unabhängige Steuerdruck einer Hochdruckpumpe (11) und auf die rückstellfederbe­ lastete Vorderseite (46) der gleiche, jedoch über die Wirkung des ABS-Regelventils (14) geschaltete Steuerdruck wirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im ABS-Fall die Stangenfläche (45) von dem im Bereich Radbremszylinder/zugeordnete Plunger-Kolben- Arbeitsraum (41) herrschenden, vom Schaltverhalten des ABS-Regelventils (14) abhängigen Druck beaufschlagt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (21) mit seiner Betätigungsstange (21a) das als Ventilkugel (29) ausgebildete Ventilglied des 3/2-Wege-Absperr­ ventils in seiner Position bestimmt und daß die Ven­ tilkugel (29) in axialer Richtung einander gegenüber­ liegende erste und zweite Sitze (21, 30) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Falle von ABS-Funktionen von der Betäti­ gungsstange (21a) des Betätigungskolbens (21) auf einen ersten Sitz (30) gepreßte, lose gelagerte Ven­ tilkugel (29) die Verbindung zwischen Hauptbremszy­ linder und jeweils angeschlossenem Radbremszylinder rückwirkungsfrei unterbricht und gleichzeitig durch Abheben von ihrem zweiten Sitz (31) die Verbindung zwischen der zugeordneten Arbeitskammer (41) des Plunger-Kolbens (40) und dem Radbremszylinder her­ stellt, wobei das mit der Ventilkugel (29) in Wirk­ verbindung stehende vordere Ende der Betätigungsstange (21a) von dem Betätigungskolben getrennt und durch einen stationären Zwischenstopfen (25) abgedichtet geführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Einsetzen der ABS-Rege­ lung anlaufende Hochdruckpumpe (11) mit zugeordnetem Druckbegrenzungsventil (11b) vorgesehen ist, die aus einem zugeordneten Druckmittelreservoir (11a) ansaugt und das geforderte Druckmittel der Betätigungskolben­ rückseite unmittelbar und der federbelasteten Vorder­ seite (46) in Abhängigkeit zu der jeweiligen Schalt­ funktion (A, B, C) des 3/3-Wege-ABS-Magnetregelventils (14) zuführt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den ihm vom ABS-Regelventil (14) zugeführten Druck im wesentlichen im gleichen Verhältnis (1 : 1) übersetzende und dem Radbrems­ zylinder im Falle einer Druckerhöhung zuführende Plunger-Kolben (40) im gleichen Gehäuse wie das Ab­ sperrventil (12) angeordnet ist, mit entsprechenden inneren Verbindungskanälen (27, 44a) zwischen dem Bereich des Plunger-Kolbens und dem Absperrventil.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Beaufschlagungsseite zwischen Plunger-Kolben (40) und dem ABS-Regelventil (14) eine Drossel (43) angeordnet ist zur Feinab­ stimmung der ABS-Regeldynamik.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß auf die Ventilkugel (29) des Absperrventils (12) eine diese auf ihren zweiten Sitz (21) pressende und die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem jeweils angeschlos­ senen Radbremszylinder offenhaltende Vorspannungsfeder (37) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß eine den Betätigungskolben (21) mit Betätigungsstange (21a) in seine ABS-regel­ freie Position zurückführende Vorspannungsfeder (38) in einem sich durch die Verjüngung des Betätigungskolbens in seine Betätigungsstange gebildeten und durch den Zwischenstopfen (25) abgeschlossenen Freiraum (45) befindet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines 4-Kanal- Hydroaggregats mit zwei geschlossenen Bremskreisen (I, II) insgesamt vier aus Absperrventil, Plunger- Kolben und zugeordnetem ABS-Regelventil (14a, 14b, 14c, 14d) gebildete Hydroteilaggregate (10a, 10b, 10c, 10d) vorgesehen sind, wobei jeweils zwei der Teil­ aggregate (10a, 10c; 10b, 10d) von der gleichen Haupt­ zylinderleitung (HZI; HZII) beaufschlagt sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines 3-Kanal- Hydroaggregats mit zwei geschlossenen Bremskreisen zwei erste Hydroteilaggregate (10a, 10c) mit einer gemeinsamen Hauptbremszylinderleitung (HZI) und ein drittes Hydroteilaggregat (10b) mit einer zweiten Hauptbremszylinderleitung (HZII) verbunden sind, wo­ bei das letztere Hydroteilaggregat (10b) mit seinem Ausgangsanschluß auf zwei Radbremszylinder (RZII1; RZII2) arbeitet.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß zum Aufbau einer aus einem geschlossenen und einem offenen Bremskreis (I, II) bestehenden Zweikreisbremse zwei Hydroteilaggregate (10a′, 10c′) für den geschlossenen Bremskreis mit einer Zuleitung (HZI) des Hauptbremszylinders ver­ bunden sind und jeweils auf getrennte Radbremszy­ linder (RZI1 und RZI2) des gleichen geschlossenen Bremskreises arbeiten und daß ein vom Bremsventil des Hauptbremszylinders gesteuerter zweiter offener Bremskreis (II) ein übliches 3/3-Wege-ABS-Regelventil (14′) enthält, welches mit den beiden anderen Rad­ bremszylindern (RZII1; RZII2) des offenen Bremskreises verbunden ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Drei­ kreisbremse zwei Hydroteilaggregate (10a′, 10c′) vorgesehen und jeweils mit getrennten Hauptbrems­ zylinderzuleitungen (HZI; HZII) für einen ersten und einen zweiten geschlossenen Bremskreis (I, II) verbunden sind und daß ein dritter offener Brems­ kreis (III) gebildet ist, in dessen Verbindungslei­ tung vom Bremsventil zu dem oder den angeschlossenen Radbremszylindern ein 3/3-Wege-ABS-Regelventil (14′) geschaltet ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einbeziehung hydraulischer Bremskraftverstärker eine Druckversor­ gung, bestehend aus einem Druckspeicher (53) mit zu­ geordnetem Druckschalter (54) für die Hochdruckpumpe (11) vorgesehen ist, die entweder im separaten Hydro­ aggregat oder im Bremskraftverstärker angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines zwei­ kanaligen separaten Plunger-ABS für Motorräder zwei jeweils mit einer eigenen Hauptbremszylinderleitung (HZI, HZII) verbundene Hydroteilaggregate (10a′, 10c′) vorgesehen sind, mit zugeordneten, jeweils unabhängig angesteuerten 3/3-Wege-ABS-Regelventile (14a′, 14c′), wobei jedes der Hydroteilaggregate (10a′, 10c′) auf den Radbremszylinder (RZI, RZII) eines Rades arbeitet.