DE3928874C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug mit Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung, und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Eine derartige Bremsanlage ist durch die DE 37 23 916 A1 in Verbindung mit einem Straßenfahrzeug bekannt, das auch mit einem Antiblockier-System ausgerüstet ist, dessen Radbremsen einzeln oder zu mehreren durch Ansteuerung von Magnetventilen - Bremsdruck-Regelventilen - mit Ausgangssignalen eines elektronischen Steuergeräts einzeln oder gemeinsam gegen die Hauptbremsleitung des jeweiligen Bremskreises absperrbar sind. Als Bremsgerät ist bei der bekannten Bremsanlage ein Twin- Hauptzylinder vorgesehen, dessen Gehäuse zwei parallele, in seitlichem Abstand voneinander angeordnete Zylinderbohrungen hat, in denen je ein Hauptzylinderkolben druckdicht verschiebbar angeordnet ist, welche die axial bewegliche Begrenzung eines dem Vorderachs-Bremskreis V bzw. dem Hinterachs-Bremskreis H zugeordneten Ausgangsdruckraumes des Bremsgeräts bilden. Die durch Betätigung eines Bremspedals steuerbare, ggf. mittels eines Bremskraftverstärkers erhöhte Betätigungskraft wirkt auf eine am Gehäuse des Bremsgeräts in der Verschieberichtung der Hauptzylinderkolben axial verschiebbare Druckstange, an deren hauptzylinderseitigem Ende eine zweiarmige Wippe schwenkbar angelenkt ist, deren Wippenarme, z. B. über je einen Stößel, axial an den Hauptzylinderkolben abgestützt sind, wodurch die Betätigungskraft auf die Hauptzylinderkolben "verteilt" wird. Das Verhältnis L1/L2 der zwischen der Schwenkachse der Wippe und den zentralen Längsachsen der Hauptzylinderbohrungen und deren Kolben gemessene Längen L1 und L2 der Wippenarme entspricht dem Verhältnis F1/F2 der Querschnittsflächen der beiden Hauptzylinderbohrungen, wobei sich die Wippe mit dem kürzeren Wippenarm an dem Kolben mit der größeren Querschnittsfläche abstützt. Bei dieser Auslegung des Bremsgeräts entsprechen - den gleichen Entlüftungsgrad beider Bremskreise vorausgesetzt, gleichen Kolbenwegen auch gleiche Ausgangsdrücke in den Ausgangsdruckräumen des Bremsgeräts. Den beiden Kolben ist je ein elektronischer Weggeber zugeordnet, dessen Ausgangssignal ein Maß für die Kolbenposition ist und das z. B. linear mit zunehmender Verschiebung der Kolben entsprechend einer Bremsdruckerhöhung bzw. -erniedrigung zu- oder abnimmt, wobei die Weggeber so ausgelegt sind, daß sie für gleiche Kolbenhübe Signale mit gleichem Pegel abgeben. Signalisieren die Ausgangssignale der beiden Weggeber bei einer normalen, d. h. der Regelung nicht unterworfenen Bremsung, daß einer der beiden Hauptzylinderkolben um mehr als einen Schwellenwert Smax weiter im Sinne eines Bremsdruckaufbaus verschoben worden ist als der andere Hauptzylinderkolben, so wertet dies das elektronische Steuergerät als schlechten Entlüftungsgrad oder Ausfall desjenigen Bremskreises, dessen Hauptzylinderkolben weiter verschoben worden ist, und erzeugt ein Ausgangssignal oder eine Ausgangssignal-Kombination, welche das bzw. die Bremsdruck-Regelventil(e) dieses fehlerbehafteten Bremskreises in die Sperrstellung steuert. Ferner blinkt ein Warnsignal, das dem Fahrer anzeigt, daß die Bremsanlage fehlerbehaftet ist.

Durch die Absperrung der Radbremsen des fehlerbehafteten Bremskreises gegen den diesem zugeordneten Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts wird ein übermäßiges "Durchfallen" des Bremspedals verhindert, das den Fahrer irritieren könnte, der aber durch das Warnsignal gleichwohl darüber informiert wird, daß mit der Bremsanlage etwas nicht in Ordnung ist. Bei der bekannten Bremsanlage bleiben das bzw. die Bremsdruck-Regelventil(e) des fehlerbehafteten Bremskreises geschlossen, bis die Bremsung, erkennbar am Abfallen des Bremslichtschalter-Ausgangssignals, beendet ist.

Nachteilig an der bekannten Bremsanlage ist, daß der gesperrte Bremskreis, wenn er lediglich schlecht entlüftet ist, bei einer weiteren Steigerung der Betätigungskraft nicht mehr zur Bremskraft- Entfaltung beitragen kann, was mit einer erheblichen Einbuße an ansonsten erreichbarer Fahrzeugverzögerung verbunden sein kann. Dies ist besonders schwerwiegend, wenn der fehlerbehaftete Bremskreis der Vorderachs-Bremskreis ist, über den im Normalfall der überwiegende Teil der ausnutzbaren Bremskraft erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß, ungeachtet einer wirksamen Durchfallbegrenzung des Bremspedals bei ausgefallenem Vorderachs-Bremskreis, bei nur teilweisem Ausfall desselben durch schlechte Entlüftung eine größtmögliche Ausnutzung der über den Vorderachs-Bremskreis aufbringbaren Bremskraft gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Durch den hiernach möglichen Wiederanschluß der Radbremsen des fehlerbehafteten Bremskreises an deren zugeordneten Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts, sobald die Hubdifferenz der Bremsgerätkolben sich bis auf einen unteren Differenz-Schwellenwert Smin verringert hat, wird erreicht, daß der Bremsdruck in dem - schlecht entlüfteten - Bremskreis zumindest annähernd bis auf denjenigen Betrag gesteigert werden kann, der bei dem schlechten Entlüftungsgrad noch entfaltbar ist, wodurch in den meisten praktisch vorkommenden Fällen ein deutlicher Sicherheitsgewinn im Sinne stabilen Bremsverhaltens erreicht wird. Für den Fall eines Ausfalls des Vorderachs-Bremskreises wird zumindest ein "Pedalgefühl" erzielt, das sich nicht wesentlich von dem bei einer Bremsung bei völlig intakter Bremsanlage einstellenden Pedalgefühl unterscheidet und daher den Fahrer auch nicht zu panikartigen Fehlreaktionen verleitet.

Durch einen zweiten Komparator mit der gemäß Anspruch 2 vorgesehenen Funktion wird erreicht, daß sowie der Bremsdruck in dem fehlfunktions-behafteten Vorderachs-Bremskreis nicht weiter gesteigert werden kann, dieser gegen seinen zugeordneten Ausgangsdruckraum abgesperrt wird, wonach eine weitere Bremsdruck- Steigerung allein in dem noch intakten Bremskreis erfolgt. Auch hierdurch wird der Pedalweg, der zur Steigerung der Bremskraft-Entfaltung erforderlich ist, minimiert.

Zweck einer Verzögerungsstufe mit der gemäß Anspruch 3 vorgesehenen Funktion ist es, daß sich im Verlauf einer - länger dauernden - Bremsung eine, in Relation zum Funktionszustand der Bremsanlage gesehen, optimale Vorderachs-/Hinterachs- Bremskraftverteilung einstellen kann.

Durch ein Speicherglied mit der durch den Anspruch 4 vorgesehenen Funktion wird eine bedarfsgerechte Umschaltung der Ventilanordnung mit gleichsam variabler "Taktfrequenz" erzielt.

Alternativ hierzu oder auch in Kombination hiermit kann, wie gemäß Anspruch 5 vorgesehen, die Umschaltung der Magnet-Ventilanordnung auch mit einer festen Taktfrequenz mittels eines eigenen Taktgebers gesteuert werden, wobei hier eine möglichst hohe Taktfrequenz vorteilhaft ist.

Durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 sind einfache logische Verknüpfungen der Komparator-Ausgangssignale sowie eines Ausgangssignals der Verzögerungsstufe angegeben, die eine situationsgerechte Ansteuerung der Magnet-Ventilanordnung vermitteln.

Wenn als Bremsgerät ein Twin-Hauptzylinder mit der durch die Merkmale des Anspruchs 8 angegebenen Auslegung vorgesehen ist, so ist in Kombination hiermit durch die Merkmale des Anspruchs 9 eine besonders vorteilhafte Gestaltung der Weggeber angegeben.

Die gemäß Anspruch 10 vorgesehene Gestaltung der Bremsgerätkolben und Weggeber ist demgegenüber für eine Gestaltung des Bremsgeräts als Tandem-Hauptzylinder besonders geeignet.

Wenn das Fahrzeug mit einem Antiblockier-System ausgerüstet ist, können dessen Bremsdruck-Regelventile zur getakteten Absperrung des schlecht entlüfteten Bremskreises ausgenutzt werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zweikreis-Bremsanlage in vereinfachter, schematischer Blockschaltbild-Darstellung und

Fig. 2 ein Impuls-Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Bremsanlage gemäß Fig. 1.

Bei der in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellten, erfindungsgemäßen, insgesamt mit 10 bezeichneten hydraulischen Zweikreis-Bremsanlage für ein durch diese Anlage repräsentiertes Straßenfahrzeug, sind dessen Vorderradbremsen 11 und 12 zu einem Vorderachs-Bremskreis V und dessen Hinterradbremsen 13 und 14 zu einem Hinterachs-Bremskreis H zusammengefaßt.

Als Bremsgerät ist ein insgesamt mit 16 bezeichneter Twin-Hauptzylinder vorgesehen, der zwei je einem der beiden Bremskreise V und H zugeordnete Hauptzylinder 17 und 18 umfaßt, die mit parallelem Verlauf ihrer zentralen Längsachsen 19 und 21 seitlich nebeneinander liegend in einem gemeinsamen Gehäuse 22 angeordnet sind.

Die die Ausgangsdruckräume 23 bzw. 24 der Hauptzylinder 17 bzw. 18 des Bremsgeräts 16 beweglich begrenzenden Kolben 26 und 27 haben unterschiedliche wirksame Querschnittsflächen F1 und F2, deren Verhältnis F1/F2 dem Verhältnis VV/VH der Bremsflüssigkeits- Volumina VV und VH entspricht, die bei einer Bremsung aus dem Ausgangsdruckraum 23 des dem Vorderachs-Bremskreis V zugeordneten Hauptzylinders 17 bzw. aus dem Ausgangsdruckraum 24 des dem Hinterachs-Bremskreises H Hauptzylinders 18 verdrängt werden müssen, um in den an diese Ausgangsdruckräume 23 und 24 angeschlossenen Vorderradbremsen 11 und 12 bzw. Hinterradbremsen 13 und 14 jeweils denselben Bremsdruck P aufzubauen.

Zur Betätigung der beiden Hauptzylinder 17 und 18 ist eine insgesamt mit 28 bezeichnete Wippe vorgesehen, welche an dem hauptzylinder-seitigen Ende einer Druckstange 29 angelenkt ist, welche am Gehäuse 22 des Bremsgeräts entlang einer Achse 31, welche in der durch die zentralen Achsen 19 und 21 der beiden Hauptzylinder 17 und 18 markierten Ebene parallel zu diesen verläuft, verschiebbar geführt ist. Über diese Druckstange wird die ggf. durch einen - nicht dargestellten - Bremskraftverstärker verstärkte Betätigungskraft mit der der Fahrer ein Bremspedal 30 betätigt, auf die Wippe 28 und über diese - über Stößel 32 und 33 auf die Hauptzylinderkolben 26 und 27 übertragen. In der dargestellten, dem nicht betätigten Zustand der Bremsanlage 10 entsprechenden Grundstellung der Hauptzylinderkolben 26 und 27 erstrecken sich diese Stößel 32 und 33 entlang der zentralen Längsachsen 19 bzw. 21 des Hauptzylinders 17 bzw. 18 und stützen sich mit kugelkopfförmigen Enden in pfannenförmigen Vertiefungen 34 und 36 sowie 37 und 38 der Hauptzylinderkolben 26 und 27 bzw. der freien Enden der Wippenarme 41 und 42 der Wippe 28 ab. Die Kolben 26 und 27 der beiden Hauptzylinder 17 und 18, deren Stößel 32 und 33 sowie die Wippe 28 werden durch die Kolben-Rückstellfedern 43 und 44 in ihre dargestellte Grundstellung gedrängt, welche durch rückwärtige Sprengringe 45 und 50, die in Ringnuten der Zylinderbohrungen 46 bzw. 47 eingesetzt sind sowie durch einen gehäusefesten Anschlag 48 für die Wippe 28 markiert ist. Die senkrecht zu der durch die beiden zentralen Achsen 19 und 21 der beiden Hauptzylinder 17 und 18 markierten Ebene verlaufende Schwenkachse 49 hat, zwischen der zentralen Längsachse 31 der Druckstelle 29 und den zentralen Achsen 19 und 21 der beiden Hauptzylinder 17 und 18 gemessen, von der wippenseitigen Abstützstelle 51 des dem Vorderachs-Hauptzylinder 17 zugeordneten Stößels 32 den Abstand L1 und von der wippenseitigen Abstützstelle 55 des dem Hinterachs-Hauptzylinder 18 zugeordneten Betätigungsstößels 33 den Abstand L2. Das Verhältnis L1/L2 entspricht dem Verhältnis der effektiven Längen der Wippenarme 41 und 42, der Wippe 28. Es ist auch gleich dem Verhältnis F2/F1 der Querschnittsfläche F2 des Kolbens 27 des dem Hinterachs-Bremskreis H zugeordneten Hauptzylinders 18 zu der Querschnittsfläche F1 des Kolbens 26 des dem Vorderachs- Bremskreis I zugeordneten Hauptzylinders 17.

Bei dieser Auslegung des Bremsgeräts 16 ist die Wippe 28 "momentausgeglichen", d. h., gleichen Entlüftungszustand der beiden Hauptzylinder 17 und 18 vorausgesetzt, führen die beiden Kolben 26 und 27 zur Erzielung eines bestimmten Bremsdruck- Wertes im Vorderachs-Bremskreis V wie im Hinterachs-Bremskreis H dieselben Hübe aus.

Jeder der beiden Hauptzylinder 17 und 18 des Bremsgeräts 16 ist mit einem, lediglich schematisch angedeuteten, elektronischen Weg- oder Positions-Geber 52 bzw. 53 ausgerüstet, der ein mit der Position des jeweiligen Hauptzylinderkolbens 26 bzw. 27 in eindeutiger Weise verknüpftes elektrisches Ausgangssignal abgibt.

Das Bremsgerät 16 mit dem insoweit geschilderten Aufbau kann für sich als bekannt vorausgesetzt werden, wobei die Weggeber- Ausgangssignale zur Feststellung des Entlüftungsgrades und/oder auch in Einhaltung des Bremsdruckes ausgewertet werden können.

Bei der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 werden die Ausgangssignale der beiden Weggeber 52 und 53 darüber hinaus als Eingaben für ein insgesamt mti 54 bezeichnetes Steuergerät ausgenutzt, dessen Zweck es ist, für den Fall, daß der Vorderachs-Bremskreis I ausgefallen oder schlecht entlüftet ist, Ausgangssignale zu erzeugen, mit denen eine Ventilanordnung 56 - getaktet - ansteuerbar ist, durch die die Radbremszylinder 57 und 58 der Vorderradbremsen 11 und 12 alternierend gegen die Hauptbremsleitung 59 des Vorderachs-Bremskreises V abgesperrt und an diese wieder angeschlossen werden, um dadurch ein spontanes "Durchfallen" des Bremspedals 30 in der einleitenden Phase einer Bremsung zu verhindern bzw. soweit abzumildern, daß der Fahrer beim Einleiten der Bremsung nicht durch einen ungewohnt großen Pedalweg "schockiert" und dadurch zu einem Fehlverhalten veranlaßt wird.

Zur Erläuterung des elektronischen Steuergeräts 54 sei nunmehr auch auf das Impuls-Diagramm der Fig. 2 verwiesen, in der für den zur Erläuterung angenommenen Fall, daß der Vorderachs-Bremskreis V sehr schlecht entlüftet sei für die Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 die Wege der Kolben 26 und 27 bei einer Bremsung sowie die Ausgangssignale verschiedener Funktions-Komponenten des elektronischen Steuergeräts 54 in vereinfachter, indealisierter Form in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt sind. Hierbei ist davon ausgegangen, daß - ohne "Gegenmaßnahmen" - der Kolben 26 des Hauptzylinders 17 des Vorderachs-Bremskreises V, verglichen mit dem Kolben 27 des Hauptzylinders 18 des Hinterachs-Bremskreises H bei einer Betätigung der Bremsanlage 10 den dreifachen Hub ausführen würde, um im Ausgangsdruckraum 23 des Hauptzylinders 17 denselben Druck aufzubauen wie im Ausgangsdruckraum 24 des Hauptzylinders 18 des Hinterachs- Bremskreises H. Des weiteren ist angenommen, daß die Weggeber 52 und 53 dieselbe Weg/Ausgangssignal-Charakteristik haben, d. h. für dem Betrage nach gleiche Auslenkungen der Kolben 26 und 27 aus ihrer Grundstellung Spannungs-Ausgangssignale desselben Spannungspegels liefern, wobei diese Spannungs-Ausgangssignale zu dem zurückgelegten Kolbenweg proportional sein sollen.

Im übrigen wird für die nachfolgende Beschreibung einzelner Komponenten des elektronischen Steuergeräts 54 angenommen, daß diese anhand ihrer Funktion charakterisiert werden können, bei deren Kenntnis es einem einschlägig gebildeten Fachmann möglich ist, diese Komponenten mit gängigen Mitteln der elektronischen Schaltungstechnik zu realisieren.

Das elektronische Steuergerät 54 umfaßt - als Eingangsstufen - einen ersten Komparator 61, dem als Eingangssignale die Ausgangssignale der beiden Weggeber 52 und 53 zugeleitet sind, sowie einen zweiten Komparator 62, der aus dem Vergleich des von dem dem Vorderachs-Hauptzylinder 17 zugeordneten Weggeber 52 abgegebenen Ausgangssignals mit einem Referenzsignal Uref "erkennt", wann Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 seine normalerweise höchstem Ausgangsdruck entsprechend Endstellung erreicht hat bzw. in unmittelbare Nähe derselben gelangt ist.

Der erste Komparator 61 gibt an einem ersten Ausgang 63 ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal (I) ab, wenn und solange der von dem Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 im Sinne eines Bremsdruck- Aufbaus in dessen Ausgangsdruckraum 23 zurückgelegte Weg um mehr als einen oberen Schwellenwert ΔSmax größer ist als der in derselben Richtung zurückgelegte Weg des Kolbens 27 des Hinterachs-Hauptzylinders 18. Mit einem solchen Hoch-Pegel- Ausgangssignal des ersten Komparators 61 wird ein, z. B. als SR-Flip-Flop realisiertes Speicherglied 64 auf hohen logischen Ausgangssignal-Pegel gesetzt. An einem zweiten Ausgang 66 gibt der Komparator 61 ein Ausgangssignal als Hoch-Pegel-Signal ab, solange der Unterschied der von den beiden Kolben 26 und 27 durchlaufenen Verschiebewege kleiner ist als eine untere Schranke ΔSmin.

Durch das an dem zweiten Ausgang 66 des Komparators 61 abgegebene Hoch-Pegel-Ausgangssignal wird das Speicherglied 64 auf niedrigen Ausgangssignal-Pegel zurückgesetzt.

Das Ausgangssignal des Speichergliedes 64 ist somit ein Hoch- Pegel-Ausgangssignal, wenn und solange der Unterschied der von den Hauptzylinderkolben 26 und 27 zurückgelegten Wege einen Wert zwischen ΔSmax und ΔSmin hat und gleichzeitig dieser Wegunterschied ΔS abnimmt.

Das Ausgangssignal des Speichergliedes 64 wird einem nichtnegierten, ersten Eingang 67 eines 3-Eingangs-UND-Gliedes 68 zugeleitet, dem an einem - negierten - zweiten Eingang 69, das Ausgangssignal des zweiten Komparators 62 zugeleitet ist.

An einem - ebenfalls negierten - dritten Eingang 71 empfängt das UND-Glied 68 als drittes Eingangssignal das Ausgangssignal einer insgesamt mit 72 bezeichneten Verzögerungsstufe, der als Eingangssignal das Ausgangssignal des UND-Gliedes 68 zugeleitet ist.

Diese Verzögerungsstufe umfaßt beim dargestellten, speziellen Ausführungs-Beispiel als Eingangsstufe ein anstiegs-verzögertes Zeitglied 73, das, nachdem das Ausgangssignal des UND-Gliedes 68 für eine Mindest-Zeitspanne Δt min als Hoch-Pegel-Signal angestanden hat, einen Steuerimpuls abgibt, durch den eine als monostabile Kippstufe realisierte Ausgangsstufe 74 zur Abgabe eines Steuerimpulses 76 (Fig. 2) definierter Dauer T angesteuert wird, der dem zweiten negierten Eingang 71 des UND-Gliedes 68 zugeleitet ist, wodurch dieses für mindestens die Dauer dieses Impulses 76 "gesperrt", d. h. auf niedrigem Ausgangssignal-Pegel gehalten bleibt.

Mit dem Ausgangssignal des UND-Gliedes 68 ist - über eine Treiber-Stufe 77 - ein als 2/2-Wege-Ventil 78 dargestelltes Magnetventil ansteuerbar und dadurch aus einer dargestellten Grundstellung 0 - seiner Durchlaß-Stellung -, in welcher die Radbremszylinder 57 und 58 der beiden Vorderradbremsen 11 und 12 mit der Hauptbremsleitung 79 des Vorderachs-Bremskreises V verbunden sind, in seine Sperrstellung I steuerbar.

Dieses 2/2-Wege-Magnetventil 78 hat im Rahmen der dem Vorderachs- Bremskreis V zugeordneten Magnetventil-Anordnung 56 eines - einfachen - Antiblockier-Systems, die noch ein zweites 2/2- Wege-Magnetventil 79 umfaßt, dessen Grundstellung die Sperrstellung ist, die Funktion des Einlaß-Ventils, über das in einem einer Regelung nicht unterworfenen Bremsbetrieb Bremsdruck in die Radbremszylinder 57 und 58 beider Vorderradbremsen 11 und 12 einkoppelbar und auch wieder abbaubar ist.

Ein dem Einlaß-Ventil 78 zugeordneter Ausgang 81 in der elektronischen Steuereinheit 82 dieses Antiblockier-Systems wird mittels eines ODER-Gliedes 83 gegenüber dem Steuerausgang 84 des elektronischen Steuergeräts 54 entkoppelt.

Die insoweit nach Aufbau und Funktion erläuterte Bremsanlage 10 arbeitet in dem vorstehend genannten Fall schlechter Entlüftung des Vorderachs-Bremskreises V mehr im einzelnen wie folgt:

Für eine im Zeitpunkt t0 beginnende Bremsung ist durch das S/t-Diagramm 86 durch dessen "obersten" Kurvenzug 87 der Zeit- Verlauf des (Spannungs-) Ausgangssignals des den Kolbenhub bzw. die Stellung des Kolbens 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 erfassenden Weggebers 52 wiedergegeben.

Durch den "mittleren" Kurvenzug 88 ist der Zeitverlauf des Ausgangssignals des Weggebers 53 wiedergegeben, der die Stellung des Kolbens 27 des dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Hauptzylinders 18 erfaßt.

In demjenigen Maßstab, in dem durch den Ausgangssignal-Pegel des Weggebers 53 der Druck im Ausgangsdruckraum 24 des Hinterachs- Hauptzylinders 18 repräsentiert wäre, ist durch den "unteren" Kurvenzug 89 des S/t-Diagramms 86 der Druck im Ausgangsdruckraum 23 des dem als schlecht entlüftet vorausgesetzten Vorderachs-Bremskreises I zugeordneten Hauptzylinders 17 repräsentiert.

Durch die zwischen den - logischen - Signalpegeln 0 und I variierenden weiteren vier Impulszüge 91-94 sind in demselben Zeitmaßstab wie das S/t-Diagramm 86, die Zeitverläufe der Ausgangssignale des dem ersten Komparator 61 nachgeschalteten Speichergliedes 64, das Ausgangssignal der Ausgangsstufe 74 der Verzögerungsstufe 72, das Ausgangssignal des zweiten Signal- Komparators 62 sowie das Ausgangssignal des UND-Gliedes 68, in dieser Reihenfolge von oben nach unten wiedergegeben.

Ab Beginn der Bremsung im Zeitpunkt t0 steigt der Bremsdruck in den Ausgangsdruckräumen 23 und 24 beider Hauptzylinder 17 und 18 mit - im wesentlichen - gleicher Änderungsrate an, wobei jedoch der Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 eine größere Verschiebung erfährt als der Kolben 27 des Hinterachs- Hauptzylinders 18. Im Zeitpunkt t1 entspricht der Unterschied der Verschiebewege der beiden Hauptzylinderkolben 26 u. 27 - erstmalig - dem Betrag ΔSmax, wodurch das Speicherglied 64, ausgelöst durch das am ersten Ausgang 63 des Komparators 61 abgegebene - in der Darstellung der Fig. 2 nicht wiedergegebene - Ausgangssignal, auf hohen Ausgangssignal-Pegel gesetzt wird, desgleichen der Ausgang des UND-Gliedes 68, da an dessen beiden invertierenden Eingängen 69 und 71 Niedrig-Pegel-Signale anstehen. Durch den hieraus resultierenden Ausgangs-Impuls 96 des UND-Gliedes 68, wird, für dessen Dauer, das 2/2-Wege- Magnetventil in seine Sperrstellung I gesteuert. Die beiden Vorderradbremsen 11 und 12 sind jetzt gegen die Hauptbremsleitung 59 des Vorderachs-Bremskreises I abgesperrt. Ab dem Zeitpunkt t1 bleibt der Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 stehen und der Druck in seinem Ausgangsdruckraum 23 konstant. Der Kolben 27 des Hinterachs-Hauptzylinders 18 wird, wenn der Fahrer die Bremse weiter betätigt, ab dem Zeitpunkt t1 etwa mit derselben "Geschwindigkeit" weiter geschoben wie zuvor der Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders, bis im Zeitpunkt t2 der Unterschied der bis dahin ausgeführten Verschiebewege der beiden Kolben 26 und 27 nur noch dem Wert ΔSmin entspricht. Durch das in diesem Zeitpunkt am zweiten Ausgang 66 des ersten Komparators 61 ausgelöste Hoch-Pegel-Ausgangssignal wird das Speicherglied 64 von hohem auf niedrigen Signalpegel zurückgesetzt, desgleichen das Ausgangssignal 96 UND-Gliedes 68. Das 2/2-Wege-Magnetventil 78 fällt wieder in seine Durchlaßstellung 0 zurück, wodurch die Radbremszylinder 57 und 58 der beiden Vorderradbremsen 11 u. 12 wieder an die Hauptbremsleitung 59 des Vorderachs-Bremskreises I angeschlossen sind.

Bedingt durch Ausgleichs-Schwenkbewegungen der Wippe 28 und die weitere Betätigung des Bremspedals 30 fällt der Druck im Ausgangsdruckraum 24 des Hinterachs-Hauptzylinders 18 etwas ab, wobei dessen Kolben 27 auch ein wenig zurückgeschoben wird, während der Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 weiterhin im Sinne eines Bremsdruck-Aufbaus im Ausgangsdruckraum 23 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 - in "Vorwärtsrichtung" - verschoben wird, bis im Zeitpunkt t3 - zum zweiten Mal - der Unterschied der bis dahin von den Kolben 26 und 27 der Hauptzylinder 17 und 18 ausgeführten Bremsdruck-Aufbau-Hübe dem Schwellenwert ΔSmax entspricht und erneut ein Hoch-Pegel-Ausgangs- Impuls 97 bzw. 96 des Speichergliedes 64 bzw. des UND-Gliedes 68 ausgelöst wird, wodurch das 2/2-Wege-Magnetventil 78 wieder in seine Sperrstellung I gelangt. Im Zeitpunkt t4 wird diese Sperre des Zwei/Zwei-Wege-Magnetventils 78 wieder aufgehoben, bis im Zeitpunkt t5 der Unterschied der Gesamtverschiebewege der beiden Kolben 26 und 27 wieder - beim gewählten Erläuterungsbeispiel zum dritten Mal - dem Schwellenwert ΔSmax entspricht und das Magnetventil 78 erneut in seine Sperrstellung umgeschaltet wird.

Es sei nun weiter angenommen, daß der Fahrer ab dem Zeitpunkt t6, zu dem der Unterschied ΔS der Kolbenstellungen noch größer ist als der Wert ΔSmin, das Bremspedal (30) nicht weiter bewegt, sondern seine Betätigungskraft konstant hält, mit der Folge, daß die Hoch-Pegel-Ausgangssignale 97′ und 96′ des Speichergliedes 64 sowie des UND-Gliedes 68 anstehen bleiben. Angetriggert durch die Anstiegsflanke 98 des Ausgangssignals 96′ des UND-Gliedes 68 wird dann nach einer Verzögerungs-Zeitspanne Δtmin - im Zeitpunkt t7 - von der Verzögerungsstufe 72 der Hoch-Pegel-Impuls 76 einstellbar vorgegebener Dauer T ausgelöst, der nunmehr über den invertierenden Eingang 71 des UND-Gliedes 68 dieses für die Impulsdauer T sperrt.

Für die Dauer T dieses Hoch-Pegel-Ausgangsimpulses 76 der Verzögerungsstufe 72 ist das 2/2-Wege-Magnetventil 78 wieder in seiner Durchfluß-Stellung 0. Obgleich der Fahrer, wie vorstehend angenommen, die Pedalkraft konstant hält, findet durch Ausgleichsbewegungen der Wippe 28 eine weitere Verschiebung des Kolbens 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 in "Vorwärts"-Richtung und eine entsprechende "Rückwärts"- Bewegung des Kolbens 27 des Hinterachs-Hauptzylinders 18 statt, die im Ergebnis zu einer Anhebung des Bremsdruckes im Vorderachs-Bremskreis V und einer kompensatorischen Absenkung des Bremsdruckes im Hinterachs-Bremskreis H führt, wobei sich der Unterschied ΔS des Verschiebeweges der beiden Kolben 26 und 27 auf einen Wert erhöhen kann, der deutlich größer ist als der Wert ΔSmax.

Mit dem Abfallen des Hoch-Pegel-Impulses 76 der Verzögerungsstufe 92 im Zeitpunkt t8 wird die Sperrung des UND-Gliedes 68 aufgehoben und damit erneut ein Hoch-Pegel-Ausgangsimpuls 96″ dieses UND-Gliedes 68 ausgelöst, durch den das 2/2-Wege- Magnetventil 78 wieder in seine Sperrstellung gesteuert wird. Davon ausgehend, daß der Fahrer zwischenzeitlich die Betätigungskraft wieder erhöht hat, wird der Kolben 27 des Hinterachs- Hauptzylinders, während der Kolben 26 des Vorderachs-Hauptzylinders stehen bleibt, weiter im Sinne eines Bremsdruck- Aufbaus im Hinterachs-Bremskreis H verschoben, bis im Zeitpunkt t9 der Positions-Unterschied der beiden Kolben 26 und 27 wieder der unteren Schranke ΔSmin entspricht und demgemäß das Speicherglied 64 zurückgesetzt wird und der Ausgangs-Impuls 96″ des UND-Gliedes 68 abfällt. Im Zuge der nachfolgend eintretenden "Vorwärts"-Bewegung des Kolbens 26 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 wird im Zeitpunkt t10, noch bevor der Wegunterschied ΔS wieder den Maximalwert ΔSmax erreicht, die minimalem Volumen des Ausgangsdruckraumes 23 des Vorderachs-Hauptzylinders 17 entsprechende Endstellung seines Kolbens 26 erreicht, was der zweite Komparator 62 ab dem Zeitpunkt t10 durch Abgabe seines Hoch-Pegel-Impulses 93 quittiert, ab dessen Einsetzen das UND- Glied 68 gesperrt bleibt und das 2/2-Wege-Magnetventil 78 in seiner Offen-Stellung 0 gehalten bleibt. Bremsdruck kann jetzt durch weitere Betätigung des Bremspedals 30 nur noch im Hinterachs-Bremskreis II erhöht werden, wie durch den letzten ansteigenden Ast 101 des Ausgangssignals 68 des Weggebers 53 des Hinterachs-Hauptzylinders 18 in dem S/t-Diagramm 86 veranschaulicht.

Für den Fall, daß der Vorderachs-Bremskreis V durch ein Leck zwischen der Ventil-Anordnung 56 und den Radbremsen 11 und 12 völlig ausgefallen sein sollte, ergibt sich bezüglich des Zeitverlaufs der Weggeber-Ausgangssignale 87 und 88 qualitativ derselbe Verlauf wie im S/t-Diagramm 86 dargestellt, jedoch mit steileren Anstiegen des Ausgangssignals 87 des dem Vorderachs- Hauptzylinders 17 zugeordneten Weggebers 52 zwischen den Sperrphasen des Magnetventils 78 und entsprechend steileren Abfall- Phasen des Ausgangssignals des Weggebers 53, der die Kolben- Stellung im Hinterachs-Hauptzylinder 18 überwacht. Außerdem kann natürlich bei ausgefallenem Vorderachs-Bremskreis in diesem kein Bremsdruck aufgebaut werden.

Eine getaktete Ansteuerung des Magnetventils 78 kann auch, wie in der Fig. 1 gestrichelt angedeutet, mit Hilfe eines mit fester Frequenz schwingenden Taktgenerators 102 realisiert werden, der zwischen dem Ausgang 84 des Steuergeräts 54 und dessen UND- Glied 68 geschaltet ist und durch dessen Hoch-Pegel-Ausgangssignal 94 aktiviert wird.

Claims (11)

1. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug mit Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung, mit einem Bremsgerät das einen ersten, dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Ausgangsdruckraum hat, sowie einen zweiten, dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Ausgangsdruckraum, in denen durch pedalkraft-gesteuerte Verschiebung von Hauptzylinderkolben die in die Vorderrad- und die Hinterradbremsen einkoppelbaren Bremsdrücke aufbaubar sind, mit den Hauptzylinderkolben einzeln zugeordneten Weg- bzw. Positonsgebern, welche für die Kolbenpositionen charakteristische elektrische Ausgangssignale abgeben, zu deren Verarbeitung ein elektronisches Steuergerät vorgesehen ist, das mindestens dann, wenn die durch die Weggeber-Ausgangssignale repräsentierten Kolbenstellungen um mehr als eine Toleranzmarge von mit ordnungsgemäßer Funktion der Bremsanlage verträglichen Paaren dieser Parameter abweichen, ein Steuersignal für eine Ventilanordnung abgibt, durch die derjenige Bremskreis, der durch eine Fehlfunktion - schlechter Entflüftungsgrad oder Ausfall durch Undichtigkeit - die Abweichung der Kolbenposition von einem Soll-Bereich bedingt, gegen seine Hauptbremsleitung abgesperrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuergerät (54) einen Komparator (61) umfaßt, der die durch die beiden Ausgangssignale (87 und 88) der beiden Weggeber (52 und 53) repräsentierten Positionen der Kolben (26 und 27) des Bremsgeräts (16) miteinander vergleicht und ein Signal zur Steuerung der Ventilanordnung (56) in deren Sperrstellung (I) erzeugt, sobald die Position des dem Vorderachs-Bremskreis (V) zugeordneten Bremsgerätekolbens (26) einem Hub entspricht, der um mehr als ein Schwellenwert ΔSmax größer ist als der durch das Positions-Anzeigesignal (88) des dem Hinterachs- Bremskreis (H) zugeordneten Bremsgerätekolbens (27) repräsentierte Hub dieses Kolbens (27), und dieses Signal wieder abfallen läßt, wenn der Unterschied der Kolbenhübe einen kleineren Schwellenwert ΔSmin unterschreitet.

2. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Komparator (62) vorgesehen ist, der ein Ausgangssignal zur Steuerung der Ventilanordnung (56) in deren Sperrstellung erzeugt, wenn der den Vorderachs-Ausgangsdruckraum (23) beweglich begrenzende Kolben (26) seine Endstellung erreicht, die bei intakter Bremsanlage dem höchsten Ausgangsdruck entspricht.

3. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsstufe (72) vorgesehen ist, die nach einer Verzögerungs-Zeitspanne Δtmin vorgebbarer Dauer, die mit dem Einsetzen eines ersten, die Steuerung der Ventilanordnung (56) in deren Sperrstellung vermittelnden Signals beginnt, für eine definierte Zeitspanne T die Umschaltung der Ventilanordnung (56) in deren Grundstellung 0 - die Durchflußstellung - bewirkt.

4. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Weggeber-Ausgangssignale (87 und 88) miteinander vergleichende Komparator (61) ein Speicherglied (64) als Ausgangsstufe umfaßt, das, wenn die Positions-Differenz S der beiden Bremsgerätkolben (26 und 27) größer ist als ein Schwellenwert Smax, zur Abgabe eines die Steuerung der Ventilanordnung (56) in deren Sperrstellung des (I) vermittelndes Signal gesetzt wird und durch ein Komparator-Ausgangssignal, das anzeigt, daß die Positions-Differenz geringer ist als ein niedrigerer Schwellenwert ΔSmin zurückgesetzt wird, wobei ΔSmin der Beziehung: ΔSmin ≅ ΔSmax/n mit 2 < n < 5 genügt und ΔSmax seinerseits höchstens 1/3 des maximalen Verschiebeweges des Kolbens (26) des Vorderachs-Hauptzylinders (17) beträgt.

5. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Komparator (61) bzw. dessen Ausgangsstoffe (64) und die Ventilanordnung (56) ein Taktgenerator (102) geschaltet ist, der, solange das die Steuerung der Ventilanordnung (56) in deren Sperrstellung (I) bewirkende Komparator-Ausgangssignal ansteht, in periodischer Folge Impulse abgibt, durch die die Ventilanordnung (56) alternierend zwischen ihrer Grundstellung und ihrer Sperrstellung umgeschaltet wird.

6. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als die Ventilanordnung (56) bzw. den Taktgenerator (102) aktivierendes Signal das Ausgangssignal (94) eines UND-Gliedes (68) ausgenutzt ist, dem zur Verknüpfung an einem ersten, nicht negierten Eingang (67) das Ausgangssignal des den Positions-Vergleich der Kolben (26 und 27) ausführenden Komparators (61, 64) und an einem zweiten, negierten Eingang (69) das Ausgangssignal (93) des die Endstellung des dem Vorderachs- Bremskreis (V) zugeordneten Bremsgerätekolbens (26) erfassenden Komparators (62) zugeleitet wird.

7. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das UND-Glied (68) einen dritten, ebenfalls negierten Eingang (71) hat, mit dem der Ausgang der Verzögerungsstufe (72) verbunden ist, das nach dem Verstreichen der Verzögerungs-Zeitspanne Δtmin als Hoch-Pegel-Signal der Dauer T ansteht.

8. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsgerät als Twin-Hauptzylinder (16) mit zwei je einem der beiden Bremskreise (V und H) zugeordneten Hauptzylindern (17 und 18) ausgebildet ist, die mit parallelem Verlauf ihrer zentralen Achsen nebeneinander angeordnet sind, wobei die Bestätigung der Hauptzylinderkolben (26 und 27) über eine momentausgeglichene Wippe (28) erfolgt und das Verhältnis F1/F2 der Kolben-Querschnittsflächen dem Verhältnis der zur Erzielung eines bestimmten Bremsdruckes in die Hauptbremsleitungen des Vorderachs-Bremskreises (V) und des Hinterachs-Bremskreises (H) verdrängbaren Bremsflüssigkeits-Mengen entspricht.

9. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Weggeber (52 und 53) als induktive oder als resistive Sensor-Elemente ausgebildet sind, welche den Weg der beiden Wippenarme (41 und 42) der Wippe (28) erfassen.

10. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kolben (26 und/oder 27) des Bremsgeräts (16) eine zu seiner Längsachse geneigt verlaufende, konische oder rampenförmige Fläche hat, an der ein mechanisches Flühlerelement radial abstützbar ist, dessen mit axialen Verschiebungen dieses Kolbens (26 und/oder 27) verknüpfte radiale Auslenkungen in dazu proportionale elektrische Ausgangssignale umwandelbar sind.

11. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilanordnung (56) das bzw. die dem Vorderachs-Bremskreis (V) zugeordnete(n) Einlaßventil(e) eines am Fahrzeug vorhandenen Antiblockier-Systems ausgenutzt ist bzw. sind.