DE3941408C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage
für ein Straßenfahrzeug, vorzugsweise ein Fahrzeug mit Vorder
achs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung mit einem Bremsgerät,
das zwei, je einem der beiden Bremskreise zugeordnete Ausgangs
druckräume hat, in denen in Proportionalität zur Betätigungs
kraft statische Drücke aufbaubar sind, und mit einer elektro
hydraulischen Bremsdruck-Steuereinrichtung, die in Regelphasen
einer Antiblockier- und/oder einer Antriebs-Schlupf-Regelein
richtung, mit der das Fahrzeug ebenfalls ausgerüstet ist, die
Steuerung von Bremsdruck-Änderungs- sowie Bremsdruck-Haltephasen
vermittelt, und im normalen Bremsbetrieb eine Einstellung der
Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung dahingehend vermit
telt, daß diese sowohl im Teil- als auch im Vollbremsbereich
mindestens annähernd der idealen Bremskraftverteilung ent
spricht, und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patent
anspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmale.
Eine derartige Bremsanlage ist durch die DE 37 23 916 A1
bekannt.
Bei der bekannten Bremsanlage umfaßt das Bremsgerät einen dem
Vorderachs-Bremskreis zugeordneten und einen dem Hinterachs-
Bremskreis zugeordneten Hauptzylinder, die in Twin-Bauweise in
einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und über eine momentausge
glichene Wippe betätigbar sind, an der die mittels eines hydrau
lischen Bremskraftverstärkers verstärkte Betätigungskraft an
greift. Für jeden der Hauptzylinderkolben ist ein Stellungsgeber
vorgesehen, die für die jeweilige Kolbenposition charakteri
stische elektrische Ausgangssignale abgeben, die von einer
elektronischen Steuereinheit als Maß für die in den beiden
Hauptzylindern erzeugten Bremsdrücke gewertet werden. Um den
Bremsdruck im Hinterachs-Bremskreis im Sinne einer Annäherung
an eine ideale Bremskraftverteilung anheben zu können, ist bei
der bekannten Bremsanlage ein magnetventil-gesteuert mit dem
Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle beaufschlagbarer Antriebs
zylinder vorgesehen, der auf den dem Hinterachs-Hauptzylinder
zugeordneten Betätigungsarm der Wippe des Bremsgeräts wirkt.
Mit der bekannten Bremsanlage kann zwar eine sehr gute Annä
herung an eine ideale Bremskraftverteilung und insoweit eine
verbesserte Bremswirkung, insbesondere im Teilbremsbereich,
erreicht werden, so daß ein allgemeiner Einsatz einer solchen
Bremsanlage erwünscht sein muß. Nachteilig an der bekannten
Bremsanlage ist jedoch der technisch sehr aufwendige Aufbau
des Bremsgeräts und des für diesen erforderlichen hydraulischen
Bremskraftverstärkers, einschließlich des zusätzlichen Antriebs
zylinders, so daß die bekannte Bremsanlage - aus Kostengründen -
für einen Einsatz in Serienfahrzeugen praktisch nicht in Frage
kommt und allenfalls für Sonderfahrzeuge eingesetzt werden kann.
Eine Bremsanlage, mit der zumindest im Teilbremsbereich eine
relativ gute Annäherung der Vorderachs-/Hinterachsbremskraft-
Verteilung erreicht werden kann, ist auch durch die
DE 34 40 541 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Bremsanlage ist
ein elektronisch gesteuerter Bremskraftverteiler vorgesehen,
der als Steuerelement ein 2/2-Wege-Magnetventil besitzt, mittels
dessen die sich zu den Hinterradbremsen hin verzweigende Haupt
bremsleitung des Hinterachs-Bremskreises - impulsgesteuert -
freigebbar und absperrbar ist, wobei sich durch Einstellung
des Puls-Pausenverhältnisses das Verhältnis PVA/PHA des
Bremsdruckes PVA im Vorderachs-Bremskreis zum Bremsdruck PHA
im Hinterachs-Bremskreis in weiten Grenzen variieren und
insoweit auch an die jeweils maßgebliche optimale
Bremskraftverteilung annähern läßt. Die für die Bremskraft-
Verteilungssteuerung erforderlichen Ausgangssignale werden von
einer elektronischen Steuereinheit erzeugt, der als
Eingangssignale die Ausgangssignale von den Fahrzeugrädern
einzeln zugeordneten Raddrehzahlsensoren zugeleitet sind, deren
Ausgangssignale nach Pegel und/oder Frequenz ein Maß für den
dynamischen Zustand der jeweiligen Fahrzeugräder sind. Durch
diese Art der Ansteuerung kann an der Hinterachse auch eine
nach dem Prinzip einer Einkanal-Regelung arbeitende
Antiblockier-Regelung erzielt werden. Damit bei einem Ausfall
des sicherheitsrelevanten Steuerventils gleichwohl gebremst
werden kann, ist ein zu diesem paralleler Bypass-Druckmittelpfad
vorgesehen, der seinerseits Elemente zur Bremskraft-Verteilungs-
Steuerung im Sinne der Erzielung eines auf stabiles dynamisches
Verhalten des Fahrzeuges ausgelegten Bremskraftverteilung
enthält, durch deren solchermaßen erzielte Vorgaben auch der
Regelungsbereich begrenzt ist, innerhalb dessen durch gepulste
Ansteuerung des Bremskraft-Verteilungs-Steuerventils eine
Variation der Bremskraftverteilung allenfalls möglich ist. Mit
der bekannten Bremsanlage ist daher eine Ausnutzung optimaler
Bremskraft-Verteilungen allenfalls im Teilbremsbereich möglich.
Es kommt hinzu, daß auch die bekannte Bremsanlage, ungeachtet
der relativ einfachen Möglichkeit der Bremskraft-Verteilungs-
Steuerung im Teilbremsbereich relativ aufwendig ist, da in dem
Bypass-Druckmittelpfad Stellelemente für eine wirksame
Begrenzung des Hinterachs-Bremsdruckes vorgesehen werden müssen,
die lediglich für den seltenen Fall eines Funktionsfehlers des
Verteilungs-Steuerventils gedacht sind.
Weiter ist in der - nicht vorveröffentlichten -
DE 38 41 738 A1 eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit
einem Antiblockiersystem beschrieben, das mit unabhängiger
Bremsdruckregelung an den Vorderradbremsen und abhängiger
Regelung an den Hinterradbremsen arbeitet, wobei die beiden
Vorderradbremsen zu verschiedenen Bremskreisen gehören. Gemäß
einer Ausführungsform der in der DE 38 41 738 A1 beschriebenen
Bremsanlage sind die Hinterradbremsen zu einem Hinterachs-
Bremskreis zusammengefaßt, für den der Bremsdruck mittels eines
Druckmodulators erzeugt wird, dessen Ausgangsdruck einem
Mittelwert der - ggf. geregelten - Bremsdrücke in den beiden
Vorderradbremsen entspricht. Gemäß einer weiteren, in der
DE 38 41 738 A1 beschriebenen Ausführungsform ist jeder der
Hinterradbremsen ein eigener Druckmodulator zugeordnet, dessen
Ausgangsdruck einem dahingehend gewichteten Mittelwert der
Vorderachs-Bremsdrücke entspricht, daß der Bremsdruck in der
Hinterradbremse der einen Fahrzeugseite durch den Bremsdruck
in der Vorderradbremse derselben Fahrzeugseite stärker
beeinflußt ist als durch den Vorderradbremsdruck der anderen
Fahrzeugseite. Zweck dieser Art der Bremskraft-
Verteilungssteuerung ist es, bei extremen µ-Split-Verhältnissen,
d. h. wenn beispielsweise die Fahrzeugräder der linken Fahrzeug
seite auf einem Fahrbahnbereich mit relativ hohem Kraftschluß
beiwert und die Fahrzeugräder der rechten Fahrzeugseite auf
einem solchen mit niedrigem Kraftschluß-Beiwert abrollen, bei
einer einer Antiblockier-Regelung unterworfenen Bremsung noch
möglichst hohe Werte der Fahrzeugverzögerung erreichen zu
können. Maßnahmen, wie die Bremsdruck-Stellglieder der aus der
DE 34 40 541 A1 bekannten Bremsanlage bzw. der in der
DE 38 41 738 A1 beschriebenen Art sowohl zu einer Antiblockier-
Regelung als auch zu einer Antriebs-Schlupf-Regelung und darüber
hinaus zu einer im gesamten Bremsbereich geeigneten Steuerung
der Bremskraft-Verteilung im Sinne einer Annäherung an deren
idealen Wert benutzt werden könnten, sind weder der
DE 34 40 541 A1 noch der DE 38 41 738 A1 entnehmbar.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, von einer Bremsanlage der
eingangs genannten Art ausgehend, eine solche dahingehend zu
verbessern, daß sie bei gleichwohl guten funktionellen
Eigenschaften im Sinne der Realisierung einer möglichst
optimalen Bremskraftverteilung einschließlich der Möglichkeit
zur Antiblockier-Regelung wie auch zur Antriebs-Schlupf-
Regelung mit wesentlich geringerem technischem Aufwand
realisierbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage der ein
gangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie bei
gleichwohl guten funktionellen Eigenschaften im Sinne der Reali
sierung einer möglichst optimalen Bremskraftverteilung, mit
wesentlich geringerem technischen Aufwand realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Hiernach ist für denjenigen Bremskreis, in welchem der Brems
druck in Korrelation mit dem im anderen Bremskreis herrschenden
Druck im Sinne der Annäherung der idealen Bremskraftverteilung
nachgeführt werden soll, ein Druckmodulator vorgesehen, der ab
Beginn einer Bremsung gegen den dem Bremskreis zugeordneten
Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts abgesperrt wird und sodann
durch ventilgesteuerte Druckbeaufschlagung eines Antriebsdruck
raumes mit dem Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle den Brems
druckaufbau im nachlaufgeregelten Bremskreis vermittelt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäß vorgesehenen Art
der Bremskraft-Verteilungssteuerung besteht darin, daß diese
in Kombination mit "beliebigen" Bremsgeräten realisierbar ist,
die mit statischen Ausgangsdrücken arbeiten, d. h. in Kombi
nation mit der überwiegenden Mehrzahl der für Zweikreis-Brems
anlagen von Serienfahrzeugen gängigen Bremsgeräte. Zwar ist
auch mit dem Druckmodulator, ungeachtet seines einfachen Auf
baues, ein gewisser technischer Aufwand verknüpft, der aber
zumindest in der durch die Merkmale des Anspruchs 2 angegebenen,
bevorzugten Gestaltung der Bremsanlage dadurch gleichsam wieder
aufgehoben wird, daß der Druckmodulator auch als Bremsdruck-
Stellglied für eine Antiblockier-Regelung am Hinterachs-Brems
kreis des Fahrzeuges ausnutzbar ist, die gleichsinnig auf beide
Hinterradbremsen wirkt.
In Kombination hiermit ist es besonders vorteilhaft, wenn, wie
gemäß Anspruch 3 vorgesehen, das Antiblockiersystem des Fahr
zeuges auch am Vorderachs-Bremskreis nach dem Prinzip der Brems
druckänderung mittels eines Druckmodulators arbeitet, der aus
derselben Hilfsdruckquelle beaufschlagt werden kann, wie der
zur Nachlauf-Regelung des Bremsdruckes am Hinterachs-Bremskreis
vorgesehene Druckmodulator, so daß auch insoweit ein einfacher
Gesamtaufbau erzielbar ist.
Es sei angemerkt, daß das erfindungsgemäße Prinzip der Brems
kraft-Verteilungssteuerung auch bei Fahrzeugen mit Diagonal-
Bremskreisaufteilung ausgenutzt werden kann, daß bei solchen
dann allerdings für jede Hinterradbremse ein eigener Bremsdruck-
Modulator vorgesehen werden muß.
Gemäß Anspruch 4 gestaltete "Druck"-Sensoren können als piezo
elektrische Elemente oder druckempfindliche Widerstandselemente
realisiert sein.
Alternativ hierzu können als Sensoren, welche für die Brems
drücke im Vorderachs- und im Hinterachs-Bremskreis charakteri
stische elektrische Ausgangssignale erzeugen, auch gemäß den
Ansprüchen 5 und 6 vorgesehene Stellungsgeber ausgenutzt werden.
Die gemäß Anspruch 7 vorgesehene Bildung der Referenzgröße Ps
für den Hinterachs-Bremsdruck hat den Vorteil, daß in den unter
schiedlichsten Betriebssituationen des Fahrzeuges eine optimale
Annäherung der jeweils realisierten Bremskraftverteilung an
die ideale Bremskraftverteilung erzielt wird. Dabei können die
"dynamischen" Parameter λV und λH sowie die Fahrzeuggeschwin
digkeit vF und die Fahrzeug-Längsverzögerung aX und im Prinzip
auch eine auf das Fahrzeug wirkende Querbeschleunigung ay aus
einer nach bekannten Kriterien erfolgenden Verarbeitung der
Ausgangssignale von Raddrehzahlsensoren gewonnen werden, die
im Rahmen der Antiblockier-Regeleinrichtung zur Überwachung
des dynamischen Verhaltens der Fahrzeugräder vorgesehen sind.
Zu einer genauen Erfassung der Fahrzeug-Querbeschleunigung ay
ist es jedoch vorteilhafter, wenn hierfür, gemäß Anspruch 8,
ein eigener Sensor für an sich bekannte Bauart vorgesehen ist.
Durch eine gemäß Anspruch 9 vorgesehene Testschaltung wird
sichergestellt, daß bei einem Ausfall des Vorderachs-Brems
kreises in dem ansonsten dessen Bremsdruck nachgeführten Hinter
achs-Bremskreis Bremsdruck über das Bremsgerät der Bremsanlage
aufgebaut werden kann.
Durch die Merkmale des Anspruchs 10 ist für den Fall, daß
derjenige Sensor, der das für den Bremsdruck im Hinterachs-
Bremskreis charakteristische Ausgangssignal erzeugt, als
Kraftgeber ausgebildet ist, eine einfache Realisierung der den
Vorderachs-Bremskreisausfall erkennenden Testschaltung
angegeben, wobei ein Ausfall des dem Vorderachs-Bremskreis
zugeordneten Sensors, durch den ein Ausfall des Vorderachs-
Bremskreises lediglich vorgetäuscht werden könnte, daran
erkennbar ist, daß bei Anstehen eines für eine Fahrzeugverzö
gerung charakteristischen Signals dieser Sensor kein Ausgangs
signal erzeugt, und ein Ausfall des dem Hinterachs-Bremskreis
zugeordneten Kraftsensors unmittelbar daran erkannt wird, daß
dieser kein Ausgangssignal liefert.
Durch die Merkmale des Anspruchs 11 ist für den Fall, daß der
jenige Sensor, der das für den Bremsdruck im Vorderachs-Brems
kreis charakteristische Ausgangssignal erzeugt, ein Stellungs
geber ist, der z. B. die Position des Druckstangenkolbens des
Bremsgeräts überwacht, ebenfalls eine einfache Gestaltung einer
einen Vorderachs-Bremskreisausfall erkennenden Testschaltung
angegeben.
Auch hier kann ein Ausfall des Sensors selbst daran erkannt
werden, daß bei Anstehen eines Fahrzeug-Verzögerung-Signals
der Sensor kein Ausgangssignal erzeugt.
Durch die Merkmale des Anspruchs 12 ist in Kombination mit
einer speziellen Gestaltung des für die Nachlauf-Regelung des
Hinterachs-Bremsdruckes vorgesehenen Druckmodulators eine Aus
legung einer Testschaltung angegeben, mittels derer der Entlüf
tungsgrad des Hinterachs-Bremskreises mit guter Genauigkeit
erfaßbar und damit auch bei der Bildung der Referenzgröße
berücksichtigbar ist. Bei Kenntnis des Entlüftungsgrades des
Hinterachs-Bremskreises kann aus der bei einer Bremsung gemes
senen Fahrzeugverzögerng und der mit dieser verknüpften Posi
tion des Druckstangenkolbens des Bremsgeräts auch der Entlüf
tungszustand des Vorderachs-Bremskreises ermittelt und ebenfalls
bei der Bildung der Referenzgröße Ps für die Druckzumessung im
Hinterachs-Bremskreis berücksichtigt werden.
Insbesondere bei der durch die Merkmale des Anspruchs 13 ange
gebenen Gestaltung und Ausnutzung des Druckmodulators, für die
durch die Merkmale des Anspruchs 14 eine konstruktiv einfache Reali
sierung angegeben ist, kann als Bremsgerät ein Hauptzylinder
mit, verglichen mit einer ansonsten üblichen Auslegung, kleineren
Kolbenquerschnitten gewählt werden, mit der günstigen Folge,
daß bei einem Ausfall des Vorderachs-Bremskreises ein Über
setzungssprung wirksam wird, der die Ausnutzung relativ höherer
Bremsdrücke im Hinterachs-Bremskreis ermöglicht.
Dasselbe gilt sinngemäß auch für die vorstehend schon erläu
terten Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bremsanlage.
Durch die gemäß Anspruch 15 vorgesehene Gestalung des den Aus
gangsdruckraum des Druckmodulators im normalen Bremsbetrieb
gegen den zugeordneten Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts absper
renden Ventils als mechanisch betätigbares Ventil, das in
bevorzugter Gestaltung in den Druckmodulator integriert ist,
kann ein ansonsten erforderliches elektrisch ansteuerbares
Absperrventil eingespart werden.
Bei gepulster Ansteuerung des Bremsdruck-Steuerventils, über
das der Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle in den Antriebsdruck
raum des Druckmodulators einkoppelbar ist, kann auch ein
zwischen den Ausgangsdruckraum des Druckmodulators und die
Hinterradbremsen geschaltete Bremsdruck-Regelventil eingespart
werden.
Durch die Merkmale der Ansprüche 16 und 17 ist für den Fall,
daß die Bremsanlage mit einem hydraulischen Bremskraftverstärker
ausgerüstet ist, eine besonders vorteilhafte Gestaltung der
für die Antriebs-Druckversorgung der Druckmodulatoren und des
Bremskraftverstärkers vorgesehenen Hilfsdruckquelle angegeben,
durch die sichergestellt ist, daß der Bremskraftverstärker,
falls in einem ladebedürftigen Zustand des Speichers der Hilfs
druckquelle gebremst werden muß, "bevorzugt" mit Hilfsenergie
versorgt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand spezieller, in der
Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, bei der zur
Erfassung der Bremsdrücke im Vorderachs- und im Hin
terachs-Bremskreis in diesen zugeordnete Druckmodu
latoren integrierte Kraft-Sensoren vorgesehen sind,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerstufe zur Nachlauf-
Steuerung des Bremsdruckes im Hinterachs-Bremskreis
der Bremsanlage gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Bremskraft-Verteilungs-Diagramm zur Erläuterung
der Funktion der Bremsanlage gemäß Fig. 1,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungs
gemäßen Bremsanlage, bei der zur Erfassung der im
Vorderachs-Bremskreis und im Hinterachs-Bremskreis
herrschenden Bremsdrücke Stellungsgeber vorgesehen
sind, welche die Position des Druckstangenkolbens
des Bremsgeräts bzw. die Position des Kolbens des
zur Bremsdruck-Nachlauf-Steuerung vorgesehenen Druck
modulators überwachen,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Steuerstufe zur Steuerung
der Bremskraft-Verteilung in der Bremsanlage gemäß
Fig. 4,
Fig. 6 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Funktion der
Steuerstufe gemäß Fig. 5 und
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Gestaltung der
Hilfsdruckquelle der Bremsanlage, wenn diese mit
einem hydraulischen Bremskraftverstärker ausgerüstet ist.
Bei dem in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten zunächst verwiesen
sei, dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel einer -
erfindungsgemäßen - insgesamt mit 10 bezeichneten hydraulischen
Zweikreis-Bremsanlage ist diese mit einem Antiblockier-System
(ABS) kombiniert, das nach dem Prinzip der Bremsdruck-Modulation
durch Volumveränderung von Ausgangsdruckräumen 11 bzw. 12 den
beiden Bremskreisen I und II einzeln zugeordneter Druckmodula
toren 13 bzw. 14 arbeitet.
Im Rahmen der Bremsanlage 10 sind die Vorderradbremsen 16 und
17 zu dem Vorderachs-Bremskreis I und die Hinterradbremsen 18
und 19 zu dem Hinterachs-Bremskreis II zusammengefaßt.
Als Bremsdruckerzeuger bzw. Bremsgerät ist beim dargestellten,
speziellen Ausführungsbeispiel ein Tandem-Hauptzylinder 21
für an sich bekannter, üblicher Bauart vorgesehen, der mittels
eines Bremspedals 22 über einen - hydraulischen oder
pneumatischen - Bremskraftverstärker 23 betätigbar ist und
einen dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Primär-
Ausgangsdruckraum 24 sowie einen dem Hinterachs-Bremskreis II
zugeordneten Sekundär-Ausgangsdruckraum 26 aufweist, die durch
den Schwimmkolben 27 des Tandem-Hauptzylinders 21 druckdicht
beweglich gegeneinander abgegrenzt sind. Die zweite axiale
Begrenzung des Primär-Ausgangsdruckraumes 24 des Tandem-
Hauptzylinders 1 ist durch dessen Druckstangenkolben 28
gebildet, an dem die - verstärkte - Pedalkraft angreift.
Der dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordnete Druckmodulator 13
ist als Stufenzylinder ausgebildet, dessen Gehäuse 29 zwei
über eine radiale Stufe 31 gegeneinander abgesetzte bzw. anein
ander anschließende, bezüglich der zentralen Längsachse des
Modulatorgehäuses 29 koaxiale Bohrungsstufen 32 und 33 hat,
die je durch eine Endstirnwand 34 bzw. 36 abgeschlossen sind.
In den beiden Bohrungsstufen 32 und 33 sind Flansche 37 und 38
entsprechenden Durchmessers d bzw. D eines insgesamt mit 39
bezeichneten Modulatorkolbens druckdicht verschiebbar geführt,
wobei durch den seinem Durchmesser d nach kleineren Kolben
flansch 37 der Ausgangsdruckraum 11 und durch den seinem Durch
messer D nach größeren Kolbenflansch 38 ein Antriebsdruckraum 41
axial beweglich begrenzt sind, der über ein ABS-Funktionssteuer
ventil 42 an den Hochdruck-Ausgang 43 einer insgesamt mit 44
bezeichneten Hilfsdruckquelle anschließbar und mit deren
Ausgangsdruck beaufschlagbar, alternativ dazu zu deren druck
losem Vorratsbehälter 46 hin entspannbar ist. Der den Ausgangs
druckraum 11 beweglich begrenzende Kolbenflansch 37 hat eine
zu dem den Antriebsdruckraum 41 beweglich begrenzenden Kolben
flansch 38 hinweisende, kolbenstangenförmige Verlängerung 47,
deren Durchmesser etwas kleiner ist als derjenige der kleineren
Bohrungsstufe 32. Zwischen den einander zugewandten Stirn
flächen 48 und 49 der kolbenstangenförmigen Verlängerung 47
und des größeren Kolbenflansches 38, die als parallel zueinander
verlaufend angenommen sind, ist ein als scheibenförmiges Element
dargestellter Kraftsensor 51 angeordnet, über den der größere
Kolbenflansch 38 an dem kleineren Kolbenflansch 37 bzw. dessen
Verlängerung 47 axial abgestützt ist. Für diesen Kraftsensor 51
wird vorausgesetzt, daß er ein zu einer axialen Kompression
proportionales elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das seinem
Pegel nach ein Maß für die - axiale - Reaktionskraft ist, welche
zwischen den einander axial abgestützten Kolbenflanschen 37
und 38 des Modulatorkolbens 39 wirkt. Durch einen sich zwischen
den beiden Kolbenflanschen 37 und 38 erstreckenden Hohlraum
52, der mit einer Abflußöffnung 53 für Lecköl versehen ist,
das einerseits aus dem Antriebsdruckraum 41 und andererseits
aus dem Ausgangsdruckraum 11 in den Ringraum 52 "eingeschleppt"
werden kann, wird auf einfache Weise eine wirksame Medien
trennung zwischen dem Bremskreis I und dem Hilfsdruckkreis,
der mit üblichem Hydrauliköl betrieben wird, erreicht.
Das den kleineren Kolbenflansch 37 und dessen kolbenstangen
förmige Verlängerung 47 umfassende Kolbenteil ist mit einer
zentralen, zum Antriebsdruckraum 11 hin offenen, sackbohrungs
förmigen Vertiefung 53 versehen, an derem Grund eine vorge
spannte Rückstellfeder 54 angreift, die sich mit ihrem anderen
Ende an der die kleinere Bohrungsstufe abschließenden Endstirn
wand 54 abstützt und dadurch den Modulatorkolben 39 in dessen
mit maximalem Volumen des Ausgangsdruckraumes 11 verknüpfte
Stellung zu drängen sucht.
Der Druckmodulator 13 hat einen Druckeingang 56, der über ein
ABS-Steuerventil 57 an den Druckausgang 58 des Primär-Ausgangs
druckraumes 24 des Tandem-Hauptzylinders 23 angeschlossen ist.
Das ABS-Steuerventil 57 ist als 2/2-Wege-Magnetventil ausge
bildet, dessen mit einer normalen, d. h. einer Antiblockier-
Regelung nicht unterworfenen Bremsung verknüpfte Grundstellung 0
seine Durchflußstellung ist, in welcher der Ausgangsdruckraum 11
des Druckmodulators 13 mit dem Primär-Ausgangsdruckraum 24 des
Bremsgeräts 21 kommunizierend verbunden ist, und dessen erregte
Stellung I seine Sperrstellung ist, in die es für die Dauer
eines Antiblockier-Regelzyklus umgeschaltet wird. An den Aus
gangsdruckraum 11 des Druckmodulators 13 sind, beim darge
stellten, speziellen Ausführungsbeispiel, an einem eigens dafür
vorgesehenen Druckausgang 59 des Druckmodulators 13 die beiden
Bremsleitungszweige 61 und 62 angeschlossen, die zu je einer
der Radbremsen 16 und 17 des Vorderachs-Bremskreises I führen.
Die beiden Bremsleitungszweige 61 und 62 sind mittels je eines
Bremsdruck-Regelventils 63 bzw. 64 des Antiblockier-Systems
einzeln oder gemeinsam gegen den Druckausgang 59 des Druckmodu
lators 13 absperrbar. Diese beiden Bremsdruck-Regelventile 63
und 64 sind beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel
als 2/2-Wege-Magnetventile ausgebildet, deren dem normalen
Bremsbetrieb zugeordnete Grundstellung 0 ihre Durchfluß-
Stellung ist, und deren für den Antiblockier-Regelungsbetrieb
ausnutzbare erregte Stellung I ihre Sperrstellung ist.
Die beiden Bremsleitungszweige 61 und 62 sind über je ein Rück
schlagventil 66 bzw. 67, die durch relativ höheren Druck im
Primär-Ausgangsdruckraum 24 des Bremsgeräts 21 als in den Rad
bremszylindern gesperrt und durch relativ höheren Druck in den
Radbremszylindern als im Primär-Ausgangsdruckraum 24 des Brems
geräts in Öffnungsrichtung beaufschlagt sind, an den Druckaus
gang 58 des Primär-Ausgangsdruckraumes 24 des Bremsgeräts 21
angeschlossen.
Das ABS-Funktionssteuerventil 42 ist beim dargestellten, spe
ziellen Ausführungsbeispiel als 3/2-Wege-Magnetventil ausge
bildet, dessen Grundstellung 0 diejenige Funktionsstellung
ist, in welcher der Antriebsdruckraum 41 des Druckmodulators 13
mit dem Hochdruckausgang 43 der Hilfsdruckquelle 44 verbunden,
jedoch gegen deren Vorratsbehälter 46 abgesperrt ist und dessen
erregte Stellung I diejenige Funktionsstellung ist, in welcher
der Antriebsdruckraum 41 des Druckmodulators 13 an den druck
losen Vorratsbehälter 46 der Hilfsdruckquelle 44 angeschlossen,
gegen deren Hochdruckausgang 43 jedoch abgesperrt ist.
Zwischen den P-Versorgungsanschluß 68 des ABS-Funktionssteuer
ventils 42 und den Hochdruck-Ausgang 43 der Hilfsdruckquelle 44
ist ein Sicherheits-Rückschlagventil 69 geschaltet, das durch
relativ höheren Druck im Antriebsdruckraum 41 des Druckmodulators
13 als am Hochdruckausgang 43 der Hilfsdruckquelle 44
gesperrt wird.
Der dem Hinterachs-Bremskreis zugeordnete Druckmodulator 14
ist hinsichtlich seines Aufbaues demjenigen des Vorderachs-
Bremskreises, soweit bislang erläutert, völlig analog, und es
sind daher für Elemente des Druckmodulators 14 des Hinterachs-
Bremskreises II, die mit Elementen des Druckmodulators 13 des
Vorderachs-Bremskreises I baugleich oder -analog sind, dieselben
Bezugszeichen verwendet, jedoch mit einem ′ versehen. Bezüglich
der Beschreibung der solchermaßen bezeichneten Elemente des
Druckmodulators 14 des Hinterachs-Bremskreises II wird insoweit
auf die vorstehend gegebene Beschreibung des Druckmodulators 13
des Vorderachs-Bremskreises I verwiesen.
Zwischen den Antriebsdruckraum 41′ des Hinterachs-Druckmodula
tors 14 und die Hilfsdruckquelle 44 ist ein sowohl als Brems
druck-Steuerventil wie auch als ABS-Funktions-Steuerventil
ausgenutztes, als 3/2-Wege-Ventil ausgebildetes Magnetventil 71
geschaltet, in dessen Grundstellung 0 der Antriebsdruckraum 41′
des Hinterachs-Druckmodulators 14 mit dem drucklosen Vor
ratsbehälter 46 der Hilfsdruckquelle 44 verbunden, gegen deren
Hochdruck-Ausgang 43 jedoch abgesperrt ist, und in dessen
erregter Stellung I der Antriebsdruckraum 41 des Hinterachs-
Druckmodulators 14 mit dem Hochdruck-Ausgang 43 der Hilfsdruck
quelle 44 verbunden, gegen deren Vorratsbehälter 46 jedoch
abgesperrt ist.
Zwischen den Druckeingang 56′ und den dem Hinterachs-Brems
kreis II zugeordneten Druckausgang 72 des Sekundär-Ausgangs
druckraumes 26 des Tandem-Hauptzylinders 21 ist ein Druckver
sorgungs-Steuerventil 73 geschaltet, das als 2/2-Wege-Magnet
ventil ausgebildet ist, dessen Grundstellung 0 seine den
Sekundär-Ausgangsdruckraum 26 des Bremsgeräts 21 mit dem Aus
gangsdruckraum 12 des Hinterachs-Druckmodulators 14 verbindende
Durchfluß-Stellung und dessen erregte Stellung I seine Sperr-
Stellung ist.
Für den Hinterachs-Bremskreis II, für den vorausgesetzt ist,
daß an diesem das ABS mit gemeinsamer - gleichphasiger - Regelung
an beiden Hinterradbremsen 18 und 19 arbeitet, ist demgemäß
nur ein Bremsdruck-Regelventil 74 vorgesehen, das zwischen den
Druckausgang 59′ des Hinterachs-Druckmodulators 14 und die
sich zu den Hinterrad-Bremsen 18 und 19 hin verzweigende Haupt
bremsleitung 76 des Hinterachs-Bremskreises II geschaltet ist.
Das Bremsdruck-Regelventil 74 des Hinterachs-Bremskreises II
ist als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, dessen für den nor
malen Bremsbetrieb ausgenutzte Grundstellung 0 seine die
Hauptbremsleitung 76 mit dem Ausgangsdruckraum 12 des Hinter
achs-Druckmodulators 14 verbindende Durchfluß-Stellung ist,
und dessen erregte Stellung I, die für Bremsdruck-Haltephasen
der Antiblockier-Regelung ausgenutzt wird, seine Sperrstellung
ist.
Zur Erläuterung der Funktion der insoweit erläuterten Brems
anlage 10 sei nunmehr auch auf das Blockschaltbild der Fig. 2
Bezug genommen, das die funktionswesentlichen Komponenten einer
zur Ansteuerung der dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten
Magnetventile 71, 73 und 74 vorgesehenen, insgesamt mit 77
bezeichneten Steuerstufe zeigt, wobei in der Darstellung der
Fig. 2 diese Magnetventile 71, 73 und 74 lediglich durch ihre
Steuermagnete repräsentiert sind.
Im normalen - einer Antiblockier-Regelung nicht unterworfenen -
Bremsbetrieb ist der Antriebsdruckraum 41 des Vorderachs-Druck
modulators 13 über das in seiner Grundstellung befindliche
ABS-Funktionssteuerventil 42 an den Hochdruckausgang 43 der
Hilfsdruckquelle 44 angeschlossen, wodurch der Modulator
kolben 39 in seine mit minimalem Volumen des Ausgangsdruck
raumes 11 des Vorderachs-Druckmodulators 13 verknüpfte Funk
tionsstellung gedrängt und in dieser gehalten wird. Das ABS-
Steuerventil 57 des Vorderachs-Bremskreises I und dessen Brems
druck-Regelventile 63 und 64 nehmen ihre dargestellten Grund
stellungen - ihre Durchfluß-Stellungen - ein, in denen Brems
druck aus dem Primär-Ausgangsdruckraum 24 des Tandem-Haupt
zylinders 21 in die Vorderrad-Bremsen 16 und 17 einkoppelbar
ist.
Im Hinterachs-Bremskreis II wird der Bremsdruck mit Hilfe des
Hinterachs-Druckmodulators 14 aufgebaut, dessen Antriebsdruck
raum 41′ hierzu durch Umschaltung des Bremsdruck- bzw. ABS-Funk
tionssteuerventils 71 in dessen erregte Stellung I an den Hoch
druckausgang 43 der Hilfsdruckquelle 44 angeschlossen wird,
während gleichzeitig oder schon zuvor, d. h. mit dem Ansprechen
des Bremslichtschalters 78 der Bremsanlage 10 das Druckversor
gungs-Steuerventil 73 in seine erregte Stellung I - seine Sperr
stellung - umgeschaltet und dadurch der Ausgangsdruckraum 12′
des Hinterachs-Druckmodulators 14 gegen den dem Hinterachs-
Bremskreis II zugeordneten Sekundär-Ausgangsdruckraum 26 des
Tandem-Hauptzylinders 21 abgesperrt wird. Das - beim darge
stellten, speziellen Ausführungsbeispiel einzige - Bremsdruck-
Regelventil 74 des Hinterachs-Bremskreises II bleibt bei einer
normalen Bremsung in seiner Grundstellung 0, seiner Durchfluß-
Stellung, in der Bremsdruck in den Hinterradbremsen 18 und 19
auf- und abgebaut werden kann.
Ausgehend von der am Beginn einer Bremsung eingenommenen, maxi
malem Volumen des Ausgangsdruckraumes 12′ des Hinterachs-Druck
modulators 14 eingenommenen Grundstellung seines Modulator
kolbens 39′ erfährt dieser durch die Druckbeaufschlagung des
Antriebsdruckraumes 41′ eine Verschiebung im Sinne einer Ver
ringerung des Volumens des Ausgangsdruckraumes 12′, wodurch
Bremsflüssigkeit in die Hinterradbremsen 18 und 19 verdrängt
und in diesen Bremsdruck aufgebaut wird. Der Bremsdruckaufbau
im Hinterachs-Bremskreis II erfolgt durch eine Nachlauf-Rege
lung, als deren Führungsgröße - im wesentlichen - der in die
Vorderradbremsen 16 und 17 eingekoppelte Bremsdruck ausgenutzt
wird, für den das Ausgangssignal des Kraftsensors 51 des Vor
derachs-Druckmodulators 13 ein direktes Maß ist. Das Ausgangs
signal dieses Kraftsensors 51 ist als - für den Vorderachs-
Bremsdruck charakteristische - Eingabe einem Rechner 79 der
Steuerstufe 77 zugeleitet, der hieraus unter Berücksichtigung
fahrzeugspezifischer Daten, wie Achslastverteilung und rad
standsbezogene Schwerpunktshöhe des Fahrzeuges sowie ggf. unter
Berücksichtigung des Beladungszustandes des Fahrzeuges und
dessen fahrdynamischer Situation - Geradeausfahrt oder Kurven
fahrt - denjenigen Wert des Bremsdruckes für den Hinterachs-
Bremskreis II ermittelt, bei dessen Einstellung sich eine
"ideale" Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung ergibt,
d. h. eine Bremskraftverteilung, die unter der Nebenbedingung,
daß das Fahrzeug bei der Bremsung dynamisch stabil bleiben
soll, optimaler Kraftschluß-Ausnutzung an den Vorderrädern und
den Hinterrädern entspricht.
In einem in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten ergänzend ver
wiesen sei, dargestellten Diagramm, bei dem als Abszisse die
auf das Fahrzeuggewicht G bezogene Vorderachs-Bremskraft Bva/G
und als Ordinate die ebenfalls auf das Fahrzeuggewicht G be
zogene Hinterachs-Bremskraft Bha/G aufgetragen sind, ist durch
die - bei Geradeausfahrt - idealer Bremskraftverteilung ent
sprechenden Wertepaare (Bva/G, Bha/G) der Verlauf einer
Parabel 81 der idealen Bremskraftverteilung bestimmt, die bei
einer Bremsung gleicher Kraftschluß-Ausnutzung an den Vorder
rädern und den Hinterrädern des Fahrzeuges entspricht.
Für Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraft-Wertepaare (Bva/G, Bha/G),
die "unterhalb" der Parabel 81 der idealen Bremskraftverteilung
liegen, ist das dynamische Verhalten des Fahrzeuges bei einer
Bremsung stabil, während bei Wertepaaren "oberhalb" der
Parabel 81 der idealen Bremskraftverteilung ein instabiles
dynamisches Verhalten des Fahrzeuges zu befürchten ist, da in
diesem Bereich, falls die Abbremsung Z den maßgeblichen Kraft
schluß-Beiwert erreicht, die Hinterrad-Bremsen 18 und 19 früher
zum Blockieren neigen als die Vorderrad-Bremsen 16 und 17 mit
der Folge, daß das Fahrzeug dynamisch instabil wird.
Um ein derartiges instabiles Bremsverhalten des Fahrzeuges zu
vermeiden, wird der von dem Rechner 79 mit einem mittels des
Kraftsensors 51 ermittelten Wert des Vorderachs-Bremsdruckes
zu paarende Wert des Hinterachs-Bremsdruckes so bestimmt, daß
durch die sich hieraus ergebenden Wertepaare - im Diagramm der
Fig. 3 - der Verlauf einer strichpunktiert eingezeichneten
Parabel 82 bestimmt ist, die in einem "vertikalen" Sicherheits
abstand Bha/G "unterhalb" der Parabel 81 der idealen Brems
kraftverteilung verläuft und insoweit eine Kurve einer quasi-
idealen Bremskraftverteilung markiert.
Der jeweils der Kurve der quasi-idealen Bremskraftverteilung
entsprechende, durch den Rechner 79 gebildete Sollwert Ps des
Hinterachs-Bremsdruckes wird als erste Eingabe einem Kompa
rator 83 zugeleitet, dem als zweite Eingabe das für den
Bremsdruck im Hinterachs-Bremskreis II charakteristische
Ausgangssignal des Kraft-Sensors 51′ des Hinterachs-Bremsdruck-
Modulators 14 zugeleitet ist.
Aus einer im wesentlichen vergleichenden Verarbeitung der beiden
Eingaben erzeugt der Komparator 83 über seine beiden Ausgänge 84
und 86 an das Bremsdruck-Steuerventil 71 bzw. das Bremsdruck-
Regelventil 74 des Hinterachs-Bremskreises II abgegebene Steuer
signale, durch welche diese Ventile 71 und 74 in solcher Folge
zwischen ihren Grundstellungen 0 und ihren erregten Stellungen I
umgeschaltet werden, daß der Hinterachs-Bremsdruck innerhalb
des in der Fig. 3 schraffiert eingezeichneten, streifenförmigen
Toleranzbereiches 87 dem durch die Parabel 82 der quasi-idealen
Bremskraftverteilung entsprechenden Sollwert-Verlauf des Hinter
achs-Bremsdruckes "folgt". In Bremsdruck-Aufbauphasen kann
hierbei die Bremsdruckeinkoppelung in die Hinterradbremsen 18
und 19 durch gepulste Ansteuerung des Bremsdruck-Regelventils 74
erfolgen, während das Bremsdruck-Steuerventil 71 in seiner den
Hochdruckausgang 43 der Hilfsdruckquelle 44 mit dem Antriebs
druckraum 41′ des Druckmodulators 14 verbindenden Stellung
gehalten bleibt. Analog können Bremsdruck-Abbau-Phasen durch
eine gepulste Ansteuerung des Bremsdruck-Steuerventils 71
erzielt werden, während das Bremsdruck-Regelventil 74 in seiner
Grundstellung 0 gehalten wird. Die den gemäß der Darstellung
der Fig. 3 streifenförmigen Toleranzbereich 87 berandenden,
ebenfalls parabelförmigen Kurven 88 und 89, welche Umschalt
schwellen für die Magnetventile 71 und 74 markieren, werden in
dem Komparator 83 - intern - durch Addition eines Schwellen
wertes δ zu der Sollwert-Kurve 82 bzw. Subtraktion eines solchen
Schwellenwertes von dieser generiert, wobei dieser Schwellen
wert δ etwa der Hälfte des Schwellenwertes ΔBha/G entspricht.
Zum Zweck der Erkennung eines Ausfalls des Vorderachs-Brems
kreises I ist im Rahmen der Steuerstufe 77 eine Testschaltung 91
vorgesehen, die nach Beginn einer Bremsung nach einer fest
vorgegebenen Zeitspanne von beispielsweise 1 s einen Test-Zyklus
auslöst. Das Anlaufen der Zeitspanne wird durch das Ansprechen
des Bremslichtschalters 78 ausgelöst. Nach Ablauf dieser Zeit
spanne gibt die Testschaltung an einem Ausgang 92 ein Signal
ab, durch das kurzzeitig das Bremsdruck-Regelventil 74 des
Hinterachs-Bremskreises II in seine Sperrstellung I umgeschaltet
wird und gleichzeitig das Druck-Versorgungs-Steuerventil 73,
das mit dem Beginn der Bremsung in seine sperrende Stellung I
gesteuert worden war, in seine Grundstellung 0, seine Durchlaß
stellung zurückgeschaltet wird, in welcher der dem Hinterachs-
Bremskreis II zugeordnete Ausgangsdruckraum 26 des Brems
geräts 21 mit dem Ausgangsdruckraum 12′ des Hinterachs-Druck
modulators 14 verbunden ist. Ist in dieser Situation der Vorder
achs-Bremskreis I ausgefallen, mit der Folge, daß sich der
Druckstangenkolben 28 am Sekundärkolben 27 des Bremsgeräts
abstützt, so tritt im Ausgangsdruckraum 12′ des Hinterachs-
Druckmodulators 14 ein Druckanstieg auf, den die Testschal
tung 21 an dem mit diesem verknüpften Ausgangssignal des Kraft
gebers 51′ des Hinterachs-Druckmodulators 14 erkennt. Aus dem
Vergleich des solchermaßen erfaßten Hinterachs-Bremsdruckes
mit dem für bei ausgefallenem Vorderachs-Bremskreis I niedrigen
bzw. nicht vorhandenen Bremsdruck im Vorderachs-Bremskreis I
charakteristischen Ausgangssignal des Kraftgebers 51 des Vor
derachs-Druckmodulators 13 erkennt die Testschaltung 91 den
Ausfall des Vorderachs-Bremskreises I und erzeugt ein Ausgangs
signal, durch das der Rechner 79 sowie der Komperator 83 außer
Funktion gesetzt werden.
Dadurch bleibt fortan das Druckversorgungs-Steuerventil 73 in
seiner Durchfluß-Stellung - seiner Grundstellung 0 - gehalten,
so daß nunmehr mittels des Tandem-Hauptzylinders 21 Bremsdruck
im Hinterachs-Bremskreis II aufgebaut werden kann. Der Kolben
39′ des Hinterachs-Druckmodulators 14 bleibt in diesem
Fall in seiner dargestellten, maximalem Volumen des Ausgangs
druckraumes 12′ des Hinterachs-Druckmodulators 14 entsprechenden,
dargestellten Grundstellung stehen. Da der Rechner 79
und der Komparator 83 abgeschaltet werden, bleibt auch das
Bremsdruck-Steuerventil 71 in seiner den Antriebsdruckraum 41
des Hinterachs-Druckmodulators 14 mit dem drucklosen Vorrats
behälter 46 der Hilfsdruckquelle 44 verbindenden Durchfluß
stellung 0 gehalten.
Das das Bremsdruck-Regelventil 74 des Hinterachs-Bremskreises II
in die Sperrstellung I steuernde Test-Ausgangssignal der Test
schaltung 91 ist durch ein ODER-Glied 93 von dem Komparator
ausgang 86 entkoppelt, an dem die für die Ansteuerung des Brems
druck-Regelventils 74 in dessen Sperrstellung im Zuge der Nach
lauf-Regelung ausgenutzten Ausgangssignale abgegeben werden.
Das Steuersignal, durch welches das Druckversorgungs-Steuer
ventil 73 - bei intaktem Vorderachs-Bremskreis I - in seine
Sperr-Stellung gesteuert wird, wird als Hoch-Pegel-Ausgangs
signal eines 3-Eingangs-UND-Gliedes 94 erzeugt, dem an einem
ersten, nicht negierten Eingang 96 das bei einer Betätigung
der Bremsanlage 10 als Hoch-Pegel-Signal anstehende Ausgangs
signal des Bremslichtschalters 78, an einem zweiten, ebenfalls
nicht negierten Eingang 97 ein für ordnungsgemäße Funktion der
Bremsanlage 10 charakteristisches Hoch-Pegel-Ausgangssignal
des Komparators 83 und an einem dritten, negierten Eingang 98
das Test-Ausgangssignal der Testschaltung 91 zugeleitet ist,
das ebenfalls als Hoch-Pegel-Signal erzeugt wird. Den Magnet
ventilen 71, 73 und 74 einzeln zugeordnete Leistungsverstärker
als Ausgangsstufen der Steuerstufe 77 sind jeweils mit 99
bezeichnet.
Im Antiblockier-Regelungsbetrieb an der Hinterachse erforder
liche Bremsdruck-Absenkungsphasen können durch gepulste Um
schaltung des Bremsdruck- bzw. ABS-Funktionssteuerventils 79
zwischen seinen beiden Funktionsstellungen 0 und I gesteuert
werden. Bremsdruck-Halte-Phasen können am Hinterachs-Brems
kreis II durch Umschaltung des Bremsdruck-Regelventils 74 in
dessen Sperrstellung erzielt werden. Auf analoge Weise ist die
Antiblockier-Regelung am Vorderachs-Bremskreis I erzielbar,
wobei hier, da für jeden Bremsleitungszweig 61 und 62 ein
Bremsdruck-Regelventil 63 bzw. 64 vorgesehen ist, an der einen
Radbremse 16 Bremsdruck auf- oder abgebaut werden kann, während
an der anderen Radbremse 17 der Bremsdruck auf seinem bis dahin
eingestellten Wert gehalten bleibt.
Die für die regelungsgerechte Ansteuerung der ABS-Funktions
steuerventile 42 und 71, des ABS-Steuerventils 57 des Vorder
achs-Bremskreises I und der Bremsdruck-Regelventile 63 und 64
des Vorderachs-Bremskreises I sowie des Bremsdruck-Regel
ventils 74 des Hinterachs-Bremskreises II erforderlichen Steuer
signale werden von einer die Steuerstufe 77 mit umfassenden
elektronischen Steuereinheit 101 des Antiblockiersystems aus
einer nach bekannten Kriterien erfolgenden Verarbeitung von
die Information über das dynamische Verhalten der Fahrzeug
räder enthaltenden Ausgangssignalen den Fahrzeugrädern einzeln
zugeordneter Raddrehzahlsensoren 102 bis 105 sowie des Ausgangs
signals des Bremslichtschalters 78 und der Bremsdruck-charak
teristischen Ausgangssignale der beiden Kraftsensoren 51 und 51′
erzeugt, zu deren Erläuterung auch auf die DE 37 23 876 A1
verwiesen sei, in welcher im Detail das Prinzip der Anti
blockierregelung mit Hilfe von Druckmodulatoren, die auch, wie
vorstehend erläutert, mit Kraftsensoren ausgerüstet sind,
beschrieben ist.
Die Hilfsdruckquelle 44 umfaßt einen beim dargestellten, spe
ziellen Ausführungsbeispiel als Kolben-Federspeicher ausge
bildeten Druckspeicher 106, der mittels einer z. B. mittels
des Fahrzeugmotors permanent oder - steuerbar - elektrisch
angetriebenen Pumpe 107 über ein insgesamt mit 108 bezeichnetes
Speicher-Ladeventil bedarfsgerecht aufladbar ist. Zwischen den
Druckausgang 109 der Pumpe 107 und den Hochdruck-Ausgang 43
des Druckspeichers 106 ist ein Rückschlagventil 111 geschaltet,
das bei relativ höherem Druck am Druckausgang 109 der Pumpe 107
als im Druckspeicher 106 in Öffnungsrichtung beaufschlagt und
sonst gesperrt ist. Zwischen den Hochdruckausgang 43 des Druck
speichers 106 bzw. der Hilfsdruckquelle 44 und deren drucklosen
Vorratsbehälter 40 ist ein ebenfalls als Rückschlagventil dar
gestelltes Druckbegrenzungsventil 112 geschaltet, durch dessen
Öffnungsdruck der Maximalwert des Druckes im Druckspeicher 106
bestimmt ist.
Das Speicher-Ladeventil 108 ist beim dargestellten, speziellen
Ausführungsbeispiel als druckgesteuertes Schieberventil ausge
bildet, das seiner Funktion nach ein 2/2-Wege-Ventil ist, das
eine - in der Fig. 1 dargestellte - Durchflußstellung hat, in
welcher die Pumpe 107 im Umlaufbetrieb arbeitet, d. h. aus dem
Vorratsbehälter 46 der Hilfsdruckquelle 44 "angesaugtes"
Arbeitsmedium in diesen zurückpumpt, sowie eine dazu alternative
Sperrstellung, in welcher der Druckausgang 109 der Pumpe 107
gegen den Vorratsbehälter 46 der Hilfsdruckquelle 44 abgesperrt
ist und die Pumpe 107 deshalb über das Rückschlagventil 111 den
Druckspeicher 106 auflädt. Der Ventilschieber 115 des Speicher
ladeventils 108 wird durch den in den Steuerdruckraum 116 des
Speicherladeventils 108 eingekoppelten Ausgangsdruck des Druck
speichers 106 gegen die Rückstellkraft einer vorgespannten
Rückstellfeder 117 in die durch Anschlagwirkung markierte Durch
flußstellung gedrängt und in dieser auch gehalten, solange der
Speicher 106 "vollständig" aufgeladen ist. Die in der maximalem
Durchflußquerschnitt des Ventil-Durchflußpfades entsprechenden,
dargestellten Endstellung des Ventilschiebers 115 von der Rück
stellfeder 117 entfaltete Rückstellkraft ist annähernd gleich
der durch die Druckbeaufschlagung des Steuerdruckraumes 116 des
Schieberventils 108 - bei maximalem Speicherdruck - auf den
Ventilschieber 115 ausgeübte, diesen in Anlage mit der Anschlag
begrenzung haltenden Kraft, so daß, wenn der Speicherdruck
auch nur geringfügig, z. B. mehr als 5% absinkt, die Rück
stellfeder 117 den Ventilschieber 115 in Richtung auf die Sperr
stellung des Schieberventils 108 drängt, da durch eine Drosse
lung des an der Pumpe 107 erzeugten Ölstromes und damit eine
Druckerhöhung am Ausgang 108 der Pumpe 107 eintritt und, je
nachdem, wie weit der Speicherdruck abgesunken war, der Lade
betrieb schon einsetzt, noch bevor das Speicher-Ladeventil 102
den Ausgang 108 der Pumpe 107 hermetisch gegen den Vorrats
behälter 46 der Hilfsdruckquelle 44 absperrt.
Die Position des Ventilschiebers 115 wird mittels eines elek
tronischen Stellungsgebers 118 überwacht, dessen Ausgangssignal
ein direktes Maß für den im Druckspeicher 106 herrschenden
Druck ist. Das Speicher-Ladeventil 108 und der Vorderachs-Druck
modulator 13 sind mit parallelem Verlauf ihrer zentralen Längs
achsen unmittelbar nebeneinander angeordnet, und der Modulator
kolben 39 ist mit einem aus einem Schlitz des den Ringraum 52
umschließenden Gehäuseteils radial austretenden Mitnehmer-
Arm 119 versehen, der an einer freien Stirnfläche 121 des
Ventilschiebers 115 angreift und diesen "mitnimmt", wenn sich
der Modulatorkolben 39 aus seiner dargestellten, minimalem
Volumen des Ausgangsdruckraumes 11 des Druckmodulators 13
entsprechenden Stellung heraus im Sinne einer Druckabsenkung
im Vorderachs-Bremskreis I bewegt, so daß hierdurch das
Speicher-Ladeventil 108 in seine Sperrstellung gelangt und
dadurch eine Lade-Betriebsphase des Speichers 106 ausgelöst
wird, damit dieser aufgeladen ist, wenn nachfolgend der
Kolben 39 des Vorderachs-Druckmodulators 13 wieder in seine
minimalem Volumen des Ausgangsdruckraumes 11 entsprechende
Position geschoben werden muß.
Die als weiteres Ausführungsbeispiel in der Fig. 4, auf deren
Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, dargestellte, hydraulische
Zweikreis-Bremsanlage 100 entspricht nach Aufbau und Funktion
weitgehend der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 und ist mit dieser
hinsichtlich der Gestaltung des Bremsgeräts 21, der Hilsdruck
quelle 44, der Bremskreis-Aufteilung (I, II), der Schaltungs
anordnung und Funktion der dem Vorderachs-Bremskreis I zugeord
neten Magnetventile 57, 63, 64 und 68 sowie der Gestaltung und
Funktion des dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Brems
druck- bzw. ABS-Funktionssteuerventils 71 identisch, die daher
in der Fig. 4 mit denselben Bezugszeichen belegt sind wie in
der Fig. 1. Soweit in der Fig. 4 darüber hinaus Elemente mit
denselben Bezugszeichen belegt sind wie Elemente der Fig. 1,
soll auch dies der Hinweis auf die Bau- und Funktions-Gleichheit
oder -Analogie dieser Elemente sein und den Verweis auf deren
anhand der Fig. 1 gegebene Beschreibung bedeuten, um Wieder
holungen zu vermeiden.
Die in der Bremsanlage 100 gemäß Fig. 4 gegenüber der Brems
anlage 10 gemäß Fig. 1 bestehenden Unterschiede sind die fol
genden:
- 1. Zur Erfassung des Bremsdruckes im Vorderachs-Bremskreis I ist ein elektronischer Weggeber 122 vorgesehen, der ein Ausgangssignal erzeugt, das ein direktes Maß für die Position des Primärkolbens 28 des Tandem-Hauptzylinders 21 und damit, ordnungsgemäße Funktion der Bremsanlage 100 vorausgesetzt, auch ein Maß für den Bremsdruck im Vorder achs-Bremskreis I ist.
- 2. Die den Ausgangsdruckraum 11 und den Antriebsdruckraum 41 des dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druckmodula tors 113 beweglich begrenzenden Kolbenflansche 37 bzw. 38 des Modulatorkolbens 139 sind fest miteinander verbunden, z. B. einstückig ausgeführt, da der Druckmodulator 113 - wegen der Bremsdruckerfassung mittels des Weggebers 122 - ein dem Kraftgeber 51 entsprechendes Element nicht be nötigt. Im übrigen ist der Druckmodulator 113 des Vorder achs-Bremskreises I baulich identisch mit dem Druckmodu lator 13 gemäß Fig. 1.
- 3. Zur Bremsdruck-Erfassung im Hinterachs-Bremskreis II ist ein weiterer elektronischer Weg- bzw. Stellungsgeber 123 vorgesehen, dessen Ausgangssignal ein Maß für die Position des Kolbens 139′ des dem Hinterachs-Bremskreis II zugeord neten Druckmodulators 114 und somit auch ein Maß für den Bremsdruck im Hinterachs-Bremskreis II ist. Dementsprechend ist auch beim Hinterachs-Druckmodulator 114 ein dem Kraft geber 51′ des Druckmodulators 14 gemäß Fig. 1 entsprechendes Element nicht vorgesehen.
- 4. Das mit Beginn einer Bremsung den Ausgangsdruckraum 12′ des Hinterachs-Druckmodulators 114 gegen den Sekundär- Ausgangsdruckraum 26 des Bremsgeräts 21 absperrende Druck versorgungs-Steuerventil 173, das funktionell dem Druck versorgungs-Steuerventil 73 gemäß Fig. 1 entspricht, ist als in den Hinterachs-Druckmodulator 114 integriertes, mechanisches Sitzventil ausgebildet.
- 5. Die aus den unter 3. und 4. genannten Abwandlungen resul tierende Gestaltung des Hinterachs-Druckmodulators 114, die nachfolgend im einzelnen erläutert wird.
Der Modulatorkolben 139′ des Hinterachs-Druckmodulators 114
ist als 3stufiger Kolben ausgebildet, der zwischen seiner die
bewegliche Begrenzung des Antriebsdruckraumes 41′ bildenden,
dem Durchmesser nach größten Kolbenstufe 38′ und seiner die
bewegliche Begrenzung des Ausgangsdruckraumes 12′ bildenden,
dem Durchmesser nach kleinsten Kolbenstufe 37′ eine dem Durch
messer nach mittlere Kolbenstufe 124 hat, die gegen eine mittlere
Bohrungsstufe 126 des Modulatorgehäuses 129 verschiebbar
abgedichtet ist, welche durch radiale Gehäusestufen 127 und
128 gegen die dem Durchmesser nach größte Bohrungsstufe 33′ und
die dem Durchmesser nach kleinste Bohrungsstufe 32′ des Modu
latorgehäuses 129 abgesetzt ist. Durch die mittlere Kolben
stufe 124 und die kleinste Kolbenstufe 37′ ist innerhalb der
mittleren Bohrungsstufe 126 des Modulatorgehäuses 129 ein Ring
raum 131 begrenzt, der mit dem dem Vorderachs-Bremskreis I
zugeordneten Druckausgang 58 des Tandem-Hauptzylinders 21 kom
munizierend verbunden ist. Dieser Ringraum 131 bildet somit
einen zweiten, zu dem Primär-Ausgangsdruckraum 24 des Tandem-
Hauptzylinders 21 parallel geschalteten, dem Vorderachs-Brems
kreis I zugeordneten Ausgangsdruckraum, aus dem Bremsflüssigkeit
auch in den Vorderachs-Bremskreis I verdrängt wird, wenn der
Modulatorkolben 139′ im Sinne eines Bremsdruck-Aufbaues im
Hinterachs-Bremskreis II verschoben wird - durch Druckbeauf
schlagung seines Antriebsdruckraumes 41′ mit dem Ausgangsdruck
der Hilfsdruckquelle 44. Dadurch können, verglichen mit einer
konventionellen Auslegung für den Tandem-Hauptzylinder 21 der
Bremsanlage 100 relativ kleinere Kolbenquerschnitte gewählt
werden, mit der im Falle einer Fehlfunktion des Vorderachs-
Bremskreises I günstigen Folge, daß dann bei vorgegebener Betä
tigungskraft im Hinterachs-Bremskreis II entsprechend höhere
Bremsdrücke erzielbar sind.
Das Druckversorgungs-Steuerventil 173 des Hinterachs-Druckmodu
lators 114 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbei
spiel als Kugel-Sitzventil ausgebildet, dessen Ventilkugel 132
in der dargestellten, dem nicht betätigten Zustand der Brems
anlage 100 entsprechenden Position des Modulatorkolbens 139′
in einem kleinen axialen Abstand von dem in den Druckausgang 59′
übergehenden Ventilsitz 133 angeordnet ist, und nach einem
kleinen Anfangsabschnitt des Betätigungshubes des Modulatorkolbens
139′ in dichtende Anlage mit dem Ventilsitz 133 gelangt.
Die zum Ausgangsdruckraum 12′ des Hinterachs-Druckmodulators 114
hin offene, sacklochförmige axiale Vertiefung 153′ des Modula
torkolbens 139′, die sich bis in unmittelbare Nähe seines
größeren Kolbenflansches 38′ erstreckt, ist in ihrem zentralen
Bereich mit einer radial nach innen weisenden Ringschulter 134
versehen, an deren dem Ausgangsdruckraum 12′ zugewandter Seite
die Rückstellfeder 54′ angreift, welche den Modulatorkolben 139′
in dessen dargestellte Grundstellung drängt. An der gegenüber
liegenden, inneren Seite dieser Ringschulter 134 ist, in der
dargestellten Grundstellung des Modulatorkolbens 139 gesehen,
ein Stützring 136 abgestützt, mit dem über einen langgestreckten
Stößel 137, der durch die zentrale Öffnung der Ringschulter 134
hindurchtritt, die Ventilkugel 132 fest verbunden ist. Zwischen
dem Stützring 136 und dem Grund der sacklochförmigen Vertiefung
153′ erstreckt sich eine vorgespannte Ventilfeder 137,
die den Stützring 136, in der dargestellten Grundstellung des
Modulatorkolbens 139′ gesehen, in Anlage mit der Ringschul
ter 134 hält und soweit nachgiebig ist, daß sie den Bremsdruck-
Aufbau-Hub des Modulatorkolbens 139′ nicht begrenzt.
Zur Erläuterung einer für die Bremsanlage 100 gemäß Fig. 4
geeigneten, zu der Steuerstufe 77 gemäß Fig. 2 weitgehend ana
logen Steuerstufe 177 sei nunmehr auf das Blockschaltbild der
Fig. 5 verwiesen, die den grundsätzlichen dieser Steuerstufe 177
zeigt.
Zentrales Funktionselement dieser Steuerstufe 177 ist wiederum
ein Rechner 179, der aus fahrzeugspezifischen Daten, nämlich
der Achslastverteilung der Hinterachslast und der radstandsbe
zogenen Schwerpunktshöhe des Fahrzeuges sowie des Beladungszu
standes des Fahrzeuges und weiteren Daten, welche Informationen
über den fahrdynamischen Zustand des Fahrzeuges beinhalten,
nämlich der Fahrzeuggeschwindigkeit vF, Werten λV und λH des
Bremsschlupfes an der Vorderachse und der Hinterachse, der
Fahrzeug-Längsverzögerung aX sowie gegebenenfalls einer bei
Kurvenfahrt auf das Fahrzeug wirkenden Querbeschleunigung ay
unter Berücksichtigung der Auslegung der Bremsanlage 100
Wertepaare PVA, PHA berechnet, bei deren Einstellung sich eine
Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung ergibt, die,
wiederum unter der Nebenbedingung, daß das Fahrzeug bei einer
Bremsung dynamisch stabil bleiben muß, optimaler Kraftschluß-
Ausnutzung an der Vorder- und der Hinterachse des Fahrzeuges
entspricht.
Die dynamischen Daten vF, λV und λH sowie ax und ay können
von der elektronischen Steuereinheit 101 des ABS aus einer
Auswertung der Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 102 bis
104 gewonnen und in den Rechner 179 eingegeben werden. Da die
Ermittlung einer bei Kurvenfahrt auftretenden (Zentrifugal-)
Querbeschleunigung ay, aus der eine erhebliche Entlastung
insbesondere des kurveninneren Hinterrades resultieren kann,
aus den - geschwindigkeitsproportionalen - bei Kurvenfahrt
unterschiedlichen Radgeschwindigkeiten zwar im Prinzip, in
praxi jedoch nur mit einer erheblichen Ungenauigkeit behaftet,
ermittelt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn für die Erfassung
einer Fahrzeug-Querbeschleunigung ay ein eigener Querbeschleuni
gungssensor 175 für an sich bekannter Bauart vorgesehen ist, der
ein in den Rechner 179 eingebbares elektrisches Ausgangssignal
erzeugt.
Durch Eingabe eines für den Vorderachs-Bremsdruck PVA charakteristischen
Ausgangssignales des elektronischen Stellungs
gebers 122 wird die Ausgabe des zu diesem - gemessenen - Vorder
achs-Bremsdruck PVA im vorstehend erläuterten Sinne günstigsten
Sollwertes Ps des Hinterachs-Bremsdruckes PHA gesteuert, der
in eine insgesamt mit 138 bezeichnete Komparatorschaltung ein
gegeben und mittels dieser zu den für die Ansteuerung des Brems
druck-Steuerventils 71 benötigten Ausgangssignalen verarbeitet
wird.
Bezüglich des Toleranzbereiches 87 (vergl. Fig. 3)
Pmin<Ps<Pmax, innerhalb dessen der Hinterachs-Bremsdruck PHA
seinem Sollwert Ps folgt, dessen mögliche Werte im Diagramm
der Fig. 3 durch die Parabel 82 einer "quasi-idealen" Brems
kraftverteilung repräsentiert sind, gilt sinngemäß das zu diesem
Diagramm schon Ausgeführte, wobei der mögliche Wertevorrat der
oberen Schwellenwerte Pmax durch die Randkurve 88 und der Vorrat
der möglichen unteren Schwellenwerte Pmin durch die Randkurve 89
des Diagramms der Fig. 3 repräsentiert sind.
Die Komparatorschaltung 138 umfaßt vier Komparatoren 141, 142,
143 und 144, deren jedem an einem Referenzsignaleingang 146
das für den Sollwert Ps des Hinterachs-Bremsdruckes charakte
ristische Ausgangssignal des Rechners 179 und in einem
Vergleichssignaleingang 147 das für den Ist-Wert PHA des Hinter
achs-Bremsdruckes charakteristische Ausgangssignal des
Stellungsgebers 123 zugeleitet ist, der die Position des Modu
latorkolbens 139′ des Hinterachs-Bremsdruckmodulators 114 über
wacht.
Der erste Komparator 141 der Komparatorschaltung 138 bildet
- intern - aus dem Ps-Soll-Wert-Signal die Vergleichsgröße Pmin
gemäß der Beziehung
Pmin = Ps - δ P,
wobei δ P einen Wert von einigen bar, z. B. von 5-10 bar, hat
und vergleicht mit dieser Vergleichsgröße Pmin den mittels des
Stellungsgebers 123 erfaßten Ist-Wert PHA des Hinterachs-Brems
druckes. Dieser erste Komparator 141 erzeugt ein Ausgangssignal
mit hohem logischem Signalpegel (logische I), wenn und solange
der Hinterachs-Bremsdruck PHA kleiner ist als die Vergleichs
größe Pmin.
Der zweite Komparator 142 vergleicht den Ist-Wert PHA des
Hinterachs-Bremsdruckes ebenfalls mit der entsprechend gebildeten
Referenzgröße Pmin und gibt an seinem Ausgang ein Hoch-
Pegel-Signal (logische I) ab, wenn und solange der Hinterachs-
Bremsdruck PHA größer ist als die Referenzgröße Pmin.
Der dritte Komparator 143 der Komparatorschaltung 138 vergleicht
den Ist-Wert PHA des Hinterachs-Bremsdruckes unmittelbar mit
dessen vom Rechner 179 gelieferten Sollwert Ps und gibt an
seinem Ausgang ein logisches Hoch-Pegel-Ausgangssignal ab,
wenn und solange der Hinterachs-Bremsdruck PHA größer ist als
dessen Sollwert Ps.
Der vierte Komparator 144 bildet - wiederum intern - aus dem
vom Rechner 179 gelieferten Soll-Wert Ps des Hinterachs-Brems
druckes die Referenzgröße Pmax, gemäß der Beziehung
Pmax = Ps + δ P
und vergleicht mit dieser Referenzgröße wiederum den Ist-
Wert PHA des Hinterachs-Bremsdruckes. Das Ausgangssignal dieses
vierten Komparators 144 ist ein logisches Hoch-Pegel-Ausgangs
signal, wenn und solange der Hinterachs-Bremsdruck PHA größer
ist als die solchermaßen gebildete Referenzgröße Pmax.
Zur weiteren Erläuterung der Steuerstufe 177 und ihrer Funktion
sei nunmehr auch auf das Impulsdiagramm der Fig. 6 Bezug
genommen, das für einen Bremsdruck-Steuerzyklus den Zeitverlauf
des Hinterachs-Bremsdruckes (Teilfig. 6a), den Zeitverlauf des
Ausgangssignales des ersten Komparators 141 (Teilfig. 6b), den
Zeitverlauf des Ausgangssignales des zweiten Komparators 142
(Teilfig. 6c), den Zeitverlauf des Ausgangssignales des dritten
Komparators 143 (Teilfig. 6d) und den Zeitverlauf des Ausgangs
signales des vierten Komparators 144 (Teilfig. 6e), sowie den
zeitlichen Verlauf der Ausgangssignale zweier SR-Flip-Flops 151
und 152 (Teilfig. 6f und 6g), die mit Anstiegsflanken der
Komparatorausgangssignale auf hohen logischen Ausgangssignal
pegel setzbar bzw. wieder auf niedrigen Ausgangssignalpegel
zurücksetzbar sind, sowie das Ausgangssignal eines ODER-
Gliedes 174 (Teilfig. 6h) zeigt, über das das Bremsdruck-
Steuerventil 71 angesteuert wird.
Der Ausgang des ersten Komparators 141 und der Ausgang des
zweiten Komparators 142 sind über ein 2-Eingangs-ODER-Glied 154
mit dem Setz-Eingang 156 des ersten SR-Flip-Flops 151 verbunden.
Der Ausgang des dritten Komparators 143 ist zum einen mit dem
Rücksetz-Eingang 157 dieses ersten SR-Flip-Flops 151 und zum
anderen mit dem Setz-Eingang 158 des zweiten SR-Flip-Flops 152
verbunden. An den Rücksetz-Eingang 159 dieses zweiten SR-Flip-
Flops ist der Ausgang des vierten Komparators 144 angeschlossen.
Diese beiden SR-Flip-Flops 151 und 152 sind als anstiegsflanken-
gesteuerte Flip-Flops ausgebildet, deren Q-Ausgangssignale mit
dem Einsetzen eines dem jeweiligen Setz-Eingang 156 bzw. 158
zugeleiteten Hoch-Pegel-Ausgangssignals auf hohen Ausgangssignal
pegel übergehen bzw. diesen beibehalten und mit dem Einsetzen
eines ihrem Rücksetz-Eingang 157 bzw. 159 zugeleiteten Hoch-
Pegel-Signals 163 bzw. 164 auf niedrigen Ausgangssignalpegel
(logische 0) zurückgesetzt werden bzw. auf diesem bleiben,
wogegen das Abfallen der Setz- und Rücksetz-Signale den Aus
gangssignalpegel der Flip-Flops 151 und 152 nicht beeinflußt.
Der Ausgang des vierten Komparators 144 ist weiter mit dem
einen, negierten Eingang 166 eines 2-Eingangs-UND-Gliedes 167
verbunden, dessen nicht negierter, zweiter Eingang 168 mit dem
Q-Ausgang 169 des zweiten SR-Flip-Flops 152 verbunden ist. Der
Ausgang 171 des UND-Gliedes 167, der Q-Ausgang 172 des ersten
Flip-Flops 151 und der Ausgang des ersten Komparators 141 sind
je mit einem der Eingänge des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174
verbunden, durch dessen Hoch-Pegel-Ausgangssignale des Brems
druck-Steuerventil 71 in dessen erregte Stellung I umschaltbar
ist, in welcher der Antriebsdruckraum 41′ des Hinterachs-Druck
modulators 114 an den Druckausgang 42 der Hilfsdruckquelle 44
angeschlossen ist. Die Weiterleitung der von dem 3-Eingangs-
ODER-Glied 174 abgegebenen Steuersignale an den Steuermagneten
des Bremsdruck-Steuerventils 71 erfolgt über ein als Torschal
tung wirkendes 2-Eingangs-UND-Glied 176, das einen mit dem
Ausgang des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174 verbundenen, nicht
negierten, ersten Eingang 178 und einen negierten, zweiten
Eingang 181 hat, mit dem ein Steuer-Ausgang 182 der elektro
nischen ABS-Steuereinheit 101 verbunden ist, an dem diese ein
Hoch-Pegel-Ausgangssignal abgibt, wenn an der Hinterachse
Bremsdruck abgebaut werden muß.
Die insoweit ihrem grundsätzlichen Aufbau nach erläuterte
Steuerstufe 177 arbeitet in einem typischen Bremsdruck-
Einstellzyklus am Hinterachs-Bremskreis II der Bremsanlage 100
im einzelnen wie folgt, wobei der Einfachheit halber der "einge
schwungene" Zustand betrachtet wird, der sich ergibt, wenn der
Fahrer nach dem Einleiten der Bremsung die Pedal-Betätigungs
kraft konstant oder weitestgehend konstant hält und der
Rechner 179 demgemäß einen entsprechend konstanten Sollwert Ps
für den Hinterachs-Bremsdruck ausgibt.
Für das durch die Fig. 6 repräsentierte Erläuterungsbeispiel
sei angenommen, daß der seinem zeitlichen Verlauf nach durch
den Kurvenzug 183 wiedergegebenen Istwert PHA des Hinterachs-
Bremsdruckes den unteren Grenzwert Pmin des Toleranzbereiches 87
erreicht und im weiteren Verlauf geringfügig unterscheidet.
Dadurch wird im Zeitpunkt t₁ der Hoch-Pegel-Ausgangsimpuls 184
des ersten Komparators 141 ausgelöst (Teilfig. 6b). Mit dem
Einsetzen dieses Hoch-Pegel-Ausgangsimpulses 184 wird - im
Zeitpunkt t₁ - auch das Q-Ausgangssignal 161 des ersten SR-
Flip-Flops 151 auf hohen Ausgangssignalpegel gesetzt.
Dementsprechend ist ab dem Zeitpunkt t₁ auch das Ausgangs
signal 186 des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174 ein Hoch-Pegel-
Signal, durch das das Bremsdruck-Steuerventil 71 in seine den
Antriebsdruckraum 41′ des Hinterachs-Druckmodulators 114 mit
dem Hochdruck-Ausgang 43 der Hilfsdruckquelle 44 verbindende,
erregte Stellung I geschaltet und dadurch der Hinterachs-
Druckmodulator 114 in den Bremsdruck-Aufbau-Betrieb gesteuert
wird.
Wenn im Zeitpunkt t₂ der Hinterachs-Bremsdruck PHA den unteren
Grenzwert Pmin seines Toleranzbereiches 87 wieder erreicht
bzw. überschreitet, fällt das Ausgangssignal 184 des ersten
Komparators 141 wieder auf niedrigen Signalpegel zurück, wobei
jedoch die Ausgangssignale 161 und 186 des ersten SR-Flip-
Flops 151 bzw. des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174 weiterhin als
Hoch-Pegel-Signale anstehen bleiben und der Bremsdruck-Aufbau-
Betrieb aufrechterhalten bleibt. Im Zeitpunkt t₂ geht außerdem
das Ausgangssignal 187 (Teilfig. 6c) des zweiten Komparators 142
auf hohen Signalpegel über. Mit dem Einsetzen dieses Hoch-Pegel-
Ausgangssignals 187 des zweiten Komparators 142 kann in einer
Anfangsphase einer Bremsung die Regelung ausgelöst werden,
wenn diese in einer Situation einsetzt, in welcher der Hinter
achs-Bremsdruck PHA einen Wert zwischen Pmin und Ps hat. Die
Ausgangssignale des ersten SR-Flip-Flops 151 und des ODER-
Gliedes 174 bleiben weiterhin als Hoch-Pegel-Signale anstehen.
Sowie der ansteigende Hinterachs-Bremsdruck PHA im Zeitpunkt t₃
den Sollwert Ps erreicht, wird das Hoch-Pegel-Ausgangssignal 163
des dritten Komparators 143 ausgelöst (Teilfig. 6d). Mit dem
Einsetzen dieses Hoch-Pegel-Ausgangssignals 163 des dritten
Komparators 143 wird das Q-Ausgangssignal 161 des ersten SR-
Flip-Flops 151 auf niedrigen Ausgangssignalpegel zurückgesetzt,
gleichzeitig jedoch das Q-Ausgangssignal 162 des zweiten SR-
Flip-Flops 152 auf hohen Ausgangssignalpegel gesetzt, so daß
das Ausgangssignal des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174 weiterhin
ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal bleibt, das den Hinterachs-
Druckmodulator 114 im Bremsdruck-Aufbaubetrieb hält. Sobald im
Zeitpunkt t₄ der Hinterachs-Bremsdruck PHA den oberen Grenz
wert Pmax seines Toleranzbereiches 87 erreicht und geringfügig
überschreitet, wird das Hoch-Pegel-Ausgangssignal 164 des
vierten Komparators 144 ausgelöst, mit dessen Einsetzen nunmehr
auch das Q-Ausgangssignal 162 des zweiten SR-Flip-Flops 152
wieder auf niedrigen Signalpegel zurückgesetzt wird, wodurch
auch das Ausgangssignal 186 des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174
wieder auf niedrigen Ausgangssignalpegel zurückgesetzt und der
Bremsdruck-Abbaubetrieb des Hinterachs-Druckmodulators 114
eingeleitet wird. Das Hoch-Pegel-Ausgangssignal 164 des vierten
Komparators 144 fällt im Zeitpunkt t₅ ab, zu dem der Hinterachs-
Bremsdruck PHA den oberen Grenzwert Pmax wieder unterschreitet,
das Hoch-Pegel-Ausgangssignal 163 des dritten Komparators 143
im Zeitpunkt t₆, zu dem der Hinterachs-Bremsdruck PHA den
Sollwert Ps unterschreitet. Im Zeitpunkt t₅ unterschreitet der
Hinterachs-Bremsdruck PHA wieder den unteren Grenzwert Pmin
seines Toleranzbereiches 87, wodurch schließlich auch das
Ausgangssignal 187 des zweiten Komparators 142 wieder auf
niedrigen Signalpegel zurückfällt. Gleichzeitig werden im
Zeitpunkt t₇ wieder die Hoch-Pegel-Ausgangssignale 184, 161
und 186 des ersten Komparators 141, des ersten SR-Flip-Flops 151
sowie des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174 ausgelöst, so daß ab dem
Zeitpunkt t₇ wieder dieselbe Ausgangssignal-Kombination vorliegt
wie unmittelbar nach dem Zeitpunkt t₁ und sich somit für weitere
Regelphasen der Bremsdruck-Nachlauf-Regelung am Hinterachs-
Bremskreis II dieselbe Abfolge der einzelnen Ausgangs- und
Steuersignale ergibt wie für das innerhalb der Zeitspanne
zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₇ abgelaufende Regelspiel, im
Ergebnis somit eine Variation des Hinterachs-Bremsdruckes
zwischen seinen oberen und unteren Grenzwerten Pmax und Pmin,
auch wenn diese - zusammen mit dem Sollwert Ps des Hinterachs-
Bremsdruckes PHA - einer stetigen Variation unterworfen sind.
Als Sicherheitseinrichtung ist im Rahmen der Steuerstufe 177
ein Vergleichsrechner 188 vorgesehen, dem als Eingaben zum
einen die Fahrzeug-Längsverzögerung ax und zum anderen der
mittels des Stellungsgebers 122 erfaßte Vorderachs-Brems
druck PVA zugeleitet sind. Ist die Fahrzeugverzögerung ax
deutlich kleiner als es nach dem Positions-Ausgangssignal des
Stellungsgebers 122 zu erwarten wäre, so wertet dies der
Vergleichsrechner 188 als einen Ausfall des Vorderachs-
Bremskreises I und erzeugt ein Warn-Ausgangssignal, mit dem
ein weiteres SR-Flip-Flop 189 auf hohen Pegel seines Ausgangs
signales gesetzt wird, mit dem z. B. eine Warnlampe 191
ansteuerbar ist.
Das ein Maß für den Vorderachs-Bremsdruck bildende Ausgangs
signal des Stellungsgebers 122 ist auch dem einen, negierten
Eingang 192 eines 2-Eingangs-UND-Gliedes 193 zugeleitet, dem
an seinem anderen, nicht negierten Eingang 194 das Ausgangs
signal des 3-Eingangs-ODER-Gliedes 174 zugeleitet ist. Ein
Hoch-Pegel-Ausgangssignal dieses 2-Eingangs-UND-Gliedes 193
ist ein Indiz dafür, daß der Komparatorstufe 138 und/oder eines
der Flip-Flops 151 und 152 oder eines der Verknüpfungs
glieder 154, 167 und/oder 174 der Steuerstufe 177 ausgefallen
ist und wird daher ebenfalls zur Ansteuerung der Warnlampe 191
ausgenutzt, wobei die Ausgänge des 2-Eingangs-UND-Gliedes 193
und des SR-Flip-Flops 189 durch ein 3-Eingangs-ODER-Glied 196
entkoppelt sind, dem als weiteres Eingangssignal das Ausgangs
signal eines 2-Eingangs-UND-Gliedes 195 zugeleitet ist, das
einen negierten, ersten Eingang 202 hat, dem das Ausgangssignal
des dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Stellungsgebers 122
zugeleitet ist, und einen nicht negierten, zweiten Eingang 203,
dem das verzögerungscharakteristische Ausgangssignal der ABS-
Steuereinheit 101 zugeleitet ist. Ein Hoch-Pegel-Ausgangssignal
dieses UND-Gliedes ist ein Indiz dafür, daß der Stellungs
geber 122 ausgefallen ist und wird ebenfalls zur Ansteuerung
der Warnlampe 191 ausgenutzt.
Des weiteren ist eine Testschaltung 197 vorgesehen, die mit
dem Einschalten der Zündung - bei stehendem Fahrzeug - ein
Ausgangssignal abgibt, durch das das Bremsdruck-Steuerventil 71
- für eine begrenzte Zeitspanne - in seine erregte Stellung I
gesteuert wird, d. h. der Antriebsdruckraum 41′ des Hinterachs-
Druckmodulators 114 mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruck
quelle 44 beaufschlagt wird. Dieser und das maximal aus dem
Ausgangsdruckraum 12′ des Hinterachs-Druckmodulators 114
verdrängbare Bremsflüssigkeitsvolumen sind so bemessen, daß,
guten Entlüftungsgrad des Hinterachs-Bremskreises II voraus
gesetzt, die mittels des Stellungsgebers 123 erfaßbare Gleich
gewichtsposition des Modulatorkolbens 139′ bei etwa der Hälfte
seines maximalen Verschiebeweges erreicht wird.
Führt die solchermaßen erzielte Druckbeaufschlagung des
Antriebsdruckraumes 41′ dazu, daß der Druckmodulatorkolben 139′
seinen maximal möglichen Verdrängungshub ausführt, so wertet
dies ein weiterer Vergleichsrechner 198 dahingehend, daß der
Hinterachs-Bremskreis II ausgefallen ist und erzeugt ein dafür
charakteristisches Signal, durch das ebenfalls das weitere SR-
Flip-Flop 189 auf hohen Ausgangssignalpegel gesetzt und die
Warnlampe 191 angesteuert wird. Zur Entkopplung des Ausgangs
signales des weiteren Vergleichsrechners 198 von demjenigen
des Vergleichsrechners 188 ist wieder ein ODER-Glied 199
vorgesehen.
Hat der mittels des Stellungsgebers 123 erfaßbare Hub des
Modulatorkolbens 139′ des Hinterachs-Druckmodulators 144 einen
Betrag, der zwischen seinem Maximal- und seinem Minimal-Wert
liegt, so wertet dies die Testschaltung 197 als - mehr oder
weniger - schlechten Entlüftungsgrad des Hinterachs-Brems
kreises II und erzeugt eine für diesen Entlüftungsgrad charak
teristische Eingabe für den Rechner 179, der diese Eingabe im
Sinne einer Erhöhung des Sollwertes Ps des Hinterachs-Brems
druckes PHA auswertet und dadurch eine Kompensation eines
schlechten Entlüftungsgrades des Hinterachs-Bremskreises II
ermöglicht.
Auch das die Test-Ansteuerung des Bremsdruck-Steuerventils 71
vermittelnde Ausgangssignal der Test-Schaltung 197 ist durch
ein ODER-Glied 210 gegen das Ausgangssignal des UND-Gliedes 176
entkoppelt.
Die Bremsanlage 100, bei der als "Druck"-Sensoren die Stellungs
geber 122 und 123 vorgesehen sind, hat bei einem Ausfall des
Vorderachs-Bremskreises I die Eigenschaft, daß der Bremsdruck
aufbau am Hinterachs-Bremskreis II - gesteuert durch den Druck
modulator 114 - schon mit dem Einsetzen der Verschiebebewegung
des Primärkolbens 28 des Tandem-Hauptzylinders 21 einsetzt, da
mit dem für die Position des Primärkolbens 28 charakteristischen
Ausgangssignal des Stellungsgebers 122 schon die Sollwert-
Vorgabe für den Hinterachs-Bremsdruck und damit die Aktivierung
des Druckmodulators 144 im Sinne des Bremsdruck-Aufbaues am
Hinterachs-Bremskreis II einsetzt.
Bei der anhand der Fig. 1-3 geschilderten Bremsanlage 10
können anstelle der geschilderten Kraft-Sensoren 51 und 51′
auch Druck-Sensoren verwendet werden, realisiert z. B. durch
dem Ausgangsdruck der Druckmodulatoren 13 und 14 ausgesetzte
Membrane, auf denen Dehnungsmeßstreifen befestigt sind, die zu
den aus der Druckbeaufschlagung der Membrane resultierenden
Durchbiegungen derselben proportionale elektrische Ausgangs
signale abgeben, die somit ebenfalls ein direktes Maß für die
jeweiligen Bremsdrücke PVA und PHA sind und daher von der
elektronischen Steuerstufe 77 der elektronischen Steuer
einheit 101 in prinzipiell derselben Weise verarbeitet werden
können wie die Ausgangssignale der Kraftgeber 51 und 51′. Bei
der Verwendung von Dehnungsmeßstreifen anstelle von Kraftgebern
der vorstehend geschilderten Art erforderliche Anpassungen
der Steuerstufe 77 bzw. der Steuereinheit 101 an die Ausgangs
signalpegel der Druckgeber sowie deren Ausgangswiderstände
sind dem Fachmann ohne weiteres möglich, so daß auf diesbe
zügliche elektronisch-schaltungstechnische Einzelheiten nicht
eingegangen zu werden braucht. Dasselbe gilt sinngemäß für den
Fall, daß in einer Bremsanlage 100 mit dem anhand der Fig. 4
geschilderten grundsätzlichen Aufbau anstelle von Weggebern
ebenfalls Druckgeber eingesetzt werden.
Des weiteren ist es im Sinne einer optimalen Ausnutzung der
über die Hinterradbremsen aufbringbaren Bremskräfte günstig,
wenn in einer Bremssituation, in der das Antiblockiersystem
zuerst an der Vorderachse anspricht, hierauf der Bremsdruck an
der Hinterachse gesteigert wird, um auch an dieser möglichst
"schnell" in den Antiblockierregelungsbetrieb zu kommen und
auch insoweit eine bestmögliche Approximation einer idealen
Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung gleichsam zu
"erzwingen".
Anhand der Fig. 7, auf deren Einzelheiten nunmehr Bezug genommen
sei, wird nachfolgend eine ergänzende Abwandlung der anhand der
Fig. 1 erläuterten Hilfsdruckquelle 44 erläutert, die insbeson
dere dann von Vorteil ist, wenn die Betätigung des Tandem-
Hauptzylinders 21 über einen hydraulischen Bremskraftver
stärker 23 erfolgt, zu dessen Druckversorgung ebenfalls die
Hilfsdruckquelle 44 ausgenutzt wird, wobei eine diesbezüglich
vorgesehene, die Druckzufuhr zum Bremskraftverstärker 23 ver
mittelnde Versorgungsleitung 231 an die Ausgangsseite des
Ausgangs-Rückschlagventils 111 der Pumpe 107 der Hilfsdruck
quelle 44 angeschlossen ist. Im Unterschied zu der Gestaltung
der Hilfsdruckquelle 44 gemäß Fig. 1 ist bei deren Gestaltung
gemäß Fig. 7 zwischen die den Druckspeicher 106 mit dem Steuer
druckraum 116 des Speicher-Ladeventils 108 verbindende Druck
mittelleitung 232 und die Ausgangsseite des Ausgangs-Rückschlag
ventils 111 der Pumpe 107 ein druckgesteuertes Prioritäts
ventil 233 und in hydraulischer Parallelschaltung hierzu ein
Rückschlagventil 234 geschaltet, das durch relativ höheren Druck
an der Ausgangsseite des Ausgangs-Rückschlagventils 111 der
Pumpe 107 als im Druckspeicher 106 seine Sperrstellung einnimmt.
Das Prioritätsventil 233 wird mit dem von der Ausgangsseite des
Ausgangs-Rückschlagventils 111 anstehenden Ausgangsdruck der
Hilfsdruckquelle angesteuert. Das Prioritätsventil 233< 00884 00070 552 001000280000000200012000285910077300040 0002003941408 00004 00765/BOL< ist als
2/2-Wege-Ventil ausgebildet, dessen dargestellte Grundstellung 0
seine Sperrstellung ist. Es wird erst ab einem relativ hohen
Mindestdruck an der Ausgangsseite des Ausgangs-Rückschlag
ventils 111 der Pumpe 107 in seine Durchflußstellung I ge
steuert, in der eine Aufladung des Druckspeichers 106 möglich
ist.
Zweck dieser Gestaltung der Hilfsdruckquelle ist es, daß in
einer Situation, die eine Vollbremsung erfordert, der
Speicher 106 aber ladebedürftig ist, der Ausgangsdruck der
Pumpe 107 zuerst dem Bremskraftverstärker 23 zugeleitet wird,
um dessen Verstärkerwirkung ausnutzen zu können, bevor der
Speicher 106 anschließend aufgeladen wird.
Claims (17)
1. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug
mit Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung und einem
Bremsdruckerzeuger, der zwei, je einem der beiden Brems
kreise zugeordnete Ausgangsdruckräume hat, in denen propor
tional zur Betätigungskraft statische Drücke aufbaubar
sind, und mit einer elektro-hydraulischen Bremsdruck-Steu
ereinrichtung, die in Regelphasen einer Antiblockier-
und/oder Antriebs-Schlupf-Regeleinrichtung, mit der das
Fahrzeug ebenfalls ausgerüstet ist, die Steuerung von
Bremsdruck-Änderungs- sowie Bremsdruck-Haltephasen ermittelt,
und im normalen Bremsbetrieb eine Einstellung der
Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung dahingehend
vermittelt, daß diese sowohl im Teil- als auch im Vollbrems
bereich mindestens annähernd der idealen Bremskraftver
teilung entspricht, wobei diese Steuereinrichtung Sensoren
umfaßt, die elektrische Ausgangssignale erzeugen, welche
ein Maß für die in die Bremskreise einkoppelbaren Brems
drücke sind, sowie mindestens ein elektrisch ansteuerbares
hydraulisches Stellglied, mittels dessen durch - elektrisch
steuerbare - Druckbeaufschlagung oder -entlastung eines
Antriebsdruckraumes der Bremsdruck in einem der beiden
Bremskreise gegenüber dem im anderen Bremskreis herrschenden
Bremsdruck anhebbar bzw. absenkbar ist, wobei die
Ausgangssignale der Sensoren als Eingaben einer elektro
nischen Steuerstufe zugeleitet sind, die aus einer ver
gleichenden Verarbeitung der durch die Sensor-Ausgangs
signale repräsentierten Ist-Werte der Bremskraftverteilung
mit für ideale Bremskraft-Verteilung charakteristischen
Sollwerten, die aus fahrzeugspezifischen Daten in Kombi
nation mit für den Betriebszustand und/oder den Beladungs
zustand des Fahrzeuges charakteristischen Daten bestimmbar
sind, die für die Ansteuerung des Bremsdruck-Stellgliedes
erforderlichen elektrischen Steuersignale erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsdruck-Stellglied als
Druckmodulator (14; 114) ausgebildet ist, der einen durch
einen Kolben (39′; 139′) gegen einen Antriebsdruckraum
(41′) druckdicht beweglich abgegrenzten Ausgangsdruck
raum (12′) hat, der einerseits an den zugeordneten Brems
kreis (II) angeschlossen und andererseits an den diesem
zugeordneten Ausgangsdruckraum (26) des Bremsgeräts (21)
anschließbar ist, daß der Ausgangsdruckraum (12′) im nor
malen Bremsbetrieb gegen den zugeordneten Ausgangsdruck
raum (26) des Bremsgeräts (21) abgesperrt ist und der
Druckaufbau in dem an den Ausgangsdruckraum (12′) des
Druckmodulators (14; 114) angeschlossenen Bremskreis (II)
durch ventilgesteuerte Druckbeaufschlagung des Antriebs
druckraumes (41′) mit dem Ausgangsdruck einer Hilfsdruck
quelle (44) erfolgt, wobei der Druckaufbau in diesem Brems
kreis (II) durch eine Nachlauf-Regelung realisiert ist,
als deren Führungsgröße ein mit dem Bremsdruck im anderen
Bremskreis (I) als idealer oder annähernd idealer Wert
korrelierter Sollwert Ps für den Bremsdruck in dem an den
Druckmodulator (14; 114) angeschlossenen Bremskreis (II)
ausgenutzt wird.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, bei der als Bremsdruckerzeuger
ein Tandem-Hauptzylinder vorgesehen ist, dessen Primär-Aus
gangsdruckraum dem Vorderachs-Bremskreis (I) und dessen
Sekundär-Ausgangsdruckraum dem Hinterachs-Bremskreis (II)
zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterachs-Bremskreis (II)
an den Ausgangsdruckraum (12′) des Druckmodulators (14;
114) angeschlossen ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auch an demjenigen Bremskreis
(I), der bei einer normalen Bremsung an den ihm zugeord
neten Ausgangsdruckraum (24) des Bremsdruckerzeugers (21)
angeschlossen ist, die Antiblockier-Regelung nach dem
Prinzip der Bremsdruck-Änderung mittels eines Druckmodu
lators (13) erfolgt, der einen gegenüber einem Ausgangs
druckraum (11), an den der Bremskreis (I) angeschlossen
ist, durch einen Modulatorkolben (39) druckdicht beweglich
abgegrenzten Antriebsdruckraum (41) hat, der über ein Magnet-
Ventil (2) an den Druckausgang (43) der Hilfsdruckquelle
(44), alternativ dazu an deren drucklosen Vorratsbehälter
(46) anschließbar ist, wobei der Antriebsdruckraum (41)
bei einer normalen Bremsung mit dem Ausgangsdruck der
Hilfsdruckquelle (44) beaufschlagt und dadurch der Kolben
(39) in der mit minimalem Volumen des Ausgangsdruckraumes
(11) verknüpften Position gehalten ist, und der Ausgangs
druckraum (11) des Druckmodulators (13) während einer
normalen Bremsung an den zugeordneten Ausgangsdruckraum
(24) des Bremsdruckerzeugers (21) angeschlossen und im
Falle einer Antiblockier-Regelung gegen diesen abgesperrt
ist.
4. Bremsanlage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor, der das für den
Bremsdruck in mindestens einem der beiden Bremskreise (I
und/oder II) charakteristische Ausgangssignal erzeugt,
ein in den Kolben (39 bzw. 39′) des jeweiligen Druckmodu
lators (13 und/oder 14) integrierter Kraft-Sensor (51
und/oder 51′) vorgesehen ist.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor, der das für den
Bremsdruck im Vorderachs-Bremskreis (I) charakteristische
Ausgangssignal erzeugt, ein die Position des Primärkolbens
(28) oder des Bremspedals (22) des Bremsgeräts (21) über
wachender Stellungsgeber (122) vorgesehen ist.
6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor, der das für den
Bremsdruck im Hinterachs-Bremskreis (II) charakteristische
Ausgangssignal erzeugt, ein die Position des Kolbens (139′)
des dem Hinterachs-Bremskreis (II) zugeordneten Druckmodu
lators (114) erfassender Stellungsgeber (123) vorgesehen
ist.
7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal Ps als
Funktion der fahrzeugspezifischen Daten Achslastverteilung,
Hinterachslast, radstandsbezogene Schwerpunktshöhe sowie
des Beladungszustandes und weiter für die Betriebssituation
charakteristischer Daten, wie Bremsschlupf λV und/oder
λH an der Hinterachse und/oder der Vorderachse und/oder
Fahrzeuggeschwindigkeit vF und/oder Fahrzeug-Längsver
zögerung ax und/oder Fahrzeug-Querbeschleunigung ay
gebildet wird.
8. Bremsanlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Fahrzeug-
Querbeschleunigung ay ein eigener Sensor vorgesehen ist.
9. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche in
Kombination mit Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zur Erkennung eines
Ausfalls des Vorderachs-Bremskreises (I) eine Testschaltung
(91; 188) vorgesehen ist, die bei einem Ausfall des Vorder
achs-Bremskreises (I) ein die Aufhebung des Nachlauf-Rege
lungsbetriebes am Hinterachs-Bremskreis (II) und dessen
Anschluß an den zugeordneten Ausgangsdruckraum (26) des
Bremsdruckerzeugers (21) vermittelndes Signal auslöst und
auch ein hierfür charakteristisches Anzeigesignal erzeugt.
10. Bremsanlage nach Anspruch 9, bei der derjenige Sensor,
der das für den Bremsdruck im Hinterachs-Bremskreis (II)
charakteristische Ausgangssignal erzeugt, als Kraftgeber
ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Testschaltung (91) im
Verlauf einer Bremsung periodisch wiederholte, kurzzeitige
Test-Steuersignale erzeugt, durch die der Ausgangsdruck
raum (12′), gesteuert über Magnetventile (73 und 74) kurz
zeitig an den Sekundär-Ausgangsdruckraum (26) des Brems
geräts (21) angeschlossen und gegen die Radbremsen (18
und 19) des Hinterachs-Bremskreises (II) abgesperrt wird,
und ein hieraus resultierendes Ausgangssignal des Kraft
gebers (51′) als Indiz für einen Ausfall des Vorderachs-
Bremskreises wertet.
11. Bremsanlage nach Anspruch 9 oder Anspruch 10 in Verbindung
mit Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleichsrechner (188)
vorgesehen ist, der aus einem gemessenen Wert der Fahr
zeugverzögerung ax eine hiermit verträgliche Position des
Druckstangenkolbens (28) des Bremsdruckerzeugers (21)
ermittelt und aus einem Vergleich dieser Position mit der
durch das Ausgangssignal des Sensors (122) signalisierten
Position das Ausfall-Erkennungssignal erzeugt, wenn diese
Positionen um mehr als einen Schwellenwert voneinander
abweichen.
12. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 11, wobei min
destens derjenige Sensor, der das für den Hinterachs-Brems
kreis charakteristische Signal erzeugt, ein die Position
des Modulatorkolbens des Hinterachs-Druckmodulators über
wachender Stellungsgeber ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Hubvolumen des
Kolbens (139′) des Hinterachs-Druckmodulators (114) deutlich,
d. h. zwischen 1,5- und 2,5mal, vorzugsweise 2mal
größer ist als dasjenige Bremsflüssigkeitsvolumen, das
bei maximalem Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle (44) und
perfekter Entlüftung des Hinterachs-Bremskreises (II) in
dessen Radbremsen (18 und 19) verdrängbar ist, und daß
eine Testschaltung (197, 198) vorgesehen ist, die mit dem
Einschalten der Zündung - bei noch stehendem Fahrzeug -
einen Testzyklus auslöst, durch den kurzzeitig der Aus
gangsdruck der Hilfsdruckquelle (44) in den Antriebsdruck
raum (41′) des Hinterachs-Druckmodulators eingekoppelt
wird und das hieraus resultierende Positions-Ausgangssignal
als Korrektursignal für die Berücksichtigung des Entlüf
tungsgrades des Hinterachs-Bremskreises gewonnen wird.
13. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kolben (139′) des
Hinterachs-Druckmodulators (114) ein zweiter Ausgangsdruck
raum (131) beweglich begrenzt ist, der an den Vorderachs-
Bremskreis (I) angeschlossen ist.
14. Bremsanlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgangsdruckraum
(131) als Ringraum ausgebildet ist, der axial gehäusefest
durch eine radiale Gehäusestufe (126) begrenzt ist, über
die die dem Durchmesser nach kleinere Bohrungsstufe, in
welcher die den Ausgangsdruckraum (12′) beweglich begren
zende Stufe (37′) des Modulatorkolbens (139′) druckdicht
verschiebbar geführt ist, an eine dem Durchmesser nach
etwas größere, mittlere Bohrungsstufe (128) des Modulator
gehäuses (129) anschließt, in der eine mittlere Kolben
stufe (124) entsprechenden Durchmessers druckdicht ver
schiebbar geführt ist, die sich zwischen der den Ausgangs
druckraum (12′) begrenzenden kleineren und der den
Antriebsdruckraum (41′) beweglich begrenzenden größten
Kolbenstufe (38′) des Modulatorkolbens (139) erstreckt.
15. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2
bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Druckmodulator (114)
gegen den Sekundär-Ausgangsdruckraum (26) des Bremsdruck
erzeugers (21) absperrende Ventil als ein mechanisch be
tätigbares Ventil (173) ausgebildet ist, das nach einem
kurzen Anfangsabschnitt des Bremsdruck-Aufbau-Hubes des
Modulatorkolbens (139′) in seine Sperrstellung gelangt.
16. Bremsanlage, insbesondere nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit einem hydraulischen Bremskraftverstärker,
zu dessen Druckversorgung die für die Antriebsdruck-Beauf
schlagung zur Antiblockierregelung vorgesehener Druck
modulatoren vorgesehene Hilfsdruckquelle mit ausgenutzt
wird, wobei diese Hilfsdruckquelle einen aufladbaren Druck
speicher umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Ausgangs-Rück
schlagventil (111) der Ladepumpe (107), von dessen Aus
gangsseite die zum Bremskraftverstärker (23) führende
Druckversorgungsleitung (231) ausgeht und den Druckspei
cher (106) ein Prioritätsventil (233) geschaltet ist, das
den Ladestrompfad erst dann freigibt, wenn der Druck im
Versorgungskreis des Bremskraftverstärkers (23) einen für
einen hohen Verstärkungsgrad erforderlichen Mindest-Wert
erreicht hat.
17. Bremsanlage nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das Prioritätsventil (233)
als druckgesteuertes 2/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, das
mit dem Ausgangsdruck der Pumpe (102) angesteuert ist.
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