DE4024596C2 - Bremsdruck-Regelvorrichtung zur Regelung des Brems- und Antriebsschlupfes eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsdruck-Regelvorrichtung zur Regelung des Brems- und Antriebsschlupfes der Räder eines Kraftfahrzeugs, mit

• - einem zwischen einer Fremddruckquelle für die Antriebsschlupfrege­ lung, einem Hauptzylinder der Bremsanlage und einer Radbremse angeordne­ ten Blockierschutzventil zur Regelung des Bremsdruckes,
• - einer zwischen dem Hauptzylinder und dem Blockierschutzventil sowie zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle angeordneten Ventileinrichtung, die in einem ersten Schaltzustand ABS den Hauptzylinder mit dem Blockierschutzventil verbindet und die Verbindung zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle unterbrochen hält, während der Antriebsschlupfregelung einen zweiten Schaltzustand ASR einnimmt, in dem die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder und dem Blockierschutz­ ventil unterbrochen ist und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle besteht, und einen dritten Schaltzustand aufweist, in dem sowohl die Verbindung zwischen dem Haupt­ zylinder und dem Blockierschutzventil als auch die Verbindung zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle unterbrochen ist.
• - wobei die Ventileinrichtung am Beginn der Antriebsschlupfregelung aus dem ersten Schaltzustand über den dritten Schaltzustand in den zweiten Schaltzustand übergeht und am Ende der Antriebsschlupfregelung über den dritten Schaltzustand aus dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzu­ stand zurückkehrt,
• - und einer Rückförderpumpe, die bei einer Verringerung des Brems­ druckes im ABS-Betrieb die durch das Blockierschutzventil aus der Radbrem­ se abgeleitete Bremsflüssigkeit unter Druck in die Leitung zwischen dem Blockierschutzventil und der Ventileinrichtung fördert.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE 38 24 877 A1 bekannt. Der dritte Schalt­ zustand der Ventileinrichtung ist dort dazu vorgesehen, eine Selbstdiagnose zu ermöglichen. Die Rückförderpumpe arbeitet ausschließlich im ABS-Be­ trieb. Im ASR-Betrieb muß die aus der Radbremse abgeleitete Bremsflüssig­ keit über ein gesondertes Ventil zur Fremddruckquelle zurückgeleitet wer­ den. Hierdurch ergeben sich hohe Pumpverluste und ein hoher schaltungs­ technischer Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, die einen vereinfachten Aufbau aufweist und den­ noch ein hohe Funktionssicherheit bietet und verlustarm arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückförder­ pumpe auch während des ASR-Betriebs die abgeleitete Bremsflüssigkeit durch die Ventileinrichtung zur Fremddruckquelle zurückfördert.

Im ASR-Betrieb wird somit die Bremsflüssigkeit durch die Rückförderpumpe und die Ventileinrichtung unmittelbar zur Eingangseite des Blockierschutz­ ventils zurückgeführt, so daß sich ein kurzer Bremsflüssigkeitskreislauf er­ gibt. Da die Ventileinrichtung bei jeder Umschaltung zwischen dem ersten und zweiten Schaltzustand vorübergehend den vollständig gesperrten dritten Schaltzustand einnimmt, wird zuverlässig verhindert, daß am Beginn oder Ende der Antriebsschlupfregelung eine direkte Verbindung zwischen der Fremddruckquelle und dem Hauptzylinder entsteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltskizze der erfindungsgemäßen Bremsdruck-Regel­ vorrichtung; und

Fig. 2 einen wesentlichen Teil der Schaltung gemäß Fig. 1 in ver­ schiedenen Betriebszuständen.

Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Tandem-Hauptzylindergruppe 1 einen Brems­ kraftverstärker 2, einen mit dem Ausgang des Bremskraftverstärkers verbun­ denen Hauptzylinder 3 und einen Hydraulikspeicher 4, der mit dem Hauptzy­ linder 3 kombiniert ist.

Der Bremskraftverstärker 2 weist eine bekannte Konstruktion auf. Ein Bremspedal 6 ist über eine Schubstange 7 mit einer Eingangsstange 5 des Bremskraftverstärkers 2 verbunden. Eine Druckkammer 8 des Bremskraft­ verstärkers 2 ist an Leitungen 9 und 10 angeschlossen. Die Leitung 9 enthält ein erstes Sperrventil 11, und die Leitung 10 enthält ein zweites Sperrventil 12. Die Sperrventile 11 und 12 werden mechanisch durch die Bewegung der Eingangsstange 5 betätigt und können jeweils zwei verschiedene Schaltstel­ lungen einnehmen. Im Normalzustand ist das erste Sperrventil 11 durchläs­ sig und das zweite Sperrventil 12 gesperrt. Wenn das Bremspedal 6 betätigt wird, so daß die Eingangsstange 5 verschoben wird, wird das erste Sperrven­ til 11 in die Sperrstellung überführt und das zweite Sperrventil 12 wird in die Durchgangsstellung bewegt. Ein hydraulischer Druckspeicher 13 ist mit dem zweiten Sperrventil 12 verbunden. Der Druckspeicher 13 enthält eine nicht gezeigte flexible Membran, durch die zwei Kammern im Gehäuse des Druckspeichers gebildet werden. In eine dieser beiden Kammern wird ein gasförmiges Druckmedium eingeleitet. Der Druck der in der anderen Kam­ mer des Druckspeichers (der Druckspeicherkammer) enthaltenen Brems­ flüssigkeit wird somit durch den Druck des gasförmigen Mediums in der an­ deren Kammer bestimmt.

Ein Druckfühler-Schalter 14 ist mit der Druckspeicherkammer des hydrauli­ schen Druckspeichers 13 verbunden. Wenn der Druck in der Speicherkam­ mer kleiner als ein vorgegebener Wert wird, so nimmt der Schalter 14 den AUS-Zustand ein. Das AUS-Signal des Druckfühler-Schalters 14 gelangt über eine elektrische Leitung 15 an eine ABS-ASR-Steuereinheit 16. "ABS" steht für "Antiblockiersystem" und "ASR" steht für "Antriebsschlupfregelung". Die Antriebsschlupfregelung oder ASR-Regelfunktion der Steuereinheit 16 wird durch das AUS-Signal des Druckfühler-Schalters 14 abgeschaltet.

Den Rädern des Fahrzeugs sind nicht gezeigte Radgeschwindigkeitsfühler zu­ geordnet, deren Ausgänge mit der Steuereinheit 16 verbunden sind. Die Schlupfzustände der Räder werden in der Steuereinheit 16 anhand der Aus­ gangssignale der Radgeschwindigkeitsfühler gemessen oder berechnet.

Der Hydraulikspeicher 4 der Hauptzylindergruppe 1 ist über eine Leitung 18 mit einem Überdruckventil 19 verbunden, das über eine Leitung 21 mit dem Druckspeicher 13 in Verbindung steht.

Die Leitung 9 ist mit der Saugseite eines Pumpenaggregats 22 und mit dem Hydraulikspeicher 4 verbunden. Das Pumpenaggregat 22 wird im wesentli­ chen durch eine Pumpe 24 und einen elektrischen Motor 23 zum Antrieb der Pumpe gebildet. Die Drehbewegung des Motors 23 wird durch einen Nocken- oder Kurbelmechanismus in eine lineare, hin- und hergehende Be­ wegung übersetzt. In der Pumpe 24 wird hierdurch ein gleitend in das Pum­ pengehäuse eingesetzter Kolben hin- und hergehend bewegt. Der Druck in einer Druckkammer 25 der Pumpe verringert und erhöht sich entsprechend der Bewegung des Kolbens. In mit der Druckkammer 25 verbundenen Leitun­ gen 26 und 28 sind Rückschlagventile 27 und 29 angeordnet, die sich ab­ wechselnd öffnen und schließen. Wenn der Druck in der Druckkammer 25 abnimmt, wird Bremsflüssigkeit aus dem Hydraulikspeicher 4 über die Lei­ tungen 9 und 28 und das geöffnete Rückschlagventil 29 in die Druckkammer 25 angesaugt. Wenn der Druck in der Druckkammer 25 zunimmt, wird die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit durch die Leitung 26 und das geöffne­ te Rückschlagventil 27 in den Druckspeicher 13 gefördert.

Nachfolgend soll die Schaltungsanordnung zwischen dem Hauptzylinder 3 und den Radzylindern erläutert werden.

Der Hauptzylinder 3 der Tandem-Hauptzylindergruppe 1 enthält zwei druckerzeugende Kammern, an die jeweils eine Leitung 31 bzw. 32 ange­ schlossen ist. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Brems­ system mit getrennten Bremskreisen für die Vorderräder und die Hinterrä­ der vorgesehen. Die Leitung 31 gehört zu dem Bremskreis für die Vorderrä­ der 38a und 38b und ist mit einer Leitung 33 verbunden, die sich in Leitun­ gen 34 und 35 verzweigt. Die Leitungen 34 und 35 sind jeweils über ein elek­ tromagnetisches Dreiwegeventil 36 bzw. 37 mit drei Schaltstellungen mit den Radzylindern der Vorderräder 38a und 38b verbunden.

Rückschlagventile 39 und 40 sind derart parallel zu den Dreiwegeventilen 36 und 37 geschaltet, daß sie nur eine Flüssigkeitsströmung von der Radzylin­ derseite zur Hauptzylinderseite gestatten.

Die Leitung 33 ist weiterhin an den Ausgang einer Pumpeneinheit 41 ange­ schlossen, die weiter unten im einzelnen beschrieben wird.

Die Leitung 32 gehört zu dem Bremskreis für die Hinterräder 49a und 49b. Diese Leitung ist über ein erstes elektromagnetisches Umschaltventil 42A, das zu einer Ventileinrichtung 80 gehört, eine Leitung 43, Leitungen 45 und 46 und über elektromagnetische Dreiwegeventile 47 und 48 mit drei Schalt­ stellungen mit den Radzylindern der Hinterräder 49a und 49b verbunden.

Rückschlagventile 50 und 51 sind derart parallel zu den Dreiwegeventilen 47 und 48 geschaltet, daß sie nur eine Flüssigkeitsströmung von der Radzylin­ derseite zur Hauptzylinderseite gestatten. Eine Leitung 44, die Teil einer Hauptbremsleitung ist, steht mit der Auslaßseite der Pumpeneinheit 41 in Verbindung.

Ein zweites elektromagnetisches Umschaltventil 42B der Ventileinrichtung 80 ist zwischen die Leitungen 21 und 43 geschaltet.

Die Pumpeneinheit 41 enthält eine Pumpe 53 und einen elektrischen Motor 52 zum Antrieb der Pumpe. Die Pumpe 53 enthält Kolben, die gleitend in zwei Zylindern angeordnet sind, sowie einen Nocken- oder Kurbelmechanis­ mus zum Antrieb der Kolben. Durch die Kolben werden zwei Druckkammern 54A und 54B begrenzt. Zwei Rückschlagventile 55 und 56 sind mit der Druckkammer 54A verbunden, und zwei weitere Rückschlagventile 57 und 58 sind mit der Druckkammer 54B verbunden. In den Druckkammern 54A und 54B werden abwechselnd hohe und niedrige Drücke erzeugt. Ausgleichs­ behälter oder Puffer 59 und 60 sind mit den Rückschlagventilen 56 und 58 auf der Auslaßseite der Pumpeneinheit 41 verbunden.

Die Ausgleichsbehälter 59 und 60 weisen eine bekannte Konstruktion auf und bilden Kammern zur Aufnahme der Bremsflüssigkeit. Ein Teil der unter Druck von der Pumpeneinheit 41 abgegebenen Bremsflüssigkeit wird vorü­ bergehend in den Kammern der Ausgleichsbehälter 59 und 60 gespeichert. Auf diese Weise werden die Druckschwankungen der Pumpeneinheit 41 zu einem gewissen Grad gedämpft.

Hydraulikspeicher 61 und 62 sind mit den Rückschlagventilen 55 und 57 auf der Saugseite der Pumpeneinheit 41 verbunden. In den Hydraulikspeichern wird unter niedrigem Druck stehende Bremsflüssigkeit vorübergehend ge­ speichert. Die Hydraulikspeicher enthalten Kolben 61a und 62a, die jeweils gleitend in ein Gehäuse eingesetzt sind und durch eine schwache Feder 61b bzw. 62b in Richtung auf die Speicherkammerseite vorgespannt werden. Die Speicherkammern sind über die Dreiwegeventile 36, 37 und 47, 48 mit den Radzylindern der Räder 38a, 38b, 49a und 49b verbunden. Die aus den Radzy­ lindern abgelassene Bremsflüssigkeit wird vorübergehend in den Speicher­ kammern der Hydraulikspeicher 61 und 62 gespeichert und wird durch die Pumpeneinheit 41 angesaugt. Die angesaugte Bremsflüssigkeit wird dann durch die Pumpeneinheit unter hohem Druck in die Leitungen 33 und 44 ge­ fördert.

Die elektromagnetischen Dreiwegeventile 36, 37, 47 und 48 weisen einen übereinstimmenden Aufbau auf. Nachfolgend soll deshalb stellvertretend nur das Ventil 36 näher beschrieben werden.

Das in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellte Ventil 36 weist eine bekannte Konstruktion auf. In Abhängigkeit von der Stromstärke eines von der Steuereinheit 16 gelieferten Steuersignals kann das Ventil drei verschie­ dene Schaltstellungen A, B und C einnehmen.

Wenn die Stromstärke des Steuersignals den Wert "0" hat, nimmt das Ventil 36 die erste Schaltstellung A ein. In dieser Schaltstellung sind die Hauptzy­ linderseite und die Radzylinderseite miteinander verbunden, so daß der Bremsdruck für das zugehörige Rad erhöht werden kann. Wenn die Strom­ stärke des Steuersignals den Wert "1/2" hat, nimmt das Ventil 36 die zweite Schaltstellung B ein, um den Bremsdruck für das zugehörige Rad konstant zu halten. In der Schaltstellung B sind die Hauptzylinderseite und die Radzylin­ derseite voneinander getrennt, und die Verbindung zwischen der Radzylin­ derseite und der Hydraulikspeicherseite ist blockiert. Wenn die Stromstärke des Steuersignals den Wert "1" hat, nimmt das Ventil 36 die dritte Schalt­ stellung C ein, in der der Bremsdruck verringert wird. In der dritten Schalt­ stellung C ist die Verbindung zwischen der Hauptzylinderseite und der Rad­ zylinderseite blockiert, und die Radzylinderseite steht mit der Hydraulik­ speicherseite in Verbindung. Die Bremsflüssigkeit aus dem Radzylinder wird durch die Leitung 63 in den Hydraulikspeicher 61 abgeleitet. Die übrigen Dreiwegeventile 37, 47 und 48 weisen einen entsprechenden Aufbau und eine analoge Wirkungsweise auf. Nicht gezeigte Ausgangsklemmen der Steuerein­ heit 16 sind mit den Erregerspulen 36a, 37a, 47a und 48a der Dreiwegeven­ tile verbunden, so daß die Steuersignale der Steuereinheit 16 an die Erreger­ spulen der Dreiwegeventile übermittelt werden können. Wenn die Dreiwege­ ventile 37, 47 und 48 in die Schaltstellung C geschaltet sind, so sind die Hy­ draulikspeicher 61 und 62 über die Leitungen 64, 65, 66, 67 und 68 mit den Radzylindern der Räder 38b, 49a und 49b verbunden.

Eine Erregerspule Sa des ersten Umschaltventils 42A ist mit einer nicht ge­ zeigten Ausgangsklemme der Steuereinheit 16 verbunden. Das erste Um­ schaltventil 42A nimmt normalerweise die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung D ein, in der die Leitungen 32 und 43 miteinander verbunden sind. Wenn ein ASR-Signal für die Antriebsschlupfregelung von der Steuereinheit 16 an die Erregerspule Sa übermittelt wird, so wird das Umschaltventil 42A in die Schaltstellung E umgeschaltet, und die Leitung 32 wird von der Leitung 43 getrennt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Hinterräder 49a und 49b die Antriebsräder des Fahrzeugs.

Wenn bei der Antriebsschlupfregelung das ASR-Signal abfällt, werden die Umschaltventile 42A und 42 nicht gleichzeitig in die Schaltstellungen D und F umgeschaltet. Das erste Umschaltventil 42A wird innerhalb einer vorgege­ benen Zeit aus der Schaltstellung E in die Stellung D umschaltet, unmittelbar nachdem das zweite Umschaltventil 42B aus der Schaltstellung G in die Stel­ lung F geschaltet wurde.

Die Ansteuerung der Umschaltventile 42A und 42B soll nachfolgend anhand der Fig. 2 im einzelnen erläutert werden.

Beim Beginn der Antriebsschlupfregelung wird die Ventileinrichtung 80 aus dem Zustand I in Fig. 2 über den Zustand II in den Zustand III geschaltet. Am Ende der Antriebsschlupfregelung wird aus dem Zustand III über den Zu­ stand II in den Zustand I zurückgeschaltet. Die Dauer des Zustands II bei der Umschaltung von dem Zustand I auf den Zustand III muß nicht notwendiger­ weise mit der Dauer des Zustands II bei der Umschaltung von dem Zustand III auf den Zustand I übereinstimmen.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen Bremsdruck-Re­ gelvorrichtung erläutert werden.

Zunächst soll ein normaler Bremsvorgang beschrieben werden.

Bei der Betätigung des Bremspedals 6 wird die Schubstange 7 nach vorn be­ wegt, so daß sie die Eingangsstange 5 in Richtung auf den Bremskraftverstär­ ker 2 verschiebt. Hierdurch werden Bremsdrücke in dem Hauptzylinder 3 erzeugt.

Der Motor 23 des Pumpenaggregats 22 wird beim Einschalten der Zündung eingeschaltet. Die Bremsflüssigkeit wird durch das Pumpenaggregat 22 aus dem Hydraulikspeicher 4 angesaugt und unter Druck in den Druckspeicher 13 gefördert.

Die Sperrventile 11 und 12 werden bei Betätigung des Bremspedals 6 aus den in Fig. 1 gezeigten Stellungen in die jeweils entgegengesetzte Stellung umgeschaltet. Folglich wird die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus dem Druckspeicher 13 in die Druckkammer 8 des Bremskraftverstärkers 2 eingeleitet, so daß sich in bekannter Weise eine Verstärkung der Bremskraft ergibt. Hierdurch wird die Betätigung des Bremspedals 6 durch den Fahrer unterstützt.

Der in einer der druckerzeugenden Kammern des Hauptzylinders 3 erzeugte Bremsdruck gelangt über die Leitung 32, die Ventileinrichtung 80 und die elektromagnetischen Dreiwegeventile 47 und 48 an die Radzylinder der Hin­ terräder 49a und 49b. Da weder die Antriebsschlupfregelung noch die Anti­ blockierregelung durchgeführt wird, befinden sich die Umschaltventile 42A und 42B in ihren normalen Schaltstellungen D und F. Die Dreiwegeventile 47 und 48 befinden sich jeweils in der Schaltstellung A.

Der in der anderen Kammer des Hauptzylinders 3 erzeugte Bremsdruck ge­ langt über die Leitung 31 und die Dreiwegeventile 36 und 37 an die Radzylin­ der der Vorderräder 38a und 38b. Da weder die Antriebsschlupfregelung noch die Antiblockierregelung durchgeführt wird, befinden sich die Dreiwe­ geventile 36 und 37 jeweils in der Schaltstellung A.

Somit werden die Radzylinder der Räder 49a, 49b, 38a, 38b mit den Brems­ druck beaufschlagt, und alle vier Räder werden gebremst.

Wenn die Steuerschaltung 16 feststellt, daß der Bremsdruck verringert wer­ den muß, werden die Dreiwegeventile 36, 37, 47 und 48 jeweils in die Schalt­ stellung C umgeschaltet, und die Pumpeneinheit 41 wird in Betrieb gesetzt. Zur Vereinfachung der Darstellung soll angenommen werden, daß die Brems­ drücke an allen vier Rädern 38a, 38b, 49a und 49b gleichzeitig verringert wer­ den sollen.

Somit beginnt nunmehr die Antiblockierregelung. Die von der Pumpeneinheit 41 geförderte Bremsflüssigkeit wird über die Leitungen 33 und 44 in den Hauptzylinder 3 eingeleitet.

Wenn die Steuerschaltung 16 feststellt, daß die Bremskraft wieder erhöht werden sollte, werden die Dreiwegeventile 36, 37, 47 und 48 in die Schalt­ stellung A umgeschaltet. Die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit von der Pumpeneinheit 41 und vom Hauptzylinder 3 gelangt an die Radzylinder.

Wenn die Steuereinheit 16 feststellt, daß der Bremsdruck konstant gehalten werden sollte, werden die Dreiwegeventile 36, 37, 47 und 48 in die Schalt­ stellung B geschaltet.

In der oben beschriebenen Weise wird die Bremsschlupf- oder Antiblockier­ regelung ausgeführt.

Nachfolgend soll die Wirkungsweise des Antriebsschlupf-Regelsystems erläu­ tert werden.

Beim Anfahren des Fahrzeugs wird die Kupplung losgelassen und das Gaspe­ dal betätigt. Das Antriebsdrehmoment des Motors steigt an, und das Fahrzeug setzt sich in Bewegung. Wenn jedoch das Antriebsdrehmoment größer wird als die Reibungskraft zwischen den Antriebsrädern und der Fahrbahnoberflä­ che, tritt ein Antriebsschlupf auf, und die Drehzahl der Räder wird größer als der Wert, der der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Unter diesen Bedin­ gungen wird das Lenkverhalten des Fahrzeugs instabil. Deshalb wird mit Hilfe der Steuereinheit 16 die Antriebsschlupfregelung ausgeführt.

Wenn die Steuereinheit 16 feststellt, daß der Schlupf des Antriebsrades 49a oder 49b größer ist als ein vorgegebener Wert, so liefert die Steuereinheit das ASR-Signal an die Erregerspule Sa des ersten Umschaltventils 42A der Ventileinrichtung 80. Hierdurch wird das erste Umschaltventil 42a aus der Stellung D in die Sperrstellung E umgeschaltet. Die Erregerspule Sb des zweiten Umschaltventils 42B ist jedoch noch nicht erregt, und somit ver­ bleibt das zweite Umschaltventil in der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung F. Die Ventileinrichtung 80 nimmt somit für eine bestimmte Zeit unmittelbar nach dem Umschalten des ersten Umschaltventils 42A den in Fig. 2 gezeig­ ten Zustand II an. Anschließend wird die Erregerspule Sb des zweiten Um­ schaltventils 42B durch das ARS-Signal erregt, und das zweite Umschaltventil wird aus der Stellung F in die Durchgangsstellung G umgeschaltet. Damit geht die Ventileinrichtung 80 in den Zustand III gemäß Fig. 2 über.

Im Zustand III der Ventileinrichtung 80 ist die Leitung 21 mit der Leitung 43 verbunden, und der Hauptzylinder 3 ist von den Dreiwegeventilen 47 und 48 getrennt. In dem Zwischen-Zustand II wird der Druck in den Druckspeicher 13 und der Ausgangsdruck des Pumpenaggregats 22 nicht an den Hauptzylin­ der 3 weitergeleitet. Wenn die Ventileinrichtung 80 von dem Zustand I in den Zustand III geschaltet wird, wird somit verhindert, daß der Flüssigkeits­ druck an den Hauptzylinder 3 übertragen wird. Die in dem Druckspeicher 13 gespeicherte Bremsflüssigkeit wird über die Leitung 21, das zweite Um­ schaltventil 42B, die Leitung 43 und die Dreiwegeventile 47 und 48 in die Radzylinder der angetriebenen Hinterräder 49a und 49b eingeleitet.

Auf diese Weise wird die Antriebsschlupfregelung bewirkt. Der Antriebs­ schlupf der Hinterräder 49a und 49b wird entsprechend der Bremskraft ver­ ringert. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Bremskraft schrittweise erhöht. Die elektromagnetischen Dreiwegeventile 47 und 48 werden abwechselnd und periodisch zwischen den Schaltstellungen A und B umgeschaltet, so daß sich die schrittweise Zunahme des Bremsdruckes an den Radzylindern der Hinterräder 49a und 49b ergibt.

Zur Vereinfachung der Beschreibung soll angenommen werden, daß der An­ triebsschlupf der beiden Hinterräder 49a und 49b sich in der gleichen Weise ändert.

Wenn die Steuereinheit 16 feststellt, daß die Bremskraft an den Antriebsrä­ dern wieder verringert werden sollte, werden die Dreiwegeventile 47 und 48 abwechselnd und periodisch zwischen den Schaltstellungen B und C umge­ schaltet. Auf diese Weise wird die Bremskraft schrittweise reduziert. Die Pumpeneinheit 41 wird in Betrieb gesetzt. Die Bremsflüssigkeit aus den Rad­ zylindern der Hinterräder 49a und 49b wird über die Auslässe der Dreiwege­ ventile 47 und 48 und über die Rücklaufleitungen 66 und 67 in den Hydrau­ likspeicher 62 zurückgeleitet.

Die Bremsflüssigkeit wird durch die Pumpeneinheit 41 aus dem Hydraulik­ speicher 62 angesaugt, und die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit wird durch die Leitung 44 und das zweite Umschaltventil 42B in den Druckspei­ cher 13 eingeleitet. Die Bremskräfte an den Hinterrädern 49a und 49b neh­ men ab. In der Schaltstellung B der Dreiwegeventile 47 und 48 wird der Bremsdruck in dem zugehörigen Radzylinder jeweils konstant gehalten. Auf diese Weise ergibt sich die gewünschte schrittweise Abnahme des Brems­ druckes an den Radzylindern der Hinterräder 49a und 49b.

Die oben beschriebene schrittweise Erhöhung und Abnahme der Bremskraft wird über einige Zyklen wiederholt, so daß der Antriebsschlupf auf den Opti­ malwert geregelt wird.

Nachfolgend sollen die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung im ein­ zelnen erläutert werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Umschaltventile 42A und 42B als Sperrventile ausgebildet. Das eine Sperrventil 42A ist über die Leitung 32 mit der Tandem-Hauptzylindergruppe 1 verbunden und nimmt normalerweise die durchlässige Stellung D ein. Auf diese Weise wird die Hauptzylindergruppe 1 mit den elektromagnetischen Dreiwegeventilen 47 und 48 verbunden. Das Umschaltventil 42B nimmt dagegen normalerweise die Sperrstellung F ein. Der Eingang dieses Ventils ist über die Leitung 21 mit dem Druckspeicher 13 verbunden, und der Ausgang ist über die Leitung 43 mit den Dreiwegeventilen 47 und 48 verbunden.

Die Sperrventile 42A und 42B nehmen normalerweise die in Fig. 1 gezeig­ ten Stellungen ein. Beim Beginn der Antriebsschlupfregelung wird zuerst die Erregerspule Sa des Umschaltventils 42A erregt, um dieses Ventil in den Sperrzustand umzuschalten. Nach einer vorgegebenen Zeit wird auch die Er­ regerspule Sb des Umschaltventils 42B erregt, um dieses Ventil in den durchlässigen Zustand umzuschalten.

Wenn die erregten Umschaltventile 42A und 42B in den Normalzustand zu­ rückgeschaltet werden, so wird zuerst das Ventil 42B in die in Fig. 1 ge­ zeigte Stellung umgeschaltet, und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird das Ventil 42A in die Stellung gemäß Fig. 1 zurückgeschaltet.

Wenn beim Stand der Technik die Ventileinrichtung aus der ersten Stellung in die zweite Stellung oder aus der zweiten Stellung in die erste Stellung um­ geschaltet wird, besteht die Gefahr, daß der Hauptzylinder vorübergehend mit der Druckquelle verbunden wird. Es läßt sich deshalb nicht ausschließen, daß der in dem Druckspeicher herrschende hohe Flüssigkeitsdruck an den Hauptzylinder gelangt und die Kolbendichtung oder andere Teile des Haupt­ zylinders beschädigt. Diese Gefahr wird durch die erfindungsgemäße Anord­ nung vermieden.

Da die Umschaltzeiten der Sperrventile 42A und 42B gegeneinander versetzt sind, läßt sich zuverlässig verhindern, daß die beiden Sperrventile 42A und 42B gleichzeitig auf Durchgang geschaltet sind. Auf diese Weise wird die Dichtung des Hauptzylinderkolbens wirksam gegen Beschädigung geschützt.

Weiterhin wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung die von der Pumpeneinheit 41 geförderte Bremsflüssigkeit oder die aus den Radzylindern abgelassene Bremsflüssigkeit nicht in den offenen Hydraulik­ speicher, sondern in die Haupt-Bremsleitung zurückgeführt. Folglich wird ein geschlossener Bremsflüssigkeitskreislauf gebildet, und es wird zuverlässig verhindert, daß der Hubweg des Hauptzylinderkolbens bei der Erhöhung des Bremsdruckes den maximalen Hubweg erreicht.

Wenn beim Stand der Technik die Bremse im Zuge der Antriebsschlupfrege­ lung gelöst wird, müßte an sich die Bremsflüssigkeit mit Hilfe einer Ventil­ einrichtung, die sich während der Antiblockierregelung im Sperrzustand be­ findet, aus dem Hydraulikspeicher 62 in den Hydraulikspeicher 4 der Haupt­ zylindergruppe zurückgeleitet werden. Bei der hier vorgeschlagenen Vorrich­ tung ist indessen eine Ventileinrichtung mit einer solchen Eigenschaft nicht erforderlich. Die für die Antiblockierregelung verwendete Pumpe wird auch bei der Antriebsschlupfregelung benutzt. Die Bremsflüssigkeit wird durch die Pumpe 41 aus dem Hydraulikspeicher 62 über das Umschaltventil 42B in den Druckspeicher 13 gefördert. Wenn der Druck in dem Druckspeicher 13 über­ maßig groß wird, wird die Bremsflüssigkeit durch das Überdruckventil 19 in den Hydraulikspeicher 4 abgeleitet. Da somit keine Ventileinrichtung mit der oben erwähnten speziellen Eigenschaft benötigt wird, ergeben sich geringere Kosten für die Ventileinrichtung, und es werden keine Bauteile benötigt, bei denen besonders hohe Leistungs- oder Qualitätsanforderungen bestehen.

Insgesamt wird durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung eine hohe Zu­ verlässigkeit erreicht.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel kann im Rahmen der Erfindung auf vielfältige Weise abgewandelt werden.

Während bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Hauptzylin­ dergruppe mit integriertem Bremskraftverstärker vorgesehen ist, läßt sich die Vorrichtung auch mit einem Hauptzylinder ohne Bremskraftverstärker oder mit einem gewöhnlichen Hauptzylinder realisieren. Die in der Zeich­ nung nur schematisch gezeigte Tandem-Hauptzylindergruppe 1 mit Brems­ kraftverstärker kann auch durch eine Hauptzylindergruppe mit einem ande­ ren bekannten Bremskraftverstärker ersetzt werden.

Weiterhin ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel für jeden Radzylin­ der ein Dreiwegeventil mit drei Schaltstellungen als Druckregelventil vorge­ sehen. Wahlweise kann für einen einzelnen Radzylinder jedoch auch ein Zweiwegeventil mit zwei Schaltstellungen oder eine Kombination aus Einlaß- und Auslaßventil vorgesehen sein.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Pumpenaggregat 22 zugleich als Druckquelle für den Bremskraftverstärker verwendet. Es ist jedoch mög­ lich, eine gesonderte Druckquelle für den Bremskraftverstärker vorzusehen. Entsprechendes gilt auch für den zugehörigen Hydraulikspeicher.

Während weiterhin in der vorstehenden Beschreibung ein Fahrzeug mit Hin­ terradantrieb betrachtet wurde, ist die Erfindung auch bei Fahrzeugen mit Frontantrieb oder mit Vierradantrieb sowie bei Zweirädern anwendbar.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Hydraulikspeicher 4 unmittel­ bar in die Hauptzylindergruppe integriert. Wahlweise kann jedoch auch ein separater Hydraulikspeicher verwendet werden, in dem ständig eine ausrei­ chende Menge an Bremsflüssigkeit enthalten ist.

Weiterhin sind im beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ausgleichsbehälter 59 und 60 zur Dämpfung der pulsierenden Druckschwankungen der Pumpe­ neinheit 41 vorgesehen. Zwischen dem ersten Umschaltventil 42A der Ven­ tileinrichtung 80 und der Hauptzylindergruppe 1 kann ein Rückschlagventil vorgesehen werden, das eine Bremsflüssigkeitsströmung von dem Hauptzylin­ der zu der Ventileinrichtung 80 gestattet. Hierdurch kann das Pedalgefühl des Fahrers verbessert werden. In diesem Fall ist ein weiteres Rückschlag­ ventil zur Rückleitung der Bremsflüssigkeit zwischen die Radzylinder und den Hauptzylinder 3 geschaltet.

Zur Dämpfung der Druckschwankungen der Pumpeneinheit 41 kann auch ein Dämpfer vorgesehen sein, der durch ein zwischen dem Hauptzylinder 3 und dem ersten Umschaltventil 42A angeordnetes Rückschlagventil, das eine Flüssigkeitsströmung von der Hauptzylinderseite zur Seite des Umschaltven­ tils 42a gestattet, und durch eine parallel zu diesem Rückschlagventil ge­ schaltete Drossel gebildet wird.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist für jedes der vier Räder ein geson­ dertes Blockierschutzventil vorgesehen (Dreiwegeventile 36, 37, 47 und 48). Wahlweise kann bei Fahrzeugen mit dem oben beschriebenen Bremssystem oder bei Fahrzeugen mit X-förmig geschalteten Bremskreisen, bei dem je­ weils die diagonal gegenüberliegenden Räder zum gleichen Bremskreis gehö­ ren, ein Zweikanal- oder Dreikanal-Regelverfahren angewandt werden.

Anstelle des ersten Umschaltventils 42A kann auch ein Umschaltventil vorge­ sehen sein, das in der Normalstellung einen freien Durchgang gestattet und in der anderen Stellung, im erregtem Zustand, als Überdruckventil arbeitet, über das sich der hohe Flüssigkeitsdruck auf der Seite der Pumpe 41 zur Hauptzylinderseite entspannen kann. Alternativ kann eine Bypassleitung, die ein Überdruckventil enthält, parallel zu dem Umschaltventil 42A geschaltet sein. Der Überdruck auf der Pumpenseite wird dann zur Hauptzylinderseite entspannt. Entsprechendes gilt auch für das zweite Umschaltventil 42B. Durch eine solche Anordnung kann vermieden werden, daß der Druck auf der Pumpenseite übermäßig hoch wird, wenn das Umschaltventil 42A oder 42B einen Fehler aufweist und in der Sperrstellung klemmt.

Anstelle der Zweiwegeventile 42A und 42B mit zwei Schaltstellungen kann auch ein elektromagnetisches Dreiwegeventil mit drei Schaltstellungen ver­ wendet werden, das in seinem Aufbau den Ventilen 36, 37, 47 und 48 ent­ spricht. In diesem Fall wird von der Schaltstellung A über die Stellung B auf die Schaltstellung c umgeschaltet, und von der Schaltstellung C wird über die Schaltstellung B auf die Stellung A zurückgeschaltet. Das Ventil nimmt dann jeweils für eine vorgegebene Zeit die Schaltstellung B ein. Wenn jedoch das Umschaltventil von der Stellung A oder C in die Stellung B geschaltet wird, besteht die Möglichkeit, daß die Fremddruckquelle vorübergehend mit dem Haupt­ zylinder verbunden wird und der hohe Ausgangsdruck der Fremddruckquelle die Kolbendichtung des Hauptzylinders beaufschlagt und beschädigt. Aus diesem Grund sind die in den beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendeten Zweiwegeventile 42A und 42B mit zwei Schaltstellungen vorzuziehen.

Claims (4)

1. Bremsdruck-Regelvorrichtung zur Regelung des Brems- und Antriebs­ schlupfes der Räder eines Kraftfahrzeugs, mit

• - einem zwischen einer Fremddruckquelle (13, 22) für die Antriebsschlupf­ regelung, einem Hauptzylinder (3) der Bremsanlage und einer Radbremse an­ geordneten Blockierschutzventil (47, 48) zur Regelung des Bremsdruckes,
• - einer zwischen dem Hauptzylinder (3) und dem Blockierschutzventil so­ wie zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle (13, 22) angeordneten Ventileinrichtung (80), die in einem ersten Schaltzustand ABS (Fig. 2-I) den Hauptzylinder mit dem Blockierschutzventil verbindet und die Verbindung zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle unterbrochen hält, während der Antriebsschlupfregelung einen zweiten Schaltzustand ASR (Fig. 2-III) einnimmt, in dem die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder (3) und dem Blockierschutzventil (47, 48) unterbrochen ist und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle (13, 22) besteht, und einen dritten Schaltzustand (Fi­ gur 2-II) aufweist, in dem sowohl die Verbindung zwischen dem Hauptzylin­ der und dem Blockierschutzventil als auch die Verbindung zwischen dem Blockierschutzventil und der Fremddruckquelle unterbrochen ist,
• - wobei die Ventileinrichtung (80) am Beginn der Antriebsschlupfregelung aus dem ersten Schaltzustand (Fig. 2-I) über den dritten Schaltzustand (Fi­ gur 2-II) in den zweiten Schaltzustand (Fig. 2-III) übergeht und am Ende der Antriebsschlupfregelung über den dritten Schaltzustand aus dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand zurückkehrt,
• - und einer Rückförderpumpe (41), die bei einer Verringerung des Brems­ druckes im ABS-Betrieb die durch das Blockierschutzventil (47, 48) aus der Radbremse abgeleitete Bremsflüssigkeit unter Druck in die Leitung (43, 44) zwischen dem Blockierschutzventil und der Ventileinrichtung (80) fördert,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - daß die Rückförderpumpe (41) auch während des ASR-Betriebs die abge­ leitete Bremsflüssigkeit durch die Ventileinrichtung (80) zur Fremddruck­ quelle (13, 22) zurückfördert.

2. Bremsdruck-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventileinrichtung (80) beim Übergang von dem ersten Schaltzu­ stand in den zweiten Schaltzustand und beim Übergang von dem zweiten Schaltzustand in den ersten Schaltzustand jeweils für eine vorgegebene Zeit­ dauer in dem dritten Schaltzustand verbleibt.

3. Bremsdruck-Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (80) gebildet wird durch

• - ein erstes Sperrventil (42A), das zwischen den Hauptzylinder (3) und das Blockierschutzventil (47, 48) geschaltet ist und im ersten Schaltzustand der Ventileinrichtung offen und im zweiten und dritten Schaltzustand der Ventil­ einrichtung gesperrt ist, und
• - ein zweites Sperrventil (42B), das zwischen das Blockierschutzventil (47, 48) und die Fremddruckquelle (13, 22) geschaltet ist und im ersten und zweiten Schaltzustand der Ventileinrichtung geschlossen und im dritten Schaltzustand der Ventileinrichtung geöffnet ist.