DE4335769C1

DE4335769C1 - Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein Straßenfahrzeug

Info

Publication number: DE4335769C1
Application number: DE4335769A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Nell; Torsten Fritzsching; Werner Dipl Ing Kruse
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2013-10-21
Also published as: FR2711342A1; US5611606A; FR2711342B1; GB2283067A; JPH07186921A; JP2597535B2; ITRM940664A1; GB2283067B; ITRM940664A0; IT1274958B; GB9420996D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsdruck-Steuereinrich tung für ein Straßenfahrzeug, das mit Einrichtungen für eine Antiblockier-Regelung (ABS), eine elektronisch ge steuerte Bremskraft-Verteilung (EBKV) und eine Antriebs- Schlupf-Regelung (ASR) ausgestattet ist und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genann ten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Eine derartige Bremsdruck-Steuereinrichtung ist durch die DE-41 03 783 C2 bekannt.

Die bekannte Bremsdruck-Steuereinrichtung umfaßt zusätz lich zu einem vom Fahrer betätigbaren Bremsgerät der hydraulischen Mehrkreis-Bremsanlage zur Bremsdrucker zeugung Bremsdruck-Stellglieder, die als hydraulische Stellzylinder mit elektromotorisch antreibbaren Kolben ausgebildet sind, durch deren Ansteuerung mit Ausgangs signalen einer elektronischen Steuereinheit sowohl bei einer vom Fahrer gesteuerten Bremsung in mindestens einzelne der Radbremsen des Fahrzeuges eine Bremsdruck entwicklung steuerbar ist, als auch unabhängig von ei ner Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrer die für eine Antriebs-Schlupf-Regelung erforderliche Bremsdruck beaufschlagung der Radbremse eines zum Durchdrehen nei genden angetriebenen Fahrzeugrades erzielbar ist. Im Falle einer Bremsung, die der Fahrer steuert, ist mit tels der Bremsdruck-Stellglieder eine elektronische Steuerung der Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftvertei lung erzielbar; im Falle einer Antiblockierregelung an den einzelnen Rädern sind mittels der Bremsdruckstell glieder Bremsdruckabbau und Bremsdruck-Wiederaufbaupha sen steuerbar, wobei die Kolben mindestens einzelner der Stellzylinder als Grundstellung eine Mittelstellung haben, aus der heraus sowohl ein Druckaufbauhub bis auf maximales Bremsdruckniveau als auch, von diesem Niveau ausgehend, ein Druckabsenkungshub bis auf völlige Druck entlastung erzielbar sind, wobei diese Stellzylinder mit einem die Kolbenstellung erfassenden Positionsgeber ausgerüstet sind. Es sind elektrisch ansteuerbare Ein laßventile vorgesehen, mittels derer mindestens einzel ne der Radbremsen direkt mit einem Druckausgang des Bremsgeräts verbindbar und gegen diese absperrbar sind. Bei der bekannten Bremsdruck-Steuereinrichtung sind die positions-überwachten Bremsdruckstellglieder den - an getriebenen - Hinterrädern des Fahrzeuges zugeordnet. Die Kolben der den Vorderradbremsen einzeln zugeordne ten Druckmodulatoren haben als Grundstellung diejenige Position, in der die Volumina der Ausgangsdruckräume dieser Druckmodulatoren minimal sind. In diesen Grund stellungen der Kolben sind durch diese mechanisch ge steuerte Einlaßventile in ihrer offenen Grundstellung gehalten, in der die angeschlossenen Radbremsen mit Bremsdruck beaufschlagbar sind. Bei Ansteuerung der Bremsdruck-Stellglieder im Sinne einer Vergrößerung ih rer Ausgangsdruckräume gehen die Einlaßventile nach ei ner kurzen Anfangsabschnitt des Druckabsenkungshubes der Stellgliederkolben in ihre Schließstellungen über, wonach durch weitere Kolbenverschiebung eine entspre chende Druckabsenkung in der jeweils angeschlossenen Radbremse erzielt wird.

Eine selbsttätige Aktivierung einer oder beider Vorder radbremse(n), z. B. zum Zweck einer Fahrdynamikregelung im Sinne der Erzielung eines erwünschten Lenkverhaltens des Fahrzeuges ist mit der bekannten Bremsdruck-Stell einrichtung nicht möglich. Zwar könnte eventuell daran gedacht werden, die für die Hinterradbremsen zum Zweck der Antriebs-Schlupf- und der Antiblockierregelung vor gesehenen Bremsdruck-Stellglieder mit neutraler Mittel stellung der Kolben auch für die Vorderradbremsen aus zunutzen und im normalen, d. h. einer Antiblockierrege lung nicht unterworfenen Betrieb der Bremsanlage den Ausgangsdruck des Bremsgeräts über die Ausgangsdruck räume der Bremsdruck-Stellglieder in die Radbremsen einzukoppeln.

Bei einer solchen - theoretisch - für eine Fahrdynamik- Regelung geeigneten Gestaltung der Bremsdruck-Stellein richtung ergäbe sich jedoch im normalen Bremsbetrieb eine sehr ungünstige Pedalcharakteristik dadurch, daß wegen der großen Volumina der Ausgangsdruckräume der Bremsdruck-Stellglieder, deren Abmessungen mindestens denjenigen der Ausgangsdruckräume des Bremsgeräts zu entsprechen hätten, auch relativ großvolumige Dicht ringe oder -manschetten für die Abdichtung der Kolben der Bremsdruckstellglieder gegen deren Gehäuse benötigt würden, die unter zunehmendem Druck auch zunehmend ver formt würden und dadurch zu einer "Nachgiebigkeit"- wei chen Reaktion - des Bremspedals und im Ergebnis zu ei ner Pedalwegvergrößerung führen würden, die nicht nur als höchst unkomfortabel empfunden werden würde, son dern auch aus ergonomischen Gründen unerwünscht ist, da der Betätigungswinkel, innerhalb dessen der Fahrer sei ne größte Betätigungskraft entwickeln kann, eng begrenzt ist und daher große Pedalwege auch aus Sicherheitsgrün den nachteilig sind.

Würden andererseits als Bremsdruck-Stellglieder für die Vorderradbremsen aus der DE-41 03 783 C2 ebenfalls be kannte Druckmodulatoren eingesetzt, bei denen die Grundstellung der Modulatorkolben größtem Volumen der Ausgangsdruckräume entspricht, so müßten diese Modula toren, um eine Antiblockier-Regelung zu gewährleisten, auch für den normalen Bremsbetrieb ausgenutzt und daher gegen das Bremsgerät abgesperrt werden, mit der eben falls ungünstigen Folge, daß dann das Bremspedal ungün stig "hart" würde und demgemäß ein Pedalwegsimulator erforderlich wäre, dies mit der weiteren Folge, daß die Bremspedal-Reaktion allein durch den Wegsimulator, z. B. eine komprimierbare Feder, bestimmt wäre und allenfalls annähernd in Relation zu den Bremsdrücken stünde.

Wegsimulatoren mit dieser Funktion sind z. B. bei der durch die DE 41 02 497 C1 bekannten Bremsdruck-Steuer einrichtung vorgesehen, die eine selbsttätig gesteuerte Bremsung für den Fall vermittelt, daß der Fahrer das Bremspedal mit einer Geschwindigkeit betätigt, die größer als ein diesbezüglicher Schwellenwert _S, was eine elektronische Steuereinheit als Indiz dafür deu tet, daß der Fahrer eine Vollbremsung mit hoher Fahr zeugverzögerung einleiten möchte. In einer solchen Si tuation werden bei der bekannten Bremsdruck-Steuerein richtung deren Bremskreise gegen die ihnen zugeordneten Druckausgänge eines Tandem-Hauptzylinders abgesperrt und dafür an diese Druckausgänge Pufferspeicher ange schlossen, in die auch bei mäßiger Betätigungskraft Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder verdrängbar ist, so daß der Fahrerwunsch, der mittels eines Pedalstel lungsgebers erfaßt wird, weiterhin erkennbar bleibt. Die Bremsdruckerzeugung erfolgt bei der bekannten Brems druck-Steuereinrichtung während einer selbsttätig ge steuerten Vollbremsung mit Hilfe den Bremskreisen ein zeln zugeordneter hydraulisch mit dem Ausgangsdruck einer Hochdruckpumpe angesteuerter Druckmodulatoren, deren Ausgangsdruck über gepulst ansteuerbare Dosier ventile den Bremskreisen zugemessen wird. Zwischen die se Druckausgänge der Druckmodulatoren und die Radbrem sen ist die Hydraulikeinheit eines serienmäßigen Anti blockiersystems geschaltet, die gegebenenfalls auch zur Realisierung einer Antriebs-Schlupf-Regelung ausgenutzt wird. Bei dieser weiter bekannten Bremsdruck-Steuerein richtung werden die Pufferspeicher und die zu ihrer Ankopplung an das Bremsgerät erforderlichen Steuerven tile lediglich für die automatische Vollbremsung benö tigt, was insoweit einen erheblichen technischen Auf wand impliziert.

Von einer Bremsdruck-Steuereinrichtung der eingangs genannten Art ausgehend, ist es daher Aufgabe der Er findung, eine solche Bremsdruck-Steuereinrichtung da hingehend zu verbessern, daß sie einerseits ohne nen nenswerten Mehraufwand weitere Regelungs- und/oder Steuerungsmöglichkeiten, wie z. B. eine Fahrdynamik-Re gelung und/oder, im Bedarfsfall, eine automatisch ge steuerte Vollbremsung ermöglicht und andererseits im normalen, d. h. einer Antiblockierregelung nicht unter worfenen Bremsbetrieb ein sensibles Reaktionsverhalten des Bremspedals und die Entfaltung hoher Bremskräfte bei gleichwohl - "kurzem" - ergonomisch günstigem Pe dalweg ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Hiernach sind für die Vorderradbremsen solche Brems druck-Stellglieder vorgesehen, deren Kolben die Grund stellung haben, aus der heraus sie Bremsdruck-Aufbau und -Abbauhübe ausführen können. Für die Hinterradbrem sen sind Bremsdruck-Stellglieder desjenigen Typs vorge sehen, bei denen die Grundstellung der Kolben größtem Volumen der Ausgangsdruckräume dieser Bremsdruck-Stell glieder entspricht, wobei diese auch bei einer normalen - einer Antiblockierregelung nicht unterworfenen - Brem sung zur Bremsdruck-Entfaltung ausgenutzt und gegen das Bremsgerät der Bremsanlage abgesperrt sind. Des weiteren ist mindestens ein Sensor vorgesehen, der ein der elek tronischen Steuereinheit zugeleitetes Ausgangssignal erzeugt, das bei einer vom Fahrer eingeleiteten und weiterhin gesteuerten Bremsung ein Maß für den Erwar tungswert (Fahrerwunsch) der Fahrzeugverzögerung ist. Die elektronische Steuereinheit ist dahingehend ausge bildet, daß die aus einer vergleichenden Verarbeitung der für die Kolbenpositionen der Bremsdruck-Stellglie der der Vorderradbremsen charakteristischer Signale mit dem für den Erwartungswert der Fahrzeugverzögerung cha rakteristischen Signal Ansteuersignale für die Antriebe der Bremsdruck-Stellglieder der Vorderradbremsen im Sinne der Nachführung deren Kolben in die dem Erwar tungswert zugeordnete Position erzeugt.

Hieraus resultierende, funktionell günstige Eigenschaf ten der erfindungsgemäßen Bremsdruck-Steuereinrichtung sind zumindest die folgenden:
Die erfindungsgemäße Bremsdruck-Steuereinrichtung er möglicht eine selbsttätige Aktivierung der Bremsen so wohl der angetriebenen wie auch der nicht angetriebenen Fahrzeugräder, was Voraussetzung für eine "komplette" Fahrdynamik-Regelung ist, als auch die Möglichkeit ei ner automatisch gesteuerten Vollbremsung, deren Notwen digkeit anhand des für den Fahrerwunsch charakteristi schen Sensor-Ausgangssignals, z. B. durch eine zeitlich differenzierende Verarbeitung dieses Signals erkennbar ist, so daß, wenn der Fahrer das Bremspedal hastig be tätigt, eine Vollbremsung mit maximaler Druck-Anstiegs rate schon dann eingeleitet werden kann, wenn die Betä tigungsgeschwindigkeit einen Schwellenwert übersteigt. In diesem Falle werden die Einlaßventile geschlossen und die Bremsdrücke zunächst ausschließlich mittels der Bremsdruck-Stellglieder erzeugt.

Die Bremsdruck-Stellglieder können auch in der Art ei ner Feststellbremse benutzt werden, derart, daß im stockenden Verkehr, der ein häufiges Anhalten und wie der Anfahren erfordert, nach einer Bremsung, bei der das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, die Einlaß ventile so lange geschlossen gehalten werden, ohne daß der Fahrer den Fuß auf dem Pedal hat, bis der Fahrer wieder das Fahrpedal betätigt, wobei die Bremsen über den nicht betätigten Hauptzylinder der Bremsanlage zum Vorratsbehälter hin druckentlastet werden.

Dadurch, daß ein erheblicher Teil der zu den Radbremsen hin verdrängten Bremsflüssigkeitsmenge durch die Brems druck-Stellglieder in die Radbremsen eingespeist wird ergibt sich für den normalen Bremsbetrieb ein deutlich verkürzter Pedalweg und dadurch ein sensibles Reaktions verhalten des Bremspedals, wobei der Fahrer unmittelbar über den in den Radbremsen herrschenden Druck infor miert ist.

Dank der Eigenschaft der erfindungsgemäßen Bremsdruck- Steuereinrichtung, daß die Bremsflüssigkeitsmenge m_S, die mittels der Bremsdruck-Stellglieder in die Vorder radbremsen verdrängbar ist, elektronisch gesteuert wird, kann deren Verhältnis m_S/m_B zu der Bremsflüssig keitsmenge m_B, die durch Betätigung des Hauptzylinders in die Vorderradbremsen verdrängt wird, eingestellt werden, wie gemäß Anspruch 2 vorgesehen, so daß im Prin zip beliebige Pedalweg-/Bremsdruck-Charakteristiken durch Auslegung der elektronischen Steuereinheit vor gebbar und auf Wunsch des Fahrzeughalters gegebenen falls änderbar sind.

Eine diesbezügliche Einstellbarkeit ist auf einfache Weise durch eine Gestaltung der elektronischen Steuer einheit gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 realisier bar, die auch die Möglichkeit beinhaltet, die Antriebs steuerung der Bremsdruck-Stellglieder im Sinne einer sehr "schnellen" - sensiblen - Analog-Regelung zu ver wirklichen, die auch mit einfachsten schaltungstechni schen Mitteln, z. B. dadurch realisierbar ist, daß die elektromotorischen Antriebe der Bremsdruck-Stellglieder mit einem nach Betrag und Vorzeichen der "Differenz" zwischen Pedalstellungs-Sensorsignal und Kolbenstel lungs-Sensorsignal entsprechenden Ansteuersignal ange steuert werden.

Durch die Ausnutzung weiterer den Merkmalen der Ansprü che 4 und 5 entsprechender oder sinngemäß abgewandelter Maßnahmen können entsprechend vielfältige, mehr oder weniger progressive Pedalweg-/Bremsdruck-Charakteristi ken erzielt werden.

Die gemäß Anspruch 6 vorgesehene Gestaltung der Brems druck-Steuereinrichtung ermöglicht - bei geöffnetem Um schaltventil - einen Bremsdruck-Abbau über Rückschlag ventile auch dann, wenn die Stromversorgung für die Stellglied-Antriebe ausgefallen ist und auch noch min destens eines der zugeordneten Einlaßventile aufgrund einer Fehlfunktion in seiner Sperrstellung verharren sollte. Für eine fahrdynamische Regelung wird das Um schaltventil geschlossen.

Da mittels der Bremsdruck-Stellglieder in den einzelnen Radbremsen ein Betrag des Bremsdruckes aufbaubar ist, der dem für die Erreichung einer maximalen Fahrzeugver zögerung notwendigen Betrag entspricht, können die Bremsdruck-Stellglieder in ihrer Gesamtheit auch als "hydraulischer Bremskraftverstärker" ausgenutzt werden, so daß die durch die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 ihrem grundsätzlichen Aufbau nach umrissenen Konfigura tionen der Bremsanlage des Fahrzeuges möglich sind, mit denen auch bei einem Ausfall der Bremsdruck-Stellglie der noch eine hinreichende Mindestverzögerung des Fahr zeuges erreichbar ist.

Alternativ zu der gemäß Anspruch 9 vorgesehenen Gestal tung der Bremsdruck-Steuereinrichtung mit als Druckmo dulatoren ausgebildeten Bremsdruck-Stellgliedern und den Hinterradbremsen einzeln zugeordneten Einlaßventi len können die Bremsdruck-Stellglieder auch in der durch die Merkmale des Anspruchs 10 angegebenen Weise ausgebildet sein, was den Vorteil hat, daß Einlaß-Ven tile nicht notwendig sind.

In Kombination hiermit ist auch eine Gestaltung der Ausgleichskanäle als einfache Schnüffellöcher möglich, da durch die Funktion der Bremsdruck-Stellglieder si chergestellt ist, daß Kolbendichtungen beim Überfahren der Schnüffellöcher keinem nennenswerten Druck ausge setzt sind.

Eine nicht selbsthemmende Ausbildung der elektromotori schen Antriebe der Bremsdruck-Stellglieder hat den Vor teil, daß ansonsten erforderliche Sicherheits-Rück schlagventile nicht benötigt werden.

Ein Drucksensor, der den im Hauptzylinder erzeugten Druck erfaßt, wobei sein Ausgangssignal ein Maß für die Kraft ist, mit der der Fahrer das Bremspedal betätigt, ist ein zusätzliches Mittel, um den Fahrerwunsch hin sichtlich der zeitlichen Entwicklung der Fahrzeugver zögerung zuverlässig zu erkennen.

Gemäß den Ansprüchen 14 und 15 vorgesehene Drucksenso ren verbessern die Zuverlässigkeit einer elektronischen Steuerung der Bremskraftverteilung und/oder einer Fahr dynamik-Regelung.

Die Erfindung wird nunmehr anhand in der Zeichnung dar gestellter Ausführungsbeispiele hinsichtlich baulicher und funktioneller Einzelheiten näher erläutert. Es zei gen

Fig. 1 ein elektrohydraulisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsdruck-Steuereinrichtung für eine Zwei kreis-Bremsanlage mit Vorderachs-/Hinterachs- Bremskreisaufteilung und einem über einen pneu matischen Bremskraftverstärker betätigbaren Tandem-Hauptzylinder als Bremsgerät;

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Bremsdruck-Steuereinrichtung für eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage mit ei nem direkt über das Bremspedal betätigbaren Zweikreis-Hauptzylinder;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer zu den Brems druck-Steuereinrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 funktionsanalogen Bremsdruck-Steuereinrich tung für eine Bremsanlage, bei der als Bremsge rät ein mittels des Bremsgeräts der Bremsanlage direkt betätigbarer - rudimentärer - Einkreis- Hauptzylinder vorgesehen ist, an den lediglich der Vorderachs-Bremskreis angeschlossen ist, in einer den Fig. 1 und 2 entsprechenden Darstel lung.

Für die in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete, hy draulische Zweikreis-Bremsanlage eines durch diese re präsentierten Straßenfahrzeuges ist zum Zweck der Er läuterung, jedoch ohne Beschränkungen auf diesen Ein satzfall, vorausgesetzt, daß die Vorderradbremsen 11, 12 zu einem Vorderachs-Bremskreis I und die Hinterradbrem sen 13, 14 zu einem Bremskreis II zusammengefaßt sind, und daß das Fahrzeug einen Hinterachs-Antrieb habe.

Dieselben Voraussetzungen gelten auch für die in den Fig. 2 und 3 dargestellten, mit der Bremsanlage 10 ge mäß Fig. 1 funktionsanalogen Zweikreis-Bremsanlagen 20 bzw. 30.

Bei der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 ist als Bremsgerät, mittels dessen der Fahrer bei einer Bremsung die Brems druckentwicklung in den Bremskreisen I und II steuern kann, ein mittels eines Bremspedals 16 über einen Brems kraftverstärker 17, z. B. einen pneumatischen Bremskraft verstärker, betätigbarer Hauptzylinder 18, z. B. ein Tandem-Hauptzylinder vorgesehen, der einem dem Vorder achs-Bremskreis I zugeordneten Druckausgang 19 und ei nen dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Druckaus gang 21 hat, an denen bei einer Betätigung des Bremsge räts 18 in die Radbremsen 11 bis 14 einkoppelbare, sta tische Ausgangsdrücke bereitgestellt werden.

Die Druckausgänge 19 und 21 des Bremsgeräts 18 sind je einzeln mit einem der beiden Versorgungsanschlüsse 19′ und 21′ einer insgesamt mit 22 bezeichneten Bremsdruck- Steuereinrichtung verbunden, welche den Radbremsen 11 bis 14 einzeln zugeordnete Bremsdruck-Ausgänge 23 und 24 sowie 26 und 27 hat, an welche die zur linken Vor derradbremse 11 und zur rechten Vorderradbremse 12 so wie die zur linken Hinterradbremse 13 und zur rechten Hinterradbremse 14 führenden Radbremsleitungen 31 und 32 bzw. 33 und 34 angeschlossen sind.

Im Rahmen der Bremsdruck-Steuereinrichtung 22 sind den Vorderradbremsen 11 und 12 sowie den Hinterradbremsen 13 und 14 je einzeln zugeordnete Bremsdruckstellglieder 36 und 37 bzw. 38 und 39 vorgesehen, mittels derer im Verlauf einer vom Fahrer durch Betätigung des Bremspe dals 16 ausgelösten und/oder hinsichtlich der Brems druckentwicklung in den Radbremskreisen I und II ge steuerten Bremsung die an den Bremsdruckausgängen 23 und 24 sowie 26 und 27 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22 bereitgestellten, den Radbremsdrücken entsprechenden Ausgangsdrücke modulierbar sind, sei es im Sinne einer Bremsdruckerniedrigung zum Zweck einer Antiblockier-Re gelung an einzelnen oder mehreren Radbremsen, sei es zum Zweck einer optimalen Steuerung der Vorderachs-/Hin terachs-Bremskraftverteilung, z. B. im Sinne der Erzie lung einer idealen Bremskraftverteilung oder auch zum Zweck der Durchführung einer automatisch gesteuerten Vollbremsung, mittels derer aber auch einzelne oder mehrere der Radbremsen aktivierbar sind, ohne daß der Fahrer das Bremspedal 16 betätigt, etwa zum Zweck einer Antrieb-Schlupf-Regelung durch Abbremsung eines zum Durchdrehen neigenden Fahrzeugrades oder zum Zweck ei ner Abstandsregelung durch situationsgerecht dosierte Aktivierung sämtlicher Radbremsen und/oder zum Zweck einer fahrdynamischen Regelung, die eine gezielte Akti vierung der Radbremse(n) eines einzelnen - angetriebe nen oder nicht angetriebenen - Fahrzeugrades oder meh rerer Fahrzeugräder erfordern kann, um z. B. ein dyna misch stabiles Lenkungsverhalten des Fahrzeuges zu ge währleisten.

Diese Bremsdruck-Stellglieder 36 bis 39 sind, ihrem grundsätzlichen Aufbau nach, als hydraulische Stellzy linder ausgebildet, die einen jeweils an einen der Bremsdruck-Ausgänge 23 und 24 bzw. 26 und 27 der Brems druck-Stelleinrichtung 22 angeschlossenen Ausgangs druckraum 41 haben, der einseitig beweglich durch einen im Zylindergehäuse druckdicht verschiebbar geführten Kolben 42 begrenzt ist, durch dessen Verschiebung im Sinne einer Verringerung des Volumens des Ausgangs druckraums 41 in diesem Druck aufbaubar ist und durch dessen Verschiebung im Sinne einer Volumen-Vergrößerung der Druck im Ausgangsdruckraum 41 und damit auch in der angeschlossenen Radbremse absenkbar ist.

Für den diesbezüglichen Antrieb der Kolben 42 sind durch Ausgangssignale einer elektronischen Steuerein heit 43 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22 in alterna tiven - entgegengesetzten - Drehrichtungen antreibbare Elektromotore 44 vorgesehen, mit deren Abtriebswellen die Kolben 42 durch geeignete, in den Fig. 1 bis 3 le diglich schematisch angedeutete Getriebe 46, die durch formschlüssigen Eingriff antreibender und angetriebener Elemente eine eindeutig korrelierte Umsetzung der Dreh bewegungen der Anker der Elektromotoren 44 mit Hubbewe gungen der Kolben 42 vermitteln, antriebsgekoppelt sind.

Zweckmäßigerweise sind solche Getriebe 46 als Spindel triebe ausgebildet, deren mit den Kolben 42 in Eingriff stehende Antriebsspindeln oder -muttern über Stirnrad getriebe angetrieben sind, die in alternativen Drehrich tungen unterschiedliche Antriebsübersetzungen vermit teln, was z. B. durch Stirnradgetriebe realisierbar ist, die mit in alternativen Drehrichtungen sperrenden bzw. mitlaufenden Freilauf-Kupplungen versehen sind, wobei der Druckaufbau-Verschiebebewegung der Kolben 42 die kleinere Getriebeübersetzung zugeordnet ist als der Druckabsenkungs-Bewegung.

Mit den den beiden Vorderradbremsen 11 und 12 je ein zeln zugeordneten Bremsdruck-Ausgängen 23 und 24 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22, die direkt mit den Druckausgängen 23′ und 24′ der beiden für die Vorder radbremsen 11 und 12 vorgesehenen Bremsdruck-Stellglie der 36 und 37 verbunden oder durch deren Druckausgänge 23′ und 24′ unmittelbar gebildet sind, ist über je ein Einlaßventil 47 bzw. 48 eine Verzweigungsstelle 49 ei ner dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Hauptbrems leitung 51 des Vorderachs-Bremskreises I angeschlossen, über die in dessen Radbremsen 11 und 12 der an dem dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Druckausgang 19 des Tandem-Hauptzylinders 18 bereitgestellte Ausgangs druck P_VA einkoppelbar ist.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Bremsdruck-Steuereinrichtung 22 ist die Verzwei gungsstelle 49 der Hauptbremsleitung 51 des Vorderachs- Bremskreises I der Bremsanlage 10 an den diesem zuge ordneten Versorgungsanschluß 19′ der Bremsdruck-Steuer einrichtung 22, der mit dem entsprechenden Druckausgang 19 des Hauptzylinders 18 hydraulisch verbunden ist, über ein Umschaltventil 52 angeschlossen, das als ein durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit 43 an steuerbares 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist, das in seiner Grundstellung 0 - einer Durchflußstellung - den Versorgungsdruckanschluß 19′ der Bremsdruck-Steuer einrichtung 22 mit der Verzweigungsstelle 49 der Haupt bremsleitung 51 verbindet und in seiner bei Erregung seines Steuermagneten 53 mit einem Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit 43 eingenommenen Sperr stellung I die Verzweigungsstelle 49 der Hauptbremslei tung 51 des Hinterachs-Bremskreises II gegen den Versor gungsanschluß 19′ der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22 bzw. den diesem zugeordneten Druckausgang 19 des Haupt zylinders 18 absperrt.

Die Einlaßventile 47 und 48 sind ebenfalls als 2/2-We gemagnetventile ausgebildet, deren Grundstellung 0 eine Durchflußstellung ist, in welcher die Verzweigungsstel len 49 der Hauptbremsleitung 51 mit dem jeweiligen Bremsdruckausgang 23 bzw. 24 der Bremsdruck-Steuerein richtung 22 verbunden ist und bei Erregung ihr Steuer magnete 54 mit einem Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit 43 eine Sperrstellung I einnehmen, in welcher die Verzweigungsstelle 49 der Hauptbremsleitung 51 gegen den jeweiligen Bremsdruckausgang 23 bzw. 24 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22 abgesperrt ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die Einlaß ventile 47 und 48 zwischen die Verzweigungsstelle 49 der Hauptbremsleitung 51 und je einen Eingangsanschluß 23′′ bzw. 24′′ des Ausgangsdruckraumes 41 des jeweili gen Bremsdruck-Stellgliedes 36 bzw. 37 der linken Vor derradbremse 11 bzw. der rechten Vorderradbremse 12 ge schaltet, wie in der Fig. 1 in ausgezogenen Linien dar gestellt, oder, wie in der Fig. 1 durch gestrichelt ein gezeichnete Strömungspfade 56 und 57 angedeutet, direkt mit den in Bremsdruckausgängen 23 und 24 der Bremsdruck- Stelleinrichtung 22 verbunden, wie auch beim Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 2.

Die Sperrstellung I des Umschaltventils 52 der Brems druck-Steuereinrichtung 22 der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 ist denjenigen Funktionen der Bremsanlage 10 zugeordnet, bei denen eine Aktivierung mindestens einer der Vorderradbremsen 11 und/oder 12 erfolgen können muß, ohne daß der Fahrer das Bremspedal 16 betätigt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist zu den Ein laßventilen 47 und 48 parallel, d. h. jeweils zwischen die Verzweigungsstelle 49 der Hauptbremsleitung 51 des Vorderachs-Bremskreises I und die diesbezüglichen Brems druckausgänge 23 und 24 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22 je ein Rückschlagventil 58 bzw. 59 geschaltet, das durch relativ höheren Druck am jeweiligen Bremsdruck ausgang 23 bzw. 24 als an der Verzweigungsstelle 49 in Öffnungsrichtung beaufschlagt ist und ansonsten ge sperrt ist.

Über diese Rückschlagventile 58 und 59 ist - bei geöff netem Umschaltventil 52 - durch "Zurücknahme" des Brems pedals 16 ein Bremsdruck-Abbau in den Vorderradbremsen 11 und/oder 12 der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 auch dann möglich, wenn aufgrund einer Fehlfunktion minde stens eines der Einlaßventile 47 oder 48 der Bremsdruck ausgang 23 oder 24 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22 gegen die Verzweigungsstelle 49 der Hauptbremsleitung 51 abgesperrt ist.

Bezüglich weiterer, den Hinterachs-Bremskreis II der Bremsanlage 10 betreffender Funktionselemente sei zu nächst lediglich auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 Bezug genommen:
Die Bremsdruckstellglieder 38 und 39 des Hinterachs- Bremskreises II sind in der Art von Einkreis-Hauptzy lindern ausgebildet, deren Druckausgänge 26′ und 27′ unmittelbar mit den Bremsdruckausgängen 26 und 27 der Bremsdruck-Steuereinrichtung 22 verbunden sind. Die vom Versorgungsanschluß 21′ für den Hinterachs-Bremskreis II ausgehende, interne Hauptbremsleitung 61 des Hinter achs-Bremskreises II ist an Schnüffellöcher 62 der Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 angeschlossen, die in den maximalem Volumen der Ausgangsdruckräume 41 der Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 des Hinterachs-Brems kreises II entsprechenden Grundstellungen ihrer Kolben 42 freigegeben sind, so daß in diesen Grundstellungen eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Hinter achs-Ausgangsdruckraum des Bremsgeräts 18 und den Hin terradbremsen 13 und 14 besteht und diese mit dem Aus gangsdruck des Bremsgeräts 18 beaufschlagbar sind. Die se Art der Bremsdruckversorgung der Hinterradbremsen 13 und 14 ist jedoch nur für den Notfall vorgesehen, daß die Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 des Hinterachs- Bremskreises II nicht funktionsbereit sind. Im "norma len", d. h. störungsfreien Betrieb der Bremsanlage 10. erfolgt der Bremsdruckaufbau in den Hinterradbremsen 13 und 14 durch motorgesteuerte Verschiebung der Kolben 42 der Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39, wobei die Ver bindung ihrer Ausgangsdruckräume 41 zum Bremsgerät 18 schon nach einem kleinen Anfangsabschnitt des Druckauf bau-Hubes der Kolben 42, nachdem diese die Schnüffellö cher 62 passiert haben, abgesperrt wird. Die zeitliche Entwicklung des Bremsdruckes in den Hinterradbremsen, die über die Stromversorgung der Elektromotore 44 der Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 mittels der elektro nischen Steuereinheit 43 steuerbar ist, wird dem Fah rerwunsch nachgeführt, der aus der zeitlichen Entwick lung des der elektronischen Steuereinheit 43 als Einga be zugeleiteten Ausgangssignals eines elektromechani schen oder elektronischen Drucksensors 63 erkennbar ist, mittels dessen beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Druck an dem dem Hinterachs-Bremskreis II zuge ordneten Druckausgang 21 des Bremsgeräts 18 erfaßt wird.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Druckgeber 63 kann zur Erkennung des Fahrerwunsches auch, wie in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet, ein Drucksensor 64 vorge sehen sein, der den am Primär-Druckausgang 19 des Bremsgeräts 18 bereitgestellten Druck P_VA erfaßt, der, im Unterschied zum Hinterachs-Bremskreis II unmittelbar als Bremsdruck in den Vorderachs-Bremskreis I eingekop pelt wird.

Als weitere Eingabe-Signale, die von der elektronischen Steuereinheit 43 zu Ansteuersignalen für die Bremsdruck- Stellglieder 36 bis 39 verarbeitet werden, sind dieser die Ausgangssignale den Bremsdruck-Stellgliedern 36 bis 39 einzeln zugeordneter Positionsgeber 66 zugeleitet, mittels derer die Positionen der Kolben 42 der Brems druck-Stellglieder 36 bis 39 erfaßbar sind sowie ein mit dem Ansprechen des Bremslichtschalters 67 ausgelös tes Signal, das den Beginn einer Bremsung anzeigt.

Weitere von der elektronischen Steuereinheit 43 zu An steuersignalen für die Bremsdruck-Stellglieder 36 bis 39 verarbeitbare Eingaben sind die Ausgangssignale den Radbremsen 11 bis 14 einzeln zugeordneter Drucksensoren 68 als Bremsdruck-Istwert-Signale sowie die Ausgangs signale eines Pedalstellungsgebers 69, deren zeitlicher Verlauf zu einer frühzeitigen Erkennung des Fahrerwun sches ausnutzbar ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und ebenso bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2 und 3 haben die Kolben 42 der Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 der beiden Vorderradbremsen 11 und 12 als Grundstellung ei ne Mittelposition, aus der sie - bei geschlossenem Ein laßventil 47 bzw. 48 - soweit im Sinne einer Vergröße rung des Volumens des jeweiligen Ausgangsdruckraumes verschoben werden können, wie erforderlich ist, um den Bremsdruck in der jeweils angeschlossenen Radbremse 11 bzw. 12 vollständig abbauen zu können, und aus der sie - bei geschlossenem Einlaßventil 48 und gesperrtem Um schaltventil 52 - im Sinne einer Verkleinerung des Vo lumens des Ausgangsdruckraumes 41 des jeweiligen Brems druck-Stellgliedes 36 bzw. 37 soweit verschoben werden können, daß in der jeweils angeschlossenen Vorderrad bremse 11 bzw. 12 ein Maximalwert des Bremsdruckes von ca. 200 bar aufbaubar ist.

Die für die Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 des Vor derachs-Bremskreises I vorgesehenen elektromotorischen Antriebe 44, 46 sind selbsthemmend, damit ihre Kolben 42 gleichsam "von selbst" in einer durch Ansteuerung ihres Antriebes 44, 46 erreichten, mittels der Positionsgeber 66 überwachten Position oder, solange eine Ansteuerung nicht erfolgt, in ihren Grundstellungen verharren. Al ternativ zu einer selbsthemmenden Ausbildung der An triebe 44, 46 können deren Motoren 44 auch mit nicht dargestellten Bremsen versehen sein.

Die für die Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 der Hin terradbremsen 13 und 14 vorgesehenen elektromotorischen Antriebe 44, 46 sind nicht selbsthemmend, so daß im Fal le einer an den Hinterradbremsen 13 und 14 erfolgenden Bremsdruck-Absenkung der Bremsdruck die Druckabsenkungs- Bewegung der Kolben 42 dieser Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 unterstützt.

Mit der insoweit ihrem Aufbau nach erläuterten Bremsan lage 10 sind mehr im einzelnen die folgenden Funktionen darstellbar:

a) Zielbremsung einschließlich elektronisch gesteuerter Bremskraftverteilung (EBKV):
Bei einer Zielbremsung, bei der die zeitliche Brems druck-Entwicklung im wesentlichen durch den Fahrer über das Bremspedal 16 gesteuert wird, verbleiben die Ein laßventile 47 und 48 sowie das Umschaltventil 52 in ih ren Grundstellungen 0 - den Durchflußstellungen - so daß vom Bremsgerät 18 her Bremsflüssigkeit in die Vor derradbremsen 11 und 12 verdrängbar ist. Mit dem An sprechen des Bremslichtschalters 67 werden auch die Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 der Vorderradbremsen 11 und 12 zur Ausführung von Bremsdruck-Aufbauhüben ih rer Kolben 42 angesteuert, derart, daß ihre mittels der Positionsgeber 66 überwachten Kolben-Positionen jeweils solchen entsprechen, daß die einerseits mittels des Bremsgeräts 18 und andererseits mittels der Bremsdruck- Stellglieder 36 und 37 in die Vorderradbremsen verdräng ten Bremsflüssigkeitsmengen m_B und m_S insgesamt derjeni gen Bremsflüssigkeitsmenge entsprechen, die in die Rad bremsen 11 und 12 verdrängt werden muß, damit sich in diesen ein Druck einstellt, der dem mittels des für den Vorderachs-Bremskreis I vorgesehenen Drucksensors 64 oder mittels des für den Hinterachs-Bremskreis II vor gesehenen Drucksensors 63 erfaßten Druck entspricht.

Vom Zeitpunkt des Ansprechens des Bremslichtschalters 67 an erfolgt der Bremsdruckaufbau an den Hinterrad bremsen 13 und 14 durch Ansteuerung ihrer Bremsdruck- Stellglieder 38 und 39, wobei deren Ausgangsdruck dem mittels des Drucksensors 63 und/oder 64 überwachten Ausgangsdruck des Bremsgeräts 18, der an beiden Druck ausgängen 19 und 21 desselben praktisch denselben Wert hat, derart nachgeführt wird, daß sich eine erwünschte, z. B. ideale, d. h. gleicher Kraftschlußausnutzung an den Vorderrädern und den Hinterrädern entsprechende Brems kraft-Verteilung ergibt. Als direktes Maß für die Ist- Werte der Drücke in den Vorderradbremsen 11 und 12 so wie in den Hinterradbremsen 13 und 14 können hierbei die Ausgangssignale der den Radbremsen 11 bis 14 ein zeln zugeordneten Drucksensoren 68 ausgenutzt und auch zur Korrektur der mittels der Positions-Sensoren erfaß ten Kolbenpositionen ausgenutzt werden, wobei die durch die Drucksensoren 68 erzeugten Informations-Ausgangs signale "dominant" gegenüber den gleichsam "nur" Soll wert-Information enthaltenden Ausgangssignalen der Po sitionsgeber 66 für die Auswertung mittels der elektro nischen Steuereinheit 43 sein sollen.

Die Reaktionskraft, gegen die der Fahrer das Bremspedal 16 bei einer Zielbremsung betätigt, ist ein direktes Maß für den in die Vorderradbremsen eingekuppelten Bremsdruck P_VA. Der Pedalweg, der aus gleichsam physio logischen Gründen notwendig ist, damit der Fahrer durch Betätigung des Bremspedals 16 eine erwünschte Fahrzeug verzögerung hinreichend präzise einsteuern kann, ist durch das Verhältnis m_S/m_B der Bremsflüssigkeitsmenge m_S, die über die Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 in die Vorderradbremsen 11 und 12 hinein verdrängt wird, zu der Bremsflüssigkeitsmenge m_B, die durch die Betäti gung des Hauptzylinders 18 in die Vorderradbremsen 11 und 12 verdrängt wird, durch die Gestaltung der Brems druck-Steuereinrichtung 22 vorgegeben und/oder einstell bar.

b) Antiblockierregelung (ABS):
Die Antiblockierregelung an den Hinterrädern des Fahr zeuges, die in aller Regel mit einer Bremsdruck-Abbau- Phase beginnt, erfordert lediglich eine entsprechende Ansteuerung der Bremsdruck-Stellglieder 38 und 39 der Hinterradbremsen 13 und/oder 14.

Zur Antiblockierregelung an den Vorderradbremsen wird das jeweilige Einlaßventil 47 und/oder 48 des der Rege lung unterworfenen Radbremse geschlossen, wodurch die Bremsdruck-Haltefunktion erzielbar ist. Eine Bremsdruck- Abbau-Phase der Antiblockierregelung ist - bei geschlos senem Einlaßventil 47 bzw. 48 - an den Vorderradbremsen 11 und 12 ebenfalls durch Ansteuerung des jeweiligen Bremsdruck-Stellgliedes 36 bzw. 37 im Sinne einer Ver größerung seines Ausgangsdruckraums 41 möglich. Auch Bremsdruck-Wiederaufbauphasen der Antiblockierregelung werden - bei geschlossenem Einlaßventil 47 bzw. 48 - durch Ansteuerung des jeweiligen Bremsdruck-Stellglie des 36 bzw. 37 im Sinne einer Volumenverringerung des jeweiligen Ausgangsdruckraumes 41 erzielt. Ein solcher Bremsdruck-Aufbaubetrieb des jeweiligen Bremsdruck-Stell gliedes 36 und/oder 37 wird beendet, sobald die elektro nische Steuereinheit 43 anhand des Ausgangssignals des jeweiligen Positionsgebers 66 "erkennt", daß der Stell glied-Kolben 42 wieder seine neutrale Mittelstellung erreicht hat, wonach das Einlaßventil 47 bzw. 48 der der Regelung unterworfenen Radbremse 11 und/oder 12 wieder in seine - offene - Grundstellung 0 zurückge schaltet wird und für den weiteren Bremsdruck-Aufbau durch gepulste Ansteuerung des jeweiligen Einlaßventils 47 bzw. 48 und entsprechende Ansteuerung des Bremsdruck- Stellgliedes 36 und/oder 37 wieder der Ausgangsdruck des Bremsgeräts 18 in die Vorderradbremse 11 bzw. 12 eingespeist wird. Eine Bremsdruck-Wiederaufbauphase der Antiblockierregelung kann auch - bei geschlossenem Ein laßventil 47 bzw. 48 - durch weitere Druckaufbau-Ansteu erung des Bremsdruck-Stellgliedes 36 bzw. 37 erzielt werden, bis, erkennbar z. B. an den Ausgangssignalen des den Ausgangsdruck am Hauptzylinder 18 überwachenden Druckgebers 63 bzw. 64 und den Ausgangssignalen des Positionsgebers 66 der der Regelung unterworfenen Rad bremse und/oder des dieser zugeordneten Drucksensors 68 Druckgleichheit in der der Regelung unterworfenen Rad bremse 11 bzw. 12 und am Druckausgang 19 des Bremsge räts 18 erreicht ist, wonach das jeweilige Einlaßventil 47 bzw. 48 wieder in seine Offenstellung zurückgeschal tet wird und danach erst der Kolben 42 des zur Druckauf bau-Steuerung ausgenutzten Bremsdruck-Stellgliedes 36 bzw. 37 wieder angesteuert wird.

c) Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR):
Die hierfür erforderliche Aktivierung einer oder beider Radbremsen 13 und/oder 14 der angetriebenen Fahrzeugrä der ohne Mitwirkung des Fahrers ist durch Bremsdruck- Aufbau-Ansteuerung mindestens eines, erforderlichen falls beider Bremsdruck-Stellglieder 38 und/oder 39 des Hinterachs-Bremskreises möglich, desgleichen der Brems druck-Wiederabbau.
d) Selbsttätige Aktivierung der Radbremse eines nicht angetriebenen Fahrzeugrades zum Zweck einer Fahrdy namik-Regelung (FDR):
Zur individuellen oder gemeinsamen Betätigung der Rad bremsen 11 und/oder 12 der nicht angetriebenen Vorder räder des Fahrzeuges ohne Mitwirkung des Fahrers wird der Vorderachs-Bremskreis I mittels des Umschaltventils 52 gegen das Bremsgerät 18 abgesperrt. Das Einlaßventil 47 und/oder 48 derjenigen Radbremse(n) 11 und/oder 12, die betätigt werden soll(en), wird/werden in die Sperr stellung I umgeschaltet. Der Bremsdruck-Aufbau in der jeweiligen Radbremse 11 und/oder 12 erfolgt durch Brems druck-Aufbau-Ansteuerung des jeweiligen Bremsdruck-Stell gliedes 36 und/oder 37 aus der neutralen Mittelstellung der Kolben 42 heraus, der Bremsdruck-Wiederabbau durch motorgesteuertes Zurückziehen des jeweiligen Kolbens 42 bis in die neutrale Mittelstellung. Die Bremsdruck-Ent wicklung in der jeweils aktivierten Radbremse wird mit tels des Stellungsgebers 66 des jeweiligen Bremsdruck- Stellgliedes 36 bzw. 47 oder mittels der den Radbremsen 11 und 12 einzeln zugeordneten Druckgebern 68 überwacht und in Abhängigkeit von Ausgangssignalen nicht eigens dargestellter weiterer Sensoren, deren Ausgangssignale die Informationen über das dynamische Verhalten des Fahrzeuges enthalten und ebenfalls mittels der elektro nischen Steuereinheit 43 verarbeitbar sind, dem jewei ligen Regelungszweck entsprechend, gesteuert.

Dank der Möglichkeit einer selbsttätigen Aktivierung sämtlicher Radbremsen 11 bis 14 erfüllt die Bremsanlage 10 insoweit auch die Voraussetzungen für eine Abstands regelung bei Kolonnenfahrt, wobei hierfür zusätzlich eine - nicht dargestellte - Abstandssensorik am Fahr zeug vorgesehen sein muß.

Bei einer Aktivierung sämtlicher Fahrzeugbremsen 11 bis 14 zum Zweck einer solchen Abstandsregelung erfolgt diese in der Art einer Zielbremsung mit bedarfsgerecht dosierter Bremsdruck-Beaufschlagung der Radbremsen 11 bis 14.

d) Automatische Vollbremsung - "Bremsassistent" (BA):
Unter Ausnutzung der für die selbsttätige Aktivierung der Radbremsen 11 bis 12 vorgesehenen Ansteuerung der Einlaßventile 47 und 48 sowie des Umschaltventils 52 und Aktivierung der Bremsdruck-Stellglieder 36 bis 39 ist auch eine automatische Steuerung einer Vollbremsung möglich, die ausgelöst wird, wenn die elektronische Steuereinheit 43 aus der Art, wie der Fahrer das Brems pedal 16 betätigt, "erkennt", daß er eine Bremsung mit möglichst hoher Fahrzeugverzögerung wünscht. Die Auslö sung einer derartigen Vollbremsung, in deren Anfangs phase die Bremsdruck-Stellglieder 36 bis 39 zu einer möglichst raschen und dem Betrage nach hohen Bremsdruck entfaltung angesteuert werden, erfolgt zweckmäßigerwei se dann, wenn die mittels des Pedalstellungsgebers 69 überwachbare Geschwindigkeit mit der der Fahrer das Bremspedal 16 betätigt, einen Schwellenwert _S über schreitet. Auch das Überschreiten eines Schwellenwertes P_S der Änderungsrate der an den Druckausgängen 19 und 21 des Hauptzylinders 18 bereitgestellten Ausgangsdrücke, die mittels der Drucksensoren 63 und/oder 64 überwach bar sind, kann zur Auslösung einer automatisch gesteu erten Vollbremsung ausgenutzt werden, die nach plausib len Kriterien gesteuert wird, wofür beispielhaft ge nannt seien:
Fortsetzung der Vollbremsung mit höchstmöglicher Brems druck-Steigerungsrate, solange der Fahrer das Bremspe dal 16 mit zunehmender Kraft betätigt, deren zeitliche Entwicklung anhand der Ausgangssignale mindestens eines der Drucksensoren 63 und 64 verfolgbar ist;

Fortsetzung der Vollbremsung mit reduzierter Bremsdruck- Steigerungsrate, wenn der Fahrer das Bremspedal zwar entsprechend der Bremsdruck-Entwicklung nachführt, die ses aber nur mit einer relativ kleinen Kraft betätigt;
Beendigung des Druckaufbaubetriebes der Bremsdruck-Stell glieder 36 bis 39, wenn der Ausgangsdruck an den Brems gerät-Druckausgängen den in die Radbremsen 11 bis 13 schon eingespeisten Bremsdruck erreicht und
Abbruch der Vollbremsung, wenn der Fahrer das Bremspe dal 16 zurücknimmt.

Durch die Erläuterung der vorgenannten Funktionen, die durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit 43 steuerbar sind, ist auch deren Funktion hinreichend detailliert erläutert. Davon ausgehend, daß ein Fach mann diese Steuereinheit 43 bei Kenntnis ihres Zweckes ohne weiteres realisieren kann, wird eine weitergehende Erläuterung schaltungstechnischer Einzelheiten der Steu ereinheit 43 daher nicht als forderlich angesehen.

Dasselbe gilt sinngemäß für die elektronischen Steuer einheiten 43′ und 43′′ mittels derer auch bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Bremsanlagen 20 und 30 die vorgenannten Funktionen steuerbar sind.

Soweit Bau- und Funktionselemente der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Bremsanlagen 20 und 30 mit denselben Bezugszeichen belegt sind wie die erläuterten Bau- und Funktionselemente der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 soll dies der Hinweis auf die Bau- und Funktionsgleichheit oder -analogie der identisch bezeichneten Elemente be deuten und, soweit solche Elemente im Verlauf der Er läuterung der Bremsanlage 20 und 30 gemäß den Fig. 2 und 3 nicht eigens erwähnt werden, auch den Verweis auf deren anhand der Fig. 1 gegebene Beschreibung beinhal ten.

Bei der in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr Bezug genommen sei, dargestellten Bremsanlage 20 be steht das Bremsgerät lediglich aus dem mittels des Bremspedals 16 betätigbaren Tandem-Hauptzylinder 18, der hier über das Bremspedal 16 "direkt" - ohne Zwi schenschaltung eines Bremskraftverstärkers - betätigbar ist.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordnete Primär- Druckausgang 19 bzw. der mit diesem verbundene Versor gungsanschluß 19′ der Bremsdruck-Steuereinrichtung 22′ der Bremsanlage 20 "direkt" an die Verzweigungsstelle 49 der Hauptbremsleitung 21 des Vorderachs-Bremskreises I angeschlossen. Auch sind bei der Bremsanlage 20 den Rückschlagventilen 58 und 59 der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 entsprechende Rückschlagventile nicht vorgese hen.

Im übrigen entspricht der dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordnete Funktionsteil der Bremsdruck-Steuereinrich tung 22′ demjenigen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.

Die Bremsdruck-Stelleinrichtung 22′ ist in dem Sinne "symmetrisch" bezüglich ihrer Versorgungsanschlüsse 19′ und 21′, die mit den Druckausgängen 19 und 21 des Brems geräts 18 verbunden sind, ausgebildet, als auch den Hinterradbremsen 13 und 14 je einzeln zugeordnete Ein laßventile 71 und 72 vorgesehen sind, die zwischen eine Verzweigungsstelle 73 der Hauptbremsleitung 61 des Hin terachs-Bremskreises II und den der jeweiligen Hinter radbremse 13 bzw. 14 zugeordneten Bremsdruck-Ausgang 26 bzw. 27 der Bremsdruck-Stelleinrichtung 22′ geschaltet sind. Auch diese Einlaßventile 71 und 72 sind als 2/2- Wege-Magnetventile ausgebildet, die als Grundstellung 0 eine Durchflußstellung haben, in welcher die Verzwei gungsstelle 73 der Hauptbremsleitung 61 des Hinterachs- Bremskreises I mit der jeweiligen Radbremse 13 bzw. 14 verbunden ist und als erregte Stellung I eine Sperr stellung, in welcher der zur jeweiligen Radbremse 13 bzw. 14 weiterführende Bremsleitungszweig 74 bzw. 76 gegen die Verzweigungsstelle 73 der Hauptbremsleitung 61 des Hinterachs-Bremskreises II abgesperrt ist.

Die Aktivierung einer einzelnen der Radbremsen 11 bis 14 der Bremsanlage 20 ohne Mitwirkung des Fahrers - Be tätigung des Bremsgeräts 18 - ist hier in der Weise möglich, daß das Einlaßventil 47 oder 48 bzw. 71 oder 72 der jeweils zu aktivierenden Radbremse 11 bzw. 12 oder 13 bzw. 14 in seine Sperrstellung I umgeschaltet wird und hiernach der Bremsdruckaufbau oder -abbau mit tels des jeweiligen Bremsdruck-Stellgliedes 36 bis 39 gesteuert wird.

Diese Art der Bremsdruckerzeugung wird bei der Bremsan lage 20 gemäß Fig. 2 auch im Falle einer automatisch gesteuerten Vollbremsung sowie bei einer vom Fahrer durch Betätigung des Bremspedals gesteuerten Zielbrem sung ausgenutzt, wobei der Hauptzylinder 18 als Brems druck-Sollwertgeber fungiert und der vom Fahrer einge stellte Betrag des Druckes mittels des dem Vorderachs- Bremskreis zugeordneten Drucksensors 64 erfaßt wird. In Relation zu diesem Wert werden, gesteuert durch die elektronische Steuereinheit 43′ die Bremsdruck-Aufbau hübe der Kolben 42 der Bremsdruck-Stellglieder 36 bis 39 derart gesteuert, daß ihr mittels der Positionsgeber 66 erfaßter Betrag mit dem Sollwert des Bremsdruckes in einer erwünschten Korrelation steht, sich beispielswei se eine ideale Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftvertei lung ergibt. Je nach Auslegung der elektronischen Steu ereinheit 43′ ist auch eine Bremsdruck-Steuerung dahin gehend möglich, daß bei relativ niedrigen Werten der Fahrzeugverzögerung in die Hinterradbremsen 13 und 14 ein relativ höherer Bremsdruck P_HA eingekoppelt wird, als in die Vorderradbremsen 11 und 12.

Im Falle einer Antiblockierregelung wird zuvor aus den Bremsdruck-Stellgliedern 36 bis 39 verdrängte Brems flüssigkeit von diesen durch Zurückziehen der Kolben 42 wieder aufgenommen, wobei ein praktisch vollständiger Druckabbau möglich ist. Ein durch thermische Ausdehnung der Bremsflüssigkeit bedingter - geringfügiger - Rest druck der nach Abschluß einer Bremsung in den Hinter radbremsen 13 und 14 verbleiben könnte, kann durch Öff nen der Einlaßventile 71 und 72 nach Abschluß der Brem sung über den Hauptzylinder 18 zu dessen Vorratsbehäl ter 75 hin vollends abgebaut werden.

Bei einem Ausfall des elektronischen Steuer- und An triebssystems für die Bremsdruck-Stellglieder 36 bis 39 kann bei geöffneten Einlaßventilen 47 und 48 sowie 71 und 72 mittels des Bremsgeräts 18 allein durch die Kraft, mit der der Fahrer das Bremspedal 16 betätigt, noch ein hinreichender Bremsdruck in beiden Bremskrei sen I und II aufgebaut werden, der eine den gesetzli chen Vorschriften entsprechende Mindest-Fahrzeugverzö gerung ermöglicht.

Entsprechendes gilt sinngemäß auch für die Bremsanlage 30 gemäß Fig. 3, bei der als Bremsgerät ein "rudimentä rer" Einkreis-Hauptzylinder 18′ mit nur einem, dem Vor derachs-Bremskreis I zugeordneten Druckausgang 19 vor gesehen ist, wobei dieser Hauptzylinder 18′ wiederum direkt mittels des Bremspedals 16 betätigbar ist.

Bei der Bremsanlage 30 haben die Bremsdruck-Stellglie der 38 und 39 des Hinterachs-Bremskreises II die anhand der Fig. 1 geschilderte Ausbildung als Einkreis-Haupt zylinder, deren Schnüffellöcher 62 jedoch, im Unter schied zur Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 über eine Aus gleichsleitung 78 an den Vorratsbehälter 76 der Brems anlage 30 angeschlossen sind.

Der Druck-Versorgungsanschluß 19′, über den der am Druckausgang 19 des Bremsgeräts 18′ bei einer Bremsung bereitgestellte Ausgangsdruck in die Bremsdruck-Steuer einrichtung 22′′ eingekoppelt wird, ist wie bei der Bremsanlage 20 gemäß Fig. 2 über die beiden Einlaßven tile 47 und 48 an die den Vorderradbremsen 11 und 12 zugeordneten Bremsdruck-Ausgänge 23 bzw. 24 der Brems druck-Steuerrichtung 22′′ angeschlossen. Im Falle eines Ansprechens der Antiblockierregelung an beiden Vorder radbremsen 11 und 12 wird das Bremspedal gleichsam "starr", was der Fahrer jedoch nicht als Fehlfunktion der Bremsanlage 30 werten wird, da die Bremsverzögerung erhalten bleibt.

Bei einem Ausfall der elektrischen Ansteuerung der Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 des Vorderachs-Brems kreises I kann allein durch Betätigung des rudimentären Hauptzylinders 18′ noch ein beträchtlicher Bremsdruck in den Vorderradbremsen 11 und 12 aufgebaut werden, der für die Erreichung der gesetzlich vorgeschriebenen Fahrzeugmindestverzögerung ausreichend ist.

Eine Steuerung einer automatischen Vollbremsung und/oder der Bremsdruck-Beaufschlagung einzelner oder mehrerer Radbremsen ohne Mitwirkung des Fahrers erfolgt bei der Bremsanlage 30 in Analogie zu den anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten, entsprechenden Funktionen.

Auch im Falle einer automatisch gesteuerten Vollbrem sung, bei der die Einlaßventile 47 und 48 in ihre Sperrstellung I umgeschaltet werden, wird der Fahrer ein damit einhergehendes "Hartwerden" - Stehenbleiben - des Bremspedals 16 nicht als Fehlfunktion der Bremsan lage 30 interpretieren, da auch in diesem Falle die er wünscht hohe Fahrzeugverzögerung erhalten bleibt.

Der zur Auslösung einer automatischen Vollbremsung aus genutzte Pedalpositionsgeber 69 kann auch zur Steuerung einer Zielbremsung herangezogen werden, derart, daß ei ne Ansteuerung der Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 schon dann erfolgt, nachdem das Ausgangssignal des Pe dalstellungsgebers 69 "mit Sicherheit" erkennen läßt, daß die Verbindung des Ausgangsdruckraumes des Bremsge räts 18′ zum Vorratsbehälter 76 hin gesperrt ist und nunmehr Bremsdruck aufbaubar ist. Dadurch ist im norma len, intakter Bremsanlage 30 entsprechenden Bremsbe trieb eine erwünschte Verkürzung des Pedalweges mög lich, und es muß lediglich bei einem Ausfall der Steue rung ein größerer Pedalweg in Kauf genommen werden, der jedoch bei geeigneter Dimensionierung des Hauptbremszy linders 18′ den Aufbau eines hohen Bremsdruckes ermög licht.

Bei den anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Bremsan lagen 10, 20 und 30 und deren Bremsdruck-Steuereinrich tungen 22, 22′ und 22′′ ist eine "elektronische" Ein stellbarkeit der Pedalweg-/Bremsdruckcharakteristik je weils auf einfache Weise dadurch möglich, daß die Ein stellung des Mengenverhältnisses m_S/m_B durch Einstel lung eines Gewichtungsfaktors erfolgt, mit dem das Aus gangssignal des den Fahrerwunsch repräsentierenden Sen sor-Ausgangssignals für den Vergleich mit dem Positions- Istwert-Signal des die Kolbenstellung des jeweiligen Bremsdruck-Stellgliedes überwachenden Positions-Sensors 66 belegt ist, was mittels einer sehr schnell anspre chenden Analog-Nachlaufregelung realisierbar ist. Dabei kann der Gewichtungsfaktor des den Fahrerwunsch reprä sentierenden Signals als Funktion des für die Position des Kolbens 42 des jeweiligen Bremsdruck-Stellgliedes charakteristischen Sensors-Ausgangssignals variierbar sein, z. B. in der Weise, daß der Gewichtungsfaktor des den Fahrerwunsch repräsentierenden Sensor-Ausgangssig nals mit zunehmender Druckaufbau-Verschiebung der Kol ben 42 der Bremsdruck-Stellglieder 36 und 37 der Vor derradbremsen 11, 12 reduziert wird.

Claims

1. Bremsdruck-Steuereinrichtung für ein Straßenfahrzeug,

(a) das mit Einrichtungen für eine Antiblockier-Regelung (ABS), für eine elektronisch gesteu erte Bremskraft-Verteilung (EBKV) und für eine Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) ausge stattet ist,
(b) mit einer hydraulischen Mehrkreis-Bremsanlage, bei der zusätzlich zu einem vom Fahrer betätigbaren Bremsgerät zur Bremsdruckerzeugung als hydraulische Stellzylinder ausgebil dete Bremsdruck-Stellglieder mit elektromotorisch angetriebenen Kolben vorgesehen sind,
(c) die Ausgangssignale einer elektronischen Steuereinheit die Bremsdruck-Stellglieder beaufschlagen; wobei
(c1) sowohl bei einer vom Fahrer gesteuerten Bremsung in mindestens einzelnen der Rad bremsen des Fahrzeugs die Bremsdruckentwicklung steuerbar ist,
(c2) als auch unabhängig von einer Betätigung des Bremsgeräts durch den Fahrer, eine für die Antriebs-Schlupf-Regelung erforderliche Bremsdruckbeaufschlagung der Radbremse eines zum Durchdrehen neigenden angetriebenen Rades erzielbar ist,
(c3) im Falle einer Antiblockierregelung an den einzelnen Rädern der Bremsdruckabbau und - Wiederaufbau des Bremsdrucks steuerbar sind,
(c4) im Falle einer fahrergesteuerten Bremsung eine elektrische Steuerung der Vorderachs-/Hinterachs- Bremskraftverteilung erfolgt,
(d) wobei die Kolben mindestens einzelner der Stellglieder als Grundstellung eine Mittelstel lung haben, aus der heraus sowohl ein Druckaufbau bis auf maximales Bremsdruckniveau als auch ein Druckabbau bis zur völligen Druckentlastung erzielbar ist, und
(e) diese Stellglieder mit einem die Kolbenstellung erfassenden Positionsgeber ausgerüstet sind,
(f) wobei elektrisch ansteuerbare Einlaßventile vorgesehen sind, mittels derer mindestens ein zelne der Radbremsen direkt mit einem Druckausgang des Bremsgeräts verbindbar und ge gen diesen absperrbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

(g) für die Vorderradbremsen (11, 12) Bremsdruck-Stellglieder (37, 38) vorgesehen sind, bei denen die Kolben (42) die Mittelstellung als Grundstellung haben,
(h) für die Hinterradbremsen (13, 14) Bremsdruck-Stellglieder vorgesehen sind, bei denen die Grundstellung der Kolben (42) dem größten Volumen der Ausgangsdruckräume (41) der Bremsdruck-Stellglieder (38, 39) entspricht, wobei diese Bremsdruck-Stellglieder (38, 39) auch bei einer normalen - der Antiblockier-Regelung nicht unterworfenen - Bremsung zur Bremsdruckentfaltung ausgenutzt und gegen das Bremsgerät (18) abgesperrt sind,
(i) mindestens ein Sensor (63, 64, 69) vorgesehen ist, der ein der elektronischen Steuereinheit (43; 43′; 43′′) zugeleitetes Ausgangssignal erzeugt, das bei der Einleitung der Bremsung durch den Fahrer ein Maß für dessen Erwartungswert der Fahrzeugverzögerung ist,
(j) die elektronische Steuereinheit (43; 43′; 43′′) aus einer vergleichenden Verarbeitung der für die Kolbenpositionen der Bremsdruck-Stellglieder (36, 37) der Vorderradbremsen (11, 12) charakteristischen Signale mit den für den Erwartungswert der Fahrzeugverzögerung charakteristischen Signale
(j1) Ansteuersignale für die Antriebe der Stellglieder (36, 37) im Sinne der Nachführung der Kolben (42) in die dem Erwartungswert zugeordnete Position sowie auch
(j2) Ansteuersignale für den Bremsdruck-Aufbaubetrieb der für die Hinterradbremsen (13, 14) vorgesehenen Bremsdruck-Stellglieder (38, 39) erzeugt.

2. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (m_S/m_B) der Bremsflüssigkeitsmenge (m_S), die bei einer Zielbremsung mittels der Bremsdruck-Stellglieder (36, 37) der Vorderradbremsen (11, 12) in diese ver drängbar ist, zu der Bremsflüssigkeitsmenge (m_B), die bei einer Betätigung der Bremsanlage aus dem Bremsgerät (18; 18′) in die Vorderradbremsen (11, 12) verdrängbar ist, einstellbar vorgebbar ist.

3. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Men genverhältnisses (m_S/m_B) durch Einstellung eines Gewichtsfaktors erfolgt, mit dem das den Fahrer wunsch repräsentierende Sensor-Ausgangssignal für den Vergleich mit dem Positions-Istwert-Signal des die Kolbenstellung des jeweiligen Bremsdruck-Stell gliedes (36, 37) überwachenden Positions-Sensors (66) belegt ist.

4. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß der Gewichtsfaktor für das den Fahrerwunsch repräsentierende Signal als Funktion des für die Position des Kolbens (42) des Bremsdruck-Stellgliedes (36 bzw. 37) charakteristi schen Sensor-Ausgangssignals variierbar ist.

5. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Ge wichtsfaktors für das den Fahrerwunsch repräsentie rende Sensor-Signal mit zunehmender Druckaufbau- Verschiebung der Kolben (42) der Bremsdruck-Stell glieder (36, 37) der Vorderradbremsen (11, 12) im Sinne einer Reduzierung erfolgt.

6. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 5, wobei die Bremsdruck-Stellglieder der jeweils in einem Bremskreis zusammengefaßten Rad bremsen, z. B. der Vorderradbremsen, einen selbst hemmenden Antrieb haben, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Bremsgerät (18) angeschlossene Haupt bremsleitung (51) dieses Bremskreises mittels eines elektrisch ansteuerbaren Umschaltventils (53) gegen das Bremsgerät (18) absperrbar ist, und daß zu den Einlaßventilen (47, 48) dieses Bremskreises parallel geschaltete Rückschlagventile (58, 59) vorgesehen sind, die durch relativ höheren Druck in den Rad bremsen (11, 12) dieses Bremskreises als am bremsen seitigen Anschluß des Umschaltventils (53) in Öff nungsrichtung beaufschlagt und sonst gesperrt sind.

7. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brems gerät als statischer Zweikreis-Hauptzylinder (18) ausgebildet ist, der direkt mittels des Bremspedals (16) der Bremsanlage (20) betätigbar ist.

8. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brems gerät (18′) als direkt mittels des Bremspedals (16) der Bremsanlage (30) betätigbarer Einkreis-Hauptzy linder ausgebildet ist, an den die zu einem Vorder achs-Bremskreis (1) zusammengefaßten Vorderradbrem sen (11, 12) angeschlossen sind.

9. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems druck-Stellglieder (38, 39) der Hinterradbremsen (13, 14) als Druckmodulatoren ausgebildet sind, und daß die Hinterradbremsen (13, 14) über je ein elek trisch ansteuerbares Einlaßventil (71, 72) mit einem Druckausgang (21) des Bremsgeräts (18) verbindbar oder gegen diesen absperrbar sind.

10. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems druck-Stellglieder (38, 39) der Hinterradbremsen (13, 14) als Einkreis-Hauptzylinder ausgebildet sind, deren Ausgleichskanäle an einen Druckausgang des Bremsgeräts (18) oder an den Vorratsbehälter (76) der Bremsanlage (10; 20; 30) angeschlossen sind.

11. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 10, da durch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskanäle der Bremsdruck-Stellglieder (38, 39) der Hinterradbrem sen (13, 14) als Schnüffellöcher (62) ausgebildet sind.

12. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems druck-Stellglieder (38, 39) der Hinterradbremsen (13, 14) einen nicht selbsthemmenden Antrieb haben.

13. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Drucksensor (63, 64) vorgesehen ist, der ein für den an einem Druckausgang (19, 21) des Bremsgeräts (18; 18′) anstehenden Ausgangsdruck charakteristi sches Ausgangssignal erzeugt.

14. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß minde stens für eine der Hinterradbremsen (13, 14) ein Drucksensor (68) vorgesehen ist.

15. Bremsdruck-Steuereinrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß minde stens für eine der Vorderradbremsen (11, 12) ein Drucksensor (68) vorgesehen ist.