DE3347618A1

DE3347618A1 - Hydraulische zweikreis-bremsanlage fuer strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3347618A1
Application number: DE3347618A
Authority: DE
Inventors: Hellmut 7300 Esslingen Krohn; Reinhard 7000 Stuttgart Resch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-07-18
Also published as: DE3347618C2; US4629258A; JPS60222355A; JPH0365302B2

Description

Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für Straßenfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für Straßenfahrzeuge, die mit einem Antiblockiersystem kombiniert ist und mit hydraulischer Hilfskra£tunte^s-tützung arbeitet, sowie mit den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten gattungsbestimmenden Merkmalen.

Bremsanlagen dieser Art werden insbesondere für schwere und leistungsstarke Personenkraftwagen der gehobenen Leistungs- und Komfortklasse benötigt, um die für einen sicheren Fahrbetrieb erforderlichen hohen BremsVerzögerungen erreichen zu können. Sie müssen nach den gesetzlichen Vorschriften weiter so ausgelegt ,sein, daß bei einem Ausfall der Hilfskraftunterstützung noch mit einer Pedalkraft von maximal 500 N eine Mindestabbremsung des Fahrzeuges von 0,3 erreichbar ist. Des weiteren ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, daß der Fahrer über die am Bremspedal auftretenden Reaktionskräf^be eine zuverlässige Rückmeldung über den Funktionszustand der Bremsanlage, sei es im Normalbetrieb, sei

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es/ wenn die ABS-Regelung wirksam geworden ist/·erhält und ihm dadurch signalisiert ist„ daß ein Bremsvorgang in einer Situation potentieller Gefahr abläuft.

Eine Bremsanlage der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 31 10 028 bekannt. Bei dieser bekannten Bremsanlage wird derdem Primär-Ausgangsdruckraum eines Tandem-Hauptzylinders zugeordnete Bremskreis dynamisch betrieben, d.h. mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle beaufschlagt; der andere Bremskreis ist an den durch einen Schwimmkolben begrenzten Sekundär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders angeschlossen und wird statisch betrieben, wobei der Schwimmkolben mit dem in den Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders eingekoppelten Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle beaufschlagt ist; solange die Hilfsdruckquelle nicht ausgefallen ist, ist der Primärkolben des Tandem-Hauptzylinders von beiden Seiten her mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle beaufschlagt und kann daher ohne Reaktionskraft durch das Bremspedal mit verschoben werden. Bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle arbeitet der Tandem-Hauptzylinder wie ein üblicher pedalbetätigter Hauptbremszylinder. Im Normalbetrieb, d.h. bei funktionsbereiter Hilfsdruckquelle wird die für den Fahrer wichtige Rückmeldung über die eingesteuerte Bremskraft mittels eines Wegsimulators erzielt, über den das Porportional-Regelventil gesteuert wird, das einen zur Pedalkraft proportionalen Ausgangsdruck in den dynamisch gesteuerten Bremskreis einkoppelt.

Nachteilig an dieser bekannten Bremsanlage ist zum einen, daß die von dem Wegsimulator erzeugte Pedal-

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Rückstellkraft zwar mit einem bestimmten Pedalweg korreliert ist, nicht aber mit dem von den Radbremsen tatsächlich aufgenommenen Bremsflüssigkeitsvolumen, das je nach dem Entlüftungsgrad der Bremsen und/oder als Folge von Dampfblasenbildung unterschiedlich beeinflußt sein kann. Nachteilig ist weiter, daß bei einem Ausfall der Druckquelle, d.h. wenn beide Bremskreise statisch betrieben werden, hohe Pedalkräfte erforderlich sind, um eine hinreichende Bremsverzögerung zu erzielen.

Diese Nachteile sind zwar bei einer weiter bekannten hilfskraftunterstützten Bremsanlage ähnlicher Art (SAE Technical Paper Series 830483, März 1983) insoweit reduziert, als bei dieser Bremsanlage bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle eine mechanische Pedalkraftübersetzung wirksam wird, die bei dieser Anlage die Bremskraftentfaltung im Vorderachsbremskreis begünstigt/ jedoch ist mit einem Ausfall der Hilfsdruckquelle stets ein Ausfall des - dynamisch betriebenen - Hinterachsbremskreises verbunden, mit der Folge, daß die physikalisch maximal erzielbare Bremswirkung deutlich reduziert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die dem Fahrer über das Reaktionsverhalten des Bremspedals eine zuverlässige Information über den Funktionszustand der Bremsanlage vermittelt und in den statistisch bedeutsamen Fehlfunktionsfällen, insbesondere bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle mit günstig geringen'Pedalkräften die Erzielung einer hohen Bremsverzögerung ermöglicht.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Hiernach werden, solange die ABS-Regelung nicht in Funktion ist, beide Bremskreise statisch betrieben, wobei das Reaktionsverhalten des Bremspedals dasselbe ist wie bei einer direkten Pedalbetätigung des Primärkolbens, eines Tandem-Hauptzylinders. Bei einem Ausfall der Hilfskraftunter Stützung wird, bedingt durch unterschiedliche Werte des wirksamen Querschnittes des Primärkolbens mit oder ohne Hilfskraftunterstützung eine deutliche übersetzung der Pedalkraft wirksam, da nunmehr der Druckaufbau im Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders durch Verschieben eines als Teil des Primärkolbens ausgebildeten Tauchkolbens erfolgt, dessen Kolbenquerschnitt geringer ist als der bei Hilfskraftunterstützung wirksame Primärkolbenquerschnitt. Es tritt bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle zwar eine Verlängerung des Pedalweges ein, da jedoch der bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle maximal zur Verfügung stehende Verschiebeweg des Primärkolbens von der Grundstellung bis zur Anschlagstellung des Primärkolbens an dem seinerseits auf die Endstirnwand des Zylindergehäuses aufgelaufenen Sekundärkolben reicht, können dennoch bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle hohe Bremsdrücke und entsprechend hohe Bremsverzögerungen erzielt werden, die weit über den gesetzlichen Mindestanforderungen liegen. Bei einem Einsetzen der ABS-Regelung wird das Bremspedal gleichsam "hart", so daß auch für diesen Funktionszustand der Bremsanlage der Fahrer über das Bremspedal eine deutliche. Rückmeldung erhält.

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Durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 sind alternativ oder in Kombination realisierbare Möglichkeiten der zweckgerechten Umschaltung eines oder beider Bremskreise der erfindungsgemäßen Bremsanlage auf dynamischen Betrieb angegeben, wenn die ABS-Regelung einsetzt. Dadurch wird erreicht, daß in den Ausgangsdruckräumen des Tandem-Hauptzylinders stets ein Mindest-Bremsflüssigkeitsvolumen eingeschlossen bleibt, das bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle noch zu einer Abbremsung mit guter Bremsverzögerung ausnutzbar ist.

Bei Realisierung der Merkmale der Ansprüche 6 und/oder 7 kann der Fahrer am Reaktionsverhalten des Bremspedals feststellen, ob die ABS-Regelung wirksam geworden ist..

Durch eine gemäß den Ansprüchen 8 oder 9 vorgesehene pedal- bzw. kolbenwegabhängige Umschaltung der Bremsanlage von statischem auf dynamischen Betrieb wird zusätzliche Funktionssicherheit für den Fall erreicht, daß die ABS-Regelung in einer Bremssituation anspricht,, in der die zwischen der Fahrbahn und den gebremsten Fahrzeugrädern wirksamen Kraftschlußbeiwerte drastischen Schwankungen unterworfen sind und gleichzeitig die Hilfsdruckversorgung ausfällt.

Mittels gemäß den Ansprüchen 10 und 11 vorgesehener Anordnungen zur überwachung der Pedalsteilung und der' Kolbenstellungen geeigneter Weggeber können durch eine zweckgerechte Verarbeitung der Weggeber-Ausgangssignale' wichtige den Funkt ions zustand des T and.em-Haupt Zylinders der Bremsanlage betreffende überwachungsfunktionen erfüllt werden.

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Mittels eines gemäß Anspruch 12 vorgesehenen Sicherheitsventils kann eine Fehlfunktion der Bremsanlage als Folge einer Undichtigkeit von zur Abdichtung des Primärkolbens gegen Arbeitsdruckräume des Tandem-Hauptzylinders vorgesehenen Kolbendichtungen vermieden werden.

Durch die Merkmale der Ansprüche 13 bis 15 sind unter Ausnutzung des Rückförderprinzips arbeitende Gestaltungen der Bremsanlage und ihres ABS-Systems angegeben, die mit geringem technischem Aufwand realisierbar und insbesondere für eine integrierte Bauweise der Bremsanlag und ihres Antiblockiersystems vorteilhaft sind.

Die gemäß Anspruch 16 für den Funktionsfall des ABS vorgesehene Art der Steuerung der Umschaltung des Primär-Bremskreises auf alternierend dynamische und statische Druckbeaufschlagung ergibt, solange der bis zum Einsetzen der Regelung zurückgelegte Pedalweg nicht größer' ist als eine vorgegebene Schranke, ein für das Arbeiten der Regelung signifikantes Pulsieren des Bremspedals.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es' zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel· einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit in Abhängigkeit vom Einsetzen der ABS-Regelung sowie von der Pedal- 'und Kolbenstellung gesteuerten Umschaltung der Bremskreise auf dynamischen Betrieb, in vereinfachter, schematischer Blockschaltbilddarstellung,

Fig. 2 ein weiteres Ausführuntsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit pedal- und kolbenwegüberwachter Steuerung der Umschaltung der Brernskr&ise

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auf dynamischen Betrieb in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung, und Fig. 3 und 4

weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Bremsanlagen mit in einem Bremskreis nach dem Rückförderprinzip arbeitender ABS-Regelung.

Die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellte, erfindungsgemäße hydraulische Bremsanlage 10 mit integriertem Antiblockiersy-.. stern (ABS) ist als Zweikreis-Bremsanlage ausgebildet, wobei ohne Beschrcnkung der Allgemeinheit, d.h. lediglich zum Zweck der Erläuterung vorausgesetzt sei/ "daß die Vorderradbremsen 11 und 12 in einem Vorderachsbremskreis zusammengefaßt und bezüglich der Antiblockierregelung einer Einzelradregelung unterworfen sind, und die Hinterradbremsen 14 und 16 zu einem Hinterachsbremskreis 17 zusammengefaßt und bezüglich der Antiblockierregelung einer gemeinsamen Regelung unterworfen sind. Das Antiblockiersystem sei hinsichtlich seines grundsätzlichen Aufbaues und seiner Funktion nach als bekannt vorausgesetzt, wobei die Bremsdruck-Regelventile z.B. als 3/3-Wege-Magnetventile ausgebildet sind, die durch Ausgangssignale einer elektronischen Steuereinheit 22 aus einer ihrer Grundstellung (I) entsprechenden Druckaufbausteilung in einer dem Regelungszweck des ABS entsprechenden Folge und Kombination in alternative Druckhaltestellungen (II) und Druckabbaustellungen (III) steuerbar sind. Weiter ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 angenommen, daß das ABS nach dem Abströmprinzip arbeite, d.h. in den Druckabbaustellungen III der einzelnen Bremsdruck-Regelventile 18 und 19 bzw. 21 die

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mittels dieser geregelten Radbremsen 11 und 12 bzw. 14 und 16 über eine Rücklaufleitung 23 an den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter 24 angeschlossen sind.

Hier sei vorsorglich angemerkt, daß der Anschluß aller Bremsdruck-Regelventile 18, 19 und 21 an eine gemeinsame Rücklaufleitung 23 nur bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 und 4, bei denen die ABS-Regelung im Primär-Bremskreis 13, 32 nach dem Rückförderprinzip arbeitet, nur der Sekundärbremskreis 17 an die Rücklaufleitung 23 angeschlossen ist„

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Zur Erzeugung der bei einer "normalen" Bremsung über die Bremsleitungen 26 und 27 in den Vorderachsbremskreis 13 bzw. den Hinterachsbremskreis 17 eingekoppelten Bremsdrücke Py^. und P™ ist ein mit hydraulischer Hilfskraftunterstützung betätigbarer Tandem-Hauptzylinder 28 vorgesehen, dessen in axialer Richtung einerseits durch den insgesamt mit 29 bezeichneten Primärkolben und andererseits durch den Schwimmkolben 31 begrenzter Primär-Ausgangsdruckraum 32 dem Vorderachsbremskreis 13 und dessen einseitig durch den Schwimmkolben 31 begrenzter Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 dem Hinterachsbremskreis 17 zugeordnet sind.

Der Tandem-Hauptzylinder ist, wie im einzelnen aus der Fig. 1 ersichtlich, als Stufenzylinder ausgebildet, wobei die d'en Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 des Tandem-Hauptzylinders radial begrenzende Bohrungsstufe 34 seines Gehäuses 36 eine kleinere Querschnittsfläche F₁ hat als die den Primär-Ausgangsdruckraum 32 auf dem größten Teil seiner Länge radial begrenzende, räumlich weitere Bohrungsstufe 37 des Zylindergehäuses 36, deren Querschnittsfläche mit F~ bezeichnet ist. Durch die insoweit erläuterte Ausbildung des Tandem-Hauptzylinders' 28 als Stufenzylinder wird bei einem schadensbedingten Ausfall des Vorderachs-Bremskreises 13 eine übersetzung des im Sekundärkreis 17 erzielten Ausgangsdruckes im Verhältnis F2/F. und damit eine entsprechend erhöhte Bremswirkung im Hinterachs-Bremskreis 17 erzielt.

Der Primärkolben 29 des Tandem-Hauptzylinders 28 ist zweiteilig ausgebildet. Er umfaßt einen Ringkolben 38 und einen langgestreckt-zylindrischen Tauchkolben 39, der in einer zentralen Bohrung 41 des Ringkolbens 38

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sowie in einer mit dieser fluchtenden zentralen Bohrung 42 einer inneren Querwand 43 des Zylindergehäuses 36 jeweils druckdicht axial verschiebbar geführt ist und einen deutlich kleineren Durchmesser bzw. eine deutlich kleinere Querschnittsfläche F₃ hat als die den Primär-Ausgangsdruckraum 32 begrenzende Bohrungsstufe 37. Der Ringkolben 38 hat zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Endflansche 44 und 46, die durch ein außen konisches Zwischenstück 45 miteinander verbunden sind. Mit seinem einen, gemäß Fig. 1 linken Endflansch 44 ist der Ringkolben 38 in der den Primär-Ausgangsdruckraum 32 begrenzenden Bohrungsstufe 37 des Zylindergehäuses geführt und gegen dieses mittels einer Ringdichtung 47 abgedichtet. Mit seinem anderen? gemäß Fig. 1 rechten Endflansch 46 ist der Ringkolben 38 in einer dritten Bohrungsstufe 48 des Zylindergehäuses geführt und gegen dieses ebenfalls mittels einer Ringdichtung 49 abgedichtet.

Der Primärkolben 29 und der Sekundärkolben 31 sind in üblicher Weise durch vorgespannte Druck-Wendelfedern und 52 gegeneinander wie an der den Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 einseitig begrenzenden Stirnwand 53 des Zylindergehäuses 36 abgestützt und im kräftefreien Fall durch diese Federn 51 und 52 in die in der Fig. 1 dargestellte Grundstellung gedrängt, in der sich der Ringkolben über einen kurzen Ansatz 54, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der dritten Bohrungsstufe 48 des Zylindergehäuses 36 an der einen ringförmigen Begrenzungsfläche 56 der Zwischenwand 42 abstützt und der Tauchkolben 39 mit einem freien Endabschnitt 57, dessen Länge etwa dem maximalen Verschiebeweg des Tauchkolbens 39 entspricht, in einen Vordruck-

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raum 58 hineinragt, der mittels zweier Ringdichtungen 59 und 61, die in Ringnuten der von dem Tauchkolben 39 durchsetzten Zwischenwandbohrung 42 angeordnet sind, gegen die dritte Bohrungsstufe 48 des Zylindergehäuses 36 abgedichtet ist. Die Querschnittsfläche F. des Vordruckraumes 58 ist etwas größer als diejenige des Tauchkolbens 39.

Eine das Zylindergehäuse 36 abschließende Endstirnwand 63 desselben hat eine mit der zentralen Bohrung 42 der Zwischenwand 43 fluchtende zentrale Bohrung 64, in der ein durch Betätigung des Bremspedals 66 in axialer Richtung verschiebbarer Tauchkolben 67 geführt ist, der mittels einer Lippenmanschette 68 gegen den Vordruckraum 58 und mittels einer Ringdichtung 69 gegen den Außenraum abgedichtet ist.

Die Lippenmanschette 68 ist Teil einer insgesamt mit 71 bezeichneten Nachlaufeinrichtung, über die z.B. durch eine rasche Rückzugsbewegung des Tauchkolbens 67 Bremsflüssigkeit aus einer zwischen der Lippenmanschette und dem Dichtungsring 69 angeordneten Ringnut 72, die mit dem Vorratsbehälter 24 kommunizierend verbunden ist, Bremsflüssigkeit in den Vordruckraum naehströmen kann.

Der gleichsam als Druckstangenkolben wirkende Tauchkolben 67 ist mittels einer vorgespannten Druck-Wendelfeder 73 an dem Tauchkolben 39 des Primäfkolbens .29 abgestützt, die den Tauchkolben 67 in dessen Grundstellung drängt, die durch Anlage einer Anschlagscheibe 74

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an der Innenseite der Endstirnwand 63 des Zylindergehäuses 36 markiert ist. Die Grundstellung des Tauchkolbens 39 seinerseits ist durch Anlage seines Arischlagbzw. Mitnehmerflansches 76 an der Stirnseite des kleineren Ringflansches 44 des Ringkolbens 38 bestimmt.

Der Primärkreis 13, 32 und der Sekundärkreis 17, 33 der Bremsanlage 10 sind mit nach Aufbau und Funktion bekannten Ausgleichseinrichtungen versehen, über die in der Grundstellung des Primärkolbens 29 und/oder des Sekundärkolbens 33 Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 24 in den jeweiligen Bremskreis nachströmen bzw. aus diesem zurück in den Vorratsbehälter überströmen kann, sowie mit Nachlauf einrichtungen, über die auch in mit einer Bremsung verknüpften vorgeschobenen Stellun- ■ gen des Primärkolbens 29 und/oder des Sekundärkolbens Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 24 in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 bzw. den Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 des Tandem-HauptZylinders 28 gefördert werden kann, z.B. durch mehrfach wiederholte "Pumpbewegungen" des Bremspedals 66 induzierte Vor- und Rückwärts bewegungen der Zylinderkolben 29 und 31.

Ein dem Primärkreis 13, 32 zugeordneter erster Ausgleichs» und Nachlauf-Strömungspfad 77, über den sämtliche im Primärkreis 13, 32 der Bremsanlage 10 auftretende Ausgleichs- und Nachlauf-Bremsflüssigkeitsströme fließen, ist an eine erste Kammer 78 des Vorratsbehälters 24 angeschlossen, die durch Trennwände 79 und 81 gegen eine zweite Kammer 82 und eine dritte Kammer 83 des Vorratsbehälters 24 abgesetzt ist. An diese erste Kammer 78 des Vorratsbehälters 24 ist auch ein Ausgleichszweig 84 an-

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geschlossen, über den Bremsflüssigkeit in den durch die Kolbenflansche 44 und 46 des Ringkolbens 38 innerhalb des Zylindergehäuses 36 in axialer Richtung begrenzten Ringraum 86 nachströmen bzw. aus diesem zum Vorratsbehälter 24 zurückströmen kann.

Von der zweiten Kammer 82 des Vorratsbehälters 24 geht ein zweiter Ausgleichs- und Nachlauf-Strömungspfad 87 aus, über den sämtliche im Sekundärkreis 17, 33 der Bremsanlage 10 auftretende Ausgleichs- und'Nachlauf Bremsflüssigkeitsströme fließen.

An die dritte Kammer 83 ist die Rücklaufleitung 23 des Antiblockiersystems angeschlossen. Von der dritten Kammer 83 führt eine Bremsflüssigkeitsleitung 88 zur Saugseite einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Hydraulikpumpe 89, mit der über ein durch hohen Ausgangsdruck der Pumpe in Durchläßrichtung beaufschlagtes Rückschlagventil 91 ein Druckspeicher 92 aufladbar ist. Der Speicherdruck kann in üblicher Weise mittels eines Druckschalters 93 überwacht sein, der, wenn der Bremsflüssigkeitsdruck im Druckspeicher einen als tolerierbar erachteten unteren Schwellenwert unterschreitet, ein dafür charakteristisches Signal an die elektronische Steuereinheit 22 abgibt, die daraufhin ein Signal zur Ansteuerung der Hydraulikpumpe in deren Ladebetrieb erzeugt. Zweckmäßig ist es, wenn anstelle eines lediglich als Schwellenwertsensor ausgebildeten Druckschalters ein Drucksensor vorgesehen ist, der ein zum Speicherdruck proportionales Ausgangssignal erzeugt, so daß aus dem Vergleich seines Ausgangssignals mit durch die elektronische Steuereinheit vorgebbaren Vergleichswerten auch weitere Steuerfunktionen, z.B. die Ansteuerung von Sicherheitseinrichtungen, ausgelöst werden können. Der Speicher 92 bildet in Verbindung mit"seiner Lade- und überwachungseinrichtung 89, 93 eine Hilfsdruckquelle mit definiertem, hohem Ausgangsdruck von z.B. 160 bis 180 bar, von dem mittels eines insgesamt mit 94 bezeichneten Proportional-Regelventils, das baulich in den Tandem-Hauptzylinder 28 integriert ist, ein zur

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Bremskraftverstärkung ausnutzbarer Steuerdruck P_g abgeleitet wird, der zu dem durch Fußkraftbetätigung des Bremspedals 66 und der daraus resultierenden Verschiebung des Tauchkolbens 67 in Richtung des Pfeils ä5 im Vordruckraum 58 des Tandem-Hauptzylinders 28 erzeugten Druck P proportional ist, wobei der Steuerdruck P_g betragsmäßig deutlich größer ist als der Vordruck P .

Das Proportional-Regelventil 94, das baulich auf die verschiedenste Art und Weise realisiert sein kann, wird im folgenden anhand seiner Funktion kurz erläutert:

Durch den bei einer Betätigung des Bremspedals 66 sich ϊΐη Vordruckraum 58 aufbauenden Druck P wird ein Schieber 96 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 97 so weit verschoben, bis der über ein Rückschlagventil 98 an den Druckausgang 99 der Hilfsdruckgueire angeschlossene Eingangskanal 101 über einen durch den Schieber 96 innerhalb des Ventilgehäuses 102 begrenzten Ringraum 103 mit dem Steuerdruckausgang 104 kommuniziert und somit an diesem kurzzeitig der Ausgangsdruck des Speichers ansteht. Gleichzeitig wird über einen zentralen Kanal des Schiebers 96 ein Gegendruckraum 106 des Proportional Regelventils 94 mit dem Speicherdruck beaufschlagt, wodurch sich der Schieber 96 wieder in der Gegenrichtung bewegt, die kommunizierende Verbindung zwischen dem Hochdruckeingang 101 und dem Steuerdruckausgang 104 des Regelventils 94 aufgehoben wird

Diese Regelspiele ergeben in ihrer fortlaufenden Wiederholung, daß der am Steuerdruckausgang 104 sich im zeitlichen Mittel einstellende Steuerdruck zu dem durch

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die Pedalbetätigung erzeugten Vordruck proportional und in einem durch die Auslegung des Proportional-Regelventils 94 bestimmten Verhältnis übersetzt ist..

Der Steuerausgangsdruck P_g ist über einen Steuerkanal1O7 in den durch den größeren Kolbenflansch 46 des Ringkolbens 38 und die diesem gegenüberliegende ringförmige Begrenzungsfläche 56 der Zwischenwand 43 des Zylindergehäuses 36 in axialer Richtung begrenzten Ringraum 108 einkoppelbar, so daß nunmehr der Ringkolben 38 auf einer Ringfläche, deren Betrag der Differenz der Querschnittsfläche F₅ der dritten Bohrungsstufe 48 des Zylindergehäuses 36 und der wirksamen Querschnittsfläche F₃ des Tauchkolbens 57 des Primärkolbens 29 entspricht, mit dem Steuerdruck P₅ beaufschlagt ist, der letztendlich der Fußkraft proportional ist, mit der bei einer Bremsung das Bremspedal 66 betätigt wird.

Die hierdurch erzielte BremskraftverStärkung bzw. Hilfskraftunter Stützung kann durch zweckgerechte Auslegung der Flächenverhältnisse der Zylinderkolben 38, 39 und 67 bzw. des Proportional-Regelventils 94 in weiten Grenzen variiert werden.

Durch überwachung des Bremsflüssigkeits-Füllstandes in den Vorratsbehälterkammern 78, 82 und 83 mittels diesen je einzeln zugeordneter, durch je einen Schwimmer 109 bzw. 111 bzw. 112 repräsentierter Schwimmerschalter wird festgestellt, ob im Primärkreis 13, 32, im Sekundärkreis 17, 33 und/oder im hydraulischen Hilfskraftkreis 89, 92 ein Fehler aufgetreten ist, der zu einem unzulässig hohen Bremsflüssigkeitsverbrauch führte.

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Zur funktioneilen Verknüpfung der zur hydraulischen Bremskraftunterstützung vorgesehenen Funktionselemente 92 und 94 mit dem ABS-Regelkreis 18, 19, 21, 22 ist ein als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildetes Umschaltventil 1Λ vorgesehen, in dessen Grundstellung I der Sekundär-Ausgahgsdruckraum 33 des Tandem-HauptZylinders mit der zum Hinterachsbremskreis 17 führenden Bremsleitung 27 kommunizierend verbunden ist, diese aber keine kommunizierende Verbindung zum Steuerdruckausgang 104 hat; der Hinterachsbremskreis 17 wird in dieser Stellung des Umschal tventils 113, jedenfalls solange das ABS nicht in Funktion tritt, als geschlossener Bremskreis betrieben. In der erregten Stellung II des Umschaltventils 113 ist dagegen der Hinterachsbremskreis 17 gegen den Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 abgesperrt und dafür mit dem Steuerdruckausgang 104 des Proportional-Regelventils 94 kommunizierend verbunden. Das Umschaltventil 113 wird in seine erregte Stellung II gesteuert, wenn und solange ein elektrisches Ausgangssignal der Steuerelektronik 22 ansteht, das anzeigt, daß das ABS in Funktion ist. Ein zur Ansteuerung des Umschaltventils 113 geeignetes elektrisches Steuersignal kann z.B. aus einer internen ODER-Verknüpfung der von der elektronischen Steuereinheit 22 des ABS zur Ansteuerung der Bremsdruck-Regelventile 18, 19 und/oder 21 abgegebenen elektrischen Ausgangssignale abgeleitet werden. Dabei ist jedoch vorgesehen, daß das Umschaltventil 113, nachdem das Bremsdruck-Regelventil 21 in seine Grundstellung geschaltet hat, noch für eine Mindestzeitspanne in seiner erregten Stellung gehalten ble damit, falls die ABS-Regelung dazu geführt hat, daß die

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Radbremsen 14 und 16 des Sekundärbremskreises 17 gleichsam "leergeregelt" sind, ausgeschlossen ist, daß das Bremspedal 66 nach dem Aufhören der ABS-Regelung gleichsam "durchfallen" kann.

In zweckmäßiger Gestaltung der Steuerlogik kann die Ansteuerung des Umschaltventils 113 auch so getroffen sein, daß dieses nur dann auf dynamischen Betrieb umschaltet, wenn die ABS-Regelung sllein am Sekundärbremskreis 17 wirksam ist, wiederum mit der Maßgabe, daß das Umschaltventil 113 nach dem Aussetzen der Regelung am Sekundär- " bremskreis 17 noch für die genannte Zeitspanne in seiner erregten Stellung II bleibt.

Die insoweit erläuterte Untereinheit der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 ist bei sämtlichen in den Fig. 1 bis 4 · dargestellten Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Bremsanlagen 10, 20, 30 und 40 vorhanden, deren weitere spezifische Gestaltungseinzelheiten und funktionelle

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Eigenschaften im folgenden erläutert werden, wobei für bau- und

funktionsgleiche bzw. -analoge Elemente jeweils, dieselben Bezugszeichen verwendet werden:

Die Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 umfaßt weiter ein zweites Umschaltventil 114, mit dem - alternativ oder zusätzlich zur Umschaltung des Hinterachsbremskreises 17, 33 - der Vorderachsbremskreis 13 von statischer, d.h. mit· dem im Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders 28 bei einer Bremsung erzeugten Bremsdruck P_VA erfolgender Beaufschlagung auf dynamische, d.h. mit dem Ausgangsdruck des Proportional-Regelventils 94 erfolgende' Druckbeaufschlagung umschaltbar ist.

Dieses zweite Umschaltventil 114 ist als 4/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, in dessen Grundstellung I der Steuerdruckausgang 104 des Proportional-Regelventils mit. dem ringförmigen Steuerdruckraum 108 und der Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders mit der zu den Vorderachsbremsen 11 und 12 führenden Bremsleitung 26 kommunizierend verbunden ist; in der erregten Stellung II des zweiten Umschaltventils 114 ist der Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders 28 gegen die Bremsleitung 26 des Vorderachsbremskreises 13 abgesperrt und dafür der Steuerdruckausgang 104 des Proportional-Regelventils 94 kommunizierend mit der Bremsleitung 26 des Vorderachs-Bremskreises 13 verbunden

Die Ansteuerung des zweiten Umschaltventils 114 in seine erregte Stellung II kann in derselben Weise erfolgen wie für das erste Umschaltventil 113 erläutert, nämlich für die gesamte Zeitspanne, innerhalb derer das ABS aktiviert ist.

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Wenn die beiden Umschaltventile 113 und 114 gleichzeitig, d.h. mit dem Einsetzen der Antiblockierregelung in ihre erregte Stellung II gesteuert werden, so hat dies zur Folge, daß, sobald an einer der Radbremsen 11, 12, 14 und 16 eine Bremsdruckregelphase ausgelöst wird, das Bremspedal 66 - wegen der gleichzeitigen Absperrung des Primär-Ausgangsdruckraumes 32 und des Sekundär-Ausgangsdruckraumes 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 gegen die Bremsleitungen 26 bzw. 27 .des Vorderachsbremskreises 13, 32 bzw. des Hinterachsbremskreises 17, 33 - gleichsam "hart" wird, d.h. mit einer Steigerung der Pedalbetätigungskraft keine nennenswerte Vergrößerung des Pedalweges mehr verknüpft ist. Eine Steigerung der Pedalbetätigungskraft bewirkt jedoch weiterhin eine Steigerung des Steuerdruckes P_g, mit dem die Radbremsen 11, 12, 14 und 16 in Regelphasen des ABS beaufschlagbar sind.

Im folgenden wird anhand einiger als relevant zu beachtender Bremssituationen die Funktion der insoweit beschriebenen Bremsanlage 10 erläutert, wobei durch auf die Steuerelektronik 22 bezogene Funktionsangaben deren Aufbau mit umrissen sein soll, den der Fachmann aufgrund solcher Funktionsangaben mit gängigen technischen Mitteln realisieren kann.

Fehlerfreie Funktion der Bremsanlage 10 vorausgesetzt, arbeitet diese bei einer "normalen", d.h. ohne Aktivierung des ABS ablaufenden Bremsung wie folgt:

Die" mit der Pedalübersetzung auf den Druckstangen-Tauchkolben 67 übertragene, in Richtung des Pfeils 95 wirkende Betätigungskraft K₁ bewirkt, daß sich im Vordruckraum 58 ein Druck P aufbaut, der, unter Vernach-

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lässigung der Rückstellkraft der Feder 73 den Wert K₁ZF-hat, wobei mit F₃ ¹ die wirksame Querschnittsfläche des Druckstangen-Tauchkolbens 67 bezeichnet ist. Dadurch wird der Tauchkolben 39 des Primärkolbens 29 mit der in Richtung des Pfeils 116 wirkenden Kraft K_n = P .F-

2 ρ 3

beaufschlagt. Das Proportional-Regelventil 94 gibt einen Steuerdruck P_ ab, der größer ist als der Vordruck P und, dem Betrage nach, zwischen dem ■ Ausgangsdruck ~ des Speichers 92 und des

Vordruckes P liegt. Unter dem Einfluß des in dem

ringförmigen Steuerdruckraum 108 eingekoppelten Steuerdruckes Pg wird der Ringkolben 38 mit der ebenfalls in Richtung des Pfeils 116 wirkenden Kraft K~ beaufschlagt, deren Betrag durch die Beziehung

^K3 ⁼ <^F5 - ^F3> ^PS

geben ist. Dabei sei angenommen, daß die Kraft K-., mit der der Ringkolben 38 beaufschlagt wird, dem Betrage nach größer ist als die Kraft K₂, die auf den Tauchkolben 39 wirkt. Der Tauchkolben 39 des Primärkolbens 29 wird dann insgesamt mit der Kraft K₄ = K₂ + K₃ in Richtung des Pfeils 116 gedrängt, wobei sich der Ringkolben 38 an dem Anschlagflansch 76 des Tauchkolbens 39 abstützt. Der im Primär-Ausgangsdruckraum 32 sich aufbauende Ausgangsdruck P™ hat dann unter Vernachlässigung der Wirkung der Rückstellfedern 37 und 51 den Betrag K./F-. Derselbe Ausgangsdruck wird - wiederum unter Vernachlässigung der Wirkung der Rückstellfeder 52 - .in dem dem Hinterachsbremskreis 17 zugeordneten Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 aufgebaut. Die in den Vorderachsbremskreis 13 und den Hinter achsbremskreis 17 eingekoppelten Bremsdrücke P_T/A und P_(]/i sind dem Betätigungsweg des Bremspedals GG in fJi<-:;om

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Falle proportional. Tritt das ABS in Funktion, so werden die beiden Umschaltventile 113 und 114, angesteuert durch Ausgangssignale der Steuerelektronik"22, in ihre Funktionsstellung II gesteuert. Diese Umschaltung kann gleichzeitig erfolgen, mit der Folge, daß das Bremspedal 66 "hart" wird, sobald an irgendeiner der Fahrzeugbremsen 11, 12, 14 oder 16 die ABS-Regelung wirksam wird.

Die Ansteuerung der Umschaltventile 113 und 114 kann auch so gesteuert sein, daß zunächst nur dasjenige Umschaltventil 113 bzw. 114 umgeschaltet wird, an dessen Bremskreis 17 bzw. 13 die ABS-Regelung allein in Funktion getreten ist. Bei dieser Art der Ansteuerung der Umschal tventile 113 und 114 kann im nicht geregelten Bremskreis weiterhin Pedalweg-proportionaler Bremsdruck aufgebaut werden. Das Bremspedal 66 wird in diesem Falle erst dann vollkommen "hart", wenn die ABS-Regelung an beiden Bremskreisen aktiviert ist.

Je nachdem, welche Art der Pedalcharakteristik als Rückmeldung über den Funktionszustand der Bremsanlage 10 zweckmäßiger erscheint, kann die Ansteuerung der Umschal tventile 113 und 114 in der einen oder der anderen Weise realisiert sein.

Bei einem Ausfall der Hilfskraft, z.B. durch Ausfall des Druckspeichers 92 oder seiner Ladepumpe 89, erfaßbar durch ein hierfür charakteristisches Ausgangssignal des Druckschalters 93/ werden die den Umschaltventilen 113 und 114 zugeordneten Steuerausgange der Steuerelektronik 22 gesperrt, so daß dieUmschaltventile" 113 und 114 in ihrer Grundstellung I verbleiben und damit die Ausgangsdruckräume 33 und 32 des Tandem-Hauptzyiinders 28 '

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an die Brems leitungen 27 und 26 angeschlossen bleiben. Der Bremsdruckaufbau erfolgt jetzt allein durch die Verschiebung des Tauchkolbens 39 des Primärkolbens 29 unter der Wirkung der über den Druckstangen-Tauchkolben 67 eingekoppelten Pedalkraft K.. Wegen der, verglichen mit der Querschnittsfläche F~ des Primär-Ausgangsdruckraumes 32 kleineren Querschnittsfläche F, des Tauchkolbens 39 tritt bezüglich der für den Druckaufbau im Primär-Ausgangsdruckraum 32 und damit auch im Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 wirksamen Kraft eine übersetzung im Verhältnis F-/F-. ein, so daß - bei entsprechender Pedalwegverlängerung - trotz des Ausfalls der Hilfskraft günstig hohe Bremsdrücke P_VA und P_w7. erzeugt und mit allenfalls mäßig erhöhter Pedalkraft eine ähnliche hohe Abbremsung des Fahrzeuges erreichbar ist, wie im Falle Intakter Hilfskraftunterstützung.

Wenn die Hilfskraftunterstützung ausgefallen ist, wird das ABS abgeschaltet, z.B. um ein "Durchfallen" des Bremspedals 66 als Folge eines Leerregeins der Bremsen und der diesen zugeordneten Ausgangsdruckräume 32 und/oder 33, d.h. einen völligen Druckabfall im Zuge mehrerer aufeinanderfolgender Regelzyklen - Druckabbau- und Druckaufbauzyklen - zu vermeiden.

Bei einem Ausfall des Vorderachsbremskreises 13, 32, z.B. durch ein Leck in der Bremsleitung 26, erfaßbar., durch ein Ansprechen des dem Vorderachsbremskreis 13 zugeordneten Schwimmerschalters 109 wird das Umschaltventil 114 in der Grundstellung gehalten, damir sich der Druckspeicher 92 nicht über den schadhaften Vorderachsbremskreis entleeren kann. Entsprechendria fjilt :; Lnnq'.-inüß )> <:\ einem Ausfall des Hinterachsbremskrei^es 17, 33. bi<; ABS-Regelung kann für den jeweils noch intak-

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ten Bremskreis 17, 33 bzw. 13, 32 aufrechterhalten werden.

In weiterer Ausgestaltung der Bremsanlage 10 ist ein Weggeber 117 vorgesehen, der ein mit verschiedenen Stellungen des Ringkolbens 38 des Primärkolbens 29 eindeutig korreliertes elektrisches Ausgangssignal abgibt, das der Steuerelektronik 22 als Informations-Eingangssignal zugeführt ist. Dieser Weggeber 117 erzeugt in bevorzugter Gestaltung ein Analog-Spannungssignal, dessen Pegel mit zunehmender Verschiebung des Kolbens 38 in Richtung des Pfeils 116 stetig zunimmt. Er kann z.B. als Spannungsteiler ausgebildet sein, dessen Teilerverhältnis durch axiale Verschiebung eines Stößels 118, der sich radial an der konischen äußeren Mantelfläche 119 des die beiden Kolbenflansche 44 und 46 des Ringkolbens 38 miteinander verbundenden Zwischenstücks 45 abstützt, stetig verändert wird, überschreitet der Ausgangssignalpegel des Weggebers 117 einen im Rahmen der elektronischen Steuereinheit 22 vorgebbaren oder fest vorgegebenen Schwellenwert, so erzeugt diese Ausgangssignale, durch die die beiden Umschaltventile 113 und 114, unabhängig von einer Aktivierung der ABS-Regelung in die Funktionsstellungen II gesteuert und die Ausgangsdruckräume 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders gegen die Bremsleitungen 26 und 27 abgesperrt werden..Dadurch wird gewährleistet, daß in den Ausgangsdruckräumen 32 " und 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 im Falle eines Ausfalles der Hilfsdruckquelle 89, 92 stets noch ein genügendes Bremsflüssigkeitsvolumen vorhanden ist, um durch eine - allein fußkraftgesteuerte - Betätigung der Bremsanlage 10 eine den gesetzlichen Mindestanforderungen

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genügende Abbremsung des Fahrzeuges erzielen zu können.

Wäre der Weggeber 117 mit der geschilderten Funktion nicht vorhanden, dann könnte die beispielhaft erläuterte nachfolgend geschilderte Bremssituation in eine Situation erheblicher. Gefahr einmünden:

In einer ersten Phase einer Bremsung, in der das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit hohem Kraftschlußbeiwert zwischen dieser und den gebremsten Fahrzeugrädern fährt, werde das Bremspedal 66 mit hoher Pedalkraft niedergedrückt, wobei ein erheblicher Teil des in den Ausgangsdruckräumen 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders enthaltenen Bremsflüssigkeitsvolumens von den Radbremszylindern und den zu diesen führenden Bremsleitungen aufgenommen wird, die ABS-Regelung jedoch .nicht wirksam wird. Gelangt nunmehr - während die Bremsung noch andauert - das Fahrzeug auf einen Bereich der Fahrbahn mit niedrigem Kraftschluß beiwert, so setzt die ABS-Regelung ein, wobei deren Druckabbauphasen so lange andauern können, bis die Radbremszylinder - und die Ausgangsdruckräume 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders - praktisch drucklos geworden sind. Fällt in dieser Situation der Druckspeicher 92 aus, d.h. wird dieser selbst drucklos, so kann, wenn anschließend das Fahrzeug wieder auf einen Bereich der Straße mit hohem Kraftschlußbeiwert gelangt, wobei die ABS-Regelung wieder außer Funktion gesetzt wird, in den Radbremszylindern kein nennenswerter Bremsdruck mehr aufgebaut werden, da in den Ausgangsdruckräumen 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 keinerlei "Reserve-

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Bremsflussigkeitsvolumen" mehr vorhanden ist, das in die Bremskreise 13 und 17 gedrückt werden könnte. Eine derartige Situation wird bei der Bremsanlage 10 durch die kolbenwegabhängxge Absperrung der Ausgangsdruckräume 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 zuverlässig vermieden.

Zur weiteren Sicherung einer situationsgerechten Funktion der Bremsanlage 10 ist ein weiterer Weggeber 123 vorgesehen, mit dem die Stellung des Bremspedals 66 überwachbar ist. Dieser weitere Weggeber 123 erzeugt der elektronischen Steuereinheit 22 als Eingaben zugeleitete Spannungs-Ausgangssignale, deren Pegel mit der Bremspedalstellung variiert und zu den mit verschiedenen Stellungen des Bremspedals 66 verknüpften Erwartungswerten der Bremskraft proportional ist. Das Ausgangssignal des weiteren Weggebers 123 ist ein unmittelbares Maß für den Verschiebeweg des Druckstangen-Tauchkolbens 67 und damit auch für denjenigen des Tauchkolbens 39 des Primärkolbens 29. Es ist auch ein mittelbares Maß für den Verschiebeweg des Ringkolbens 38 des Primär- ■ kolbens 29, vorausgesetzt, daß die Verschiebung des Tauchkolbens 39 aus seiner Mitnahme durch den Ringkolben 38 resultiert, falls der unmittelbar die Stellung des Ringkolbens 38 überwachende Weggeber 117 ausgefallen sein sollte, die Bremsanlage 10 im übrigen aber in vollem Umfang funktionsbereit ist, kann somit das Ausgangssignal des die Pedalstellung überwachenden Weggebers 123 zur zweckgerechten Ansteuerung der Umschaltventile 113 und 114 ausgenutzt werden.

Darüber hinaus können aus einer durch die elektronische

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Steuereinheit 22 vermittelten Verarbeitung der Stellungs-Informations-Ausgangssignale der beiden Weggeber und 123, z.B. durch Vergleich dieser Ausgangssignale miteinander und/oder mit gespeicherten Vergleichswerten zumindest die folgenden Überwachungsfunktionen erzielt werden:

1. Dichtigkeit des dem Vorderachsbremskreis 13, 32 zugeordneten Umschaltventils 114 in dessen erregter Stellung II:

Mit einer Ansteuerung des Umschaltventils 114 in dessen erregte Stellung II ist, bezogen auf die dargestellte Grundstellung des Primärkolbens 29 und in Richtung des Pfeils 116 gesehen, stets eine vorgeschobene Stellung des Ringkolbens 38 verknüpft, unabhängig davon, ob die Ansteuerung des Umschaltventils 114 durch den Einsatz der ABS-Regelung oder durch das Erreichen des Höchst-Verschiebeweges des Ringkolbens 38 erfolgt ist. Ordnungsgemäße Funktion der Bremsanlage 10 sowie Aufrechterhaltung der auf das Bremspedal 66 wirkenden Betätigungskraft vorausgesetzt, bleibt der Ringkolben 38 in der bei Ansteuerung des Umschaltventils 114 eingenommenen Stellung stehen, da hiernach weder aus den Ausgangs-Druckräumen 32 und 33 des Tandem-HauptZylinders 28 noch aus dem Steuerdruckraum 108 desselben Bremsflüssigkeit entweichen kann. Ist jedoch das dem Vorderachsbremskreis 13, 32 zugeordnete Umschaltventil 114 in seiner erregten Stellung II undicht, so hat dies zur Folge, daß Bremsflüssigkeit aus dem Steuerdruckraum 108 entweichen kann. Unter dem Einfluß des im Primär-

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Ausgangsdruckraum 3 2 herrschenden Druckes wird in diesem Falle der Ringkolben 38 mehr und mehr in seine Grundsteilung zurückverschoben, während der Tauchkolben 39 sich in P.ichtung des Pfeils 116 zunehmend weiterbewegt. Aus den für gegensinnige Bewegungen des Ringkolbens 38 und des Tauchkolbens 39 des Primärkolbens 29 charakteristischen Änderungen der Ausgangssignale der beiden Weggeber 117 und 123 erkennt die elektronische Steuereinheit 22 eindeutig, daß das umschaltventil 114 undicht ist und erzeugt ein dafür charakteristisches Anzeige- bzw. Warnsignal. Mit diesem Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit kann auch das Zurückschalten des Umschaltventils 114. in dessen Grundstellung I gesteuert v/erden.

2. Undichtigkeit des dem Hinterachsbremskreis 17, 33 zugeordneten Umschaltventils 113 in dessen Grundstellung II:

Unter den vorstehend unter 1. genannten Voraussetzungen wirkt sich eine Undichtigkeit dieses Umschaltventils 113 in seiner erregten Stellung II dahingehend aus, daß Bremsflüssigkeit aus dem Sekundär-Äusgangsdruckraum 33- entweichen kann. Dadurch bewegen sich der Sekundärkolben 31 und der Primärkolben 29 insgesamt, d.h. sowohl dessen Ringkolben 38 als auch dessen Tauchkolben 39 in Richtung des Pfeils 116 weiter, und die elektronische-Steuereinheit 22 erkennt aus der hiermit verknüpften gleichsinnigen Änderung der Ausgangssignale der Weggeber 117 und 123 eindeutig den Zustand der Undichtigkeit des Umschaltventils 113 und erzeugt ein hierfür charakteristisches Anzeige

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bzw. Warnsignal, das wiederum zur Umsteuerung des Umschaltventils 113 in dessen Grundstellung ausgenutzt werden kann.

Es versteht sich, daß aie vorstehend erläuterten Überwachungsfunktionen nur für Betriebszustände der Bremsanlage 10 von Bedeutung sind, in denen die ABS-Regelung aktiviert ist, und daß mit dem Zurückschalten der Umschaltventile 113 und 114 in deren Grundstellung am jeweiligen Bremskreis 17 bzw. 13 auf die ABS-Funktion verzichtet wird.

Zur weiteren Verbesserung der Funktionssicherheit der Bremsanlage 10 ist ein weiteres, speziell als 2/2-Wege-Magnetventil ausgebildetes Umschaltventil 124 vorgesehen, in dessen Grundstellung I der durch den Ringkolben 38 begrenzte Ringraum 86 über den Ausgleichszweig 84 mit dem Vorratsbehälter 24 kommunizierend verbunden ist, und in dessen erregter Stellung II dieser Ringraum 86 gegen den Vorratsbehälter 24 abgesperrt ist. Durch diese ventilgesteuerte Absperrung des Ringraumes 36 wird vermieden, daß sich im Verlauf eines Br ems Vorganges der" Ringkolben 33 im Falle einer Schadhaftigkeit der Ringdichtung 49 seines größeren Kolbenflansches 46 und/oder der Ringdichtung 59, mit denen der Tauchkolben 3 9 des Primärkolbens 29 in der Zwischenwandbohrung 42 des Zylindergehäuses 36 abgedichtet ist, in seine Grundstellung zurückbewegen kann. Der vorstehe: erwähnte Schadenfall der Richdichtungen 4 9 und/oder 5S kann durch logische Verknüpfung der Weg- bzw. Stellungssignale der Weggeber 117 und 123 sowie des Drucksensors 93 erkannt werden, der in diesem Zusammenhang als Anale Druckgeber vorausgesetzt ist. Mittels dieser Sensoren 1' und 123 sowie 93 ist der Richqdichtungsschaden :uverlai feststellbar. In diesem I-'ail wird von dor elektronische' Steuereinheit 22 ein An-; '.-..u-nFr-; i qjvi-i-"'Tür Ία:; tJm:;ch-i L t:v?:·" til 124 erzeugt, durch Ί·-::- άί(.-:,<-^ J-y d.i>- :j[^.-n :;i <·. I lun'i

geschaltet wird. '{,-.

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Im Ergebnis wird erreicht, daß bei einem Speicherausfall ein ausreichend großer Rest-Verschiebeweg des Tauchkolbens 39 zur Verfügung steht, um eine hinreichende Abbremsung des Fahrzeuges zu erzielen, und daß der Tauchkolben auf einen, verglichen mit der Querschnittsfläche F„ der dem Vorderachsbremskreis zugeordneten Tandem-Hauptzylinderstufe 37, niedrigen Querschnitt F₃ ausgelegt sein kann, der bei einem Ausfall der Hilfskraftunterstützung ein günstig hohes Übersetzungsverhältnis F₂/F- ergibt, wenn zur Erzeugung der Bremsdrücke P_VA und P„_A nur noch die Pedalkraft zur Verfügung steht.

Die in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten wiederum ausdrücklich verwiesen sei, als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellte Bremsanlage 20 besteht, aus der . anhand der Fig. 1 ausführlich erläuterten Grundeinheit, zu deren Beschreibung einschließlich des dem Hinterachsbremskreis 17, 33 zugeordneten ersten Umschaltventils 113 auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile verwiesen sei. In weiterer baulicher Übereinstimmung mit der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 sind auch bei der Bremsanlage 20 gemäß Fig. 2 ein Weggeber 117, mit dem die Stellung des Ringkolbens 38 des Primärkolbens 29 des Tandem-Hauptzylinders überwachbar ist, sowie ein Weggeber 123 vorgesehen, mit dem unmittelbar die Stellung des Bremspedals 66 und - mittelbar - die Stellungen des Druckstangen-Tauchkolbens 67 sowie des Tauchkolbens 39 des Primärkolbens 29 des Tandem-Hauptzylinders 28 erfaßbar sind.

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Bauliche und funktioneile Unterschiede der Bremsanlage 20 gegenüber der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 sind im wesentlichen auf die Gestaltung und Funktion eines dem Vorderachsbremskreis 13, 32 zugeordneten zweiten Umschaltventils 214 und die Auslegung der elektronischen Steuereinheit 222 beschränkt, die aus der Verarbeitung der Kolbenstellungs-charakteristischen Ausgangssignale der Weggeber 117 und 123 bzw. der im Rahmen des ABS erzeugten, für den Bewegungszustand der Fahrzeugräder charakteristischen Ausgangssignale nicht dargestellter Raddrehzahlfühler, die für die Ansteuerung der Umschalt ventile 113 und 214 ausgenutzten Steuer-Ausgangssignale erzeugt. Durch die Beschreibung von Funktionen der im Rahmen der Bremsanlage 20 vorgesehenen elektronischen Steuereinheit 222 soll auch wieder deren Aufbau als hinreichend geschildert angesehen werden, der hiernach mit gängigen Mitteln der elektronischen Schaltungstechnik realisierbar ist.

Bei der Bremsanlage 20 ist der Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders über die Bremsleitung 26 direkt und ständig an die zu den Bremsdruck-Regelventilen 18 und 19 des Vorderachsbremskreises 13, 32 führende Bremsleitung 26 angeschlossen.

Das zweite Umschaltventil 214 ist als 4/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, das in seiner mit der Grundstellung verknüpften Funktionsstellung I dargestellt ist. In dieser, bei einer normalen, d.h. ohne ABS-Regelung ablaufenden Bremsung eingenommenen Grundstellung ist der Steuerdruckausgang 104 des Proportionalregelventils 94 über einen Durchflußpfad 126 des zweiten Umschaltventils 214 an den Steuerdruckraum V>'<> 'U--; Tori'J^rn-ΐΐ.τιρΐ -

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zylinders 28 angeschlossen. In der erregten Stellung II des zweiten Umschaltventils 214 ist über einen ersten in dieser Funktionsstellung freigegebenen Durchflußpfad 127 die Bremsleitung 26 und damit auch der Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders 28 an den Druckausgang 104 des Proportional-Regelventils 94 angeschlossen und über einen zweiten, in der erregten Stellung des zweiten umschaltventils 214 freigegebenen Durchflußpfad 128 der Steuerdruckraum 108 über einen Rücklaufleitungszweig 129 mit der dritten Kammer 83 des Vorratsbehälters 24 kommunizierend verbunden.

In spezieller Auslegung der elektronischen Steuereinheit 222 der Bremsanlage 20 ist diese auf die folgende Funktionsweise "programmiert":

Bei einer normalen Bremsung bleiben die beiden Schaltventile 113 und 214, zunächst jedenfalls, in ihren jeweiligen Grundstellungen I, Es sei wiederum vorausgesetzt, daß der die Stellung des Ringkolbens 38 überwachende Weggeber 117 und der die Stellung des Bremspedals 66 überwachende Weggeber 123 jeweils ein Spannungs-Ausgangssignal erzeugen, deren Pegel mit zunehmender Verschiebung des Ringkolbens 38 bzw. des Tauchkolbens 39 des Primärkolbens 29 in Richtung des Pfeils anwachsen.

Wird im Verlauf dieser Bremsung die Pedalkraft so weit gesteigert, daß der Pegel U_R des die Ringkolbensteilung überwachenden Weggebers 117 einen Schwellenwert Unerreicht bzw. übersteigt, der einer mit einer etwa 80 bis 90 %igen Ausnutzung des maximalen Pedalweges verknüpften

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Vorschubstellung des Ringkolbens 38 entspricht, so erzeugt die elektronische Steuereinheit Steuersignale, durch die die beiden Umschaltventile 113 und 214 in ihre erregte Stellung II gesteuert werden. Dadurch werden sowohl die Radbremsen 11 und 12 des Vorderachsbremskreises als auch die Radbremsen 14 und 16 des Hinterachsbremskreises auf dynamische Druckbeaufschlagung umgeschaltet, d.h. direkt an den Druckausgang 104 des Proportional-Regelventils 94 angeschlossen. Gleichzeitig wird der Ausgangsdruck des Proportional-Regelventils 94 in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders eingekoppelt und der Steuerdruckraum durch Anschluß an den Rücklaufleitungszweig 129 über den Strömungspfad 128 druckentlastet. Der Primärkolben

29 wird durch diese Druckbeaufschlagung in Richtung auf seine Grundstellung zurückgeschoben., desgleichen das Bremspedal 66. Die Ansteuerung der beiden Umschaltventile 113 und 214 wird nicht so lange aufrechterhalten, bis der Primärkolben 29 insgesamt in seine Grundstellung zurückgelangt ist, sondern nur für eine kurze, z.B. durch im Rahmen der elektronischen Steuereinheit 222 vorgesehene abfallverzögerte Zeitverzögerungsglieder definierte Zeitspanne, so daß der" Primärk'oiiJsn 29. bzw. das Bremspedal 66 allenfalls um z.B. 10 bis 20 % ihres maximalen Hubes zurückgedrängt werden. Durch diese Art der Ansteuerung der Umschaltventile 113 und 214 wird gleichsam die Grenze der im statischen Betrieb der beiden Bremskreise 13, 32 und 17, 33 erreichbaren Bremskräfte gesetzt und sichergestellt, daß in den Ausgangsdruckräumen 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 stets ein hinreichendes Bremsflüssigkeitsvolumen eingeschlossen ist, das bei einem Ausfall der Hilfsdruckquelle 89, 92

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und dadurch ausgelöster Zurückschaltung der Umschaltventile 113 und 214 in deren Grundstellungen I im statischen, d.h. allein pedalkraftgesteuerten Betrieb des Tandem-Hauptzylinders 28 eine Bremsung mit hinreichender Mindestverzögerung noch ermöglicht.

Wird im Verlauf einer Bremsung die ABS-Regelung aktiviert, so wird mit dem Einsetzen der Regelung, unabhängig davon, ob diese zuerst am Vorderachsbremskreis 13 oder am Hinterachsbremskreis 17 einsetzt, das dem Hinterachsbremskreis 17, 33 zugeordnete Umschaltventil 113 in dessen erregte Stellung II gesteuert. Im Hinterachsbremskreis 17 ablaufende Druckabbauphasen der ABS-Regelung können dann nicht mehr zu einer Abnahme des im Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 eingeschlossenen Bremsflüssigkeitsvolumens führen.

Mit dem Einsetzen der ABS-Regelung wird in der elektronischen Steuereinheit 222 die für die Momentanstellung des Bremspedals 66 charakteristische, mittels des Pedalstellungsgebers 123 fortlaufend erfaßte Information gespeichert und im weiteren Verlauf als eine erste Vergleichsgröße ausgenutzt, mit der die mittels des Pedalstellungsgebers 123 gewonnene Pedalstellungsinformation fortlaufend verglichen wird. Als zweite Vergleichsgröße für die mittels des Pedalstellungsgebers 123 gewonnene Pedalstellungsinformation bildet die elektronische Steuereinheit 222 intern einen zweiten Vergleichswert der, verglichen mit der Pedalstellung, bei der die Regelung eingesetzt hat, einem etwas größeren Pedalweg entspricht, wobei die Differenz der beiden Vergleichsgrößen z.B. einer Pedalstellungsänderung von 5 bis 10 % des maximalen Pedalweges entspreche. Tritt

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durch einen ABS-Regelzyklus am Vorderachsbremskreis 13, 32, der noch mit statischer Druckbeaufschlagung betrieben wird, eine Verminderung des im Primär-Ausgangsdruckraum 32 eingeschlossenen Bremsflüssigkeitsvolumens auf -"als Folge einer Druckabbauphase der ABS-Regelung - wodurch der Primärkolben 29 in Richtung des Pfeils 116 verschoben wird und das Bremspedal 6 6 im Sinne einer Vergrößerung seines bis dahin erreichten Pedalweges "nachgibt", so wird, sobald die nunmehr eingenommene Pedalstellung dem zweiten - größeren - in der elektronischen Steuereinheit 222 gespeicherten Vergleich^ wert entspricht, auch das zweite Umschaltventil 214 in ' seine erregte Stellung II gesteuert und dadurch auch der Vorderachsbremskreis 13, 32 auf dynamischen Betrieb umgeschaltet. Durch die damit verknüpfte- Beaufschlagung des Primär-Ausgangsdruckraumes 32 mit dem Ausgangsdruck des Proportional-Regelventils 94 und die gleichzeitige Druckentlastung des Ringraumes 108 des Tandem-Hauptzylinders werden der Primärkolben 29 und mit diesem das Bremspedal 66, wie vorstehend anhand eines normalen Bremsvorganges erläutert, wieder in Richtung auf ihre jeweiligen Grundstellungen zurückgeschoben. Die Ansteuerung des zweiten Umschaltventils 214 wird wieder aufgehoben, sobald die Pedalstellung wieder dem ersten Vergleichswert entspricht, der die Momentanstellung des Bremspedals 66 bei Einsetzen der ABS-Regelung charakterisiert.

Solange die ABS-Regelung aktiviert ist, werden durch Druckabbauphasen, die am Vorderachsbremskreis 13, 32 ablaufen, pulsierende Bewegungen des Bremspedals 66 ausgelost, die dem Fahrer r. ir.nf 'Λ I 1 i'j '.i'jri-i! i ·: i «■» «·?ι,

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daß die Regelung in Funktion ist. Dabei wird im Rahmen eines jeden Regelspiels so viel Bremsflüssigkeit in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders nachgespeist, wie in einer vorausgegangenen Druckabbauphase abgelassen worden ist. Es bleiben somit sowohl im Primär-Ausgangsdruckraum 32 als auch im Sekundär-Ausgangsdruckraum 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 Bremsflüssigkeits-Mindestvolumina eingeschlossen, die, falls die Hilfsdruckquelle 89, 92 ausfallen sollte, statische Bremsungen mit hinreichender Bremsverzögerung ermöglichen.

Am Ende einer ABS-Regelphase werden -die für die zweck- · gerechte Ansteuerung des zweiten Umschaltventils 214 ausgenutzten Schwellenwerte jeweils wieder gelöscht, desgleichen, wenn sich das Bremspedal 66 in unmittelbarer Nähe seiner Lösestellung befindet.

Tritt im Verlauf einer ABS-Regelphase im Primärkreis 13, 32 des Tandem-Hauptzylinders ein Leck auf, mit der Folge, daß der Speicher 92 ständig nachgeladen werden muß, so wird dies durch Ansprechen des der dritten Kammer 83 des Vorratsbehälters 24 zugeordneten Schwimmerschalters 112 und das Ansprechen des den Speicherdruck überwachenden Druckschalters 93 erkannt und die Ansteuerung des zweiten ümschaltventils 214 aufgehoben. Dadurch wird ein weiteres Entleeren des Druckspeichers 92 über das Leck vermieden, wobei der Druckspeicher 92 mit dem in der Kammer 83 enthaltenen restlichen Bremsflüssigkeitsvolumen wieder auf seinen normalen Ausgangsdruck aufgeladen werden kann. Für den in diesem Falle funktionsfähig verbleibenden sekundären Bremskreis 17, 33 des Tandem-Hauptzylinders 28 steht die Hilfskraft-

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Unterstützung weiterhin zur Verfügung und es kann an diesem Bremskreis auch weiterhin die ABS-Regelfunktion aufrechterhalten werden.

Durch Vorgabe verschiedener Vergleichsgrößendifferenzen für den ABS-Regelbetrieb können - allein durch entsprechende Programmierung der elektronischen Steuereinheit entsprechend verschiedene Pedalkraft/Pedalweg-Charakteristiken erzielt werden, anhand derer der Fahrer den jeweiligen Funktionszustand der Bremsanlage 20 zuverlässig erkennt. Zur Erzielung der vorstehend erläuterten Steuerfunktionen genügt es grundsätzlich, wenn nur ein Weggeber 117 oder 123 vorgesehen ist, der ein mit der KolbenverSchiebung bzw. dem Pedalweg monoton korreliertes Ausgangssignal erzeugt. Eine redundante Verwendung zweier, voneinander unabhängiger Weggeber 117 und 123 ist jedoch aus Sicherheitsgründen zweckmäßig.

Auch bei der in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellten, erfindungsgemäßen Bremsanlage 30 ist wiederum die nach Aufbau und Funktion anhand der Fig. 1 und 2 bereits ausführlich erläuterte elektrohydraulische Grundeinheit vorhanden, die einen hilfskraftunterstützten Tandem-Hauptzylinder 28, den Druckspeicher 92 mit Speicher-Ladeeinrichtung, das Proportional-Regelventil 94, das erste Umschaltventil 113 sowie das hydraulische Stellglied 18, 19, 23 des ABS umfaßt.

Die Bremsanlage 30 unterscheidet sich von den anhand den Fig. 1 und 2 erläuterten im wesentlichen dadurch, daß die ABS-Regelung am Vorderachsbremskreis 13, 32

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nach dem Rückförderprinzip arbeitet, wobei, wenn die Regelung anspricht, genau diejenige Bremsflüssigkeitsmenge in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders zurückgepumpt wird, die in einer Druckabbau-Regelphase der ABS-Regelung aus dem oder den geregelten Radbremszylinder(n) abgelassen worden ist. In Verbindung mit der für den ABS-Regelbetrieb vorgesehenen Umschaltung des Hinterachsbremskreises 17, 33 auf dynamischen Betrieb wird dadurch insgesamt wieder gewährleistet, daß in den Ausgangsdruckräumen 32 und 33 des Tandem-Hauptzylinders stets ein für eine Notbremsung ausreichendes Bremsflussigkeitsvolumen enthalten ist.

Durch diese Betriebsweise der Bremsanlage 30 bedingte bauliche Unterschiede zu den vorstehend erläuterten Bremsanlagen 10 bzw. 20 sind die folgenden:

Es ist ein in das Gehäuse 36 des Tandem-Hauptzylinders integrierter, als Niederdruckspeicher ausgebildeter Bremsflüssigkeitsspeicher 131 vorgesehen, der in einer Druckabbauphase der ABS-Regelung aus dem Vorderachsbremskreis 13 abgelassene Bremsflüssigkeit im Sinne einer Zwischenspeicherung aufzunehmen vermag, bevor diese in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem- . Hauptzylinders 28 zurückgepumpt wird.

Die zur Aufladung des Druckspeichers 92 benutzte Hydraulikpumpe 389 ist als Zweikreispumpe ausgebildet, deren erster Kreis 89', wie anhand der Fig. 1 erläutert, zur Aufladung des Druckspeichers und deren zweiter Kreis 89" als Rückförderpumpe für das Zurückpumpen der vom Bremsflüssigkeits-Zwischenspeicher 131 aufgenommene Bremsflüssigkeit in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tan-

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dem-Hauptzylinders ausgenutzt sind. Als Zweikreispumpe 389 kann beispielsweise die bei einem konventionellen, nach dem Rückförderprinzip arbeitenden ABS vorgesehene, elektrisch angetriebene Freikolben-Rückförderpumpe eingesetzt werden. Ein im Rahmen des Speicher-Ladekreises 89', 91, 92 vorgesehenes, mit dem Ausgangsdruck des Druckspeichers 92 angesteuertes Umschaltventil 132 hat lediglich den Zweck, bei aufgeladenem Druckspeicher 92 einen Strömungspfad freizugeben, über den der erste Kreis 89' der Pumpe 389 direkt an die dritte Kammer 83 des Vorratsbehälters 24 angeschlossen ist, damit die Pumpe in ihrem ersten Ausgangskreis 89' nicht gegen hohen Gegendruck arbeiten muß.

Die im Rahmen der Bremsanlage 30 in Anpassung an deren Funktion vorgesehene spezielle Gestaltung der elektronischen Steuereinheit 322 soll wiederum durch die diesbezüglichen Funktionsangaben umrissen sein.

Für die Bremsanlage 30 charakteristische und vorteilhafte funktioneile Eigenschaften sind zumindest die folgenden:

Bei einem Ausfall des Druckspeichers, erkennbar durch ein dafür charakteristisches Ausgangssignal des Druckschalters 93 und/oder durch das Ansprechen des Schwimmerschalters 112 auf das Absinken des Bremsflüssigkeitsniveaus in der dem Speicher-Ladekreis zugeordneten dritten Kammer 83 des Vorratsbehälters 24, wird der Steuerausgan.g der elektronischen Steuereinheit 322, über den das Umschaltventil 113 ansteuerbar ist, gesperrt, so daß dieses, falls es angesteuert war, in seine dargestellte

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Grundstellung zurückfällt. Zwar entfällt jetzt die 'Hilfs-. kraftunterstützung, es kann jedoch - durch pedalgesteuerte Verschiebung des Tauchkolbens 39 des Primärkolbens 29 weiterhin in beiden Bremskreisen 13, 32 und -17, 33 Bremsdruck in hinreichendem Maße aufgebaut werden. Funktionsfähigkeit der Rückförderpumpe 389 vorausgesetzt, bleibt am Vorderachsbremskreis 13, 32 die ABS-Regelungsfunktion vollständig erhalten und, mit der Einschränkung, daß Bremsdruck zwar noch gehalten und abgebaut, nicht jedoch mehr aufgebaut werden kann, auch am Hinterachsbremskreis 17, 33. Zwar kommt im Verlauf einiger Druckabbau-Regelspiele der Sekundärkolben 31 des Tandem-Hauptzylinders zur Anlage an dessen Stirnwand 53, mit der Folge, daß im Hinterachsbremskreis 17, 33 keine Steigerung der Bremswirkung mehr erreicht werden kann, jedoch kommt es niemals zu einem Blockieren der Hinterachse.

Bei einem Ausfall des Vorderachsbremskreises, erkennbar durch das Ausgangssignal des Schwimmerschalters 109, der auf ein Absinken des Bremsflüssigkeitsspiegels in der dem Vorderachsbremskreis zugeordneten Kammer 78 des Vorratsbehälters 24 anspricht, kann über den Hinterachsbremskreis weiterhin mit Hilfskraftunterstützung Bremsdruck aufgebaut werden. Die ABS-Regelungsfunktion für den Hinterachsbremskreis 17, 33 bleibt erhalten. ·

Bei einem Ausfall des Hinterachsbremskreises 17, 33, erkennbar durch das Ansprechen des Schwimmerschalters 111, der den Bremsflüssigkeitsspiegel in der dem Hinterachsbremskreis zugeordneten zweiten Kammer 82 des Vorratsbehälters 24 überwacht, wird wiederum der Steueraus-

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gang der elektronischen Steuereinheit 322 gesperrt, über den das Schaltventil 113 ansteuerbar ist, so daß dieses in seiner Grundstellung verbleibt bzw. in diese zurückfällt. Die Hilfskraftunterstütz.ung bleibt für den Vorderachsbremskreis 13, 32 wirksam, desgleichen die ABS-Regelung.

Die Möglichkeit eines Ausfalls der Zweikreispumpe 389 kann im. Rahmen der Bremsanlage 30, je nachdem, ob in diesem Falle einer - beschränkten - Aufrechterhaltung der ABS-Regelungsfunktion oder der Hilfskraftunterstützung der Vorzug gegeben wird, alternativ wie folgt berücksichtigt werden, wobei natürlich vorausgesetzt werden muß, daß eine die Funktion der Pumpe 389 überwachende Sicherheitsschaltung vorhanden ist, die ein für den Pumpenausfall charakteristisches Fehlfunktions-Anzeigesignal erzeugt.

1. Bei einem Ausfall der Pumpe 389 wird das Umschaltventil 113 in seine erregte Stellung gesteuert. In diesem Falle kann an der Hinterachse die ABS-Regelfunktion so lange aufrechterhalten werden, bis der Druckspeicher 92 erschöpft ist. Dasselbe gilt für die Hilfskraftunterstützung.

2. Bei einer Fehlfunktion der Pumpe 389 wird das Umschal+., ventil 113 in seine Grundstellung zurückgesteuert. In diesem Falle kann - unter Verzicht auf die ABS-Druckaufbaufunktion, jedoch unter Aufrechterhaltung der AB Druckabbaufunktion im Sekundärbremskreis 17 (an der Hinterachse) - noch relativ lange mit wirksamer Hilfs kraftunterStützung gebremst werden, da der "Druckverbrauch" im Proportional-Regelventil 94 gering ist. Wegen des Ausfalls der Pumpe 389 entfällt natürlich auch im Primärbremskreis 13 (an der Vorderachse) die ABS-Druckaufbaufunktion, und die ABS-DruckabbaufunktJo^

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ist durch die Aufnahmekapazität des Zwischenspeichers 131 beschränkt.

Die in der Fig. 4, auf deren Einzelheiten wiederum ausdrücklich verwiesen sei, als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellte Bremsanlage 40 ist hinsichtlich ihres grundsätzlichen Aufbaues und ihrer funktioneilen Eigenschaften zur Bremsanlage 30 gemäß Fig. 3 völlig analog, so daß insoweit auf deren Beschreibung verwiesen werden ' kann. Bauliche Einzelheiten, durch die sich die Bremsanlage 40 gemäß Fig. 4 von der Bremsanlage 30 gemäß Fig. 3 unterscheidet, sind lediglich die folgenden:

Für die Hilfsdruckquelle 89, 92 ist wieder derselbe Aufbau vorgesehen, wie anhand der" Fig. 1 erläutert. Im Rahmen des Vorderachsbremskreises 13, 32, der im ABS-Regelungsbetrieb nach dem Rückförderprinzip geregelt wird, ist als Rückförderpumpe', die von dem Zwischenspeicher 131 aus dem Vorderachsbremskreis 13 in einer Druckabbau-Regelphase aufgenommenen Bremsflüssigkeit in den Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders 28 zurückfördert, eine speziell gestaltete Kolbenpumpe 4 89 vorgesehen, die in raumsparender Anordnung in das Gehäuse 36 des Tandem-Hauptzylinders integriert ist. Der sowohl als Ansaug'- wie auch als Ausgangsdruckraum wirkende Arbeitsraum 133 ist über ein durch relativ höheren Druck im Bremsflüssigkeitsspeicher 131 in Öffnungsrichtung beaufschlagtes Rückschlagventil 134, das durch relativ höheren Druck im Arbeitsraum. 133 in Sperrichtung beaufschlagt ist, an den Druckspeicher 131 angeschlossen und über ein Rückschlagventil 136, das durch hohen Druck im Arbeitsraum 133 des Kolbenventils 489 in Öffnungsrichtung und durch

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relativ höheren Druck im Primär-Ausgangsdruckraum 32 des Tandem-Hauptzylinders in Sperrichtung beaufschlagt ist, an diesen angeschlossen. Der Antrieb des Pumpenkolbens 137 erfolgt mittels eines Kolbens 138, dessen Antriebsraum 139 mittels eines periodisch umgesteuerten Umschaltventils 142 alternierend mit dem - hohen - Ausgangsdruck des Druckspeichers 92 beaufschlagt bzw. mit dem - auf dem niedrigen Umgebungsdruck befindlichen 7 Vorratsbehälter 24 verbunden ist, wobei der dem Arbeitsraum 139 gegenüberliegende Ausgleichsraum 141 des Antriebskolbens 138 mit dem Vorratsbehälter 24 verbunden ist.

Die periodische Umsteuerung des Umschaltventils 142 kann z.B. mittels eines mechanisch angetriebenen Ex-•zenters erfolgen, dessen Antrieb vom Fahrzeugmotor abgeleitet ist. Alternativ kann das Umschaltventil 142 als periodisch angesteuertes Magnetventil ausgebildet sein.

Der besondere Vorteil der Verwendung einer Kolbenpumpe 489 als Rückförderpumpe besteht darin, daß zu deren Antrieb der Ausgangsdruck einer beliebigen, am Fahrzeug vorhandenen hydraulischen Druckquelle ausgenutzt werden kann, sofern diese ein hinreichend großen Ausgangsdruckniveau hat. Günstig dabei ist, daß praktisch nur eine einzige Druckleitung von dieser Hilfsdruckquelle zu dem den Betrieb der Rückförderpumpe 489 steuernden Umschaltventil 142 geführt werden muß.

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Claims

Daimler-Benz Daim 15 173/4

Aktiengesellschaft 15 11 1983

Stuttgart 60

Patentansprüche

ί 1.)Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für Straßenfahrzeuge, die mit einem Antiblockiersystem kombiniert ist und mit hydraulischer Hilfskraftunterstützung .arbeitet, mit einer einen definierten hohen Ausgangsdruck bereitstellenden Hilfsdruckquelle, an die der Druckversorgungseingang eines Porportional-Regelventils angeschlossen ist, das an seinem Druckausgang, einen pedalkraftproportionalen Steuerausgangsdruck liefert,· mit dem eine Arbeitsfläche eines Tandem-Hauptzylinderkolbens beaufschlagbar ist, durch dessen Verschiebung ein Bremsdruckaufbau in mindestens einem der Ausgangsdruckräume·des Tandem-Hauptzylinders resultiert, an die je einer der beiden Bremskreise des Fahrzeuges angeschlossen ist, wobei der Tandem-Hauptzylinder als Stufenzylinder ausgebildet ist, dessen Primärkolben die größere wirksame Querschnittsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Primär-Ausgangsdruckraum (32) des Tandem-Hauptzylin-

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ders· (28) einseitig begrenzende Primärkolben (29) einen gegen die den Primär-Ausgangsdruckraum (32) begrenzende Bohrungsstufe (37) abgedichteten Ringkolben (38) und einen in einer zentralen Bohrung (41) des Ringkolbens (38) gegen diesen abgedichteten, verschiebbar angeordneten Tauchkolben (39) umfaßt/ ■ der an seiner primärdruckraumseitigen Stirnseite mit einem Mitnahmeflansch (76) versehen ist, an dem sich der Ringkolben (38) mit seinem primärdruckraumseitigen Ringflansch (44) abstützen kann, daß der Ringkolben (38) einen zweiten, in axialem Abstand von dem primärdruckraumseitigen Ringflansch (44) angeordneten, mit diesem durch ein hülsenförmiges Zwischenstück verbundenen Ringflansch (46) aufweist, der in einer gegenüber der Primärdruckraum-Bohrungsstufe (37) erweiterten, dritten Bohrungsstufe (48) druckdicht-verschiebbar angeordnet ist und einen ringförmigen Steuerdruckraum (108) einseitig begrenzt, in den der Ausgangsdruck des Proportionalregelventils (94) einkoppelbar ist, wobei dieser Steuerdruckraum (108) durch eine Zwischenwand (43) des Zylindergehäuses (36) gegen einen Vordruckraum (58) abgegrenzt ist, in dem durch Pedalbetätigung eines weiteren Tauchkolbens (67) ein als Referenzdruck für das Proportionalregelventil (94) ausgenutzter, pedalkraftproportionaler Vordruck (P_) erzeugbar ist, mit dem der in einer Bohrung (42) der Zwischenwand (43) druckdicht verschiebbare Tauchkolben (39) des Primärkolbens (29) beaufschlagbar ist, daß die beiden Bremskreise (13 und 17) in einer Bremsphase ohne ABS—Regelung statisch mit den Aus-

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gangsdrücken (P_VA und Pjjtv) des Tandem-Hauptzylinders (28) beaufschlagt sind, und daß in einer Bremsphase, in der die Regelung mindestens an einem der beiden Bremskreise (13 und/oder 17) wirksam ist, der sekundäre Bremskreis (17, 33) auf dynamische Druckbeauf-. schlagung mit dem Ausgangsdruck des Proportionalregelventils (94) umgeschaltet und der Sekundär-Ausgangsdruckraum (33) des Tandem-Hauptzylinders gegen . die zu den Radbremsen (14 und 16) dieses Bremskreises (17) führende Bremsleitung (27) abgesperrt ist.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umschaltung des Sekundär-Bremskreises (17, 33) ein erstes, als Magnetventil ausgebildetes Umschaltventil (113) vorgesehen ist, das durch ein Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit (22) des Antiblockiersystems, das anzeigt, daß die Regelung wirksam ist, aus seiner Grundstellung I in der der Sekundär-Ausgangsdruckraum (33) an die Bremsleitung (27) des Sekundär-Bremskreises (.17) angeschlossen ist, in seine - erregte - Funktionsstellung II gesteuert wird, in der der Sekundär-Ausgangsdruckraum (33) des Tandem-Hauptzylinders (28) gegen die Bremsleitung (27) des Sekundärbremskreises (17) abgesperrt ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, elektrisch ansteuerbares Umschaltventil (114; 214) vorgesehen ist, durch dessen Ansteuerung mittels eines mit einer Aktivierung des ABS verknüpften Ausgangssignals der elektronischen Steuereinheit (22; 222) der Primärkreis (13) der Bremsanlage (10) von statischer Druckbeaufschlagung

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auf dynamische Beaufschlagung mit dem Ausgangsdruck des Proportional-Regelventils (94) bzw. der Hilfsdruckquelle (89, 92) umschaltbar ist.

4. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Umschaltventil (114) als ein 4/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung I der Ausgangsdruck des Proportional-Regelventils (94) über einen ersten freien Durchflußpfad des Umschaltventils (114) in den Steuerdruckraum (108) des Tandem-Hauptzylinders (28) angekoppelt ist und über einen zweiten in dieser Stellung des Umschaltventils (114) offenen Durchflußpfad der Primär-Ausgangsdruckraum (32) an die zum Primärkreis (13) führende Bremsleitung (26) angeschlossen ist, und in dessen bei Ansteuerung eingenommener erregter Funktionsstellung II die Bremsleitung (26) des Primär-Bremskreises (13) direkt an den Druckausgang (104) des Proportional-Regelventils (94) angeschlossen und der Primär-Aus-. gangsdruckraum (32) und der Steuerdruckraum (108) des Tandem-Hauptzylinders (28) gegen das Porportional-Regelventil (94) abgesperrt sind.

5. Bremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär-Ausgangsdruckraum (3 2) des Tandem-Hauptzylinders (28) über die Bremsleitung (26) direkt an den Primär-Bremskreis (13) angeschlossen ist, und daß das zweite Umschaltventil (214) als ein. 4/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung I der Steuerdruckraum (108) an den Drucka.usgang (104) des Proportional-Regelventils (94) angeschlossen, der Primär-Ausgangsdruckraum (32) des Tandem-Hauptzylin-

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ders (28) gegen das Proportional-Regelventil (94) jedoch abgesperrt ist, und in dessen bei Ansteuerung mit einem Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit (222) eingenommenen - erregten - Funktionsstellung II der Steuerdruckraum (108) mit dem Vorratsbehälter (24) und der Primär-Ausgangsdruckraum (32) des Tandem-Hauptzylinders (28) über einen Durchflußpfad (127) des zweiten Umschaltventils (214) an den Druckausgang (104) des Proportional-Regelventils (94) angeschlossen ist (Fig. 2).

6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des ersten Magnetventils (113) in seine erregte Funktionsstellung II durch ein Signal der elektronischen Steuereinheit (22; 222) ,' das anzeigt, daß die ABS-Regelung im Rahmen des Primär-Bremskreises (13) der Bremsanlage (10) wirksam geworden ist, steuerbar ist.

7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Umschaltventil (114) mit einer definierten Zeitverzögerung gegenüber dem Umschalten des ersten Umschaltventils (113) angesteuert ist.

8. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erster Weggeber (117) vorgesehen ist, der ein zum Verschiebe* weg. des Primärkolbens (29) proportionales bzw. mit diesem in einem monotonen Zusammenhang stehendes. Ausgangssignal erzeugt, durch dessen Vergleich mit einem Schwellenwert, durch den ein οIr; hö.chrjt.zu I.!;.:: Lq

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erachteter Verschiebeweg des Primärkolbens (29) repräsentiert "ist, die elektronische Steuereinheit (22; 222) ein Ansteuersignal zur Umschaltung mindestens des zweiten Umschaltventils (114 bzw. 214) erzeugt.

9. Bremsanlage nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Vergleichs-Aus gangs signal der elektronischen Steuereinheit (22; 222) sowohl die Umschaltung des ersten Magnetventils (113) als auch die Umschaltung des zweiten Magnetventils (114; 21-4) in deren FunktionsStellungen II ausgelöst wird.

10. Bremsanlage nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Weggeber (117) ein zum Verschiebeweg des'Ringkolbens (38) des Primärkolbens

(29) proportionales Ausgangssignal erzeugt.

11. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Weggeber (123) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal ein Maß für den bei einer Bremsung erreichten Pedalweg bzw. für den Verschiebeweg des Tauchkolbens (3 9) des Primärkolbens (29) ist.

12. Bremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (22; 222) aus einer z.B. vergleichenden Verarbeitung der für die Momentanste llungen des Ringkolbens (38) und des Tauchkolbens (3 9) des Primärkolbens (29) charakteristischen Ausgangssignale der Weggeber (117 und 123) mit für deren Momentanstellungen, bei Einsetzen der ABS-Regelung charakteristischen Werten dieser Signale bzw. Kolben-

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Stellungen und gegebenenfalls des Ausgangssignals eines den Speicherdruck überwachenden Drucksensors (93) ein für Rückzugsbewegungen des Ringkolbens (38) und/ oder des Tauchkolbens (39) bzw. einen Druckabfall im Speicher (92) charakteristisches Ausgangssignal erzeugt, und daß ein elektrisch ansteuerbares Umschaltventil (124) vorgesehen ist, das durch dieses Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit (22; 222) in seine Sperrsteliung (II) gesteuert wird, in der ein durch die beiden Ringflansche (44 und 46) des Ringkolbens (38) begrenzter Ausgleichsraum (86) gegen den Bremsflüssigkeits-Vorratsbehäiter (24) abgesperrt ist.

13. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung des an den Primär-Ausgangsdruckraum (32) des Tandem-Hauptcylinders (28) angeschlossenen Bremskreises (13) an einen Druckspeicher (131) angeschlossen ist, und daß eine Rückförderpumpe (389; 489) vergesehen ist, die von dem Speicher (131) in Druckabbauphasen der ABS-Regelung aufgenommene Bremsflüssigkeit in den Primär-Ausgangsdruckraum (32) des Tandem-Hauptzylinders (28) zurückfördert.

14. Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückförderpumpe (389) für den Primärkreis (13, 32) der Bremsanlage (10) der eine Ausgangskreis einer Zweikreis-Rückförderpumpe ausgenutzt ist, über deren zweiten Ausgangskreis ein Hochdruckspeicher (92) der Hilfsdruckquelle aufladbar ist (Fig. 3).

15. Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückförderpumpe (489) eine hydraulisch an-

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<je trieben·.; Kolbenpumpe vorgesehen ist, die mittels eines Kolbens (138) angetrieben ist, dessen Arbeitsdruckraum (139) durch periodische - elektrische oder mechanische - Betätigung eines Umschaltventils (142) alternierend mit dem Ausgangsdruck einer am Fahrzeug vorhandenen Hilfsdruckquelle beaufschlagt bzw. mit dem Vorratsbehälter (24) der Bremsanlage (10) kommunizierend verbunden ist.

16. Bremsanlage nach Anspruch 11 oder Anspruch 12/ dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (222) mit dem Einsetzen der ABS-Regelung eine für die mittels des ersten oder des zweiten Weggebers (117 oder 123), vorzugsweise des zweiten Weggebers (123) erfaßte diesbezügliche Momentanstellung des Bremspedals (66) charakteristische Größe als erste Vergleichsgröße speichert und intern eine zweite Vergleichsgröße bildet, die einem um ca. 5 bis 10 % des maximalen Bremspedalweges größeren Pedalweg entspricht als der mit der ersten Vergleichsgröße verknüpfte, bis zum Einsetzen der ABS-Regelung zurückgelegte Pedalweg, und daß die elektronische Steuereinheit (222), wenn das Ausgangssignal des Weggebers (117 oder 123) im Verlauf der ABS-Regelung den der zweiten Vergleichsgröße entsprechenden Pegel erreicht oder das mit einem Höchstwert des Kolbenvorschubes verknüpfte Ausgangssignal des ersten Weggebers (117) erzeugt wird, ein Steuerausgangssignal erzeugt, durch das das zweite Umschaltventil (214) in seine mit dem dynamischen Betrieb des Primärbremskreises (13, 32) verknüpfte, erregte Stellung (II) gesteuert wird, und die Erzeugung

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dieses Steuerausgangssignals wieder unterbricht, sobald das Ausgangssignal des Weggebers (117 oder 123) im Verlauf der im dynamischen Betrieb des Primärbremskreises (13, 32) erfolgenden Rückzugsbewegung des Bremspedals (66) wieder den für dessen Momentanstellung bei Einsetzen der Regelung charakteristischen der ersten Vergleichsgröße entsprechenden Pegel erreicht.

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