DE3506853A1 - Vortriebs-regeleinrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, das mit einer hydraulischen Zweikreis-Bremsanlage, einem hydraulischen Bremskraftverstärker und einem Vier-Kanal-Antiblockiersystem ausgerüstet ist und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Eine Vortriebs-Regeleinrichtung dieser Art für ein Fahrzeug, das einen Allrad-Antrieb hat, ist durch die DE-OS 34 21 776 bekannt, wobei die Vortriebs-Regelung auf sämtliche angetriebenen Fahrzeugräder wirkt. Die mit Pedalkraft und hydraulischer Hilfskraft-Unterstützung betätigbare Bremsanlage umfaßt einen Tandem-Hauptzylinder, in welchem durch einen Primärkolben und einen Sekundärkolben der Primär-Ausgangsdruckraum in axialer Richtung begrenzt ist, an den der eine Bremskreis angeschlossen ist, und bei dem durch den Sekundärkolben und eine Endstirnwand des Zylindergehäuses der Sekundär-Ausgangsdruckraum begrenzt ist, an den der andere Bremskreis angeschlossen ist. Der Primärkolben ist als Tauchkolben ausgebildet, der einen deutlich kleineren Querschnitt hat als die im übrigen den Primär-Ausgangsdruckraum begrenzende Gehäusebohrung und tritt durch einen Ringkolben mit einem dem Druchmesser der primären Bohrungsstufe entsprechendem Durchmesser hindurch, der unter dem Einfluß des im Primär-Ausgangsdruckraum herrschenden Druckes gegen eine pedalseitige Anschlagschulter des Zylindergehäuses gedrängt ist und gehalten bleibt. Zur Bremskraftverstärkung ist ein mittels des Bremspedals betätigbares Proportionalventil vorgesehen, über das von einer Hilfsdruckquelle ein Pedalweg-proportionaler Hilfsdruck in den Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders und damit in den an diesen angeschlossenen Bremskreis einkoppelbar ist. Das zur Steuerung der Bremskraftverstärkung vorgesehene Proportionalventil ist mit einem elktromagnetischen oder hydraulischen Betätigungsglied versehen, mit dem das Proportionalventil, wenn im Rahmen einer Vortriebs-Regelungsphase eine Bremsung eines oder mehrerer der angetriebenen Fahrzeugräder erforderlich wird, in seine Kurzschluß-Stellung gesteuert wird, in welcher der volle Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle in den Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders eingekoppelt wird. Die Auswahl der in einer Vortriebs-Regelungsphase abzubremsenden Fahrzeugräder erfolgt dadurch, daß deren Bremsdruck-Regelventile in der Druckaufbaustellung verbleiben und die Bremsdruck-Regelventile der nicht abzubremsenden Fahrzeugräder in ihre Sperrstellung gesteuert werden.

Die bekannte Vortriebs-Regeleinrichtung ist aufgrund ihrer insoweit erläuterten baulichen und funktioneilen Eigenschaften mit zumindest den folgenden Nachteilen behaftet: dadurch, daß in den Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders der bekannten Bremsanlage direkt Bremsflüssigkeit aus der Hilfsdruckquelle — einem mittels einer Pumpe aufladbaren Hochdruckspeicher — eingekoppelt wird, die bei einer im Rahmen einer Vortriebs-Regelphase erfolgenden Bremsenbetätigung mit hoher Strömungsgeschwindigkeit über den Kurzschluß-Strömungspfad des Drucksteuerventils in den Primär-Ausgangsdruckraum des Tandem-Hauptzylinders einströmt, wobei sie sich zunächst entspannt, treten zwangsläufig Entlüftungsprobleme in dem an den Primär-Ausgangsdruckraum angeschlossenen Bremskreis auf, die die Langzeit-Zuverlässigkeit der Bremsanlage insgesamt beeinträchtigen. Von Nachteil ist weiter, daß bei einer Undichtigkeit in dem an den Primär-Ausgangsdruckraum angeschlossenen Bremskreis die Vortriebs-Regelfunktion nicht nur für die diesem Bremskreis zugeordneten angetriebenen Fahrzeugräder entfällt, sondern auch für die durch den anderen Bremskreis abbremsbaren Fahrzeugräder, und daß in diesem Fehlfunktionsfall auch in dem Sekundär-Bremskreis nicht mehr mit Hilfskraftunterstützung gebremst werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vortriebs-Regeleinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, deren Störanfälligkeit geringer ist, und die auch dann, wenn einer der Bremskreise des Fahrzeuges als Folge einer Undichtigkeit im Bremsleitungssystem ausgefallen ist, die Aufrechterhaltung der Vortriebs-Regelfunktion bei den dem anderen Bremskreis zugeordneten, angetriebenen Fahrzeugrädern ermöglicht.

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

Hieraus resultierende technische Vorteile der erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung sind zumindest die folgenden: dadurch, daß die Radbremsen der angetriebenen Fahrzeugräder jeweils zu einem geschlossenen Bremskreis gehören, wobei sowohl bei einer normalen, d.h. durch Pedalbetätigung ausgelösten Bremsung als auch bei einer im Rahmen der Vortriebs-Regelung erfolgten Aktivierung einer oder mehrerer der Bremsen der angetriebenen Fahrzeugräder der Bremsdruckaufbau stets durch eine Verschiebung der Hauptzylinderkolben erfolgt, d.h. die Bremskreise auch in Vortriebs-Regelungsphasen statisch beaufschlagt werden, werden Entlüftungsprobleme der Bremsanlage, die ansonsten aus der Einkopplung von aus einem Speicher stammender Bremsflüssigkeit in die Bremskreise des Fahrzeuges resultieren könnten, zuverlässig vermieden. Vorteilhaft ist weiter, daß bei einer Undichtigkeit, z.B. des primären Bremskreises, der sekundäre Bremskreis weiterhin durch die Hilfsdruckeinkopplung in den Antriebs-Druckraum des Bremskraftverstärkers betätigbar bleibt und damit auch die Vortriebs-Regelung an den zu diesem Bremskreis gehörenden Fahrzeugrädern aufrechterhalten bleibt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist eine mit einfachen technischen Mitteln realisierbare Lade-Steuereinrichtung angegeben, mittels derer der Spei-

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eher der Hilfsdruckquelle, aus der der Bremskraftver- stern 12 ist als ein nach dem Rückförderprinzip arbeitenstärker sowohl bei einer normalen als auch bei einer des, sog. Vier-Kanal-System ausgebildet, innerhalb desdurch die Vortriebs-Regelung ausgelösten Bremsung sen jedem durch seine Bremse repräsentierten Fahrbetrieben wird, bedarfsgerecht selbsttätig aufladbar ist. zeugrad ein speziell als 3/3-Wege-Magnetventil ausge-Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist eine Ausge- 5 bildetes Bremsdruck-Regelventil 27 und 28 bzw. 29 und staltung dieser Speicher-Ladeeinrichtung angegeben, 30 zugeordnet sind, die aus ihrer dargestellten Grundbei der zur Aufladung des Druckspeichers die Hydrau- stellung 0, in der in den Radbremsen 13 und 14 bzw. 16 likpumpe der Betriebsdruckquelle einer am Fahrzeug und 17 Bremsdruck-aufbaubar ist, in eine Sperrstellung I vorhandenen Servo-Lenkeinrichtung ausnutzbar ist, sowie in eine Druckabbau- oder Rücklaufstellung II wobei diese Hydraulikpumpe dank der Gestaltung eines io steuerbar sind, in denen der Bremsdruck in den Radim Rahmen der Ladeeinrichtung vorgesehenen, druck- bremsen auf dem jeweils eingesteuerten Wert gehalten gesteuerten Verteilerventils, das immer dann, wenn die bzw. — in der Rücklaufstellung — abgesenkt werden Servo-Lenkeinrichtung betätigt wird, auch eine Aufla- kann.

dung des Druckspeichers vermittelt, auf eine günstig Weiter umfaßt das Antiblockiersystem den Fahrzeugniedrige Nennleistung ausgelegt sein kann, die eine 15 rädern einzeln zugeordnete Raddrehzahlfühler 31 bis raumsparende Bauweise erlaubt. 34, die für den Bewegungszustand der Fahrzeugräder

Hierzu alternativ sind durch die Merkmale der An- charakteristische elektrische Ausgangssignale erzeu-

sprüche 4—6 Ausgestaltungen der Speicher-Ladeeinri- gen, aus deren zweckgerechter Verarbeitung eine elek-

chutng angegeben, durch die mit wenigen einfachen zu- tronische Steuereinheit 36 sowohl die für die Ansteue-

sätzlichen hydraulischen Schaltungskomponenten die 20 rung der Bremsdruck-Regelventile 27 bis 30 im Sinne

Rückförder-Pumpeinrichtung eines am Fahrzeug in der Antiblockierregelung als auch die für die Ansteue-

Kombination mit der Vortriebs-Regeleinrichtung vor- rung der den angetriebenen Fahrzeugrädern zugeord-

gesehenen Antiblockiersystems zur Aufladung des neten Bremsdruck-Regelventile im Sinne der Vortriebs-

Druckspeichers der Hilfsdruckquelle ausgenutzt wer- Regelung erforderlichen Steuersignale erzeugt,

den kann. 25 Zum Zweck der Erläuterung sei, ohne Beschränkung

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung der Allgemeinheit angenommen, daß das Fahrzeug eiergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zwei- nen Allradantrieb mit Vorderachs- und Hinterachs-Auser spezieller Ausführungsbeispiele der Erfindung an- gleichsgetriebe habe,
hand der Zeichnung. Es zeigt Der Primär-Ausgangsdruckraum 18 des Tandem-

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin- 30 Hauptzylinders 21 ist über die Hauptbremsleitung 37

dungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung mit einem des Vorderachs-Bremskreises an die über die Brems-

Bremskraftverstärker, dessen Antriebs-Druckversor- druck-Regelventile 27 und 28 zu den Radbremsen 13

gung aus dem Druckspeicher einer Hilfsdruckquelle er- bzw. 14 weiterführenden Bremsleitungszweige 38 und

folgt, der mittels der Hydraulikpumpe einer am Fahr- 39 angeschlossen, der Sekundär-Ausgangsdruckraum 19

zeug vorhandenen Servo-Lenkeinrichtung aufladbar ist 35 des Tandem-Hauptzylinders 21 über die Hauptbrems-

und leitung 41 des Hinterachs-Bremskreises an dessen zu

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin- den Radbremsen 16 und 17 über die Bremsdruck-Regeldungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrichtung, bei der der ventile 29 und 30 weiterführende Bremsleitungszweige Speicher der Hilfsdruckquelle mittels der Rückförder- 42 und 43. Parallel zu den Bremsdruck-Regelventilen 27 Pumpeinrichtung des Antiblockiersystems aufladbar ist. 40 bis 30 geschaltete Nebenströmungspfade 44 mit je ei-

In der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich ver- nem durch relativ höheren Druck auf der Radzylinderwiesen sei, ist, im wesentlichen durch eine hydraulische seite in Öffnungsrichtung beaufschlagten Rückschlag-Zwei-Kreis-Bremsanlage 10 mit hydraulischem Brems- ventil 46 sind vorgesehen, damit bei einer normalen, das kraftverstärker 11, ein im übrigen nicht näher darge- heißt ohne Antiblockierregelung ablaufenden Bremstelltes Kraftfahrzeug repräsentiert, das auch mit einer 45 sung, bei deren Beendigung Bremsflüssigkeit aus den mit einem Antiblockiersystem 12 kombinierten Vor- Radbremszylindern rasch abströmen kann.
triebs-Regeleinrichtung ausgerüstet ist, die nach dem In der Rücklaufstellung der jeweiligen Bremsdruck-Prinzip arbeitet, ein zum Durchdrehen neigendes, ange- Regelventile sind die über diese geregelten Radbremsen triebenes Fahrzeugrad durch Aktivierung seiner Brem- 13,14,16 oder 17 über einen Umlauf-Strömungspfad 49 se so weit zu verzögern, daß der Antriebsschlupf der 50 des jeweiligen Bremsdruck-Regelventils an eine Rückangetriebenen Fahrzeugräder innerhalb eines mit guter laufleitung 47 bzw. 48 des Vorderachs- bzw. des Hinter-Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches bleibt. Die achs-Bremskreises angeschlossen.
Radbremsen 13 und 14 der Vorderräder und die Rad- Weiter ist im Rahmen des Antiblockiersystems eine bremsen 16 und 17 der Hinterräder des Fahrzeuges sind insgesamt mit 50 bezeichnete Rückförder-Pumpeinrichzu einem Vorderachs-Bremskreis bzw. zu einem Hinter- 55 tung vorgesehen, die zwei als Freikolbenpumpen ausgeachs-Bremskreis zusammengefaßt, die je an den Primär- bildete Rückförderpumpen 51 und 52 umfaßt, die mittels Ausgangsdruckraum 18 bzw. den Sekundär-Ausgangs- eines elektrischen Exzenter-Antriebes 53 gemeinsam druckraum 19 eines Tandem-Hauptzylinders 21 üblicher antreibbar sind. Diese Rückförderpumpen 51 und 52 Bauart angeschlossen sind, dessen Primärkolben 22 mit- sind über je ein Eingangs-Rückschlagventil 54 bzw. 56 tels des Bremskraftverstärkers 11, an dessen Steuerstan- 60 und ein Ausgangs-Rückschlagventil 57 bzw. 58 an die ge 23 das Bremspedal 24 abgestützt ist, mit einer zum Rücklaufleitungen 47 bzw. 48 und die Hauptbremslei-Pedalweg proportionalen — verstärkten — Kraft im tungen 37 bzw. 41 des Vorderachs-bzw. des Hinterachs-Sinne eines Bremsdruck-Aufbaues in den Bremskreisen Bremskreises angeschlossen, so daß sie in Druckabbauverschiebbar ist. Die Bremskreise 13,14 und 16,17 sind phasen der Antiblockierregelung aus dem jeweiligen als sog. statische Bremskreise ausgebildet, innerhalb de- 65 Bremskreis 13,14 oder 16,17 abgelassene Bremsflüssigrer der Bremsdruckaufbau allein durch Verschiebung keit in den diesem zugeordneten Ausgangsdruckraum des Primärkolbens 22 und des Sekundärkolbens 26 des 18 bzw. 19 des Tandem-Hauptzylinders 21 zurückför-Tandem-Hauptzylinders 21 erfolgt. Das Antiblockiersy- dem.

Aufbau und Funktion des insoweit erläuterten Antiblockiersystems 12 der Bremsanlage 10 kann als bekannt vorausgesetzt werden. Von der elektronischen Steuereinheit 36 zu den Bremsdruck-Regelventilen 27 bis 30 sowie zum Antrieb der Rückförderpumpeinrichtung 50 führende Steuerleitungen sind daher der Einfachheit halber lediglich durch von der Steuereinheit 36 ausgehende Ausgangspfeile, die mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sind, veranschaulicht.

Bevor im Folgenden auf die beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel realisierte Art der Vortriebs-Regeleinrichtung eingegangen wird, sei zunächst kurz der grundsätzliche Aufbau des im Rahmen der Bremsanlage 10 vorgesehenen Bremskraftverstärkers 11 erläutert, soweit dessen spezielle Eigenschaften für die Vortriebs-Regelungsfunktion mit ausgenutzt werden: der mittels des Bremspedals 24 betätigbare Bremskraftverstärker 11 ist als Proportionalverstärker ausgebildet, der eine der Pedalauslenkung proportionale Betätigungskraft erzeugt, die über eine Druckstange 65 auf den Primärkolben 22 des Tandem-Hauptzylinders 21 wirkt.

Der Bremskraftverstärker 11 umfaßt ein insgesamt mit 60 bezeichnetes Proportionalventil mit einem federzentrierten Steuerkolben 59, durch dessen axiale Verschiebung, die durch die Betätigung des Bremspedals 24 ausgelöst wird, ein durch zwei Flansche 61 und 62 eines — großflächigen — Arbeitskolbens 63 des Bremskraftverstärkers 11 begrenzter Eingangsdruckraum 64, der an den Druckausgang 67 einer insgesamt mit 68 bezeichneten Hilfsdruckquelle angeschlossen ist, in kommunizierende Verbindung mit einem pedalseitig angeordneten Antriebsraum 66 gelangt, wodurch der Arbeitskolben 63 des Bremskraftverstärkers 11 zusammen mit dem Primärkolben 22 des Tandem-Hauptzylinders eine Verschiebung im Sinne eines Bremsdruckaufbaues erfährt.

Wenn ein mit einer momentanen Pedalstellung verknüpfter Erwartungswert des Bremsdruckes bzw. die damit verknüpfte Stellung des Arbeitskolbens 63 erreicht ist, wird die kommunizierende Verbindung des Druckraumes 64 mit dem Antriebsraum 66 wieder unterbrochen. Der in die Radbremsen 13 und 14 sowie 16 und 17 eingekoppelte Bremsdruck ist dann jeweils dem Pedalweg proportional.

Die Rückmeldung über den Betrag der eingesteuerten Bremskraft erfolgt über eine Rückstellfeder 69, die den Arbeitskolben 63 in seine Grundstellung zurückzudrängen sucht und deren Rückstellkraft überwunden bzw. aufgebracht werden muß, um den Arbeitskolben 63 in der mit einer bestimmten Bremskrafterwartung verknüpften Stellung zu halten. Auch der in den Ausgangsdruckräumen 18 und 19 des Tandem-Hauptzylinders 21 erzeugte Druck wirkt in derselben Richtung wie die Feder 61, wodurch das Gleichgewicht zustande kommt. Die Stellungen der Hauptzylinderkolben 22 und 26 und des Brems-Pedals 24 sind somit in einer eindeutigen Weise miteinander korreliert, und zwar auch dann, wenn der Bremskraftverstärker 11 und/oder die Hilfsdruckquelle 68 ausgefallen ist bzw. sind und ohne Hilfskraft, d.h. allein durch Ausübung einer bestimmten Pedalkraft gebremst werden muß.

Im Folgenden wird nunmehr die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vorgesehene Art der ASR (Anfahr-Schlupf-Regelung) bzw. Vortriebs-Regelung näher erläutert: tritt bei einem oder mehreren der angetriebenen Fahrzeugräder eine Durchdrehtendenz auf, die — im Rahmen der Vortriebs-Regelung — durch Abbremsung des jeweiligen Rades wieder unterdrückt werden muß, so wird dies von der elektronischen Steuereinheit 36, die auch die Regelfunktionen der Vortriebs-Regelung steuert, aus einer Verarbeitung der Raddrehzahlfühler Ausgangssignale erkannt; die elektronische Steuereinheit 36 erzeugt dann ein Ansteuersignal für ein ASR-Steuerventil 70, durch das dieses in eine erregte Stellung I gesteuert wird, in welcher der Druckausgang 67 der Hilfsdruckquelle 68 direkt an den Antriebsraum

ίο 66 des Bremskraftverstärkers 11 angeschlossen und dieser gegen den Tank 71 der Hilfsdruckquelle 68 bzw. des gesamten hydraulischen Systems abgesperrt ist. Gleichzeitig erzeugt die elektronische Steuereinheit 36 Steuer-Ausgangssignale, durch die diejenigen Bremsdruck-Regelventile, die den Radbremsen der momentan nicht zum Durchdrehen neigenden Fahrzeugräder zugeordnet sind, in ihre Sperrstellung II gesteuert werden. Die den durchdrehenden Fahrzeugrädern zugeordneten Bremsdruck-Regelventile bleiben in ihrer Grundstellung I — der Druckaufbaustellung. Als Folge der durch die Ansteuerung des ASR-Steuerventils 70 vermittelten Ankopplung des Antriebsraumes 66 des Bremskraft-Verstärkers 61 an die Hilfsdruckquelle 68 wird nun — ohne Bremspedalbetätigung — im Tandem-Hauptzylinder 21 Bremsdruck aufgebaut, durch den die Radbremsen der durchdrehenden Fahrzeugräder angelegt und diese regelungsgerecht abgebremst werden. Soll der Bremsdruck in der Endphase eines Vortriebs-Regelungsvorganges wieder abgesenkt werden, so werden die Bremsdruck-Regelventile der zuvor abgebremsten Fahrzeugräder in ihre Rücklaufstellung II gesteuert und gleichzeitig die Rückförder-Pumpeinrichtung 50 aktiviert, wobei diese die aus den Radbremsen der vorab gebremsten Fahrzeugräder abgelassene Bremsflüssigkeit wieder in die entsprechenden Ausgangsdruckräume 18 bzw. 19 des Tandem-Hauptzylinders 21 zurückpumpt, in Analogie zu einer Druckabbauphase der Antiblockier-Regelung.
Das ASR-Steuerventil 70 ist als 3/3-Wege-Magnetventil ausgebildet, das, solange kein Regelungsvorgang stattfindet, seine Grundstellung 0 einnimmt, in welcher der Druckausgang 67 der Hilfsdruckquelle 68 gegen den Antriebsraum 66 des Bremskraftverstärkers einerseits und andererseits auch gegen den Tank 71 der Hilfsdruckquelle abgesperrt ist.

In Betriebsphasen des Fahrzeuges des Fahrzeuges, in welchen der Fahrer das Fahrpedal nicht mehr betätigt, d.h. das Fahrzeug nicht mehr beschleunigen möchte und/oder gar auf die Bremse tritt, um das Fahrzeug zu verzögern, wird das ASR-Steuerventil 70 in eine zweite erregte Stellung II — eine Umlaufstellung — gesteuert, in welcher der Ausgang 67 der Hilfsdruckquelle gegen den Antriebsraum 66 des Bremskraftverstärkers 11 abgesperrt ist und dafür dieser Antriebsraum kurzzeitig mit dem Tank 71 der Hilfsdruckquelle 68 verbunden ist, so daß sich der Druck in dem Antriebsraum 66 zunächst entspannen kann, bevor — z.B. ausgelöst durch das Ansprechen des Bremslichtschalters 72 bei einem anschließenden Bremsvorgang — das ASR-Steuerventil 70 wieder in seine dargestellte Grundstellung Null — die Sperrstellung — gesteuert wird und hierauf in der bereits erläuterten Weise Bremsdruck mit Unterstützung der Hilfskraftquelle 68 und des Bremskraftverstärkers 11 aufgebaut wird.

Der vom Druckausgang 67 der Hilfsdruckquelle 68 über das ASR-Steuerventil 70 direkt zum Antriebsraum 66 des Bremskraftverstärkers 11 führende hydraulische Antriebskreis der Bremsanlage 10 ist von den Brems-

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kreisen 1837,13,14 sowie 19,41, 16, 17 hydraulisch voll- tung nur einen sehr geringen zusätzlichen Aufwand, da, kommen getrennt, wobei diese Bremskreise auch im abgesehen von einer funktionsgerechten Anpassung der Falle einer Vortriebs-Regelungs-Phase als vollkommen Steuereinheit 36 des Antiblockiersystems an die zusätzgeschlossene Bremskreise arbeiten. Dadurch wird ei- liehen Vortriebs-Regelungsfunktionen nur ein zusätzlinerseits ein schonender Betrieb der Bremsanlage 10 ins- 5 ches 3/3-Wege-Magnetventil 70 benötigt wird, d.h. ein gesamt erzielt und es werden insbesondere Entlüftungs- Ventil, das seinem Aufbau nach den Bremsdruck-Regelprobleme vermieden, die in aller Regel auftreten, wenn ventilen entspricht.

— zum Zweck der Vortriebsregelung — unter hohem Die Verwendung des zur Aufteilung des Servo-Öl-Druck stehende Bremsflüssigkeit aus einem Druckspei- stromes ausgenutzten Durchfluß-Steuerventils 76 bietet eher in den Bremskreis eines abzubremsenden Rades io den Vorteil, daß die Hydraulikpumpe auf eine günstig eingespeist wird. niedrige Leistung ausgelegt sein kann. Bei schneller Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Hilfs- Fahrt, d.h. geringem Kraftbedarf, für die Servo-Lenkung druckquelle 68 für den Bremskraftverstärker 11 und da- 73 wird der Ausgangs-Ölstrom der Pumpe 74 voll zur mit auch für die Vortriebs-Regelung die Betriebsdruck- Bremsung ausgenutzt. Bei langsamer Fahrt, wo es nicht quelle einer am Fahrzeug ohnehin vorhandenen Servo- 15 auf optimale Bremswirkung, dafür aber auf Leichtgän-Lenkeinrichtung 73 für sich bekannten Aufbaues ausge- gigkeit der Lenkung ankommt, arbeitet die Hydrauliknutzt. Diese Betriebs- bzw. Hilfsdruckquelle 68 umfaßt pumpe 74 vorzugsweise in das Lenkhilfesystem 73. Der eine Hydraulikpumpe 74, deren Ausgangs-Ölstrom zu Speicher 78 bleibt stets aufgeladen, einem Durchfluß-Steuerventil 76 geleitet ist, das diesen Das in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr Ölstrom einerseits zum Steuerventil 77 der Servo-Lenk- 20 ausdrücklich Bezug genommen sei, dargestellte, weitere einrichtung 73 und andererseits zu einem Speicher 78 Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorhin aufteilt; solange die Servo-Lenkeinrichtung 73 nicht triebs-Regeleinrichtung unterscheidet sich vom Ausfühbetätigt wird, befindet sich deren Steuerventil 77 in der rungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen nur dadargestellten Grund- bzw. Umlauf-Stellung, in welcher durch, daß zur Aufladung eines im Rahmen der Hilfsder Servo-Ölstrom über eine Drossel 80, den Umlauf- 25 druckquelle 68' für den Bremskraftverstärker 11 vorge-Strömungspfad 79 des Steuerventils 77 und die Tanklei- sehenen Druckspeichers 78', mit dessen Ausgangsdruck, tung 81 zurück zum Tank 71 der Hilfsdruckquelle 68 wie vorstehend anhand der Fig. 1 erläutert, der Bremsströmt. Ein zweiter Teilstrom fließt über einen Auftei- kraftverstärker 11 betrieben wird, die im Rahmen des lungsraum 82 des Durchfluß-Steuerventils 76 und über Antiblockiersystems 12 vorgesehene Rückförderpumpein Rückschlagventil 83, das durch relativ höheren 30 einrichtung 50' ausgenutzt wird, die hier mit gemeinsam Druck im Aufteilungsraum 82 in Öffnungsrichtung be- antreibbaren, selbstsaugenden Kolbenpumpen 51 und aufschlagt ist, zu dem Druckspeicher 78. Weiter ist ein 52 realisiert ist. Mit Funktionseinheiten des Ausfüh-Überdruckventil 84 vorgesehen, das, wenn der Druck- rungsbeispiels gemäß Fig. 1 bau- oder funktionsgleiche speicher 78 "überladen" zu werden droht, in seine Funktionseinheiten oder -elemente sind in der Fig. 2 mit Durchflußstellung gesteuert wird und ansonsten ge- 35 denselben Bezugszeichen belegt wie in der Fig. 1, wobei sperrt ist. In der Durchflußstellung dieses Überdruck- insoweit auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen werventils 84 fließt der Ölstrom aus dem Aufteilungsraum den kann.

82 des Durchfluß-Steuerventils, wiederum über eine Als zusätzliches elektrohydraulisches Schaltelement Drossel 86 und über das Überdruckventil 84 zum Tank wird beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ein als 71. Durch die zwischen das Durchfluß-Steuerventil 76 40 Umschaltventil ausgebildetes Lade-Steuerventil 91 be- und das Lenkungs-Steuerventil 77 einerseits und die nötigt. Dieses Lade-Steuerventil 91 ist als 5/2-Wegezwischen das Durchfluß-Steuerventil 76 und das Über- Magnetventil ausgebildet, in dessen dargestellter druckventil 84 andererseits geschalteten Drosseln 80 Grundstellung die Ausgänge beider Rückförderpumpen bzw. 86 wird erreicht, daß im Ladekreis des Speichers — 51 und 52 an das dem Druckspeicher 78' vorgeschaltete am Rückschlagventil 83 — stets ein hinreichender 45 Rückschlagventil 83 angeschlossen sind. Druck vorhanden ist, der zur Aufladung des Druckspei- Weiter ist ein mit dem Ausgangsdruck des Speichers chers 78 ausgenutzt werden kann. In der Regel ist dies 78' beaufschlagter Druckschalter 94 vorgesehen, der, ein Druck von ca. 80 bar. Wird das Lenkungs-Steuer- wenn der Ausgangsdruck des Druckspeichers 78' unter ventil 77 — durch Drehen des Lenkrades — mecha- einen Mindestwert abgesunken ist, die Aktivierung der nisch betätigt, so wird der f-Eingang dieses Steuerven- 50 Rückförder-Pumpeinrichtung 50' auslöstDie Eingänge tils 77 alternativ an einen der Arbeitsräume des doppelt der Rückförderpumpen 51 und 52 sind über je ein Rückwirkenden Betätigungszylinders 87 der Servo-Lenkein- schlagventil 92 bzw. 93 an die Hauptbremsleitung 37 richtung 73 angeschlossen und der jeweils andere Ar- bzw. 41 des jeweiligen Bremskreises der Bremsanlage beitsraum an den Tank 71. Die Hydraulikpumpe 74 ar- 10 angeschlossen. Die Rückschlagventile 92 und 93 sind beitet dann in den jeweiligen Arbeitsraum des Betäti- 55 als federzentrierte Ventile ausgebildet, die bei einem gungszylinders 87. Durch die Rückwirkung des Druckes Bremsdruck- Aufbau im Tandem-Hauptzylinder in ihre auf den Kolben 88 des Durchfluß-Steuerventils 76 wird Sperrstellung gelangen, wodurch bei einer Bremsung dieser gegen die Rückstellkraft einer Feder 89, gemäß die Eingänge der Rückförderpumpen 51 und 52 gegen Fig. 1 nach links, zurückgeschoben, wodurch auch ein die Ausgangsdruckräume 18 und 19 des Tandem-Hauptstärkerer Ölstrom über das Rückschlagventil 83 zum 60 Zylinders 21 abgesperrt sind. Solange keine Bremsung Druckspeicher 78 strömt, der somit in Aktivierungspha- erfolgt, werden die Ventilkörper dieser Rückschlagvensen der Servo-Lenkeinrichtung 73 auch mit aufgeladen tile 92 und 93 durch ihre Zentrierfedern von den Ventilwird, sitzen abgehoben, sodaß, wenn die Rückförderpumpen Verglichen mit einem Fahrzeug, das eine Bremsanla- 51 und 52 im Ladebetrieb arbeiten, Bremsflüssigkeit ge mit hydraulischem Bremskraftverstärker, eine hy- 65 über die Ausgangsdruckräume 18 und 19 des Tandemdraulische Lenkhilfe und ein Antiblockiersystem hat, er- Hauptzylinders 21 aus dessen Bremsflüssigkeits-Vorfordert das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbei- ratsbehälter abgesaugt werden kann, spiel einer erfindungsgemäßen Vortriebs-Regeleinrich- Im Rückförderbetrieb des Antiblockiersystems 12

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oder in Druckabsenkungsphasen der Vortriebs-Regelung ist das Lade-Steuerventil 91 in seine erregte Durchflußstellung I gesteuert, in welcher Bremsflüssigkeit in die Ausgangsdruckräume 18 und 19 des Tandem-Hauptzylinders zurückgepumpt wird.

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist von Vorteil, daß eine am Fahrzeug ohnehin vorhandene Pumpeinrichtung, hier die Rückförder-Pumpeinrichtung 50' des Antiblockiersystems 12 zur Aufladung des Druckspeichers 78' ausgenutzt werden kann, und daß im übrigen hinsichtlich des hydraulischen Aufbaues der Bremsanlage 10 und des Antiblockiersystems 12 keine Änderungen erforderlich sind, um die zusätzliche Vortriebs-Regelungsfunktion zu erzielen, wobei bezüglich der Ergänzungen der elktronischen Steuereinheit 36 des Antiblockiersystems, die zur Anpassung derselben an die Vortriebs-Regelungsfunktionen erforderlich sind, das zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ausgeführte sinngemäß gilt.

Zusätzlich zu den für die Antiblockier-Regelung vorgesehenen Komponenten müssen zur Realisierung der Vortriebs-Regelung wiederum nur ein Druckschalter 94, ein Sicherheits-Druckschalter 96, das ASR-Steuerventil 70, das Speicher-Ladeventil 91 sowie die beiden Rückschlagventile 92 und 93 vorgesehen werden, wobei jedoch keinerlei Änderungen an der Bremsanlage 10 selbst erforderlich sind. Durch diese genannten Komponenten wird, auch wenn keine Servo-Lenkung am Fahrzeug vorhanden ist, mit geringem technischem Aufwand eine Vortriebs-Regelung realisiserbar.

Die erfindungsgemäße Vortriebs-Regeleinrichtung eignet sich insbesondere für Fahrzeuge mit Vierrad-Antrieb, in sinngemäßer Abwandlung selbstverständlich auch für Fahrzeuge mit mehr als zwei angetriebenen Achsen.

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Claims (6)

1 Patentansprüche

1. Vortriebs-Regeleinrichtung für ein Kraftfahrzeug, das mit einer hydraulischen Zweikreis-Bremsanlage, einem hydraulischen Bremskraftverstärker und einem Vier-Kanal-Antiblockiersystem ausgerüstet ist, dessen Raddrehzahlfühler, Bremsdruck-Regelventile und elektronische Steuereinheit auch für die Vortriebs-Regelung ausgenutzt sind, wobei die Vortriebs-Regelung nach dem Prinzip arbeitet, ein zum Durchdrehen neigendes Fahrzeugrad durch Aktivierung seiner Radbremse so weit zu verzögern, daß der Schlupf dieses Rades innerhalb eines mit guter Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches bleibt, wobei in Regelphasen der Vortriebsregelung die Bremsdruckbeaufschlagung der Radbremsen unter Ausnutzung einer Hilfsdruckquelle erfolgt, die auch als Hilfsdruckquelle für die Bremskraftverstärkung bei einer durch Pedalbetätigung ausgelösten Bremsung vorgesehen ist, bei welcher ein mittels einer Pedal-betätigbaren Steuerventilanordnung vom Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle ableitbarer, Pedalwegproportionaler Hilfsdruck in einen Antriebsdruckraum des Bremskraftverstärkers einkoppelbar ist, in welchen in Regelphasen der Vortriebs-Regelung der maximale Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle eingekoppelt wird, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) sämtliche Bremsen (13,14,16,17), der der Vortriebs-Regelung unterwerfbaren Fahrzeugräder gehören zu einem geschlossenen Bremskreis;

b) Es ist ein Bremskraftverstärker desjenigen Typs vorgesehen, bei dem der Antriebskreis von den Bremskreisen der Bremsanlage (10) hydraulisch getrennt ist, wobei der Bremskraftverstärker (11) mit einem den Antriebsdruckraum (66) einseitig begrenzenden Antriebskolben (63) versehen ist, der mechanisch oder hydraulisch am Primärkolben (22) eines für den Bremsdruckaufbau vorgesehenen Zwei-Kammer-Tandem-Hauptzylinders (21) abgestützt ist, dessen Primär-Ausgangsdruckraum (18) durch den Primärkolben (22) und den Sekundärkolben (26) und dessen Sekundär-Ausgangsdruckraum (19) durch den Sekundärkolben (26) beweglich begrenzt sind;

c) es ist ein zum Hilfsdruck-Steuerkreis (67,64,60,66) paralleler Bypass-Strömungspfad (67,70,66) vorgesehen, der in der Grundstellung eines Regelungs-Steuerventils (70) gesperrt und in der bei Ansteuerung dieses Steuerventils (70) mit einem Ausgangssignal der Regelungs-Steuereinheit (36) eingenommenen — erregten — Stellung des Steuerventils (70) freigegeben ist.

2. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch I₁ dadadurch gekennzeichnet, daß das ASR-Steuerventil ( 70 ) als 3/3-Wege-Magnetventil ausgebildet, das durch ein ASR-Steuersignal der elektronischen Steuereinheit ( 36 ) in eine erste erregte Stellung I steuerbar ist, in welcher der Druckausgang ( 67 ) der Hilfsdruckquelle ( 68 ) direkt an den Antriebsdruckraum ( 66 ) des Bremskraftverstärkers ( 11 ) angeschlossen und dieser gegen den Tank (71) der Hilfsdruckquelle ( 68 ) abgesperrt ist, daß weiter, wenn der Fahrer im Anschluß an eine der Regelung unterworfene Bremsphase das Fahrpedal zurücknimmt und/oder das Bremspedal ( 24 ) betätigt, kurzzeitig, d.h. für 0,2—2 s in eine zweite erregte Stellung II gesteuert wird, in welcher der Ausgang (67) der Hilfsdruckquelle (68) gegei\den Antriebsdruckraum ( 66 ) des Bremskraftverstärkers (11) abgesperrt ist und dieser dafür kurzzeitig mit dem Tank (71) der Hilfsdruckquelle (68) verbunden ist, und hierauf, entweder nach der vorgegebenen maximalen Zeitspanne oder durch das Auslösen eines Bremsvorganges, z.B. durch das Ansprechen des Bremslichtschalters ( 72 ) in seine Grundstellung 0 übergeht, in der der Druckausgang (67) der Hilfsdruckquelle (68) sowohl gegen den Tank ( 71) als auch gegen den Antriebs-Druckraum ( 66 ) des Bremskraft-Verstärkers (11) abgesperrt ist.

3. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei als Hilfsdruckquelle für den Bremskraftverstärker die für eine Servo-Lenkeinrichtung des Fahrzeugs ohnehin vorgesehene Betriebsdruckquelle ausgenutzt ist, die einen durch eine Hydraulikpumpe aufladbaren Druckspeicher umfaßt, der an den mit dem Verstärkerkreis verbundenen Ausgang der Hilfsdruckquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druck-gesteuertes Verteilerventil (76) vorgesehen ist, dessen Kolben (88) innerhalb des Ventilgehäuses einen an die Punpe ( 74) angeschlossenen Aufteilungsraum (82) begrenzt, wobei der Kolben (88) durch eine Feder ( 89 ) in eine Stellung gedrängt wird, in welcher der Aufteilungsraum ( 82 ) dieses Ventils (76) gegen einen ersten Ventilausgang, der über eine Drossel ( 80 ) an den Druckeingang des Steuerventils (77) der Servo-Lenkeinrichtung (73) angeschlossen ist, sowie gegen einen zweiten Ventilsausgang abgesperrt ist, der über ein Eingangs-Rückschlagventil (83) an den Speicher ( 78) angeschlossen ist, und wobei der Kolben (88 ) unter der Wirkung des sich im Aufteilupgsraum (82) aufbauenden Staudruckes gegen die Rückstellkraft der Feder (88) in eine Stellung dynamischen Gleichgewichts gedrängt wird, in der beide Ventilausgänge mit dem Aufteilungsraum (82) kommunizieren.

4. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei als Hilfsdruckquelle für den Bremskraftverstärker ein Druckspeicher vorgesehen ist, der mittels der im Rahmen des Antiblockiersystems vorgesehenen Rückförderpumpeinrichtung aufladbar ist, die zwei, den Bremskreisen der Bremsanlage je einzeln zugeordnete, selbstsaugende Rückförderpumpen umfaßt, die durch ein Steuer-Ausgangssignal eines den Druck im Speicher überwachenden Druckschalters in den Ladebetrieb steuerbar sind, in dem Bremsflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter der Bremsanlage angesaugt und in den Speicher gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lade-Steuerventil ( 91 ) vorgesehen ist, in dessen Grundstellung der Ausgang mindestens einer der Rückförderpumpen (51 und/oder 52 ) mit dem Speicher ( 78') verbunden ist, und daß dieses Lade-Steuerventil in Regelphasen der Antiblockierregelung sowie in Druckabbauphasen der Vortriebs-Regeleinrichtung in eine erregte Stellung I gesteuert ist, in der die Ausgänge der Rückförderpumpen (51 und 52) an die Bremsleitungen (37 und 41) bzw. die Ausgangsdruckräume (18 und 19) des Tandem-Hauptzylinders ( 21 ) der Bremsanlage ( 10 ) angeschlossen und gegen

den Druckspeicher (78') abgesperrt sind.

5. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lade-Steuerventil (91) als 5/2-Wege-Magnetventil ausgebildet ist, in dessen Grundstellung die Ausgänge beider Rückförderpumpen ( 51 und 52 ) an den Speicher ( 78') angeschlossen sind.

6. Vortriebs-Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge der Rückförderpumpen ( 51 und 52 ) über je ein federzentriertes Rückschlagventil ( 92 bzw.93 ) an die von den Ausgangsdruckräumen ( 18 und 19 ) des Tandem-Hauptzylinders ( 21 ) ausgehenden Bremsleitungen (37 bzw. 41 ) der Bremsanlage (10 ) angeschlossen sind, wobei diese Rückschlagventile ( 92 und 93 ) durch einen Mindestdruck in den Ausgangsdruckräumen ( 18 und 19 ) des Tandem-Hauptzylinders (21) von 1—3 bar gegen die Rückstellkraft ihrer Zentrierfedern in Schließrichtung beaufschlagt sind.