DE3723916C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug mit einem Vorderachs- und einem Hinterachs-Bremskreis, zu deren Bremsdruckversorgung ein durch Pedalkraft betätigbares Bremsgerät vorgesehen ist, das für jeden Bremskreis einen - statischen - Hauptzylinder aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse in Twin-Bauweise nebeneinander angeordnet sind, und an deren Kolben in Verschieberichtung je ein Arm einer Wippe abgestützt ist, die an einem durch die Betätigungskraft in Bewegungsrichtung der Kolben verschiebbaren Teil des Bremsgeräts um eine zu dieser senkrecht verlaufende Achse schwenkbar ist und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen.

Aus der DE 29 18 722 A1 ist eine blockiergeschützte hydraulische Zweikreis-Bremsanlage mit einem in Twin-Bauweise realisierten Bremsgerät bekannt, das von einer ersten, für den Teilbremsbereich günstigen, mit einem relativ hohen Hinterachs-Bremskraftanteil verknüpften Wert der Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung selbsttätig auf einen für den Vollbremsbereich günstigeren, mit einem relativ niedrigeren Hinterachs-Bremskraftanteil verknüpften Wert der Bremskraftverteilung umschaltbar ist, einerseits, um im Teilbremsbereich höhere Hinterachs-Bremskraftanteile ausnutzen zu können und andererseits um sowohl im Teilbremsbereich als auch im Vollbremsbereich eine hinreichende dynamische Stabilität des Fahrzeuges zu gewährleisten. Die Umschaltung erfolgt in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung. Hierzu ist ein Ventil vorgesehen, dessen Ventilkörper, wenn die Fahrzeugverzögerung einen Schwellenwert überschreitet, aufgrund seiner Massenträgheit in dichtende Anlage mit einem Ventilsitz gelangt, wodurch im Ergebnis die Wirkung eines in das Bremsgerät integrierten hydraulischen Bremskraftverstärkers für den Hinterachs-Bremskreis "abgeschaltet" wird. Die bekannte Bremsanlage arbeitet daher im Bereich relativ niedriger bzw. höherer Werte der Fahrzeugverzögerung mit verschiedenen, einer Festabstimmung entsprechenden Werten der Vorderachs-/Hinterachs-Bremskraftverteilung, wobei jedoch eine "sensiblere" Annäherung an eine mit gleicher Kraftschluß-Ausnutzung an der Vorderachse wie an der Hinterachse entsprechende, ideale Bremskraftverteilung nicht möglich ist.

Durch die DE 33 01 948 A1 ist weiter eine hydraulische Zweikreis-Bremsanlage bekannt, bei der die Vorderachs-/ Hinterachs-Bremskraftverteilung in Abhängigkeit vom Bremsschlupf der Vorderräder und der Hinterräder dahingehend geregelt wird, daß sich an den Hinterrädern ein Bremsschlupf einstellt, der zwischen 85 und 97% des sich bei einer Bremsung an den Vorderrädern einstellenden Bremsschlupfes beträgt, der mit den üblichen Raddrehzahlsensoren erfaßt wird. Die hierfür erforderliche Einstellung des Bremsschlupfes der Hinterräder erfolgt dadurch, daß der Bremsdruck in den Hinterradbremsen durch gepulste Ansteuerung eines Ventils dem in die Vorderradbremsen eingekoppelten Bremsdruck nachgeführt wird. Die Bremsdruck-Einkopplung in die Hinterradbremsen erfolgt dabei über ein Magnetventil, das gepulst angesteuert wird, wobei durch das Puls- Pausenverhältnis der Steuerimpulse die Anstiegsrate des Bremsdruckes in den Hinterradbremsen bestimmt wird.

Nachteilig hierbei ist, daß der Bremsdruck in den Hinterradbremsen zwangsläufig mit erheblicher Verzögerung dem in die Vorderradbremsen eingekoppelten Bremsdruck "folgt", so daß insoweit wieder auf ein erhebliches Maß an insgesamt erzielbarer Bremsverzögerung verzichtet werden muß, und daß im Falle einer Fehlfunktion des elektrisch gesteuerten Ventils entweder ein Beitrag der Hinterradbremsen zur Fahrzeugverzögerung völlig entfällt oder aber eine "instabile" Bremskraftverteilung in Kauf genommen werden muß.

Durch die DE 35 08 319 ist eine hydraulische Bremsanlage für ein Fahrzeug bekannt, das sowohl mit einem Antiblockiersystem als auch mit einer Antriebs-Schlupf-Regelung ausgerüstet ist, die nach dem Prinzip arbeitet, ein zum Durchdrehen neigendes Fahrzeugrad durch selbsttätige Aktivierung der diesem zugeordneten Radbremse wieder zu verzögern. Die Bremsanlage ist mit einem Bremsdruck-Sensor ausgerüstet, der einen Soll-/Ist-Wert-Vergleich zwischen einem vom Fahrer durch Bremspedal-Betätigung eingesteuerten Erwartungswert des Bremsdruckes bzw. der Fahrzeugverzögerung mit dem tatsächlich erreichten Bremsdruck-Ist-Wert ermöglicht. Das für die Antriebs-Schlupf-Regelung vorgesehene Bremsdruck-Stellglied wird bei der bekannten Bremsanlage auch bei einer "normalen", d. h. einer Regelung nicht unterworfenen Bremsung zur Bremsdruck-Erzeugung mit ausgenutzt, wenn der Soll-/Ist-Wert-Vergleich ergibt, daß der - mittels des Druck-Sensors erfaßte - Bremsdruck-Ist-Wert niedriger ist als der mittels des Bremspedals eingesteuerte und mittels eines Bremspedal-Stellungsgebers erfaßte Bremsdruck- Sollwert.

Zweck der bei der Bremsanlage gemäß der DE 35 08 319 A1 vorgesehenen Regelung ist es, einen z. B. erhitzungsbedingten Reibwertschwund der Bremsbeläge auszugleichen, ohne daß der Fahrer das Bremsgerät mit erhöhter Pedalkraft betätigen muß. Eine Steuerung der Bremskraftverteilung, z. B. im Sinne einer Erhöhung des Hinterachs- Bremskraftanteils im Teilbremsbereich ist bei dieser bekannten Bremsanlage nicht möglich.

Bei einer Bremsanlage der eingangs genannten Art, die Gegenstand einer eigenen, älteren - nicht vorveröffentlichten - Patentanmeldung P 37 00 697.5-21 ist, ist das Verhältnis L _V/L_H der effektiven Längen L _V und L _H der Wippenarme, die sich an je einem der Kolben des Vorderachs-Hauptzylinders bzw. des Hinterachs-Hauptzylinders abstützen, gleich dem Verhältnis F _H/F_V der wirksamen Kolbenflächen F _H und F _V der jeweiligen Hauptzylinderkolben. Dadurch wird erreicht, daß mit gleichen Verschiebebewegungen der Kolben im Sinne eines Druckaufbaues auch gleiche Ausgangsdrücke in den Ausgangsdruckräumen der beiden Hauptzylinder verknüpft sind. Die hieraus resultierende - installierte - Bremskraftverteilung entspricht einer Festabstimmung des Bremskraftverhältnisses F _VA/F_HA. Diese Festabstimmung der installierten Bremskraftverteilung ist so getroffen, daß sich im gesamten Variationsbereich der möglichen Bremskräfte bzw. Fahrzeugverzögerungen ein stabiles dynamisches Bremsverhalten des Fahrzeuges ergibt. Diese Gestaltung des Bremsgeräts ist zwar sehr vorteilhaft hinsichtlich der einfachen Realisierbarkeit eines nach dem Prinzip der Volumenerweiterung arbeitenden ABS sowie eines ASR, das mittels eines hydraulischen Antriebszylinders, der auf den dem Hinterachs-Bremskreis zugeordneten Wippenarm einwirkt und mittels den Hinterrädern des Fahrzeuges einzeln zugeordneter Bremsdruck-Regelventile mit günstig geringem technischen Aufwand realisierbar ist - das heißt der Regeleinrichtungen, mit denen das Fahrzeug zusätzlich ausgerüstet ist, ist aber - wegen der Festabstimmung der Bremskraftverteilung in deren gesamten Variationsbereich - mit dem Nachteil behaftet, daß im Teilbremsbereich die Hinterradbremsen zur Gesamt-Bremskraft, verglichen mit der idealen Bremskraftverteilung, nur einen relativ geringen Beitrag erbringen. Dies hat einerseits zur Folge, daß die Vorderradbremsen, weil sie den weitaus überwiegenden Teil der insgesamt ausnutzbaren Bremskraft erzeugen müssen, sehr viel stärker dimensioniert sein müssen als die Hinterradbremsen, was insbesondere bei leistungsstarken Fahrzeugen erhebliche Probleme hinsichtlich der Baugröße der Vorrderradbremsen aufwirft, und andererseits, daß die Vorderradbremsen auch einem erheblich stärkeren Verschleiß unterworfen sind als die Hinterradbremsen. Zwar ist - im interessierenden Teilbremsbereich - ein erhöhter Beitrag der Hinterradbremsen zur insgesamt ausnutzbaren Bremskraft, wenn das Fahrzeug mit einem Antiblockier-System ausgerüstet ist, auch dadurch erzielbar, daß, unter Ausnutzung von Funktionselementen des ABS eine Bremsdruck-Regelung dahingehend vorgesehen wird, daß der Hinterrad-Bremsschlupf auf einen Wert eingeregelt wird, der, solange das ABS nicht angesprochen hat, stets um einen geringeren Betrag größer ist als der Vorderrad-Bremsschlupf. Hierfür ist aber eine sehr genaue und mit zusätzlichem technischen Aufwand verknüpfte Überwachung des Bremsschlupfes sowohl der Vorderräder als auch der Hinterräder des Fahrzeuges erforderlich, zu deren Realisierung gravierende Änderungen an einem zur Steuerung der Bremsdruck-Verteilung mit ausgenutzten elektronischen Steuereinheit des ABS bzw. eines mit einem ASR kombinierten ABS erforderlich sind. Es kommt hinzu, daß eine im vorstehend erläuterten Sinne nach dem Prinzip der Bremsschlupf-Überwachung arbeitende Bremskraft-Verteilungs-Steuerung erst ab einer Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeuges von ca. 30 km/h mit hinreichender Genauigkeit arbeitet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit günstig geringem technischen Aufwand eine Vorderachs-/ Hinterachs-Bremskraftverteilung erzielt werden kann, die ohne Verlust an dynamischer Stabilität des Fahrzeugs, im Teilbremsbereich eine Ausnutzung eines erhöhten Hinterachs-Bremskraftanteils ermöglicht.

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

Hiernach ist jeder der beiden Hauptzylinder des Bremsgeräts mit einem elektrischen, z. B. einem induktiven Stellungsgeber versehen, der ein für die jeweilige Kolbenposition charakteristisches elektrisches Ausgangssignal abgibt. Diese Signale sind wegen des im Bereich relativ niedriger Bremsdrücke zwar nicht-linearen, zu höheren Bremdrücken hin jedoch sehr gut linearen, insgesamt monotonen und damit eindeutigen Zusammenhanges zwischen Kolbenstellung und Bremsdruck auch ein Maß für den letzteren und somit auch ein Maß für die Vorderachs-Bremskraft F _VA und die Hinterachs-Bremskraft F _HA. Diese Signale werden als Informations-Eingaben einer im Rahmen der gemeinsamen ABS- und ASR-Steuereinheit vorgesehenen Verarbeitungseinheit zugeleitet, die hieraus die jeweils aktuelle Bremskraftverteilung erkennt und den Hinterachs-Bremskraftanteil mit dem auf den jeweiligen Vorderachs-Bremskraftanteil bezogenen, idealen Wert vergleicht, der gleicher Kraftschluß-Ausnutzung an der Vorderachse und der Hinterachse entspräche. Ergibt dieser Vergleich, daß der mittels des Stellungsgebers des Hinterachs-Hauptzylinders ermittelte aktuelle Wert des Hinterachs-Bremskraftanteils um mehr als eine Differenzschwelle F _{HA 1} von z. B. 15 bis 20% geringer ist als der ideale Wert F _HAi, so erzeugt die Verarbeitungseinheit ein Signal, durch welches das Bremsdruck-Stellglied der Vortriebs-Regeleinrichtung im Sinne eines Druckaufbaues an den Hinterradbremsen angesteuert wird, das heißt der auf den dem Hinterachs-Bremskreis zugeordneten Wippenarm zugeordneten Antriebszylinder der Vortriebs-Regeleinrichtung mit dem hohen Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle beaufschlagt wird. Dadurch wird, auch dann, wenn der Fahrer die Pedal- Betätigungskraft ständig steigert, der Hinterachs-Bremsdruck stärker angehoben als der Vorderachs-Bremsdruck mit der Folge, daß sich die Bremskraft-Verteilung, bezogen auf den jeweiligen Momentanwert des Vorderachs-Bremskraftanteils, mehr und mehr der idealen Bremskraftverteilung annähert. Erreicht dabei der Hinterachs-Bremskraftanteil einen Wert, der um weniger als eine zweite Differenzschwelle Δ F _{HA 2}, die betragsmäßig geringer ist als die erstgenannte und etwa 5% beträgt, geringer ist als der ideale Wert F _HAi, so erzeugt die Verarbeitungseinheit ein Signal, das die Ansteuerung des Bremsdruck-Stellgliedes des ASR wieder aufhebt. Durch eine selbsttätig gesteuerte Wiederholung solcher Bremskraft- Verteilungs-Steuerzyklen wird eine abschnittsweise gleichsam "rampenförmige" Annäherung der tatsächlich ausgenutzten Bremskraftverteilung an die ideale Bremskraftverteilung erreicht, wobei der Hinterachs-Bremskraftanteil um mindestens den Differenzbetrag Δ F _{HA 2} und höchstens um den Differenzbetrag Δ F _{HA 1} niedriger ist als der jeweils ideale Wert. Hierdurch ergibt sich eine effektivere Ausnutzung der Hinterradbremsen, mit der Folge, daß die Vorderrad-Bremsen weniger belastet werden, was sowohl unter Gesichtspunkten der Verschleißminderung als auch der Betriebssicherheit günstig ist. Bei einem Fahrzeug, daß mit einer erfindungsgemäßen, mit situationsgerechter Bremskraft-Verteilungs-Steuerung arbeitenden Bremsanlage ausgerüstet ist, können, verglichen mit einem Fahrzeug ohne eine derartige Steuerung, die die Vorderrad- Bremsen sogar etwas "kleiner" dimensioniert werden, was konstruktive Vorteile hinsichtlich der Unterbringung der Vorderrad-Bremsen erbringt.

In der bevorzugten Gestaltung der Bremsanlage gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2, wonach, wenn an der Hinterachse zusätzlich Bremsdruck angesteuert wird, auch an der Vorderachse eine - mittels der Bremsdruck-Regelventile des ABS - Bremsdruck- Haltephase ausgelöst wird, so daß der Vorderachs- Bremskraftanteil konstant gehalten wird, während der Hinterachs- Bremskraftanteil gesteigert wird, ergibt sich eine "treppenfunktionsartige" Annäherung der tatsächlich ausgenutzten Bremskraftverteilung an die ideale Bremskraftverteilung, die zwar mit einem geringfügigen Verlust an theoretisch ausnutzbarer Hinterachs-Bremskraft verknüpft ist, dafür aber den Vorteil hat, daß der Hinterachs-Bremskraftanteil, während dieser gesteigert wird, auf einen konstant gehaltenen Vorderachs-Bremskraftanteil bezogen werden kann, was verarbeitungstechnisch günstig ist und mit einfacheren elektronisch-schaltungstechnischen Mitteln bewerkstelligt werden kann, als wenn der Hinterachs-Bremskraftanteil auf einen sich ständig ändernden Vorderachs-Bremskraftanteil bezogen werden muß.

Bei - unterstellbarer Kenntnis des Zusammenhanges zwischen Kolbenposition und Ausgangsdruck der Hauptzylinder, ist gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 auf einfache Weise eine Eichung der Ausgangssignale beider Stellungsgeber in Einheiten des Druckes bzw. des jeweiligen Bremskraftanteils möglich, und es kann auch für jeden der beiden Bremskreise "separat" der Entlüftungszustand überprüft werden. Ist der mittels des jeweiligen Stellungsgebers erfaßbare Verschiebeweg des Kolbens bis zum Ansprechen des Druckschalters nur wenig größer als der mit dem optimalem Entlüftungszustand der Bremsanlage verknüpfte Minimalwert, so wird dieser Unterschied von der Verarbeitungseinheit im Sinne einer Korrektur berücksichtigt, im Prinzip dadurch, daß aus dem Unterschied zwischen gemessenem und idealem Wert ein Korrekturfaktor gebildet wird, der dem Verhältnis Idealwert/Meßwert entspricht, so daß durch "Multiplikation" des gemessenen Wertes mit dem Korrekturwert jeweils der für die weitere Verarbeitung benutzbare Idealwert erzielt wird. Ist der gemessene Verschiebeweg des jeweiligen Hauptzylinderkolbens um mehr als einen gleichsam eine Toleranzschwelle bildenden Differenzbetrag größer als der Idealwert, so ist dies ein Zeichen dafür, daß in dem jeweiligen Bremskreis ein zu schlechter Entlüftungsgrad vorliegt und die Bremsanlage gewartet werden muß. Dem Fahrer wird dies durch ein optisches und/oder akustisches Warnsignal angezeigt. Durch die Messung der Kolbenstellungen bzw. Bremsdrücke in den Ausgangsdruckräumen der Hauptzylinder bei vorgegebenem Druck P ₀ wird, im Bilde eines Bremskraft- Verteilungs-Diagramms, gleichsam die installierte, fest abgestimmte Bremskraftverteilung "erkannt" und überprüft.

Da die ideale Bremskraftverteilung bei einem Fahrzeug nicht allein von der Fahrzeuggeometrie, sondern auch vom Beladungszustand des Fahrzeuges, insbesondere der Lastverteilung im Fahrzeug, abhängig ist, ist es vorteilhaft, wenn diese Einflußgrößen gemäß Anspruch 3 bei der "Berechnung" der idealen Bremskraftverteilung berücksichtigt werden, um eine möglichst effektive Ausnutzung des Hinterachs-Bremskraftanteils mit der erfindungsgemäßen Bremskraft-Verteilungs-Steuerung erreichen zu können.

Dasselbe gilt sinngemäß für die Maßnahme des Anspruchs 4 mit Bezug auf am Fahrzeug angreifende Querkräfte, die in praxi dazu führen, daß für die linke Fahrzeugseite und die rechte Fahrzeugseite "unterschiedliche" ideale Bremskraftverteilungen anzusetzen sind.

Zur Ermittlung des Fahrzeug-Gesamtgewichts und der Gewichtsverteilung des Fahrzeugs können, wie durch den Anspruch 5 umrissen, Sensoren vorgesehen sein, die auf den statischen Belastungszustand der Fahrzeugfederung ansprechen. Derartige Sensoren können z. B. als Federweg-Geber ausgebildet sein, die eine Erfassung der Radlasten ermöglichen, oder auch als Neigungsgeber, welche auf eine Längs- oder Querneigung des Fahrzeuges ansprechen.

Alternativ hierzu oder in Kombination hiermit kann das Fahrzeug-Gesamtgewicht auch mit den durch die Merkmale der Ansprüche 6 und/oder 7 angegebenen Maßnahmen ermittelt werden. Durch eine Mittelwertbildung über die Ergebnisse mehrerer einzelner dynamischer Meßvorgänge kann dabei die Meßgenauigkeit beträchtlich gesteigert werden.

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 Zweikreis-Bremsanlage, bei der die Bremskraft-Verteilungs- Steuerung durch zeitweises Absperren der Bremsdruck-Regelventile des Vorderachs-Bremskreises erfolgt, in vereinfachter, schematischer Block-Schaltbild-Darstellung,

Fig. 2 ein Bremskraft-Verteilungs-Diagramm zur Erläuterung der Funktion der Bremsanlage gemäß Fig. 1,

Fig. 2a ein Ausschnitt des Diagramms gemäß Fig. 2 zur Erläuterung einer Variante der Brems-Verteilungs- Steuerung,

Fig. 2b denselben Ausschnitt des Bremskraft-Verteilungs- Diagramms zur Erläuterung einer weiteren Variante der Bremskraft-Verteilungs-Steuerung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen den Ausgangsdrücken der Hauptzylinder des Bremsgeräts der Bremsanlage gemäß Fig. 1 und der zur Erfassung der Kolbenstellungen vorgesehenen Geber-Ausgangssignale und

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zweikreis-Bremsanlage für ein Fahrzeug, das auch mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung ausgerüstet ist, mit nach dem Prinzip der zeitweisen Erhöhung des Hinterachs-Bremsdruckes arbeitender Bremskraft- Verteilungs-Steuerung.

Die in der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, dargestellte Bremsanlage 10, durch die gleichzeitig das mit dieser Anlage ausgerüstete Fahrzeug repräsentiert sein soll, ist als hydraulische Zweikreis-Bremsanlage ausgebildet, deren Vorderradbremsen 11 und 12 zu einem Vorderachs-Bremskreis I und deren Hinterradbremsen 13 und 14 zu einem Hinterachs-Bremskreis II zusammengefaßt sind, die über die Hauptbremsleitungen 16 bzw. 17 an die den Bremskreisen I und II jeweils zugeordneten Druckausgänge eines mittels eines Bremspedals 18 betätigbaren Bremsgeräts 19 angeschlossen sind.

Die Bremskreise I und II sind als statische Bremskreise ausgebildet, zu deren Druckbeaufschlagung im Rahmen des Bremsgeräts 19 je ein insgesamt mit 21 bzw. 22 bezeichneter Hauptzylinder vorgesehen ist, die einen an die jeweilige Hauptbremsleitung 16 bzw. 17 angeschlossenen Ausgangsdruckraum 23 bzw. 24 haben, in dem durch - pedalkraft-gesteuerte Verschiebung eines Hauptzylinderkolbens 26 bzw. 27 statisch Bremsdruck aufgebaut und abgebaut werden kann.

Das Bremsgerät 19 ist in der sogenannten Twin- (Zwillings-) Bauweise ausgeführt, derart, daß die beiden Hauptzylinder 21 und 22 mit parallelem Verlauf ihrer zentralen Längsachsen 28 bzw. 29 in seitlichem Abstand nebeneinander angeordnet sind, wodurch, verglichen mit einer ansonsten üblichen Tandem-Anordnung einerseits eine erhebliche Verringerung der in Richtung dieser Längsachsen 28 bzw. 29 gemessenen Baulänge des Bremsgeräts 19 erzielt wird und andererseits eine Anordnung der Hauptzylinder 21 und 22 vorgegeben ist, die, worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird, auch mittels einfach geschalteter Stellungsgeber 31 und 32 eine Erfassung der jeweiligen Positionen der Hauptzylinderkolben 26 und 27 innerhalb der Zylinderbohrungen 33 bzw. 34 möglich ist.

In das Bremsgerät 19 ist auch ein insgesamt mit 36 bezeichneter, hydraulischer Bremskraftverstärker integriert, der, in Proportionalität zu der auf das Bremspedal 18 ausgeübten Steuerkraft, eine Verstärkung der auf die Hauptzylinderkolben 26 und 27 wirkenden Stellkräfte um einen durch die Auslegung des Bremskraftverstärkers 36 bedingten Verstärkungsfaktor vermittelt.

Der Bremskraftverstärker 36 ist als linearer Hydraulikzylinder ausgebildet, dessen Kolben 37 in einer "zwischen" den Gehäusebohrungen 33 und 34 der beiden Hauptzylinder 21 und 22 angeordneten, insoweit zentralen Gehäusebohrung 38, in deren Längsrichtung druckdicht hin- und her verschiebbar geführt ist, wobei die zentrale Längsachse 39 dieses Hydrozylinders parallel zu den zentralen Längsachsen 28 und 29 der beiden Hauptzylinder 21 und 22 und in der durch diese markierten Längsmittelebene des Bremsgeräts 19 verläuft. Durch den Kolben 37 und eine innere Zwischenwand 41 des Hauptzylindergehäuses ist gehäusefest und durch den Kolben 37 des Bremskraftverstärkers beweglich ein Antriebsdruckraum 42 begrenzt, in dem ein mittels eines insgesamt mit 43 bezeichneten Proportionalventils ein vom Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle 44 abgeleiteter Steuerdruck einkoppelbar ist, der zu der Kraft proportional ist, mit der der Fahrer das Bremspedal 18 betätigt und mit dieser zwischen Null und dem maximalen Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle variiert werden kann.

Das Proportionalventil 43 ist in für sich bekannter Ausführung als Schieber-Ventil realisiert, dessen Ventilschieber über einen langgestreckten Steuerstab 46 mit dem Bremspedal 18 bewegungsgekoppelt ist. Mit dem Kolben 37 ist eine langgestreckte Kolbenstange 47 fest verbunden, die durch eine zentrale Öffnung 48 der Zwischenwand 41 hindurchtritt und gegen diese abgedichtet ist und in einer mit dieser fluchtenden Öffnung 49 des pedalseitigen Deckels 51 des Hauptzylinder- und Verstärker-Gehäuses 52 zusätzlich geführt ist, wobei diese Kolbenstange, in der dargestellten Grundstellung gesehen, mit einem Endabschnitt 47′ aus dem Gehäuse herausragt, dessen axiale Länge mindestens und etwa gleich dem maximalen Hub H des Verstärkerkolbens 37 ist. Die Kolbenstange 47 ist als langgestrecktes Hohlrohr ausgebildet, in dessen pedalseitigem Endabschnitt 47′ ein Steuerkolben 53 druckdicht verschiebbar eingesetzt ist, an dem der Pedalstößel 54 angreift. Dieser Steuerkolben 53 ist über den Steuerstab 46, der die Kolbenstange 47 zentral durchsetzt, mit dem Schieber 56 des Proportionalventils 43 fest verbunden, wobei der Verschiebeweg des Steuerkolbens 53 relativ zu der Kolbenstang 47 durch axiale Anschläge auf eine kleine Strecke begrenzt ist, die mindestens dem Aussteuerhub des Proportionalventils 43 entspricht und etwa gleich diesem Aussteuerhub ist.

Zur Übertragung der von dem Bremskraftverstärker 36 entfalteten Betätigungskraft auf die Hauptzylinderkolben 26 und 27 ist eine insgesamt mit 57 bezeichnete Wippe vorgesehen, die an einem mit der Kolbenstange 47 fest verbundenen Lagerblock 58 schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse 59 senkrecht zu der durch die zentralen Achsen 28 und 29 der Hauptzylinder 21 und 22 markierten Ebene verläuft und derart "exzentrisch" bezüglich der zentralen Achse 39 des Bremskraftverstärkers 36 angeordnet ist, daß das Verhältnis L _V/L_H der effektiven Längen L _V und L _H der Wippenarme 57′ und 57′′, die über axiale Stößel 61 bzw. 62 an dem Kolben 26 des dem Vorderachs-Bremskreis zugeordneten Hauptzylinders 21 bzw. dem Kolben 27 des dem Hinterachs- Bremskreis zugeordneten Hauptzylinders 22 abgestützt sind, dem Verhälnis F _H/F_V der wirksamen Kolbenflächen F _H und F _V des Kolbens 27 des dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Hauptzylinders 22 bzw. des Kolbens 26 des dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Hauptzylinders 21 entspricht, so daß sich bei gleichen Verschiebewegen der Kolben 26 und 27 der beiden Hauptzylinder 21 und 22 in deren Ausgangsdruckräumen 23 und 24 dieselben Bremsdrücke einstellen, jedenfalls dann, wenn beide Bremskreise I und II "gleich gut" entlüftet sind.

Die für die Positionen der Hauptzylinderkolben 26 und 27 charakteristischen Ausgangssignale der Stellungsgeber 31 und 32 sind, zumindest in diesem Falle, ein Maß für die in den Ausgangsdruckräumen 23 und 24 der Hauptzylinder 21 und 22 herrschenden Drücke P _VA und P _HA und können daher bei - voraussetzbarer - Kenntnis des Zusammenhanges zwischen Kolbenstellung und Ausgangsdruck P _VA bzw. P _HA in Einheiten des Bremsdruckes ausgewertet werden.

Soweit in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen Indizes "VA" und "HA" sowie "VL" und "VR" in Verbindung mit Größenangaben oder Bau- und Funktionselementen verwendet werden, soll dies den Hinweis auf die Vorderachse und die Hinterachse bzw. das linke Vorderrad und das rechte Vorderrad des Fahrzeuges bedeuten.

Das Fahrzeug ist auch mit einem insgesamt mit 60 bezeichneten ABS ausgerüstet, das, nach üblichen Kriterien arbeitend, im Falle seines Ansprechens eine Bremsdruck-Regelung dahingehend vermittelt, daß der Bremsschlupf der Regelung einzeln oder zu mehreren unterwerfbaren Fahrzeugrädern stets innerhalb eines sowohl mit guter Bremsverzögerung als auch mit guter Fahrstabilität verträglichen Wertebereichens gehalten wird.

Dieses ABS 60 ist so ausgelegt, daß zusätzlich für eine wirksame Regelung unbedingt erforderlichen Bremsdruckabbau- und Bremsdruckaufbau-Phasen auch Bremsdruckhalte-Phasen, letztere zumindest an den Vorderradbremsen 11 und 12, erzielbar sind, für deren Dauer ein zuvor in die jeweilige Radbremse eingesteuerter bzw. durch die Regelung erzielter Bremsdruck konstant gehalten wird.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten, speziellen Gestaltung des ABS 60 ist für jede der beiden Vorderradbremsen 11 und 12 je ein Bremsdruck-Regelventil 63 bzw. 64 vorgesehen, mittels derer die Vorderradbremsen 11 und/oder 12 einzeln oder gemeinsam gegen die Hauptbremsleitung 16 des Vorderachs- Bremskreises I absperrbar sind. Für den Hinterachs-Bremskreis II hingegen ist nur ein einziges Bremsdruckventil vorgesehen, mittels dessen die Hinterradbremsen 13 und 14 jeweils nur gemeinsam an die Hauptbremsleitung 17 des Hinterachs-Bremskreises anschließbar bzw. gegen diese absperrbar sind. Die Grundstellung Null dieser Bremsdruck-Regelventile 63, 64 und 66 ist jeweils die Durchfluß-Stellung, in der die angeschlossene(n) Radbremse(n) über das jeweilige Ventil kommunizierend mit dem Ausgangsdruckraum 23 bzw. 24 des Vorderachs-Hauptzylinders 21 bzw. des Hinterachs-Hauptzylinders 22 des Bremsgeräts 19 verbunden ist bzw. sind. In den erregten Stellungen I dieser Ventile 63 und/oder 64 bzw. 66, in welche diese durch elektrische Ausgangssignale einer elektronischen Steuereinheit 67 des ABS 60 steuerbar sind, sind die jeweils angeschlossenen Radbremsen 11 und/oder 12 bzw. 13 und 14 gegen den Ausgangsdruckraum 23 bzw. 24 des Vorderachs-Hauptzylinders 21 bzw. des Hinterachs-Hauptzylinders 22 abgesperrt. In ihren erregten Stellungen I vermitteln somit die Bremsdruck-Regelventile 63 und/oder 64 bzw. 66 die Bremsdruck- Halte-Funktion.

Weiter umfaßt das ABS 60 ein als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildetes Funktions-Steuerventil 68, das durch ein Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit 67 aus seiner dargestellten Grundstellung 0, in welcher ein Bremsdruckaufbau an denjenigen Radbremsen 11 und/oder 12 bzw. 13 und 14 möglich ist, deren zugeordnete Bremsdruck-Regelventile 63 und/oder 64 bzw. 66 in deren Grundstellung gehalten sind, in eine erregte Stellung I steuerbar ist, in welcher an den - hydraulisch entsprechend geschalteten - Radbremsen 11 und/oder 12 bzw. 13 und 14 ein Abbau des Bremsdruckes möglich ist.

In der dargestellten Grundstellung dieses Funktions-Steuerventils 68 ist der durch den Verstärkerkolben 37 gegen den Antriebsdruckraum 42 abgegrenzte, nach außen hin durch die Endstirnwand 69 des Gehäuses 52 des Bremsgeräts 19 gehäusefest abgeschlossene Funktionsraum 71 des Bremskraftverstärkers 36 über einen, beim dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel mit einer Drossel 72 versehenen Durchflußkanal 73 des Funktions-Steuerventils 68 an die zum drucklosen Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 führende Rücklaufleitung 76 angeschlossen, so daß Arbeitsmedium des Bremskraftverstärkers 36 bzw. der Hilfsdruckquelle 44, das in dem Funktionsraum 71 enthalten ist, durch eine Verschiebebewegung des Bremskraftverstärkerkolbens 37, die im Sinne eines Bremsdruckaufbaues in den Hauptzylindern 21 und 22 erfolgt, aus dem Funktionsraum 71 zum Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 hin verdrängt werden kann, wobei durch die Drossel 72 des Funktions-Steuerventils 68 in einem erwünschten Maße eine Begrenzung der Bremsdruck-Rate erzielt werden kann.

Sowohl im Verlauf einer normalen, das heißt der Antiblockierregelung nicht unterworfenen Bremsdruck-Aufbauphase als auch bei Bremsdruck-Aufbauphasen, die im Rahmen eines Antiblockier-Regelzyklus ablaufen, der ggf. mehrere Druckabbau-, Druckhalte- und Druckaufbau-Phasen umfaßt, ist die auf den Verstärkerkolben im Sinne einer Bremsdruckaufbau-Verschiebebewegung, das heißt in Richtung des Pfeils 76 der Fig. 1 wirkende Kraft K _A durch die Beziehung

K _A = (F₁ - F₂) · P _BKV

gegeben, wobei mit F₁ die der Querschnittsfläche der dem Verstärkerkolben 37 Gehäusebohrung 38 entsprechende Gesamtquerschnittsfläche des Verstärkerkolbens 37, mit F₂ die der Querschnittsfläche der zentralen Bohrung 48 der Gehäuse-Zwischenwand 41 entsprechende Gesamtquerschnittsfläche der Kolbenstange 47 einschließlich ihres ihren Innenraum nach außen abschließenden Steuerkolbens 53 und mit P _BKV der in den Antriebsdruckraum 42 eingekoppelte, vom Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 44 mittels des Proportional-Ventils 43 abgeleitete, pedalkraftproportionale Steuerdruck des Bremskraftverstärkers 36 bezeichnet sind.

In der erregten Stellung I ist der Funktionsraum 71 des Bremskraftverstärkers 66 gegen den drucklosen Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 abgesperrt, dafür jedoch über eine Steuerleitung 77 und den Durchflußkanal 78 des Funktionssteuerventils 68 mit dem Antriebsdruckraum 42 des Bremskraftverstärkers kommunizierend verbunden, so daß nunmehr der Verstärkerkolben 37 auch auf seiner den Funktionsraum 71 begrenzenden Seite mit dem Ausgangsdruck P _BKV des Proportionalventils 43 beaufschlagt ist, mit der Folge, daß die jetzt auf den Verstärkerkolben 37 wirkende Kraft K _R in der entgegengesetzten Richtung - in Richtung des Pfeils 79 der Fig. 1 - wirkt, wodurch der Verstärkerkolben 37, mit diesem die Wippe 57 und mit diesem - unterstützt durch die Wirkung der Kolben-Rückstellfedern 81 und 82 der Hauptyzlinder 21 und 22 auch deren Kolben 26 und 27 eine Verschiebebewegung im Sinne einer Vergrößerung der Volumina der Ausgangsdruckräume 23 und 24 der Hauptzylinder 21 und 22, das heißt im Sinne eines Bremsdruck- Abbaues in den angeschlossenen Bremskreisen I und II erfahren, die gegen die am Bremspedal 18 angreifende Betätigungskraft erfolgt.

Die für eine derartige Steuerbarkeit von Druckabbau-Phasen der Antiblockier-Regelung notwendige Voraussetzung, daß die - in der erregten Stellung I des Funktionssteuerventils 68 - auf den Verstärkerkolben 37 im Sinne eines Bremsdruck-Abbaues wirkende Kraft K _R, die durch die Beziehung

K _R = F₂ · P _BKV

gegeben ist, größer ist als die mit der Pedalübersetzung multiplizierte Betätigungskraft, gegen welche die Druckabbau- Verschiebung des Verstärkerkolbens 37 möglich sein muß, ist durch eine zweckgerechte Dimensionierung desselben im Rahmen konstruktiv günstiger Abmessungsrelationen ohne weiteres erfüllbar, selbstverständlich unter der Nebenbedingung, daß das Ausgangsdruckniveau P _A der Hilfsdruckquelle 44 hinreichend hoch ist.

Diese Hilfsdruckquelle 44 umfaßt einen mittels einer Speicher-Ladepumpe 83 über ein Rückschlagventil 84 aufladbaren Druckspeicher 86, dessen am Ausgang 87 der Hilfsdruckquelle 44 anstehender Speicherdruck P _A mittels eines Druckwächters 87 überwacht wird, der ein die Aktivierung der Speicher-Ladepumpe bewirkendes Signal auslöst, wenn der Speicherdruck unter einen vorgegebenen Schwellenwert absinkt. Des weiteren ist ein zwischen den Hochdruckausgang 88 der Speicher-Ladepumpe und den - drucklosen - Vorratsbehälter der Hilfsdruckquelle 44 ein als Rückschlagventil dargestelltes Druckbegrenzungsventil 89 geschaltet, durch dessen Öffnungsdruck das maximale Ausgangsdruckniveau P _A der Hilfsdruckquelle 44 bestimmt ist.

Im Rahmen der Hilfsdruckquelle 44 ist weiter ein elektrisch ansteuerbares Sicherheitsventil 91 vorgesehen, das beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als 4/2-Wege- Magnetventil ausgebildet ist. In der - dargestellten - Grundstellung 0 dieses Sicherheitsventils 91 ist ein von dem Funktionsraum 71 des Bremskraftverstärkers 36 zum drucklosen Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 über das Sicherheitsventil 91 führender Strömungspfad 92 freigegeben, während ein vom Hochdruckausgang 88 der Speicher-Ladepumpe 93 zum Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 führender Strömungspfad 93 gesperrt ist. In der hierzu alternativen, erregten Stellung I des Sicherheitsventils 91 ist der von dem Funktionsraum 71 zum Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 führende Strömungspfad 92 gesperrt und dafür der vom Hochdruck-Ausgang 88 der Speicher-Ladepumpe 83 zum Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 führende Strömungspfad 93 freigegeben.

Das Sicherheitsventil 91 wird in seine erregte Stellung I gesteuert, wenn und solange die Antiblockierregelung aktiviert ist, damit für im Rahmen eines Antiblockier-Regelzyklus ablaufende Druckaufbau-Phasen die Wirkung der Drossel 72 des ABS-Steuerventils zu einer Begrenzung der Druckanstiegsgeschwindigkeit, allgemein zur Zumessung des Bremsdruckes, ausnutzbar ist. Mit Beendigung eines Antiblockier- Regelzyklus, dessen abschließende Regelphase im Normalfall eine Druckaufbau-Phase ist, für die das ABS-Steuerventil schon in seine Grundstellung Null zurückgeschaltet wird, wird auch das Sicherheitsventil in seine Grundstellung zurückgeschaltet. Dadurch wird sichergestellt, daß auch für den Fehlfunktionsfall, daß das ABS-Steuerventil in seiner im Verlauf der Regelung eingenommenen, erregten Stellung I "hängen geblieben" sein sollte, was zur Folge hätte, daß der Verstärkerkolben 37 und mit diesem Kolben 26 und 27 der Hauptzylinder 21 und 22 auch bei Betätigung des Bremspedals 18 in ihre Ausgangsstellungen zurückgedrängt würden und in diesen gehalten würden, der vom Funktionsraum 71 des Bremskraftverstärkers 36 zum Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 führende Strömungspfad 92 für den Druckabbau in dem Funktionsraum 71 zur Verfügung steht und mithin, wenn auch lediglich noch mit der Pedalkraft, über beide Bremskreise I und II gebremst werden kann. Des weiteren kann in der dargestellten Grundstellung Null der beiden Ventile 91 und 68 der Druckspeicher 86 der Hilfsdruckquelle 44 über das Rückschlagventil 84 aufgeladen werden.

Die für die regelungsgerechte Ansteuerung des ABS-Steuerventils 68, der Bremsdruck-Regelventile 63, 64 und 66 sowie des Sicherheitsventils 91 erforderlichen elektrischen Steuersignale werden von der elektronischen Steuereinheit 67 des ABS 60 aus einer vergleichenden und/oder differenzierenden Verarbeitung der Ausgangssignale von Raddrehzahlsensoren 94, 96 sowie 97 erzeugt, welche für die Radumfangsgeschwindigkeit der Fahrzeugräder charakteristische elektrische Ausgangssignale abgeben. Beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel ist den Vorderrädern je ein Raddrehzahlsensor 94 bzw. 96 zugeordnet, während den beiden Hinterrädern der Raddrehzahlsensoren 97 gemeinsam zugeordnet ist und ein für einen Mittelwert der Radumfangsgeschwindigkeiten der Hinterräder charakteristisches Ausgangssignal abgibt, wobei - stillschweigend - vorausgesetzt ist, daß die Hinterräder des Fahrzeuges die angetriebenen Fahrzeugräder sind.

Weiter ist vorausgesetzt, daß die elektronische Steuereinheit 67 die genannten Ansteuersignale, soweit diese die Steuerung von Druckabbau-, Druckaufbau- und Druckhalte-Phasen der Antiblockier-Regelung betreffen, nach bekannten Kriterien arbeitet und Abwandlungen der elektronischen Steuereinheit, die für die zweckgerechte Ansteuerung des ABS-Steuerventils 68 und des Sicherheitsventils 91 erforderlich sind, dem Fachmann aufgrund seines Fachwissens ohne weiteres möglich sind und daher auf diesbezügliche Erläuterungen elektronisch-schaltungstechnischer Details der elektronischen Steuereinheit 67 verzichtet werden kann.

Für eine Bremsanlage 10 mit dem anhand der Fig. 1 insoweit geschilderten Aufbau ergibt sich, jedenfalls solange das ABS 60 nicht wirksam geworden ist, eine installierte Bremskraftverteilung auf die Vorderachse und die Hinterachse im Sinne einer Festabstimmung des Verhältnisses F _VA/F_HA der über die Vorderradbremsen 11 und 12 insgesamt ausübbaren Vorderachs-Bremskraft F _VA und der mittels der Hinterradbremsen 13 und 14 insgesamt ausübbaren Bremskraft F _HA. Eine derartige Festabstimmung muß unter den einschlägigen Sicherheitsaspekten so getroffen werden, daß im gesamten Bereich der mit der Bremsanlage 10 erreichbaren Fahrzeugverzögerungen ein stabiles Bremsverhalten des Fahrzeuges gewährleistet ist, das heißt, daß bei einer Bremsung die Hinterräder des Fahrzeuges nicht "vor" den Vorderrädern blockieren können.

Einer in diesem Sinne stabilen Bremskraftverteilung, die durch eine zweckentsprechende Gestaltung des Bremsgeräts 19 und in Verbindung mit dieser durch die Dimensionierung der Radbremsen 11 bis 14 erzielbar ist, entspricht in dem Bremskraftdiagramm 100 der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr ergänzend verwiesen sei, eine Gerade 101, welche die Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung erst in einem Punkt 103 schneidet, der eine kritische Fahrzeugverzögerung Z _krit repräsentiert, welche, zuzüglich einer Sicherheitsmarge von einigen Prozent der hochstmöglichen, in praxi erreichbaren Fahrzeugverzögerung entspricht, die durch eine Betätigung der Bremsanlage 10 mit der maximal ausübbaren Betätigungskraft erreicht werden kann, wenn gleichzeitig optimale Kraftschlußbeiwerte (µ=1) zwischen der Fahrbahn und den gebremsten Fahrzeugrädern gegeben sind. In dem Bremskraft-Verteilungsdiagramm 100, bei dem, üblicher Darstellung entsprechend, in einem rechtwinkligen Koordinatensystem als Abszisse der auf das Fahrzeuggewicht G bezogene Vorderachs-Bremskraftanteil F _VA/G und als Ordinate der ebenfalls auf das Fahrzeuggewicht G bezogene Hinterachs- Bremskraftanteil F _HA/G aufgetragen ist, sind durch die Parabel diejenigen - dynamischen - Verzögerungszustände des Fahrzeuges repräsentiert, die mit gleicher Kraftschlußausnutzung an der Vorderachse und der Hinterachse verknüpft sind. Diese Bremskraftverteilung ist deshalb "ideal", weil sie bei einer vorgegebenen Limitierung der Tangentialkraftübertragung, z. B. durch schlechte Straßenverhältnisse mit geringen Kraftschlußbeiwerten, die dann noch unter der Nebenbedingung, daß das Fahrzeug stabil bleiben soll, die hiernach noch höchstmögliche Fahrzeugverzögerung ergibt.

Die Parabel 102 markiert gleichsam die Grenze zwischen dem Wertebereich der stabilien Bremskraftverteilungen, der "unterhalb" der Parabel 102, zwischen dieser und der Abszisse des Diagramms 100 liegt, und dem Wertebereich der instabilen Bremskraftverteilungen, der in dem Diagramm 100 "oberhalb" der Parabel 102 liegt. "Instabil" bedeutet hierbei, daß, wann immer die Bremskräfte im Sinne einer zunehmenden Fahrzeugverzögerung gesteigert werden, der die Übertragbarkeit dieser Bremskraft limitierende Kraftschlußbeiwerte an der Hinterachse des Fahrzeuges zuerst erreicht bzw. überschritten wird und daher eine Blockiertendenz auch zuerst an der Hinterachse auftritt, mit der Folge, daß das Fahrzeug "ausbricht". Im stabilen Wertebereich des Diagramms 100 hingegen tritt im entsprechenden Fall eine Blockiertendenz zuerst an der Vorderachse auf, und das Fahrzeug bleibt, auch wenn die Vorderräder blockieren, dynamisch stabil.

Aus dem Diagramm 100 ist unmittelbar ersichtlich, daß durch eine installierte Bremskraftverteilung gemäß der Geraden 101 insbesondere im Bereich niedriger bis mittlerer Fahrzeugverzögerungen, dem sogenannten Teilbremsbereich, die Hinterachse in einem weit geringeren Maße zur Abbremsung des Fahrzeuges herangezogen wird, als es, wenn die ideale Bremskraftverteilung ausnutzbar wäre, der Fall sein könnte. Bei einer Abbremsung Z von 0,4, beispielsweise, beträgt beim dargestellten, speziellen Auslegungsbeispiel, der Vorderachs-Bremskraftanteil nach der installierten Bremskraftverteilung etwa 0,28 und der Hinterachs-Bremskraftanteil 0,12. Bei voller Ausnutzung der "idealen Bremskraftverteilung" bei einem Vorderachs-Bremskraftanteil von 0,28 könnte, ohne Stabilitätsverlust, ein Hinterachs-Bremskraftanteil von 0,2 erreicht werden, das heißt eine Fahrzeugverzögerung von 0,48, die somit um 20% höher wäre als die mit der Bremsanlage 10 in diesem Falle erzielte Fahrzeugverzögerung.

Um, verglichen mit der fest installierten Bremskraftverteilung 101 höheren Wert des Hinterachs-Bremskraftanteils erzielen zu können, ist die Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 mit einer Steuerungseinrichtung versehen, die unter Ausnutzung von Funktionselementen des ABS 60 sowie elektronischer Verarbeitung der Ausgangssignale der Stellungsgeber 31 und 32, elektronisch gesteuert, eine Änderung der Bremskraftverteilung im Sinne einer Erhöhung des Hinterachs-Bremskraftanteils ermöglicht. Diese Steuereinrichtung umfaßt eine im Rahmen der elektronischen Steuereinheit 67 des ABS 60 vorgesehene, in der Fig. 1 lediglich gestrichelt angedeutete Verarbeitungseinheit 104, die nachfolgend anhand ihrer Funktion erläutert wird, aus der sich für den Fachmann die zu ihrer Realisierung erforderlichen elektronisch-technischen Maßnahmen zwangslos ergeben, wobei zur Erläuterung dieser Funktion auch auf das Bremskraftverteilungsdiagramm 100 der Fig. 2 Bezug genommen werden wird.

Da bei einer Betätigung der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 der Druck P _VA im Ausgangsdruckraum 23 des Hauptzylinders 21 des Vorderachs-Bremskreises I sowie der Druck P _HA im Ausgangsdruckraum 24 des Hauptzylinders 22 des Hinterachs-Bremskreises II jeweils monotone Funktionen der Postionen der Hauptzylinderkolben 26 bzw. 27 sind, stehen auch die Ausgangssignale der Stellungsgeber 31 und 32, für die, der Einfachheit halber, ein linearer Zusammenhang zwischen der jeweiligen Kolbenposition S _KVA bzw. S _KHA angenommen sei, in einem monotonen Zusammenhang mit den in den Ausgangsdruckräumen 23 und 24 der Hauptzylinder 21 und 22 jeweils herrschenden Drücken P _VA bzw. P _HA. Unter "Kolbenposition" S _KVA und S _KHA soll dabei jeweils die Auslenkung des Kolbens 26 bzw. 27 aus seiner Grundstellung, in welcher der jeweiligen Ausgangsdruckraum 23 bzw. 24 drucklos ist, verstanden werden.

Zwar ist dieser Zusammenhang insgesamt nicht-linear, wie dem in der Fig. 3, auf deren Einzelheiten ergänzend verwiesen sei, dargestellten Diagramm entnehmbar ist, das am Beispiel des Hinterachs-Bremskreises II den Zusammenhang zwischen Ausgangsdruck P _HA, der als Abszisse aufgetragen ist und der Kolbenposition S _KHA, die als Ordinate aufgetragen ist, zeigt. Ab einem Schwellenwert P₀ ist jedoch, zu höheren Werten des Ausgangsdruckes P _HA bzw. der Kolbenauslenkung S _KHA hin, deren Zusammenhang linear. Ungeachtet dessen ist jedoch im gesamten Variationsbereich des Ausgangsdruckes P _HA, selbstverständlich im Rahmen eines z. B. durch Reibungseffekte bedingten, in der Fig. 3 schraffiert eingezeichneten Steuerbereiches 105, dessen untere Grenze durch die ausgezogene Linie 106 und dessen obere Grenze durch die strichpunktiert eingezeichnete Linie 107 markiert, ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Kolbenstellung S _KHA und dem Ausgangsdruck P _HA gegeben, so daß die Ausgangssignale des Stellungsgebers 32 des Hinterachs-Hauptzylinders 22 - mit der aus der genannten Streuung resultierenden, geringen Einschränkung - in eindeutiger Weise in Einheiten des Ausgangsdruckes P _HA und damit in Einheiten des Hinterachs-Bremskraftanteils F _HA auswertbar sind.

Entsprechend gilt sinngemäß für die Ausgangssignale des Stellungsgeber 31 des Hauptzylinders 21 des Vorderachs-Bremskreises I, für den - qualitativ und quantativ - derselbe Zusammenhang zwischen Kolbenstellung S _KVA und Ausgangsdruck P _VA gegeben ist, wie anhand der Fig. 3 für den Hinterachs-Bremskreis II dargestellt, da die Bremsanlage 10 derart ausgelegt ist, daß der Vorderachs-Bremsdruck - der Ausgangsdruck P _VA des Hauptzylinders 21 - gleich dem Hinterachs-Bremsdruck - dem Ausgangsdruck P _HA des Hauptzylinders 22 - ist, wenn das Verhältnis P _VA/P_HA der durch die Gerade 101 des Diagramms 100 der Fig. 2 repräsentierten - installierten - Bremskraftverteilung F _VA/F_HA entspricht.

Zur Erläuterung eines ersten einfachen Prinzips, nach welchem mittels der Verarbeitungseinheit 104 der elektronischen Steuereinheit 67 des ABS 60 und dessen dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Bremsdruck-Regelkraftventilen 63 und 64 eine Steuerung der Bremskraftverteilung derart möglich ist, daß im Teilbremsbereich die Ausnutzung eines, verglichen mit der durch die Gerade 101 des Diagramms 100 der Fig. 2 repräsentierten installierten, fest abgestimmten Bremskraftverteilung, ein erhöhter Hinterachs-Bremskraftanteil F _HA ausnutzbar wird, sei zunächst angenommen, daß für das Fahrzeug die in der Fig. 2 dargestellte Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung gelte und daß die Abhängigkeit der Stellungsgeber- Ausgangssignale von den Bremsdrücken P _VA und P _HA dem Diagramm der Fig. 3 entspreche, was durch die konstruktive Gestaltung der Stellungsgeber 31 und 32 und der Bremsanlage 10 insgesamt ohne weiteres möglich ist. Des weiteren sei unterstellt, daß die Parabel 102 dieser idealen Bremskraftverteilung in der Verarbeitungseinheit 104 in einer für einen fortlaufenden Vergleich mit den Stellungsgeber- Ausgangssignalen geeigneten Form "abgelegt" sei, das heißt entweder in Form einer Reihe von Festwertpaaren gespeichert ist oder in Abhängigkeit von dem für den Vorderachs- Bremskraftanteil F _VA maßgeblichen bzw. diesen repräsentierenden Pegel des Ausgangssignals des dem Vorderachs-Bremskreis I zugeordneten Stellungsgeber 31 fortlaufend berechnet wird.

Aus den Stellungsgeber-Ausgangssignalen "erkennt" die Verarbeitungseinheit 104 die bei einer Bremsung momentan gegebene Bremskraftverteilung, die sich mit dem Einsetzen der Bremsung bei fortlaufender Steigerung der Kraft, mit der der Fahrer das Bremspedal 18 betätigt, vom Ursprung 0,0 des Bremskraft-Verteilungsdiagrammes 100, aus entlang der Geraden 101 der installierten, fest abgestimmten Bremskraftverteilung entwickelt. Die Verarbeitungseinheit 104 vergleicht während dieser einleitenden Phase der Bremsung fortlaufend den mittels des Stellungsgebers 32 des Hinterachs-Hauptzylinders 22 erfaßten Hinterachs- Bremskraftanteil F′ _HA, mit dem, für den jeweils gegebenen Vorderachs-Bremskraftanteil F′ _VA, der mittels des Ausgangssignals des Stellungsgebers 31 des Vorderachs-Bremskreises I "verfolgt" wird, verknüpften, für diesen Vorderachs-Bremskraftanteil idealen Wert des Hinterachs- Bremskraftanteils F _HA und erzeugt, wenn der gemessene Wert F′ _HA des Hinterachs-Bremskraftanteils um mehr als einen Schwellenwert F _{HA 1} niedriger ist als der ideale Wert, ein Ausgangssignal, mittels dessen die beiden Bremsdruck-Regelventile 63 und 64 des Vorderachs-Bremskreises I in deren Sperrstellungen gesteuert werden. In der Darstellung der Fig. 2 ist dies, während die Betätigungskraft weiter gesteigert wird, in dem Punkt 108 der Fig. 2 der Fall, in dem sich bei einer Bremsung erstmalig der Hinterachs- Bremskraftanteil F′ _HA um den genannten Schwellenwert F _{HA 1} von dem für die Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung charakteristischen Hinterachs-Bremskraftanteil F _HAi unterscheidet. Ab diesem Punkt 108, bis zu welchem die Bremskraft-Verteilung sich entlang des vom Koordinatenursprung des Diagramms 100 ausgehenden Abschnittes 101′ entwickelt hatte, führt eine Steigerung der Betätigungskraft zu einem Anstieg des Hinterachs-Bremskraftanteils F′ _HA entlang der parallel zur Ordinate des Diagramms 100 verlaufenden Geraden 109, das heißt es wird der Bremsdruck an den Hinterradbremsen 13 und 14 erhöht, während der Bremsdruck an den Vorderradbremsen 11 und 12 konstant gehalten wird.

Solbald der Hinterachs-Bremsdruck bzw. der durch das Ausgangssignal des Stellungsgebers 32 repräsentierte Hinterachs-Bremskraftanteil F′ _HA einen Wert erreicht bzw. überschreitet, der um weniger als ein Schwellenwert F _{HA 2}, der kleiner ist als der Schwellenwert F _{HA 1}, niedriger ist als der für den konstant gehaltenen Vorderachs-Bremskraftanteil F′ _VA charakteristische Werte des "idealen" Hinterachs- Bremskraftanteils F _HAi, in der Darstellung der Fig. 2 bei Erreichen des Punktes 111, werden die beiden Bremsdruck- Regelventile 63 und 64 des Vorderachs-Bremskreises I wieder in deren Grundstellung zurückgeschaltet, so daß nunmehr auch an der Vorderachse wieder Bremsdruck aufgebaut werden kann. Gleichzeitig wird das Bremsdruck-Regelventil 66 des Hinterachs- Bremskreises II in seine Sperrstellung gesteuert, in welcher der in den Hinterradbremsen herrschende Druck auf seinem zuvor erreichten Wert gehalten wird. Wird hierbei die Bremsen-Betätigungskraft weiter gesteigert, so entwickelt sich nunmehr die Bremskraftverteilung von dem Punkt 111 aus entlang einer parallel zur Abszisses des Diagramms 100 verlaufenden Geraden 112, bis im Punkt 108′ wieder eine Bremskraft-Verteilung erreicht ist, bei welcher der - gemessene - Hinterachs-Bremskraftanteil F′ _HA um den Schwellenwert F _{HA 1} niedriger ist als der auf dem gehaltenen Vorderachs-Bremskraftanteil F′ _VA bezogene ideale Wert.

Mit dem Erreichen der dem Punkt 108′ des Diagramms 100 der Fig. 2 entsprechenden Bremskraftverteilung werden die Bremsdruck-Regelventile 63 und 64 des Vorderachs- Bremskreises I sowie das Bremsdruck-Regelventil 66 des Hinterachs-Bremskreises II wieder in die Sperr-Stellung bzw. die Offen-Stellung gesteuert, worauf sich bei weiterer Steigerung der Betätigungskraft die Bremskraftverteilung entlang der parallel zur Ordinate des Diagramms 100 verlaufenden Geraden 109′ entwickelt, bis im Punkt 111′ wieder eine Bremskraftverteilung erreicht wird, bei der sich der Hinterachs-Bremskraftanteil F′ _HA wieder nur noch um den - kleineren - Differenzbetrag Δ F _{HA 2} vom dem idealen Wert unterscheidet, worauf die Bremsdruck-Regelventile 63 und 64 des Vorderachs- Bremskreises I wieder in ihre Offen-Stellung gesteuert werden und das Hinterachs-Bremsdruck-Regelventil 66 wieder in seine Sperr-Stellung zurückgeschaltet wird, usw. Im Ergebnis wird erreicht, daß sich die Bremskraft-Verteilung, während die Betätigungskraft ständig gesteigert wird, als Treppenfunktion zwischen zwei Parabeln 102′ und 102′′ entwickelt, deren eine - die Parabel 102′ - in einem, gemäß der Darstellung der Fig. 2 vertikalen Abstand des Wertes Δ F _{HA 1} von der Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung gleichsam parallel zu dieser verläuft, und deren andere - die Parabel 102′′ - in dem - geringeren - Abstand Δ F _{HA 2} der Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung folgt.

Der durch die solchermaßen gesteuerte Bremskraftverteilung F′ _VA/F′_HA erzielbare Gewinn an Bremswirkung ist, verglichen mit dem Fall, daß lediglich mit der fest installierten Bremskraftverteilung gemäß der Geraden 102 gebremst werden kann, um einen Betrag größer, der dem Unterschied der Flächen entspricht, um die, bezogen auf einen Abschnitt der Abszisse, die durch die Treppenfunktion und die Abszisse begrenzte Fläche größer ist als die auf demselben Abschnitt durch die Gerade 102 der installierten Bremskraftverteilung und die Abszisse begrenzten, trapezförmigen Fläche. Wie unmittelbar aus dem Vergleich dieser Flächen, z. B. zwischen den Abszissenwerten 0,2 und 0,4, ersichtlich, ist der durch die vorstehend erläuterte Bremskraft-Verteilungs- Steuerung erzielbare Gewinn an Bremswirkung erheblich. Es versteht sich, daß auch die Parabel 102′ und 102′′ in einer für den Vergleich mit den gemessenen Werten des Vorderachs- und Hinterachs-Bremskraftanteils geeigneten Form in der Verarbeitungseinheit 104 abgelegt sind.

Eine ähnliche Entwicklung der Bremskraftverteilung ergibt sich, wenn das dem Hinterachs-Bremskreis zugeordnete Bremsdruck- Regelventil 66 permanent, das heißt auch dann, wenn die Bremsdruck-Regelventile 63 und 64 des Vorderachs- Bremskreises I ihre Druckaufbau-Stellung einnehmen, in seiner Druckaufbau-Stellung - der Grundstellung - bleibt. Dies hat allerdings zur Folge, daß nach einer Druckhalte-Phase an der Vorderachse, in dem Moment, in welchem die Bremsdruck-Regelventile 63 und 64 der Vorderradbremsen 11 und 12 wieder in ihre Offen-Stellung gesteuert werden, der Hinterachs-Bremsdruck P _HA geringfügig absinkt, da über die Wippe 57 ein Druckausgleich zwischen dem Hinterachs- Hauptzylinder 22 und dem Vorderachs-Hauptzylinder 21 stattfinden kann.

Dafür wird um so "schneller" - beim Öffnen der Bremsdruck- Regelventile 63 und 64 - der Druck P _VA im Ausgangsdruckraum des Hauptzylinders 21 des Vorderachs-Bremskreises I erhöht.

Außerdem wird "gleichzeitig" mit dem Vorderachs-Bremsdruck auch der Hinterachs-Bremsdruck gesteigert, mit der Folge, daß sich anstelle einer "treppenförmigen" Entwicklung der Bremskraftverteilung eine "sägezahnförmige" Entwicklung derselben ergibt, wie in der Detail-Darstellung der Fig. 2a für den Bereich zwischen den Abszissenwerten 0,2 und 0,4 zusätzlich veranschaulicht.

Bei dieser Art der Bremsdruck-Verteilungssteuerung entwickelt sich die Bremskraftverteilung "zwischen" den durch die parallel zur Ordinate verlaufenden Geraden-Abschnitten 109′ repräsentierten Phasen, während derer nur der Bremsdruck an der Hinterachse gesteigert wird, entlang "schräg", das heißt parallel zur Geraden 101 der installierten Bremskraft-Verteilung verlaufenden Geraden-Abschnitten 101′. Vergleichen mit der in der Fig. 2 dargestellten Art der Bremskraft-Verteilungssteuerung genügen hier weniger Umschaltvorgänge, um die Bremskraftverteilung innerhalb des durch die beiden Parabeln 102′ und 102′′ eingegrenzten Bereiches der Bremskraft- Verteilung zu halten. Allerdings können beim Umschalten der Vorderachs-Bremsdruck-Regelventile 63 und 64 in deren Offen-Stellung kurzzeitig Verringerungen der Fahrzeugverzögerung eintreten, die den Fahrkomfort beeinträchtigen können.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips, nach dem im Teilbremsbereich, verglichen mit einer im Sinne einer Festabstimmung getroffenen installierten Bremskraftverteilung, ein erhöhter Bremskraftanteil ausgenutzt werden kann, sei nunmehr auf die Einzelheiten der Fig. 4 verwiesen, die eine Zweikreis-Bremsanlage 10′ für ein Fahrzeug zeigt, das sowohl mit einem ABS 60 als auch mit einer Einrichtung der Vortriebs-Regelung ausgerüstet ist. Dabei ist zum Zweck der Erläuterung vorausgesetzt, daß das Fahrzeug einen Hinterachs-Antrieb hat und daß die Vortriebs-Regeleinrichtung nach dem Prinzip arbeitet, ein zum Durchdrehen neigendes Fahrzeugrad durch Aktivierung seiner Radbremse 13 und 14 soweit zu verzögern, daß sein Antriebsschlupf innerhalb eines sowohl mit guter Vortriebsbeschleunigung als auch mit guter Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches bleibt. Das ABS 60′ ist in diesem Falle als sogenanntes Vier- Kanal-ABS ausgebildet, bei dem für jedes angetriebene Fahrzeugrad ein Raddrehzahlsensor 113 bzw. 114 vorgesehen ist sowie jedem der angetriebenen Fahrzeugräder ein eigenes Bremsdruck-Regelventil 116 bzw. 117 zugeordnet ist, wobei das ABS 60′ auch so ausgestaltet ist, daß eine individuelle Bremsdruck-Regelung an den Hinterradbremsen 13 und 14 des Fahrzeuges möglich ist.

Soweit in der Fig. 4 Bau- und Funktionselemente der Bremsanlage 10′ und ihres ABS 60′ mit denselben Bezugszeichen belegt sind wie in der Fig. 1, soll dadurch auf die diesbezügliche Bau- und Funktionsgleichheit bzw. -Analogie hingewiesen und gleichzeitig auch auf die diesbezüglichen Beschreibungsteile zu Fig. 1 verwiesen sein.

Im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung ist bei der Bremsanlage 10′ gemäß Fig. 4 ein an den Deckel 51 des Gehäuses 52 des Bremsgeräts 19 angesetzter, insgesamt mit 118 bezeichneter Antriebszylinder vorgesehen, dessen durch den Antriebskolben 119 beweglich begrenzter Antriebsdruckraum 121 über ein Steuerventil (ASR-Steuerventil) 122 der Vortriebs-Regeleinrichtung an den Druckausgang 55 der Hilfsdruckeinrichtung 44 anschließbar ist. Der Antriebskolben 121 des Antriebszylinders 118 ist mit einem Kolbenstößel 123 versehen, der durch eine Öffnung 124 des Gehäusedeckels 51 hindurchtritt und sich an der Wippe 57 - an deren dem Hinterachs-Hauptzylinder 22 zugeordneten Wippenarm 57′′ abstützt bzw. an diesem abstützbar ist. Der Antriebszylinder 118 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel, so angeordnet, daß seine zentrale Längsachse, entlang welcher sich der Kolbenstößel 123 erstreckt, mit der zentralen Längsachse 29 des Hinterachs- Hauptzylinders 22 zusammenfällt.

Das ASR-Steuerventil 122 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als 3/2-Wege-Magnetventil ausgebildet, in dessen Grundstellung 0 der Antriebsdruckraum 121 des Antriebszylinders mit dem drucklosen Vorratsbehälter 74 der Hilfsdruckquelle 44 verbunden - und gegen deren Ausgang 55 abgesperrt - ist. In der erregten Stellung I des ASR-Steuerventils ist hingegen der Antriebsdruckraum 121 des Antriebszylinders 118 an den Druckausgang 55 der Hilfsdruckquelle 44 angeschlossen und gegen deren Vorratsbehälter abgesperrt. Der in der erregten Stellung I des ASR-Steuerventils 122 den Anschluß des Druckausganges 55 der Hilfsdruckquelle 44 an den Antriebsdruckraum 121 des Antriebszylinders 118 vermittelnde Strömungspfad 124 des ASR-Steuerventils 122 ist, in spezieller Gestaltung dieses Ventils 122, mit einer Drossel 126 versehen, die eine Begrenzung der Druck-Anstiegsrate in dem Antriebsdruckraum 121 des Antriebszylinders 118 auf einen erwünschten Wert vermittelt.

Zur Erzielung von Bremsdruck-Aufbau-Phasen der Vortriebs-Regelung wird das ASR-Steuerventil 122 in seine erregte Stellung I gesteuert, wobei gleichzeitig das Bremsdruck-Regelventil 116 oder 117, derjenigen Radbremse 13 oder 14, an welcher keine Durchdrehtendenz vorliegt, in seine Sperrstellung gesteuert wird.

Eine Bremsdruck-Haltephase an der jeweils der Vortriebs-Regelung unterworfenen Radbremse 13 und/oder 14 wird dadurch erzielt, daß deren Bremsdruck-Regelventil 116 bzw. 117, während das ASR-Steuerventil 122 in seine Bremsdruck-Aufbaustellung I gesteuert ist, in die Druckhalte-Stellung - die Sperrstellung I - gesteuert wird. Im Rahmen der Vortriebs-Regelung erforderliche Druckabbau-Phasen werden dadurch erzielt, daß das ASR-Steuerventil 122 in seine Grundstellung Null zurückgeschaltet wird und das Bremsdruck- Regelventil 116 und/oder 117 derjenigen Radbremse 13 und/oder 14, an welcher der Bremsdruck erniedrigt werden soll, ebenfalls in seine Grundstellung Null zurückgeschaltet wird.

Der dem Hinterachs-Bremskreis I zugeordnete Antriebszylinder 118 der Vortriebs-Regeleinrichtung und die in deren Rahmen vorgesehenen Bremsdruck-Regelventile 116 und 117 können, gesteuert durch Ausgangssignale der Verarbeitungseinheit 104 und der elektronischen Steuereinheit 67′ der Antiblockier- und Vortriebs-Regeleinrichtung ebenfalls zu einer zu den vorstehend erläuterten Arten der Bremskraft-Verteilungs- Steuerung analogen Steuerung, zu deren Erläuterung auf das Diagramm der Fig. 2b genommen sei, wie folgt ausgenutzt werden.

Wann immer die Verarbeitungseinheit 104 aus den Ausgangssignalen der Stellungsgeber 31 und 32 erkennt, daß sich der mit dem jeweiligen Vorderachs-Bremskraftanteil verknüpfte Hinterachs-Bremskraftanteil bzw. Ausgangsdruck des Hauptzylinders 22 des Hinterachs-Bremskreises II um mehr als den Wert Δ F _{HA 1} von dem idealen Wert F _HAi unterscheidet, wird das ASR-Steuerventil 122 in seine erregte Stellung I geschaltet, und dadurch der Antriebsdruckraum 121 des Antriebszylinders 118 mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 44 beaufschlagt. Dadurch wird eine zusätzliche Kraft auf den Kolben 27 des Hinterachs-Hauptzylinders 22 ausgeübt, die zu einer Verschiebung des Kolbens 27 im Sinne einer Erhöhung des Hinterachs-Bremsdruckes P _HA führt, wobei sich die Bremskraftverteilung, während der Fahrer die Betätigungskraft weiter steigert, entlang eines steil ansteigenden Astes 127 des in diesem Falle die Entwicklung der Bremskraftverteilung repräsentierenden Kurvenzuges entwickelt, bis in einem Punkt 129 der Parabel 102′′ eine Bremskraftverteilung erreicht ist, bei der sich der Hinterachs-Bremskraftanteil von dem der Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung entsprechenden Wert F _HAi nur noch um den Differenzbetrag Δ F _{HA 2} unterscheidet. Sobald dies der Fall ist, wird das ASR-Steuerventil 122 wieder in seine Grundstellung Null zurückgeschaltet, und es werden gleichzeitig auch die Bremsdruck-Regelventile 116 und 117 in deren Sperrstellungen I gesteuert, so daß der bis dahin in die Hinterradbremsen 13 und 14 eingekoppelte Bremsdruck P _HA auf dem zum Zeitpunkt des Umschaltens der genannten Ventile 122 sowie 116 und 117 erreichten Wert gehalten wird. Bei einer weiteren Steigerung der Betätigungskraft entwickelt sich dann die Bremskraftverteilung entlang des zur Abszisse des Diagramms der Fig. 2b parallelen Abschnittes 131 des Kurvenzuges 128, bis dieser Abschnitt 131 in dem Punkt 132 auf die Parabel 102′ "trifft", die um den Differenzbetrag F _{HA 1} "unterhalb" der Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung verläuft.

Mit dem Erreichen der dem Punkt 132 des Diagramms der Fig. 2b entsprechenden Bremskraftverteilung werden die Bremdsdruck-Regelventile 116 und 117 des Hinterachs- Bremskreises II wieder in deren Grundstellung Null und das ASR-Steuerventil 122 wieder in dessen Druckaufbau-Stellung - die erregte Stellung I - gesteuert, mit der Folge, daß der Bremsdruck im Hinterachs-Bremskreis II gemäß dem weiteren steil ansteigenden Ast 127′ des Kurvenzuges 128 der Fig. 2b gesteigert wird, bis die sich hiernach entwickelnde Bremskraftverteilung den Punkt 129′ der Parabel 102′′ erreicht, bei dem sich der Hinterachs-Bremskraftanteil nur noch um den Wert Δ F _{HA 2} vom idealen Wert F _HAi unterscheidet und dadurch wieder eine Phase der Bremskraft-Verteilungs-Steuerung eingeleitet wird, bei der bei konstant gehaltenem Hinterachs- Bremskraftanteil der Vorderachs-Bremskraftanteil allein erhöht wird, bis der Unterschied des mittels des Stellungsgebers 32 erfaßten momentanen Wertes des Hinterachs-Bremskraftanteils von dem idealen Wert wieder auf den Betrag Δ F _{HA 1} angewachsen ist. usw.

Diese Art der Bremskraft-Verteilungs-Steuerung bewirkt eine Steigerung des Hinterachs-Bremskraft-Anteils auf den nahezu idealen Wert auch dann, wenn der Fahrer, unmittelbar nach dem Umschalten des ASR-Steuerventils 122 und der Bremsdruck-Regelventile 116 und 117 in die Druckaufbau-Stellung die Betätigungskraft nicht weiter erhöht, das heißt zu einem Zeipunkt, dem in dem Diagramm der Fig. 2b der Punkt 133 entspricht, die Betätigungskraft konstant hält. Der Hinterachs-Bremskraftanteil wird dann - bei konstantem Vorderachs-Bremskraftanteil - soweit erhöht, bis der Hinterachs-Bremskraftanteil dem durch den Punkt 134 der Parabel 102′′ repräsentierten Wert entspricht, wodurch ein entsprechend erhöhter Wert des Hinterachs- Bremskraftanteils ausnutzbar wird.

Zur Erläuterung weiterer wichtiger Aspekte, für die sämtliche der vorstehend erläuterten Varianten der Bremskraft-Verteilungs- Steuerung gleichermaßen von Bedeutung sind, sei nunmehr wieder auf die Diagramme der Fig. 2 und 3 Bezug genommen.

Die Bremskraft-Verteilungs-Steuerung setzt für jede der vorstehend erläuterten Varianten derselben zunächst einmal die genaue Kenntnis der für das jeweilige Fahrzeug maßgeblichen Parabel 102 der idealen Bremskraftverteilung voraus, anhand derer dann die Schwellenwerte für die Steuerung markierenden Parabeln 102′ und 102′′ ermittelt werden können.

Von den den Verlauf den Parabel 102 der idealen Bremskraft-Verteilung in dem Diagramm 100 bestimmenden Parametern, nämlich dem Radstand l, der auf die Straßenoberfläche bezogenen Schwerpunkthöhe h, dem Hinterachs-Lastanteil Ψ und dem Fahrzeuggewicht G (auf das der Vorderachs-Bremskraft-Anteil F _VA, der Hinterachs-Bremskraft-Anteil F _HA und die Abbremsung Z des Fahrzeuges bezogen werden), ist, allein aus den Konstruktionsdaten des Fahrzeuges, lediglich der Radstand l von der Fahrzeugzuladung und deren Verteilung im Fahrzeug unabhängig, während die Parameter h, Ψ und G mit der Besetzung bzw. Beladung des Fahrzeuges zum Teil erheblich variieren können, insbesondere der Hinterachs-Lastanteil Ψ und das Fahrzeug-Gesamtgewicht G. Diese Größen können jedoch auf vielfältige Weise ermittelt und durch eine zweckgerechte Verarbeitung in der Verarbeitungseinheit 104 zur Feststellung des Fahrzeug-spezifischen Verlaufs der Parabel der idealen Bremskraftverteilung ausgenutzt werden. Hierfür werden nachfolgend, ohne Anspruch auf Vollständigkeit, eine Reihe beispielhafter Möglichkeiten angegeben, die alternativ oder in Kombination ausnutzbar sind.

• 1. Die Verarbeitungseinheit 104 ist programmierbar, dahingehend, daß der Fahrer eingeben kann, welche Plätze des Fahrzeuges besetzt sind und mit welchem - gegebenenfalls geschätzten - Gewicht der Kofferraum eines Personenkraftwagens beladen wird, wobei natürlich das Leergewicht G₀ des Fahrzeuges als bekannt vorausgesetzt wird.
  Aus diesen Eingaben ergibt sich dann das Gesamtgewicht G des Fahrzeuges sowie in guter Näherung die Schwerpunktshöhe h und der Hinterachslastanteil Ψ.
• 2. Das Fahrzeug ist mit Sensoren ausgerüstet, die - bei stehendem Fahrzeug - eine Fassung des Beladungszustandes des Fahrzeuges ermöglichen, so daß hieraus sowohl das Gesamtgewicht G des Fahrzeuges als auch der Hinterachs-Lastanteil Ψ erkennbar ist. Davon ausgehend, daß die Schwerpunktshöhe nur unwesentlich vom Beladungszustand des Fahrzeuges abhängt, kann dann die Verarbeitungseinheit 104 eine in sehr guter Näherung der tatsächlich geltenden idealen Bremskraftverteilung entsprechenden Parabel 102 errechnen.
• 3. Aus einer Messung der Bremsdrücke P _VA und P _HA bzw. des Vorderachs-Bremskraftanteils und des Hinterachs-Bremskraftanteils mit Hilfe der Stellungsgeber 31 und 32 einerseits, und der Fahrzeugverzögerung, andererseits, die aus einer Auswertung der Ausgangssignale der Raddrehzahlfühler 96 und 97 des Vorderachs-Bremskreises I und/oder der Ausgangssignale des Raddrehzahl-Sensors 97 bzw. der Raddrehzahl-Sensoren 113 und 114 des Hinterachs-Bremskraftkreises II gewinnbar ist, kann, gleichsam "dynamisch" das Gesamtgewicht G des Fahrzeuges auf einfache Weise ermittelt werden.
• 4. Das Fahrzeuggewicht kann - dynamisch - auch dadurch ermittelt werden, daß aus den Ausgangssignalen der Raddrehzahlsensoren 94 und 96 des Vorderachs-Bremskreises I und/oder 97 bzw. 113 und 114 des Hinterachs-Bremskreises II die momentane Fahrzeugbeschleunigung ermittelt wird und diese mit der Beschleunigung verglichen wird, die sich nach dem - seinerseits überwachten - im Antriebsstrang des Fahrzeuges erzeugten Vortriebsmoment ergibt, das aus den Kenndaten des Motors, z. B. Drehzahl des Motors und Stellung der Drosselklappe bei einem Otto-Motor und eingelegter Schaltstufe des zur Antriebsmoment-Übertragung auf die angetriebenen Fahrzeugräder vorgesehenen Schalt-Getriebes erkennbar ist.

Die unter 3. und 4. angegebenen - "dynamischen" - Möglichkeiten der Bestimmung des Fahrzeuggewichtes setzen voraus, daß die Absolut-Beträge der Ausgangs-Signalpegel der Stellungsgeber 31 und 32 ein Maß für den Vorderachs- Bremsdruck P _VA und den Hinterachs-Bremsdruck P _HA sind.

Um eine diesbezügliche Eichung der Stellungsgeber 31 und 32 erzielen zu können, ist bei der Bremsanlage 10 gemäß Fig. 1 - Entsprechendes gilt für die Bremsanlage 10′ gemäß Fig. 4 - ein Druckschalter 136 vorgesehen, der, mit der die Bremsanlage 10 bei stehendem Fahrzeug betätigt wird, ein Ausgangssignal abgibt, wenn und sobald der Bremsdruck P _VA im Vorderachs-Bremskreis einen definierten, durch die Auslegung bzw. Einstellung des Druckschalters 136 vorgegebenen Schwellenwert P _{VA 0} überschreitet. Ist dies im Vorderachs-Bremskreis I der Fall, so gilt dasselbe auch für den Hinterachs-Bremskreis II, zumindest dann, wenn die Bremsanlage 10 bzw. 10′ mit der durch die Gerade 101 des Diagramms 100 der Fig. 2 repräsentierten Festabstimmung der Bremskraft-Verteilung betätigt wird, das heißt die Bremskraft-Verteilungs-Steuerung nicht wirksam ist, was für den Fall, daß die Bremsanlage bei stehendem Fahrzeug betätigt wird, vorausgesetzt sein soll.

Sind die mit dem bestimmten Schwellenwert P _{VA 0} verknüpften Ausgangssignale der Stellungsgeber 31 und 32, gleiche Ausbildung derselben vorausgesetzt, nur wenig, das heißt innerhalb einer Marge von 5 bis 10% voneinander verschieden, so wird dies von der Verarbeitungseinheit 104 durch eine entsprechende Änderung des Eichfaktors berücksichtigt, mit dem die für den Vorderachs- bzw. den Hinterachs-Bremsdruck maßgeblichen Ausgangssignale der Stellungsgeber 31 und 32 korrigiert werden. Unterscheiden sich jedoch die Signalpegel der Ausgangssignale der beiden Stellungsgeber 31 und 32 um mehr als einen, einem Druckunterschied Δ P von größenordnungsmäßig 20 bar entsprechenden Betrag, so wird dies von der Verarbeitungseinheit 104 dahingehend gewertet, daß der Entlüftungsgrad in demjenigen Bremskreis, dessen Stellungsgeber 31 oder 32 den größeren Kolbenhub anzeigt, zu schlecht ist, und es wird ein - optisches oder akustisches - Warnsignal ausgelöst, das dem Fahrer anzeigt, daß die Bremsanlage 10 bzw. 10′ einer Überprüfung bedarf.

Des weiteren ist es, im Sinne eines stabilen Bremsverhaltens des Fahrzeuges, sinnvoll, den Hinterachs-Bremskraftanteil F _HA in Kurvenfahrt-Situationen relativ niedriger zu halten, als in Geradeausfahrt-Bremssituationen, um - in Kurventfahrt-Bremssituationen - einem "Ausbrechen" des Fahrzeuges vorzubeugen.

Zur Erkennung einer Kurvenfahrt-Situation kann z. B. ein Querbeschleunigungs-Sensor vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, eine derartige Situation anhand der Ausgangssignale der verschiedenen Fahrzeugseiten zugeordneten Raddrehzahlsensoren 94 und 96 bzw. 113 und 114 zu erkennen, die für die kurvenäußere Fahrzeugseite Ausgangssignale mit höherem Signalpegel erzeugen als für die kurveninnere Fahrzeugseite.

Die Verarbeitungseinheit 104 kann auch dahingehend ausgebildet sein, daß sie gleichsam "lernfähig" ist, derart, daß sie aus einer Verarbeitung der Ausgangssignale der Stellungsgeber 31 und 32 und der für die Fahrzeugverzögerung charakteristischen Raddrehzahlsenor-Ausgangssignale sowie der Ausgangssignale des Druckschalters 136 in einem mehrere Bremszyklen umfassenden Anpassungsprozeß die für das Fahrzeug charakteristische Parabel der idealen Bremskraftverteilung und damit auch die Parabeln 102′ und 102′′ ermittelt, "zwischen" denen die Bremskraft-Verteilungs-Steuerung im vorstehend erläuterten Sinne erfolgt.

Der insoweit erläuterten Bremskraft-Verteilungs-Steuerung kann zusätzlich eine Bremsschlupf-abhängige Regelung überlagert sein, derart, daß der Bremschlupf der Hinterräder, auch dann, wenn das Antiblockier-System nicht aktiviert ist, auf einen Wert eingeregelt wird, der mindestens dem Bremsschlupf der Vorderräder entspricht oder um bis zu 1% höher ist als dieser. Eine derartige, schlupfabhängige Regelung, die, für sich gesehen, als bekannt vorausgesetzt werden kann, wird jedoch erst ab einer Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeuges von z. B. 30 km/h wirksam, ab welcher eine hinreichende Meßgenauigkeit der Raddrehzahlsensoren und dementsprechend eine gute Auswertbarkeit ihrer Ausgangssignale gewährleistet sind.

Claims (7)

1. Hydraulische Zweikreis-Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug mit einem Vorderachs- und einem Hinterachs- Bremskreis, zu deren Bremsdruckversorgung ein durch Pedalkraft betätigbares Bremsgerät vorgesehen ist, das für jeden Bremskreis einen - statischen - Hauptzylinder aufweist, die in einem gemeinsamen Gehäuse in Twin-Bauweise nebeneinander angeordnet sind, und an deren Kolben, in Verschieberichtung, je ein Arm einer Wippe abgestützt ist, die an einem durch die Betätigungskraft in Bewegungsrichtung der Kolben verschiebbaren Teil des Bremsgeräts um eine zu dieser senkrecht verlaufende Achse schwenkbar angeordnet ist, wobei das Verhältnis L _V/L_H der effektiven Längen L _V und L _H des sich am Kolben des Vorderachs-Hauptzylinders und des Hinterachs-Hauptzylinders abstützenden Wippenarmes dem Verhältnis F _H/F_V der wirksamen Kolbenfläche F _H und F _V der jeweiligen Hauptzylinderkolben entspricht, und die Festabstimmung der installierten Bremskraftverteilung F _VA/F_HA auf dynamisch stabiles Bremsverhalten des Fahrzeuges auf den bei höchstem Kraftschlußbeiwert zwischen der Fahrbahn und den Rädern erreichbaren Wert der Fahrzeug-Verzögerung ausgelegt ist, wobei weiter das Fahrzeug mit einer auf die angetriebenen Hinterräder wirkenden Vortriebs-Regeleinrichtung (ASR) ausgerüstet ist, die ein zum Durchdrehen neigendes Fahrzeugrad durch Aktivierung seiner Radbremse innerhalb eines mit guter Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches des Antriebsschlupfes hält sowie mit einem Antiblockier-System (ABS), deren durch elektrische Ausgangssignale einer elektronischen ABS- und ASR-Steuereinheit ansteuerbare Bremsdruck-Stellglieder eine alternative und/oder gleichzeitige Erzielung von Bremsdruck-Haltephasen an den Vorderrädern sowie von Bremsdruck-Aufbauphasen an den Hinterrädern des Fahrzeugs ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der Hauptzylinderkolben (26 und 27) ein Stellungsgeber (31 bzw. 32) vorgesehen ist, die der jeweiligen Kolbenposition entsprechende Ausgangssignale abgeben, die einer in der elektronischen Steuereinheit (67) vorgesehenen Verarbeitungseinheit (104) zugeleitet werden, welche die Ausgangssignale der Stellungsgeber (31 und 32) als ein Maß für die in den beiden Hauptzylindern (21 und 22) erzeugten Bremsdrücke P _VA und P _HA wertet und für den Hinterachs-Bremskraftanteil F _HA und den Vorderachs-Bremskraftanteil F _VA charakteristische Größen F′ _HA und F′ _VA bildet, die jeweils in einer eindeutigen Korrelation zu einer bestimmten Fahrzeugverzögerung Z stehen, und den Hinterachs-Bremskraftanteil F′ _HA dieses Wertepaares (F′ _VA, F′_HA) mit demjenigen Wert F _HAi vergleicht, der bei gleicher Kraftschlußausnutzung an der Vorderachse und der Hinterachse bei dem aus den Meßdaten ermittelten Wert F′ _VA des Vorderachs-Bremskraftanteils am Hinterachs-Bremskreis (II) möglich ist und, falls der solchermaßen ermittelte Wert F′ _HA um mehr als eine Differenzschwelle Δ F _{HA 1} niedriger ist als der Wert F _HAi ein Signal erzeugt, das an der angetriebenen Hinterachse des Fahrzeuges die Einkopplung zusätzlichen Bremsdruckes in den Hinterachs-Bremskreis (II) mittels des Brems-Stellgliedes (118) der Vortriebs-Regeleinrichtung auslöst, und dieses Signal wieder beendet, wenn der Hinterachs-Bremskraftanteil einen Wert überschreitet, der um weniger als eine zweite Differenzschwelle Δ F _{HA 2}, die niedriger ist als die erste Δ F _{HA 1} von dem idealen Wert F _HAi des auf den Momentanwert F′ _VA des Vorderachs-Bremskraftanteils bezogenen Hinterachs-Bremskraftanteils abweicht.

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem die Einkopplung zusätzlichen Bremsdruckes in den Hinterachs-Bremskreis (II) auslösenden Signal auch ein Signal ausgelöst wird, das seinerseits an der Vorderachse eine Bremsdruck-Haltephase auslöst und mit dem die Druckaufbauphase an der Hinterachse auslösenden Signal wieder abfällt.

3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckschalter (136) vorgesehen ist, der, wenn die Bremsanlage bei stehendem Fahrzeug betätigt wird und der im Vorderachs- Bremskreis erzeugte Druck P _VA einen vorgegebenen Schwellenwert P₀ überschreitet, ein Ausgangssignal erzeugt, mit dessen Einsetzen die hiermit verknüpften Positionen der Hauptzylinderkolben (26 und 27) als für die installierte Bremskraftverteilung charakteristische Größen erfaßt und als solche der Berechnung der Vergleichwerte zugrundegelegt werden.

4. Bremsanlage nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit (104) einen Rechner enthält, der die für den Vergleich mit der gemessenen Bremskraftverteilung herangezogene, ideale Bremskraftverteilung (102) unter Berücksichtigung des Beladungszustandes des Fahrzeuges ermittelt.

5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der für den Vergleich mit dem gemessenen Wert des Hinterachs-Bremskraftanteils herangezogene Wert F _HAi um einen Differenzbetrag Δ F _HAi erniedrigt wird, wenn an dem Fahrzeug eine Querbeschleunigung angreift, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Niveaugeber vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal ein Maß für eine von einer minimale Beladung des Fahrzeuges charakteristischen Lage der Karosserie abweichende Längsneigung der Karosserie und damit auch ein Maß für den Hinterachs-Lastanteil ist.

7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit (104) aus einer Auswertung der Motordrehzahl der Drosselklappenstellung und der Getriebeübersetzung das im Antriebsstrang des Fahrzeugs wirkende Vortriebsmoment ermittelt und aus dem Vergleich dieser Größe mit der mittels der Raddrehzahlsensoren erfaßten Fahrzeugbeschleunigung das Fahrzeuggesamtgewicht und die Achslastverteilung ermittelt.