DE3836470A1 - Bremsdruckregelvorrichtung fuer fahrzeuge - Google Patents
Bremsdruckregelvorrichtung fuer fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsdruckregelvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Regelvorrichtung dient dazu, den Bremsdruck
in einer Fahrzeugbremsanlage derart zu regeln, daß ein
Blockieren der Räder durch Überbremsen verhindert wird.
Außerdem kann eine solche Regelvorrichtung auch dazu
benutzt werden, den Antriebsschlupf der Antriebsräder
beim Beschleunigen des Fahrzeugs, beispielsweise beim
Anfahren, zu regeln, indem die Antriebskraft oder Traktion
der Antriebsräder verändert wird.
Ein Beispiel einer Regelvorrichtung der eingangs genannten
Gattung wird in der US-PS 43 95 073 beschrieben. Bei dieser
Regelvorrichtung ist in einer Leitung, die den Hauptzylinder
der Bremsanlage mit einem Modulierventil zum Modulieren
des Bremsdruckes verbindet, ein Rückschlagventil angeordnet,
das einen Rückstrom der Bremsflüssigkeit in den Hauptzylin
der verhindert. Eine die Radzylinder mit dem Hauptzylinder
verbindende Rücklaufleitung enthält ein weiteres Rück
schlagventil, das lediglich an den Fluß der Bremsflüssig
keit von den Radzylindern zu dem Hauptzylinder gestattet.
Die Bremsflüssigkeit, die von einer Pumpe von der Radzylin
derseite zur Hauptzylinderseite des Modulierventils zurück
gefördert wird, wird von einem Druckspeicher (einem hydrau
lischen Akkumulator) oder von einem Druckeinstellventil
aufgenommen.
Mit dieser herkömmlichen Vorrichtung kann ein sogenanntes
"Zurückprellen" des Bremspedals während des Betriebs des
Antiblockiersystems vermieden werden. Da der hydraulische
Akkumulator eine starke und entsprechend schwere Feder,
einen durch diese Feder vorgespannten Kolben und ein die
Feder und den Kolben aufnehmendes Gehäuse aufweist, hat
die gesamte Vorrichtung relativ große Abmessungen und ein
hohes Gewicht. Es bereitet daher Schwierigkeiten, diese
Vorrichtung auf engem Raum, beispielsweise im Motorraum
des Fahrzeugs unterzubringen.
In neuerer Zeit sind angesichts zunehmender Motorleistung
Antriebsschlupfregelvorrichtungen entwickelt worden, die
einen übermäßigen Schlupf der Antriebsräder bei der Be
schleunigung des Fahrzeugs verhindern. In der japanischen
Patentanmeldung Nr. 16 732/1987 ist von dem Anmelder der
vorliegenden Anmeldung eine Regelvorrichtung vorgeschlagen
worden, mit der das Blockieren der Räder während eines
Bremsvorgangs verhindert und außerdem der Antriebsschlupf
geregelt werden kann. Nach diesem Vorschlag besteht die
Regelvorrichtung jedoch im wesentlichen aus einem Antriebs
schlupfregelsystem, zu dem einfach ein Antiblockiersystem
hinzugefügt wurde. Die Gesamtanordnung hat deshalb große
Abmessungen und ein hohes Gewicht und verursacht hohe
Kosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsdruck
regelvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen,
die sich durch geringere Abmessungen und ein geringeres
Gewicht auszeichnet, ohne daß das Pedalgefühl des Fahrers
beeinträchtigt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus
Patentanspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Anordnung erweist sich als besonders
vorteilhaft, wenn das Antiblockiersystem mit einem Antriebs
schlupfregelsystem kombiniert werden soll. Eine solche Kombi
nation aus Antiblockiersystem und Antriebsschlupfregelsystem
ist Gegenstand des Anspruchs 10.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Bremsdruckregelvorrichtung gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch eine
Druckwähleinrichtung der Vorrichtung
gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm einer Steuer
einheit der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 4 Grafiken zur Erläuterung der Arbeits
weise der Vorrichtung;
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm eines wesent
lichen Teils einer abgewandelten Steuer
einrichtung für die Regelvorrichtung
nach dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 Grafiken zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise der abgewandelten Steuer
einrichtung und weiterer Abwandlungen;
Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm eines wesent
lichen Teils einer Steuereinheit gemäß
einem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 8 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Ar
beitsweise der Vorrichtung nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 Grafiken zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise der Vorrichtung nach
dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 10 ein Schaltungsdiagramm eines wesent
lichen Teils einer abgewandelten
Steuereinheit für die Vorrichtung
nach dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer
Bremsdruckregelvorrichtung gemäß
einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 12 ein Schaltungsdiagramm einer Steuer
einheit der Vorrichtung nach Fig. 11;
Fig. 13 ein Schaltungsdiagramm eines wesent
lichen Teils einer Steuereinheit
in einer Bremsdruckregelvorrichtung
gemäß einem vierten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 14 ein Schaltungsdiagramm eines wesent
lichen Teils einer abgewandelten
Steuereinheit für die Vorrichtung
nach dem vierten Ausführungsbei
spiel der Erfindung; und
Fig. 15 bis 17 schematische Darstellungen von Ab
wandlungen der Bremsdruckregelvor
richtung gemäß Fig. 11.
Gemäß Fig. 1 ist ein Bremspedal 2 mit einem Tandem-Haupt
zylinder 1 verbunden, der mit einem Hydraulikspeicher 25
versehen ist, in dem ständig Bremsflüssigkeit gespeichert
ist. Eine Druckkammer des Tandem-Hauptzylinders 1 ist über
eine Leitung 3, eine Rückschlagventileinrichtung 26 a, ein
elektromagnetisches Schaltventil 4 a mit drei Schaltstellun
gen und eine Leitung 5 mit einem Radzylinder 7 a für das
rechte Vorderrad 6 a verbunden. Die Leitung 5 steht außerdem
mit einem ersten Eingang 9 einer Ventilanordnung 8 in
Verbindung, die weiter unten näher beschrieben wird. Ein
erster Ausgang 10 der Ventilanordnung ist über eine
Leitung 13 und ein Proportionierventil 51 a mit einem Rad
zylinder 12 b für das linke Hinterrad 11 b verbunden.
Eine weitere Druckkammer des Tandem-Hauptzylinders 1 ist
über eine Leitung 16, eine Rückschlagventileinrichtung 26 b,
ein elektromagnetisches Schaltventil 4 b mit drei Schalt
stellungen und eine Leitung 17 mit einem Radzylinder 7 b
für das linke Vorderrad 6 b verbunden. Die Leitung 17 steht
außerdem mit einem zweiten Eingang 18 der Ventilanord
nung 8 in Verbindung. Ein zweiter Ausgang 14 der Ventil
anordnung 8 ist über eine Leitung 15 und ein Proportionier
ventil 51 b mit einem Radzylinder 12 a des rechten Hinterrades
11 a verbunden.
Rücklauföffnungen der Schaltventile 4 a und 4 b sind über
Leitungen 60 a und 60 b mit den Hydraulikspeichern 25 des
Hauptzylinders 1 verbunden. Eine Speicherkammer des Hydrau
likspeichers 25 ist mit Sauganschlüssen von Pumpen 20 a und
20 b verbunden.
Jede der nur schematisch gezeigten Pumpen 20 a und 20 b wird
gebildet durch zwei Gehäuse, gleitend in den Gehäusen ver
schiebbare Kolben, einen Elektromotor 22 zum hin- und her
gehenden Antrieb der Kolben und Rückschlagventile. Die
Hochdruckseiten der Pumpen 20 a und 20 b sind mit den Lei
tungen 3 und 16 verbunden. Obgleich in der Zeichnung aus
Gründen der Übersichtlichkeit zwei Elektromotoren 22 dar
gestellt sind, kann für die Pumpen 20 a und 20 b eine ge
meinsame Antriebseinheit vorgesehen sein.
Jedem der Räder 6 a, 6 b, 11 a und 11 b ist ein Radgeschwindig
keitssensor 28 a, 28 b, 29 a bzw. 29 b zugeordnet, der ein Im
pulssignal mit einer zu der Drehzahl des betreffenden Rades
proportionalen Frequenz erzeugt. Die Impulssignale der
Radgeschwindigkeitssensoren werden an eine Steuereinheit
31 übermittelt.
Die Steuereinheit 31, deren Aufbau nachfolgend noch im ein
zelnen beschrieben wird, besteht im wesentlichen aus einer
Antriebsschlupfregeleinrichtung und einer Blockierschutz
einrichtung.
Von der Steuereinheit 31 werden als Ergebnisse von Berech
nungen oder Messungen Steuersignale Sa und Sb sowie ein
Motor-Treibersignal erzeugt. Diese Signale werden den
Erregerspulen 30 a, 30 b der Schaltventile 4 a und 4 b bzw. dem
Motor 22 zugeführt. Die entsprechenden elektrischen Lei
tungen sind in der Zeichnung durch gestrichelte Linien
dargestellt.
Die in der Zeichnung nur schematisch gezeigten Schaltven
tile 4 a und 4 b haben eine bekannte Konstruktion.
Je nach Stromstärke des Steuersignals Sa bzw. Sb nehmen
die Schaltventile 4 a und 4 b eine von drei verschiedenen
Schaltstellungen A, B und C ein.
Wenn die Stromstärke der Steuersignale Sa und Sb den Wert
"0" hat, so nehmen die Schaltventile 4 a und 4 b ihre erste
Schaltstellung A ein, in der der Bremsdruck für die Räder
erhöht wird. In der ersten Schaltstellung A sind die Haupt
zylinderseite und die Radzylinderseite des Schaltventils
miteinander verbunden. Wenn die Stromstärke der Steuersig
nale Sa und Sb den Wert "1/2" hat, so nehmen die Schalt
ventile 4 a und 4 b ihre zweite Schaltstellung B ein, in der
der Bremsdruck für die Räder konstant gehalten wird. In der
zweiten Schaltstellung B sind die Verbindungen zwischen
der Hauptzylinderseite und der Radzylinderseite sowie
zwischen der Radzylinderseite und dem Hydraulikspeicher
unterbrochen. Wenn die Stromstärke der Steuersignale Sa
und Sb den Wert "1" hat, so nehmen die Schaltventile 4 a
und 4 b ihre dritte Schaltstellung C ein, in der der Brems
druck für die Räder verringert wird. In der dritten Schalt
stellung C ist die Verbindung zwischen der Hauptzylinder
seite und der Radzylinderseite unterbrochen, und die Rad
zylinderseite ist mit dem Hydraulikspeicher verbunden.
In dieser Schaltstellung wird die Bremsflüssigkeit über
die Leitungen 60 a, 60 b und 27 aus den Radzylindern 7 a, 7 b
in den Hydraulikspeicher 25 zurückgeleitet.
Wenn eines der Steuersignale Sa, Sb zum ersten Mal den
Wert "1" annimmt, so wird das Motor-Treibersignal erzeugt
und während des gesamten Schlupfregelvorgangs aufrechter
halten. Die Steuereinheit 31 erzeugt außerdem Ventil-
Treibersignale Pa und Pb für die Rückschlagventileinrich
tungen 26 a und 26 b. Der Motor 22 wird auch während der
Antriebsschlupfregelung angetrieben.
Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Einzel
heiten der Ventilanordnung 8 erläutert werden.
Das Gehäuse 32 der Ventilanordnung 8 weist eine durchge
hende Axialbohrung 33 auf. Eine aus drei Teilen bestehende
Kolbengruppe 38 ist gleitend in der abgestuften Axialboh
rung 33 verschiebbar. Bei den drei Teilen der Kolbengruppe
handelt es sich um zwei Kolben 41 a, 41 b mit größeren Durch
messern und einen Kolben 45 mit kleinerem Durchmesser. Der
Kolben 45 mit kleinerem Durchmesser ist verschiebbar in
eine Mittelbohrung einer Trennwand 32 a des Gehäuses 32
eingepaßt und mit Dichtringen 59 a und 59 b abgedichtet.
Der Raum zwischen den Dichtringen 59 a und 59 b ist durch
eine Lüftungsbohrung 40 mit der Atmosphäre verbunden. Die
Kolben 41 a und 41 b mit größerem Durchmesser werden durch
Federn 43 a und 43 b, die eine übereinstimmende Federkraft
aufweisen, nach innen in bezug auf das Gehäuse vorgespannt.
Auf diese Weise wird die Kolbengruppe 38 normalerweise in
der in Fig. 2 gezeigten Neutralstellung gehalten.
Die Federn 43 a und 43 b sind jeweils in einer Druckkammer
55 a bzw. 55 b angeordnet, die über Leitungsanschlüsse 52,
53 mit Leitungen 42 a, 42 b verbunden sind. Durch die einander
zugewandten Stirnflächen der Kolben 41 a, 41 b werden Ausgangs
kammern 50 a, 50 b begrenzt, die mit den Ausgängen 10, 14 der
Ventilanordnung verbunden sind.
Ventilstößel 48 a, 48 b sind verschiebbar in Axialbohrungen
47 a und 47 b der Trennwand 32 a des Gehäuses 32 angeordnet.
Die äußeren Enden der Ventilstößel 48 a und 48 b liegen an
den einander zugewandten Innenflächen der Kolben 41 a,41 b
mit größerem Durchmesser an. Die inneren Enden der Ventil
stößel stehen mit Ventilkugeln 61 a und 61 b in Berührung,
die durch Federn 58 a und 58 b gegen die Ventilstößel gespannt
werden. Wenn sich die Kolbengruppe 38 in der gezeigten
Neutralstellung befindet, sind die Ventilkugeln 61 a und
61 b von zugehörigen Ventilsitzen 62 a und 62 b abgehoben,
wie in Fig. 2 zu erkennen ist. Die Federn 58 a und 58 b sind
jeweils in einer Ventilkammer 49 a bzw. 49 b angeordnet, die
über den Eingang 9 bzw. 18 mit der Leitung 5 a bzw. 17 a in
Verbindung steht.
Gemäß Fig. 1 sind Rückschlagventile 19 a und 19 b parallel zu den
elektromagnetischen Schaltventilen 4 a und 4 b angeordnet.
Diese Rückschlagventile gestatten eine Bremsflüssigkeits
strömung nur in der Richtung von der Radzylinderseite zur
Hauptzylinderseite. In den Schaltstellungen A sind die
beiden Seiten jedes Schaltventils 4 a,4 b durch Drosselboh
rungen miteinander verbunden. Wenn die Bremse gelöst wird,
kann die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 7 a, 7 b, 12 a
und 12 b über die Rückschlagventile 19 a und 19 b schnell in
den Hauptzylinder 1 zurückgeleitet werden.
Ebenso kann die Bremsflüssigkeit über die Rückschlagventile
19 a und 19 b zurückgeleitet werden, wenn das Bremspedal 2
gelöst wird, während sich die Schaltventile 4 a, 4 b während
der Blockierschutzregelung in der Schaltstellung B oder
C befinden.
Die Proportionierventile 51 a, 51 b, die die ersten und zwei
ten Ausgänge 10, 14 der Ventilanordnung 8 mit den Radzylin
dern 12 a, 12 b für die Hinterräder 11 a, 11 b verbinden, weisen
eine bekannte Konstruktion auf. Wenn der Druck am Ausgang
der Ventilanordnung 8 größer wird als ein vorgegebener Wert,
so wird der durch die Proportionierventile 51 a, 51 b weiter
geleitete Druck in einem vorgegebenen Verhältnis reduziert.
Wenn die Ventil-Treibersignale Pa, Pb an die Erregerspulen
64 a, 64 b der Rückschlagventileinrichtungen 26 a, 26 b gelangen,
so nehmen die letzteren eine Schaltstellung E ein, in der
sie als Rückschlagventile wirken, die eine Strömung der
Bremsflüssigkeit nur von der Hauptzylinderseite zu den
Schaltventilen 4 a, 4 b gestatten. Normalerweise, d.h., wenn
die Erregerspulen 64 a, 64 b nicht durch die Treibersignale
Pa, Pb angesteuert werden, nehmen die Rückschlagventilein
richtungen 26 a und 26 b eine Schaltstellung D ein, in der
sie in beide Richtungen durchlässig sind.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel haben die Treiber
signale Pa und Pb den Wert "1", wenn die Steuersignale Sa
und Sb der Steuereinheit 31 während der Blockierschutzrege
lung einen von "1" verschiedenen Wert aufweisen, also nicht
das Lösen der Bremse bewirken, oder wenn die Antriebsschlupf
regelung durchgeführt wird.
Zwischen der Hochdruckseite der Pumpen 20 a, 20 b und der Lei
tung 27 sind Rückschlagventile 65 a und 65 b angeordnet,
die als Entlastungsventile wirken und einen Rückstrom der
Bremsflüssigkeit von der Hochdruckseite der Pumpen zu
der Leitung 27 gestatten.
Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf Fig. 3 die Einzel
heiten der Steuereinheit 31 beschrieben werden.
In Fig. 3 ist als repräsentatives Beispiel nur der Schal
tungsteil für das rechte Vorderrad 6 a gezeigt. Dieser Schal
tungsteil umfaßt eine Blockierschutzregeleinrichtung 31 A
und eine Antriebsschlupfregeleinrichtung 31 B. Der Schal
tungsaufbau der entsprechenden Schaltungen für die anderen
Räder 6 b,11 a und 11 b entspricht der in Fig. 3 gezeigten
Schaltung. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
davon ausgegangen, daß die Vorderräder 6 a und 6 b die An
triebsräder des Fahrzeugs sind. Für die Hinterräder 11 a,
11 b sind demgemäß keine Antriebsschlupfregeleinrichtungen
vorgesehen.
Zunächst soll die in Fig. 3 durch eine strichpunktierte
Linie umrandete Blockierschutzregeleinrichtung 31 A erläu
tert werden.
Das Signal von dem Radgeschwindigkeitssensor 28 a gelangt
an einen Radgeschwindigkeits-Signalgeber 66. Das zu der
Raddrehzahl proportionale digitale oder analoge Ausgangs
signal des Radgeschwindigkeits-Signalgebers 66 gelangt
an einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalgeber 68 zur nähe
rungsweisen Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeug
aufbaus sowie an einen Schlupfsignalgeber 71 und ein
Differenzierglied 67. Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal
geber 68 nimmt das Ausgangssignal des Radgeschwindigkeits-
Signalgebers 66 auf. Das Ausgangssignal des Fahrzeugge
schwindigkeits-Signalgebers 68 stimmt mit dem des Radge
schwindigkeits-Signalgebers 66 überein, bis die Verzöge
rung des Rades einen vorbestimmten Wert erreicht. Wenn
die Verzögerung größer wird als dieser Wert, nimmt das
Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalgebers
68 mit einer vorgegebenen zeitlichen Änderungsrate ab,
wobei der Anfangswert durch das Ausgangssignal des Fahr
zeuggeschwindigkeits-Signalgebers zu dem Zeitpunkt gege
ben ist, an dem die Verzögerung des Rades den vorbestimmten
Wert erreicht. Das Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindig
keits-Signalgebers 68 gelangt an den Schlupfsignalgeber
71 und wird dort mit dem Ausgangssignal des Radgeschwin
digkeits-Signalgebers 66 verglichen. In dem Schlupfsignal
geber 71 ist ein vorgegebener Vergleichswert für das
Schlupfverhältnis eingestellt. Dieser Vergleichswert be
trägt beispielsweise 0,15 (15%).
Das Schlupfverhältnis S des Rades ist durch die folgende
Gleichung gegeben:
Wenn das Schlupfverhältnis größer ist als der Vergleichs
wert, so erzeugt der Schlupfsignalgeber 71 ein logisches
Schlupfsignal S mit einem Signalpegel "1".
Durch das Differenzierglied 67 wird das Ausgangssignal
des Radgeschwindigkeits-Signalgebers 66 nach der Zeit
differenziert. Das Ausgangssignal des Differenzierglieds
67 gelangt an einen Verzögerungssignalgeber 70 und an einen
Beschleunigungssignalgeber 69. In dem Verzögerungssignal
geber 70 ist ein vorgegebener Schwellenwert (beispielsweise
-1,5 g) für die Verzögerung eingestellt, und das Ausgangs
signal des Differenzierglieds 67 wird mit diesem Schwel
lenwert verglichen. In dem Beschleunigungssignalgeber 69
ist ein vorgegebener Schwellenwert (beispielsweise 0,5 g)
für die Beschleunigung eingestellt, und das Ausgangssignal
des Differenzierglieds 67 wird mit diesem Schwellenwert
verglichen. Wenn die Verzögerung des Rades größer als der
vorgegebene Verzögerungs-Schwellenwert (-1,5 g) wird, so
liefert der Verzögerungssignalgeber 70 ein Verzögerungs
signal -b. Wenn die Beschleunigung des Rades größer wird
als der vorgegebene Beschleunigungs-Schwellenwert (0,5 g),
so liefert der Beschleunigungssignalgeber 69 ein Beschleu
nigungssignal +b.
Der Ausgang des Beschleunigungssignalgebers 69 ist verbun
den mit einem negierenden Eingang eines UND-Gatters 72,
einem negierenden Eingang eines UND-Gatters 76, einem
Zeitglied 73 mit verzögerter Ausschaltung und einem er
sten Eingang eines ODER-Gatters 77. Der Ausgang des Zeit
gliedes 73 mit verzögerter Ausschaltung ist mit einem Ein
gang des UND-Gatters 72 verbunden. Der Ausgang des UND-
Gatters 72 ist verbunden mit einem Eingang eines Impuls
generators 74 und einem Eingang eines UND-Gatters 75. Der
Ausgang des Impulsgenerators 74 ist mit einem negierenden
Eingang des UND-Gatters 75 verbunden. Der Beschleunigungs
signalgeber 69, das Zeitglied 73, der Impulsgenerator 74,
das ODER-Gatter 77 und die UND-Gatter 72, 75 bilden zusam
men einen Bremssignalgenerator U, der ein Impulssignal zum
langsamen, schrittweisen Erhöhen des Bremsdruckes während
der Verzögerungszeit des Zeitgliedes 73 erzeugt.
Der Ausgang des UND-Gatters 75 ist mit einem zweiten Ein
gang des ODER-Gatters 77 verbunden.
Der Ausgang des Verzögerungssignalgebers 70 ist mit einem
dritten Eingang des ODER-Gatters 77 und mit einem Eingang
des Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalgebers 68 verbunden.
Der Ausgang des Schlupfsignalgebers 71 ist mit einem an
deren Eingang des UND-Gatters 76 verbunden. Der Ausgang
des UND-Gatters 76 ist an einen negierenden Eingang eines
UND-Gatters 78 angeschlossen, und der Ausgang des ODER-
Gatters 77 ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gatters
78 verbunden.
Die Ausgangssignale EV L und AL L der UND-Gatter 78 und 76
werden stromgeregelt und verstärkt mit Hilfe eines eine
geregelte Stromquelle bildenden Verstärkers 79 und der
Erregerspule 30 a des Schaltventils 4 a in Fig. 1 zugeführt.
Die Ausgangssignale EV L und AV L bilden so das Steuersignal
Sa mit den Stromstärken "1/2" oder "1". Die nicht
gezeigte Blockierschutzregeleinrichtung für das andere
Vorderrad 6 b hat den gleichen Schaltungsaufbau wie die
in Fig. 3 gezeigte Schaltung. Die Ausgangssignale für eines
der Hinterräder 11 a,11 b gelangen an die Erregerspule 30 a
des Schaltventils 4 a, während die Ausgangssignale für das
andere der Hinterräder 11 a, 11 b an die Erregerspule 30 b
des anderen Schaltventils 4 b gelangen. Die Ausgangssignale
für das andere Vorderrad 6 b gelangen an die Erregerspule
30 b des Schaltventils 4 b.
Nachfolgend soll die Antriebsschlupfregeleinrichtung 31 B
erläutert werden. Eine Antriebsschlupfregelschaltung 80
nimmt das Ausgangssignal des Radgeschwindigkeits-Signal
gebers 66 auf und vergleicht dieses mit einem Beschleuni
gungs-Bezugswert und einem Schlupf-Bezugswert. Die beiden
Bezugswerte sind in der Schaltung 80 eingestellt. Mit
Hilfe dieses Vergleichs wird festgestellt, ob das vordere
Antriebsrad 6 a während der Beschleunigung einen übermäßig
hohen Schlupf aufweist. Wenn dies der Fall ist, erzeugt
die Schaltung 80 ein Steuersignal EV oder AV. Während
der Antriebsschlupfregelung liefert die Schaltung 80 ein
Antriebsschlupfsignal ASR.
Die Steuersignale EV T und AV T werden dem Verstärker 79
zugeführt, und die entsprechenden stromgeregelten Aus
gangssignale des Verstärkers gelangen als Steuersignal
Sa mit der Stromstärke "1/2" oder "1" an die Erregerspule
30 a des Schaltventils 4 a.
Das Antriebsschlupfsignal ASR wird einer Eingangsklemme
eines ODER-Gatters 83 zugeführt. Ein Ausgang eines UND-
Gatters 82 ist mit dem anderen Eingang des ODER-Gatters
83 verbunden. Der Ausgang eines Zeitgliedes 81 mit ver
zögerter Ausschaltung, das das oben erwähnte Signal A V L
aufnimmt, ist mit einem Eingang des UND-Gatters 82 ver
bunden. Außerdem wird das Signal A V L direkt einem negie
renden Eingang des UND-Gatters 82 zugeführt.
Die Verzögerungszeit T des Zeitgliedes 81 ist so lang
gewählt, daß das Ausgangssignal AVZ während der gesamten
Blockierschutzregelung aufrechterhalten bleibt. Das Aus
gangssignal AVZ und das Ausgangssignal ASR der Antriebs
schlupfregelschaltung 80 gelangen an eine nicht gezeigte
Motor-Treiberschaltung, die daraufhin das Motor-Treiber
signal Q für den Motor 22 in Fig. 1 erzeugt. Das Aus
gangssignal des ODER-Gatters 83 wird durch einen Verstär
ker 84 verstärkt und bildet das Ventil-Treibersignal Pa.
Für das linke Vorderrad 6 b ist eine Antriebsschlupfregel
einrichtung vorgesehen, die der oben beschriebenen An
triebsschlupfregeleinrichtung 31 B für das rechte Vor
derrad 6 a entspricht. Die Antriebsschlupfregeleinrich
tung für das linke Vorderrad erzeugt das Steuersignal
Sb, das Ventil-Treibersignal Pb und das Motor-Treiber
signal Q.
Diese Signale gelangen an die Erregerspule 30 b des
Schaltventils 4 b, die Erregerspule 64 b der Rückschlag
ventileinrichtung 26 b bzw. an den Motor 22.
Nachfolgend soll die Wirkungsweise der oben beschriebenen
Blockierschutzeinrichtung erläutert werden.
Es soll angenommen werden, daß beide Bremskreise der
Bremsanlage intakt sind und die Räder 6 a, 6 b, 11 a und 11 b
auf einer Fahrbahnoberfläche mit einheitlichem Reibungs
koeffizienten laufen.
Der Fahrer betätigt das Bremspedal 2. Zu Beginn des Brems
vorgangs haben die Steuersignale Sa und Sb der Steuer
einheit 31 den Wert "0". Folglich befinden sich die
Schaltventile 4 a und 4 b in der Schaltstellung A. Unter
Druck stehende Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder 1
gelangt über die Leitungen 3, 16, die Rückschlagventil
einrichtungen 26 a, 26 b, die Schaltventile 4 a, 4 b und die
Leitungen 5, 17 an die Radzylinder 7 a und 7 b der Vorder
räder 6 a und 6 b. Außerdem gelangt die Bremsflüssigkeit
über die ersten und zweiten Eingänge 9, 18, die Ausgangs
kammern 50 a, 50 b und die ersten und zweiten Ausgänge 10,
14 der Ventilanordnung 8, die Leitungen 13, 15 und die
Proportionierventile 51 a und 51 b an die Radzylinder 12 a,
12 b für die Hinterräder 11 a und 11 b. Auf diese Weise werden
alle vier Räder des Fahrzeugs gebremst.
Der Bremsdruck in den beiden Druckkammern des Tandem-Haupt
zylinders 1 steigt im wesentlichen gleichmäßig an. Folglich
stimmen die Drücke in den beiden Druckkammern 55 a, 55 b der
Ventilanordnung 8, die jeweils den Druck aus einer der
Druckkammern des Hauptzylinders aufnehmen, im wesentlichen
überein. Auch die Drücke in den Ausgangskammern 50 a und
50 b und damit in den Ventilkammern 49 a und 49 b stimmen
im wesentlichen überein, solange die Ventilkugeln 61 a und
61 b von den zugehörigen Ventilsitzen 62 a und 62 b abgehoben
sind. Die Kolbengruppe 38 bleibt unbeweglich in der ge
zeigten Neutralstellung. Wenn mit der Zunahme des Brems
druckes die Verzögerung der Räder 6 a, 6 b, 11 a und 11 b dem
Betrage nach größer wird als der vorgegebene Verzögerungs-
Schwellenwert, so nehmen die Steuersignale Sa und Sb den
mittleren Wert "1/2" an. Die Schaltventile 4 a und 4 b
gehen in die Schaltstellung B über. Die Leitungen 3, 16
werden von den Leitungen 5, 17 getrennt. Ebenso sind die
Leitungen 5, 17 von den Leitungen 60 a, 60 b getrennt. Somit
werden die Bremsdrücke in den Radzylindern 7 a, 7 b, 12 a
und 12 b konstant gehalten.
Wenn das Schlupfverhältnis der Räder 6 a, 6 b, 11 a und 11 b
größer wird als das vorgegebene Schlupfverhältnis, so
nehmen die Steuersignale Sa und Sb den hohen Wert "1" an.
Die Erregerspulen 30 a und 30 b werden erregt, und die
Schaltventile 4 a und 4 b gehen in die dritte Schalt
stellung C über. Die Leitungen 5, 17 bleiben von den
Leitungen 3, 16 getrennt, werden jedoch mit den Leitungen
60 a und 60 b verbunden. Die Bremsflüssigkeit aus den Rad
zylindern 7 a und 7 b für die Vorderräder 6 a und 6 b wird
daher über die Leitungen 60 a, 27 bzw. 60 b, 27 in den
Hydraulikspeicher 25 abgeleitet. Die Bremsflüssigkeit
aus den Radzylindern 12 a und 12 b für die Hinterräder 11 a
und 11 b wird über die Leitungen 15, 13, die Ausgänge 14, 10,
die Ausgangskammern 50 a, 50 b, die Ventilkammern 49 a, 49 b
und die Eingänge 18, 9 der Ventilanordnung 8 sowie über
die Leitungen 17 a, 5 a, 60 a und 60 b in den Hydraulikspeicher
25 abgeleitet. Auf diese Weise werden die Bremsen für
alle vier Räder gelöst.
Das Ausgangssignal des Schlupfsignalgebers 71 (Fig. 3)
nimmt den Wert "1" an, wenn das Schlupfverhältnis des
Rades größer wird als der vorgegebene Wert. Somit wird
das Ausgangssignal A V L erzeugt.
Dieses Signal gelangt über das Zeitglied 81 mit verzögerter
Ausschaltung an den einen Eingang des UND-Gatters 82. Das
Zeitglied 81 erzeugt das Ausgangssignal AVZ, und somit
werden die Pumpen 20 a und 20 b (Fig. 1) in Betrieb gesetzt.
Der Einfachheit halber soll nur die Arbeitsweise der Schal
tung für eines der Vorderräder beschrieben werden. Die
Beschreibung gilt entsprechend auch für das andere Vorder
rad.
Die in den Hydraulikspeicher 25 zurückgeleitete Brems
flüssigkeit wird sogleich durch die Pumpen 20 a und 20 b
angesaugt. In Fig. 3 nimmt das Eingangssignal an einer
der Eingangsklemmen des UND-Gatters 82 den Wert "1" an.
Da jedoch das Eingangssignal an dem anderen Eingang inver
tiert wird, behält das Ausgangssignal des ODER-Gatters
83 weiterhin den Wert "0". Somit werden die Ventil-Treiber
signale Pa und Pb nicht erzeugt. Die Erregerspulen 64 a
und 64 b der Rückschlagventileinrichtungen 26 a, 26 b bleiben
entregt, so daß die Rückschlagventileinrichtungen in der
Schaltstellung D verbleiben. Wie oben beschrieben wurde,
ist das Verzögerungssignal erzeugt worden. Der Bremsdruck
wird konstant gehalten. Folglich hat das Eingangssignal
an dem negierenden Eingang des UND-Gatters 82 den Wert
"1". Die Treibersignale Pa und Pb für die Rückschlag
ventileinrichtungen 26 a und 26 b bleiben abgeschaltet,
da das Signal A V L zum ersten Lösen der Bremse noch nicht
erzeugt wurde und das Ausgangssignal des Zeitgliedes 81
mit verzögerter Ausschaltung noch den Wert "0" hat. Somit
werden die Räder hinsichtlich der Ansteuerung der Rück
schlagventileinrichtungen so betrachtet, als wenn noch
keine Blockierschutzregelung vorgenommen werde. Nachdem
das Signal A V L zum ersten Lösen der Bremsen aufgetreten ist,
wird festgestellt, daß die Räder der Blockierschutzregelung
unterworden sind. Das Ausgangssignal des Zeitgliedes 81
mit verzögerter Ausschaltung behält den hohen Wert.
Die von den Pumpen 20 a und 20 b geförderte Bremsflüssig
keit wird über die Rückschlagventileinrichtungen 26 a und
26 b in den Hauptzylinder 1 zurückgeleitet, so daß der
Weg des Bremspedals 2 verringert wird.
Diese Vorgänge sollen nachfolgend anhand der Fig. 4
erläutert werden.
Das Bremspedal 2 wird zum Zeitpunkt t 0 betätigt. Der Brems
druck in dem Radzylinder erhöht sich gemäß Fig. 4A. Der
Weg des Bremspedals 2 nimmt zu, wie in Fig. 2B gezeigt
ist. Wenn zum Zeitpunkt t 1 das Verzögerungssignal auf
tritt, wird der Bremsdruck im Radzylinder konstant gehalten.
Der Weg des Bremspedals 2 nimmt mit kleinerer Änderungs
rate weiter zu.
Wenn zum Zeitpunkt t 2 das Signal zum Lösen der Bremse
erzeugt wird, so nimmt der Bremsdruck in dem Radzylinder
ab, wie zuvor beschrieben wurde. Die Rückschlagventil
einrichtungen 26 a und 26 b befinden sich in der Schalt
stellung D. Folglich wird die von den Pumpen 20 a und 20 b
aus dem Hydraulikspeicher 25 angesaugte Bremsflüssigkeit
in den Hauptzylinder 1 gefordert, und das Bremspedal 2
wird zurückgedrückt. Die Auslenkung des Gaspedals 2 ver
ringert sich somit gemäß Fig. 4B. Da der Motor 22 erst
zum Zeitpunkt t 2 in Betrieb gesetzt wird, steigt der Ausgangs
druck der Pumpen genau genommen zu dem Zeitpunkt t 2 von
dem Wert 0 aus an und wird eine gewisse Zeit später gleich
dem Hauptzylinderdruck. Bis zu diesem Zeitpunkt nimmt der
Pedalweg des Gaspedals 2 noch langsam zu, und nach diesem
Zeitpunkt wird der Förderdruck der Pumpen 20 a, 20 b größer
als der Hauptzylinderdruck, und der Pedalweg des Brems
pedals 2 nimmt rasch ab. Die Ausgangsdrücke der Pumpen
20 a und 20 b weisen kleine Oszillationen auf, wie in
Fig. 4B zu erkennen ist.
Wenn nachfolgend zum Zeitpunkt t 3 das Beschleunigungs
signal +b auftritt, wird das Ausgangssignal E V L erzeugt,
und die Steuersignale Sa und Sb nehmen den Wert "1/2" an.
Folglich wird der Bremsdruck gemäß Fig. 4A konstant ge
halten. Zu dieser Zeit hat das Ausgangssignal des Zeit
gliedes 81 mit verzögerter Ausschaltung (Fig. 3) bereits
den Wert "1". Wenn das Ausgangssignal A V L abfällt, liegt
somit am Ausgang des UND-Gatters 82 und damit auch am
Ausgang des ODER-Gatters 83 der Wert "1" an, so daß
die Ventil-Treibersignale Pa und Pb erzeugt werden. Die
Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b gehen in die
Schaltstellung E über, und der Rückstrom der Bremsflüssig
keit zur Hauptzylinderseite wird verhindert. Obgleich
die Pumpen 20 a und 20 b weiterhin in Betrieb sind, gelangt
die Bremsflüssigkeit nicht mehr in den Hauptzylinder 1,
so daß die Auslenkung des Bremspedals 2 konstant bleibt.
Zu dieser Zeit liegen die hohen Ausgangsdrücke der Pumpen
20 a,20 b an den Eingängen der Schaltventile 4 a, 4 b und der
Rückschlagventileinrichtungen 26 a, 26 b an. Wenn diese Drücke
größer werden als ein vorgegebener Wert, so öffnen die
als Entlastungsventile wirkenden Rückschlagventile 65 a
und 65 b, und die Bremsflüssigkeit wird von der Hochdruck
seite der Pumpen 20 a und 20 b in den Hydraulikspeicher 25
abgeleitet. Auf diese Weise werden die Eingänge der
Schaltventile 4 a und 4 b und der Rückschlagventileinrichtungen
26 a und 26 b gegen Beschädigung geschützt.
Wenn das Beschleunigungssignal +b zum Zeitpunkt t 4 abfällt,
nimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters 72 in Fig. 3
den Wert "1" an. Folglich arbeitet der Impulsgenerator 24
während der Verzögerungszeit des Zeitgliedes 73, und das
Ausgangssignal E V L wird impulsförmig geändert. Der Brems
druck in den Radzylindern nimmt langsam, stufenweise zu,
wie in Fig. 4A gezeigt ist. Zu dieser Zeit befinden sich
die Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b in der
Schaltstellung E. Die Rückschlagventileinrichtungen 26 a
und 26 b ermöglichen jedoch eine Bremsflüssigkeitsströmung
von der Hauptzylinderseite zu den Schaltventilen. Auf
diese Weise wird der Bremsdruck von dem Hauptzylinder 1
über die Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b und
die Schaltventile 4 a und 4 b an die Radzylinder übermittelt.
Der Pedalweg des Bremspedals 2 nimmt stufenweise zu, wie
in Fig. 4B gezeigt ist.
Wenn zum Zeitpunkt t 5 das Signal zum Lösen der Bremse
erzeugt wird, nimmt das Ausgangssignal des UND-Gatters
82 in Fig. 3 den Wert "0" an, und die Ventil-Treiber
signale Pa und Pb fallen ab. Die Rückschlagventileinrich
tungen 26 a und 26 b werden wieder in die Schaltstellung
D umgestellt. Der Bremsdruck in den Radzylindern nimmt
gemäß Fig. 4A ab. Die von den Pumpen 20 a und 20 b geförderte
Bremsflüssigkeit wird jedoch in den Hauptzylinder 1 zurück
geleitet, und der Pedalweg des Bremspedals 2 nimmt in der
in Fig. 4B gezeigten Weise ab.
Wenn zum Zeitpunkt t 6 das Beschleunigungssignal +b auftritt,
wird das Ausgangssignal E V L erzeugt und der Bremsdruck in
den Radzylindern wird wieder konstant gehalten. Da jedoch
das Ausgangssignal A V L abfällt, nimmt das Ausgangssignal
des UND-Gatters 82 den Wert "1" an. Folglich werden wieder
die Ventil-Treibersignale Pa und Pb erzeugt und die Rück
schlagventileinrichtungen 26 a und 26 b in die Schaltstellung
D umgeschaltet.
Der Pedalweg des Bremspedals 2 wird daher konstant gehalten,
wie in Fig. 4B gezeigt ist. Anschließend werden die oben
beschriebenen Regelvorgänge wiederholt. Wenn das Fahrzeug
auf die gewünschte Geschwindigkeit verzögert wurde oder
anhält, wird das Bremspedal 2 losgelassen. Folglich wird
die Bremsflüssigkeit aus den Radzylindern 7 a, 7 b, 12 a und
12 b durch die Leitungen, die Ventilanordnung 8, die Schalt
ventile 4 a, 4 b und die Rückschlagventile 19 a, 19 b sowie die
Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b in den Haupt
zylinder 1 zurückgeleitet. Auf diese Weise wird die
Bremse gelöst.
Wenn die Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b über
die gesamte Dauer der Blockierschutzregelvorgänge in
die Schaltstellung E umgeschaltet blieben, so würde die
gesamte Bremsflüssigkeit zum Lösen der Bremse oder
zumindest der größte Teil der Bremsflüssigkeit in den
Hydraulikspeicher 25 abgeleitet, so daß sich ein ver
größerter Weg des Bremspedals 2 ergäbe, wie in Fig. 4B
durch eine gestrichelte Kurve angedeutet wird. Schließ
lich würde der Pedalweg, beispielsweise zum Zeitpunkt
t 7, den maximalen Wert erreichen, und der Fahrer hätte
den unangenehmen Eindruck, daß die Bremsleitung ausgefallen
sei. Außerdem könnte der Hauptzylinder nach dem Zeitpunkt
t 7 keinen zusätzlichen Bremsdruck erzeugen, so daß der
Bremsdruck nur durch die Pumpen 20 a, 20 b bereitgestellt
werden könnte. Dies würde zu einer beträchtlichen Verrin
gerung des Bremsflüssigkeitsdurchsatzes führen, so daß
sich nur eine unzureichende Bremskraft ergäbe.
Bei den oben beschriebenen Vorgängen haben die Steuer
signale Sa und Sb jeweils zum gleichen Zeitpunkt die
Werte "0", "1" oder "1/2" angenommen. Wenn jedoch die
Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche auf der
rechten und linken Seite der Fahrbahn beträchtlich vonein
ander abweichen, so ändern die Steuersignale Sa und Sb
ihren Zustand nicht zur selben Zeit. Wenn beispielsweise
der Reibungskoeffizient auf der rechten Fahrbahnseite
verhältnismäßig klein ist, nimmt das Steuersignal Sa
zuerst den Wert "1" an. Dieser Fall soll nachfolgend
näher betrachtet werden.
Zu Beginn des Bremsvorgangs entspricht die Arbeitsweise
der Vorrichtung der obigen Beschreibung. Wenn das Steuer
signal Sa den Wert "1" annimmt, geht das Schaltventil 4 a
in die Schaltstellung C über. Aus den Radzylindern 7 a und
12 b wird Bremsflüssigkeit in den Hydraulikspeicher 25
abgeleitet.
In der Ventilanordnung 8 ergibt sich eine Verringerung
des Druckes in der Ventilkammer 49 a und der Ausgangskammer
50 a auf der rechten Seite der Kolbengruppe 38. Anderer
seits wird weiterhin Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder
1 in die Radzylinder 7 b und 12 a verdrängt. Folglich über
wiegt die Kraft, die die Kolbengruppe 38 nach links drückt,
und die Kolbengruppe bewegt sich nach links. Aufgrund der
Wirkung der Feder 58 b legt sich die Ventilkugel 61 b
gegen den Ventilsitz 62 b. Die rechte Ventilkugel 61 a
wird dagegen durch den Ventilstößel 48 a weiter von dem
Ventilsitz 62 a abgehoben. Die (in Fig. 1) rechte Ventil
kammer 49 a bleibt mit der rechten Ausgangskammer 50 a in
Verbindung, während die linke Ventilkammer 49 b von der
linken Ausgangskammer 50 b getrennt wird. Auf diese Weise
wird die Bremsflüssigkeitszufuhr von dem Hauptzylinder 1
zu dem Radzylinder 12 a für das eine Hinterrad 11 a unter
brochen.
Wenn sich die Kolbengruppe 38 bei der Abnahme des Brems
flüssigkeitsdruckes in der rechten Ventilkammer 49 a und
der rechten Ausgangskammer 50 a weiter nach links bewegt,
nimmt das Volumen der von der linken Ventilkammer 49 b
getrennten linken Ausgangskammer 50 b zu. Dies führt zu
einer Verringerung des Bremsdruckes in dem Radzylinder
12 a für das Hinterrad 11 a, da der Radzylinder 12 a mit
der linken Ausgangskammer 50 b über den Ausgang 14 und
die Leitung 15 in Verbindung steht.
Wenn das Steuersignal Sa wieder den Wert "0" annimmt und
der Bremsdruck in der Ventilkammer 49 a und der Ausgangs
kammer 50 a ansteigt, bewegt sich die Kolbengruppe 38 nach
rechts, so daß sich das Volumen der linken Ausgangskanmer
50 b verringert, während die linke Ventilkugel 61 b an
dem Ventilsitz 62 b anliegt. Auf diese Weise wird der
Bremsdruck in dem Radzylinder 12 a für das Hinterrad 11 a
wieder erhöht. Die oben beschriebenen Vorgänge haben die
Wirkung, daß der Bremsdruck in dem Radzylinder 12 a für
das Hinterrad 11 a, das auf der gleichen Fahrbahnseite
wie das Vorderrad 6 a liegt, entsprechend dem Bremsdruck
in dem Radzylinder 7 a für dieses Vorderrad 6 a gesteuert
wird. Auf diese Weise wird nicht nur das Blockieren des
auf der glatteren Fahrbahnseite laufenden Vorderrades
6 a, sondern auch ein Blockieren des auf dieser Fahrbahn
seite laufenden Hinterrades 11 a verhindert. Wenn dagegen
der Bremsdruck in dem Radzylinder 12 a für das Hinterrad
11 a gemeinsam mit dem Bremsdruck in dem Radzylinder 7 b
für das Vorderrad 6 b gesteuert würde, das auf der griffigeren
Fahrbahnseite läuft, so würde das Hinterrad 11 a blockieren.
Bei dem oben beschriebenen Bremsvorgang wird das Signal
A V L zum ersten Lösen der Bremse anhand des rechten Vorder
rades 6 a erzeugt, so daß dieses Vorderrad die Einleitung
der Blockierschutzregelvorgänge bewirkt. Die Rückschlag
ventileinrichtung 26 a bleibt in der Schaltstellung D. Die
von der Pumpe 20 a geförderte Bremsflüssigkeit wird in den
Hauptzylinder 1 zurückgeleitet, und die Pedalauslenkung wird
in der gleichen Weise wie bei dem zuvor beschriebenen Fall
verringert. Wenn die Bremse erneut betätigt oder gehalten
wird, so wird das Ventil-Treibersignal Pa erzeugt, und
die Rückschlagventileinrichtung 26 a wird in die Schalt
stellung E umgeschaltet. Der Bremsdruck in dem Radzylinder
wird langsam oder stufenweise erhöht oder konstant gehalten.
Der Pedalweg nimmt stufenweise zu oder bleibt konstant,
in Übereinstimmung mit dem Bremsdruck in dem Radzylinder.
Nachfolgend soll der Fall betrachtet werden, daß einer
der beiden Bremskreise ausfällt.
Wenn beispielsweise der die Leitung 3 enthaltende Brems
kreis ein Leck aufweist, so kann der Bremsdruck in den
Radzylindern 7 a und 12 b nicht ansteigen, wenn das Brems
pedal 2 betätigt wird. Andererseits nimmt jedoch der
Bremsdruck in dem anderen Bremskreis mit der Leitung 16
entsprechend der Betätigung des Bremspedals 2 zu. In
der Ventilanordnung 8 steigt daher der Druck in der
einen Druckkammer 55 b, während der Druck in der anderen
Druckkammer 55 a den Wert 0 behält. Somit haben die Drücke
auf beiden Seiten des Kolbens 41 a mit größerem Durchmesser
den Wert 0. Die Drücke auf beiden Seiten des anderen
Kolbens 41 b mit größerem Durchmesser sind jedoch nicht 0
und haben im wesentlichen den gleichen Wert. Im Ergebnis
bleibt die Kolbengruppe 38 unbeweglich in der gezeigten
Neutralstellung. Die Ventilkugel 61 b bleibt daher von
dem Ventilsitz 62 b abgehoben.
In dem intakten Bremskreis wird die unter Druck stehende
Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder 1 über die Lei
tungen 16,16 a, das Schaltventil 4 b und die Leitung 17 in
den Radzylinder 7 b für das linke Vorderrad 6 b eingeleitet.
Außerdem gelangt die Bremsflüssigkeit aus dem Hauptzylinder
1 über die Leitung 17 a, die Ventilkammer 49 b der Ventil
anordnung 8, die Ausgangskammer 50 b dieser Ventilanordnung
(die Ventilkugel 61 b ist vom Ventilsitz abgehoben) und
die Leitung 15 in den Radzylinder 12 a für das rechte
Hinterrad 11 a. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß
in dem intakten Bremskreis die notwendige Bremskraft
erzeugt wird.
Wenn das Schaltventil 4 b in die Schaltstellung B oder
C umgeschaltet wird, weil das Vorderrad 6 b oder das
Hinterrad 11 a zum Blockieren neigt, so wird der Brems
flüssigkeitsdruck in der Ventilkammer 49 b und der Ausgangs
kammer 50 b kleiner als der Druck in der Druckkammer 55 b
der Ventilanordnung 8, und die Kolbengruppe 38 bewegt
sich entsprechend der Druckdifferenz zwischen beiden
Seiten des Kolbens 41 nach rechts. Folglich wird die
Ventilkugel 61 b weiter nach rechts bewegt und von dem
Ventilsitz 62 entfernt gehalten.
Wenn das Schaltventil 4 b in die Schaltstellung 8 umge
schaltet wird, so werden die Radzylinder 7 b und 12 a für
die Räder 6 b und 11 a sowohl von dem Hauptzylinder als auch
von dem Hydraulikspeicher 25 getrennt, so daß der Brems
druck in den Radzylindern 7 b und 12 a entsprechend der
Bewegung der Kolbengruppe 38 nach rechts zunimmt, da
das Volumen der Ventilkammer 49 b und der Ausgangskammer
50 b abnimmt.
Wenn das Ventil 5 b in die Schaltstellung C umgeschaltet
wird, so werden die Radzylinder 7 b und 12 a für die Räder
6 b und 11 a von der Hauptzylinderseite getrennt und mit
der Hydraulikspeicherseite verbunden. Folglich nehmen
die Bremskräfte an den Vorder- und Hinterrädern 6 b und
11 a ab, so daß ein Blockieren der Räder verhindert wird.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann auch
bei Ausfall eines der beiden Bremskreise sichergestellt
werden, daß in dem anderen Bremskreis die notwendige Brems
kraft erzeugt wird.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Bremsdruck ver
ringert wird oder wenn das Signal zum Lösen der Bremse
erzeugt wird, so wird die Bremsflüssigkeit kontinuierlich
in den Hauptzylinder 1 zurückgeleitet, solange das Signal
zum Lösen der Bremse aktiv ist, und der Pedalweg des Brems
pedals 2 wird in der in Fig. 4B gezeigten Weise verringert.
Anstelle des oben beschriebenen Steuersystems kann auch
die in Fig. 5 gezeigte Schaltung zur stufenweisen Verrin
gerung des Pedalweges verwendet werden.
Gemäß Fig. 3 wird das Ausgangssignal AV L direkt an den
negierenden Eingang des UND-Gatters 82 angelegt. Bei der
Abwandlung gemäß Fig. 5 gelangt dagegen das Ausgangssignal
AV L an einen Impulsgenerator 85, dessen Ausgang
mit dem negierenden Eingang des UND-Gatters 82 verbunden
ist. Wenn beispielsweise das Ausgangssignal AV L von dem
rechten Vorderrad 6 a erzeugt wird, so ändert sich der
Ausgang des UND-Gatters 82 impulsförmig, und das Treiber
signal Pa ist gepulst, so daß die Rückschlagventileinrich
tung 26 a abwechselnd zwischen den Schaltstellungen B und E
umgeschaltet wird. Folglich wird der Pedalweg des Brems
pedals 2 stufenweise verringert, wie in Fig. 6B gezeigt
ist. Der Bremsdruck in dem Radzylinder ändert sich in
ähnlicher Weise, wie in Fig. 6A gezeigt ist.
Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel und
dessen Abwandlung ist die Umschaltzeit (Inaktivitätsperiode) oder die Gesamt
dauer der intermittierenden Umschaltzeit der Rückschlag
ventileinrichtungen 26 a, 26 b gleich der Zeitdauer, während
der das Signal zum Lösen der Bremse erzeugt wird. Wahlweise
kann diese Umschaltzeit jedoch um ein vorgegebenes Zeit
intervall verlängert werden, beispielsweise mit Hilfe
eines Zeitglieds mit verzögerter Ausschaltung. In diesem
Fall ändert sich der Pedalweg des Bremspedals 2 gemäß
Fig. 6C oder 6D. Gemäß einer anderen Abwandlung können
die Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b, während
der Bremsdruck nach der ersten Verringerung konstant gehal
ten wird, während der Gesamtdauer des Signals zum Halten
der Bremse oder während eines Teils dieser Gesamtdauer
umgeschaltet werden. In diesem Fall kann der Pedalweg
des Bremspedals 2 weiter verringert werden als bei dem
ersten Ausführungsbeispiel. Mit den oben beschriebenen
Modifikationen kann verhindert werden, daß der Pedalweg
des Bremspedals 2 unnötig groß wird. Außerdem kann der
Pedalweg, d.h., die Position des Gaspedals, an die Verrin
gerung des Bremsdruckes angepaßt werden. Auf diese Weise
wird das unangenehme oder unsichere Bremsgefühl des
Fahrers weitgehend vermieden.
Während in der vorstehenden Beschreibung die Blockier
schutzregelvorgänge erläutert wurden, soll nunmehr auf
die Vorgänge bei der Antriebsschlupfregelung eingegangen
werden.
Als Beispiel soll angenommen werden, daß das rechte
Vorderrad 6 a (Antriebsrad) beim Anfahren des Fahrzeugs
einen übermäßig hohen Schlupf aufweist. Dieser Umstand
wird durch die Antriebsschlupfregelschaltung 80 in
Fig. 3 festgestellt, und es wird das Signal ASR erzeugt.
Der Ausgang des ODER-Gatters 83 nimmt den Wert "1" an,
und es wird das Ventil-Treibersignal Pa erzeugt. Die
Rückschlagventileinrichtung 26 a wird in die Schaltstellung
E umgeschaltet. Die Pumpe 20 a wird in Betrieb gesetzt. Der
Förderdruck der Pumpe 20 a wird jedoch nicht zu dem Haupt
zylinder 1 übertragen, sondern die von der Pumpe geförderte
Bremsflüssigkeit wird über das Schaltventil 4 a dem Rad
zylinder für das Vorderrad 6 a zugeführt. Auf diese Weise
wird das Vorderrad 6 a gebremst. Andererseits erzeugt die
Antriebsschlupfregelschaltung 80 die Steuersignale E V T
oder AV T .Die Steuereinheit 31 liefert somit das Steuer
signal Sa mit dem Wert "1/2" oder "1". Auf diese Weise
werden die Vorgänge des Haltens und Lösens der Bremse
wiederholt, so daß der Antriebsschlupf des Rades stabil
geregelt wird. Der Antriebsschlupf des Antriebsrades
wird auf den Minimalwert reduziert. Wenn die Pumpen 20 a,
20 b durch einen einzigen Motor angetrieben werden, so
wird das Schaltventil 4 b für das Vorderrad 6 b, bei dem
keine Antriebsschlupfregelung erforderlich ist, in die
Schaltstellung B umgeschaltet, so daß das linke Vorder
rad 6 b nicht gebremst wird. Außerdem wird die Rückschlag
ventileinrichtung 26 b in die Schaltstellung E umgeschaltet.
Bei diesen Steuervorgängen beaufschlagt der geregelte Brems
druck für den Radzylinder 7 a des Vorderrades 6 a die Ausgangs
kammer 50 a und den Kolben 41 a der Ventilanordnung 8. Der
Druck in den Druckkammern 55 a und 55 b sowie in der anderen
Ausgangskammer 50 b der Ventilanordnung 8 hat jedoch den
Wert 0. Folglich legt sich die rechte Ventilkugel 61 a
gegen den Ventilsitz. Der Bremsdruck wird somit nicht
an den Radzylinder 12 b für das linke Hinterrad 11 a des
selben Bremskreises weitergeleitet.
Wenn beide Vorderräder 6 a und 6 b einen hohen Antriebs
schlupf aufweisen, so werden die Rückschlagventileinrich
tungen 26 a und 26 b in die Schaltstellung E umgeschaltet,
und beide Schaltventile 4 a und 4 b werden angesteuert.
Auf diese Weise wird der Antriebsschlupf der beiden
Vorderräder 6 a und 6 b stabil geregelt. Die Schlupfwerte für
beide Antriebsräder 6 a und 6 b werden an den Optimalwert
angenähert. Die geregelten Bremsdrücke für die Radzylinder
7 a und 7 b der Vorderräder 6 a und 6 b gelangen in die Aus
gangskammern 50 a, 50 b der Ventilanordnung 8. Hierdurch
werden die Kolben 41 a und 41 b in entgegengesetzte Richtungen
bewegt, im Sinn einer Volumenverringerung der Druckkammern
55 a und 55 b. Dies ist möglich, da der Hauptzylinderdruck
den Wert 0 hat. Die Ventilkugeln 61 a und 61 legen sich
gegen ihren jeweiligen Ventilsitz, so daß die beiden
nicht angetriebenen Hinterräder 11 a und 11 b ungebremst
bleiben.
In Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin
dung veranschaulicht. Das hydraulische Leitungssystem ist
bei diesem Ausführungsbeispiel das gleiche wie bei dem
zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Soweit
die Bauelemente der in Fig. 7 gezeigten Steuereinheit
31 Bauelementen der in Fig. 3 gezeigten Steuereinheit
entsprechen, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen
wie in Fig. 3 bezeichnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gelangt das Ausgangssignal
des Impulsgenerators 74 an ein erstes Zeitglied 86 mit
verzögerter Ausschaltung. Das Ausgangssignal des Zeit
glies 86 gelangt einerseits über ein zweites Zeitglied 87 mit ver
zögerter Ausschaltung an einen Eingang eines UND-Gatters 88
und andererseits direkt an einem negierenden Eingang des UND-Gatters
88. Der Ausgang des UND-Gatters 88 ist über einen Inverter 90 mit
einem Eingang eines UND-Gatters 89 verbunden. Der Ausgang des
UND-Gatters 89 ist in der gleichen Weise wie bei dem ersten Aus
führungsbeispiel mit einem Eingang des ODER-Gatters 83 verbunden.
Die Ausgangssignale des Impulsgenerators 74, der ersten
und zweiten Zeitglieder 86, 87 mit verzögerter Ausschal
tung, des UND-Gatters 88 und des Inverters 90 sind in
Fig. 7 mit a, b, c, d bzw. e bezeichnet. Die zeitliche
Beziehung zwischen diesen Signalen ist in Fig. 8 veran
schaulicht. Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, wird der Brems
druck durch das impulsförmige Ausgangssignal a des Impuls
generators 74 stufenweise erhöht. Die Impulsbreite wird
durch die Verzögerungszeit T 1 des ersten Zeitgliedes 86
vergrößert. Eine weitere Vergrößerung der Impulsbreite
ergibt sich durch die Verzögerungszeit T 2 des zweiten
Zeitgliedes 87. Aus den oben angegebenen Beziehungen folgt,
daß die Impulsbreite des Ausgangssignals d des UND-Gatters
88 gleich T 2 ist.
In der in Fig. 1 gezeigten Bremsanlage wird das Brems
pedal 2 betätigt, und es wird die Blockierschutzregelung
durchgeführt. Demgemäß ändert sich der Bremsdruck P an
dem Radzylinder in der in Fig. 9A gezeigten Weise. Wenn
das Bremspedal 2 zum Zeitpunkt t 0 betätigt wird, steigt
der Bremsdruck P gemäß Fig. 9A an, und der Pedalweg des
Bremspedals 2 nimmt gemäß Fig. 9B zu. Wenn zum Zeitpunkt
t 1 das Signal zum Halten der Bremse erzeugt wird, wird
der Bremsdruck P konstant gehalten, und der Pedalweg des
Bremspedals 2 nimmt mit kleinerer Anstiegsrate weiter zu.
Wenn zum Zeitpunkt t 2 das Signal zum Lösen der Bremse
erzeugt wird, so erzeugt gemäß Fig. 7 das Zeitglied 81
das Ausgangssignal AVZ, das dem einen Eingang des UND-Gatters
89 zugeführt wird. Da der Ausgang des Inverters 90 den
Wert "1" hat, nimmt der Ausgang des UND-Gatters 89 den
Wert "1" an, so daß die Ventil-Treibersignale Pa und Pb
erzeugt werden. Es soll hier angenommen werden, daß sich
beide Vorderräder 6 a und 6 b in dem selben Schlupfzustand
befinden.
Der Bremsdruck P wird gemäß Fig. 9A verringert, und die
Rückschlagventileinrichtungen 26 a und 26 b werden in die
Schaltstellung E umgeschaltet. Der Pedalweg des Brems
pedals 2 wird konstant gehalten. Genaugenonmen steigt
der Ausgangsdruck der Pumpen 20 a und 20 b zum Zeitpunkt
t 2 von dem Ausgangswert 0 aus an. Nach einer gewissen
Zeit erreicht dieser Ausgangsdruck den Hauptzylinderdruck,
und anschließend wird der Pedalweg des Bremspedals 2
konstant gehalten.
Wenn der Impulsgenerator 74 zum Zeitpunkt t 3 in Betrieb
gesetzt wird, so wird das Signal zum stufenweisen Erhöhen
des Bremsdruckes erzeugt. Folglich ninmt der Bremsdruck
P schrittweise zu, wie in Fig. 9A gezeigt ist. Das Signal
d am Ausgang des UND-Gatters 88 wird gemäß Fig. 8 mit
dem Ausgangssignal a des Impulsgenerators 74 erzeugt.
Während dieses Signal erzeugt wird, treten die Treiber
signale Pa und Pb auf, so daß die Rückschlagventilein
richtungen 26 a und 26 b abwechselnd entsprechend den Impulsen
des Signals d zwischen den Schaltstellungen D und E umge
schaltet werden. Folglich wird gemäß Fig. 9 der Pedalweg
des Bremspedals 2 schrittweise verringert, wenn bei der
schrittweisen Erhöhung des Bremsdruckes der Bremsdruck
gehalten wird.
Die Breite der Impulse d und damit die Verzögerungszeit
T 2 des Zeitgliedes 87 kann entsprechend der Breite der
Impulslücken a in Fig. 8 oder entsprechend der Impuls
dauer des Impulsgenerators 74 verändert werden. Außerdem
kann die Impulsdauer des Impulsgenerators 74 entsprechend
der Dauer des vorausgegangenen Signals zum Lösen der
Bremse oder der Dauer des vorausgegangenen schrittweisen
Bremsvorgangs verändert werden.
Weiterhin kann gemäß einer Abwandlung des zweiten Aus
führungsbeispiels ein zweiter Impulsgenerator 91 zwischen
dem Ausgang des UND-Gatters 89 und dem Eingang des ODER-
Gatters 83 vorgesehen, wie in Fig. 10 gezeigt ist. In
diesem Fall ändert sich der Pedalweg des Bremspedals 2
gemäß Fig. 9C.
Auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel und dessen Abwand
lungen wird verhindert, daß der Fahrer ein unangenehmes
oder unsicheres Bremsgefühl empfindet, weil sich das Brems
pedal ganz durchtreten läßt. Es wird jederzeit eine aus
reichende Bremskraft gewährleistet. Der Pedalweg bei
der erneuten Betätigung kann nach dem ersten Regelvor
gang, bei dem die Bremskraft verringert wurde, neu
angepaßt werden. Auf diese Weise läßt sich das Brems
gefühl des Fahrers erheblich verbessern.
Die Antriebsschlupfregelung wird bei der Vorrichtung nach
dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der
gleichen Weise ausgeführt wie bei dem ersten Ausführungs
beispiel.
Fig. 11 zeigt eine Bremsdruckregelvorrichtung für eine
Blockierschutzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungs
beispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 11 ist ein Bremspedal 102 mit einem Tandem-
Hauptzylinder 101 verbunden, der mit einem Hydraulik
speicher 103 versehen ist, in dem ständig Bremsflüssigkeit
gespeichert ist. Eine Druckkammer des Tandem-Hauptzylinders
1 ist über eine Leitung 104, eine Rückschlagventileinrich
tung 105, eine Leitung 106, ein elektromagnetisches Schalt
ventil 107 mit drei Schaltstellungen und eine Leitung 108
mit einem Radzylinder 110 eines Vorderrades 109 verbunden.
In Fig. 11 ist nur eines der Vorderräder des Fahrzeugs
dargestellt. Das andere Vorderrad kann jedoch parallel
zu dem Vorderrad 109 angeschlossen sein.
Wahlweise kann auch die andere Druckkammer des Hauptzylinders
über eine Leitung 120 und ein der Anordnung gemäß Fig.
11 entsprechendes Leitungssystem mit dem Radzylinder
für das andere Vorderrad verbunden sein. Eines der Hinter
räder kann parallel zu dem Vorderrad 109 geschaltet sein.
Alternativ kann auch die zweite Druckkammer des Haupt
zylinders über die Leitung 120 und ein dem Leitungssystem
gemäß Fig. 11 entsprechendes Leitungssystem mit dem
einen Hinterrad oder beiden Hinterrädern verbunden sein.
Eine Rücklauföffnung des Schaltventils 107 ist über Leitun
gen 115 und 117 mit dem Hydraulikspeicher 103 des Haupt
zylinders 101 verbunden. Eine Speicherkammer des Hydraulik
speichers 103 ist über die Leitung 117 mit der Saugöffnung
einer Pumpe 113 verbunden.
Die in der Zeichnung nur schematisch dargestellte Pumpe
113 wird gebildet durch ein Gehäuse, einen gleitend in
das Gehäuse eingepaßten Kolben, einen Elektromotor 114
zum hin- und hergehenden Antrieb des Kolbens und Rück
schlagventile. Die Hochdruckseite der Pumpe 113 ist über
die Leitung 116 mit der Rückschlagventileinrichtung 105
verbunden.
An dem Rad 109 ist ein Radgeschwindigkeitssensor 111 an
geordnet, der Impulssignale mit einer zu der Drehzahl
des Rades 109 proportionalen Frequenz erzeugt. Die Impuls
signale des Radgeschwindigkeitssensors 111 werden einer
Steuereinheit 112 zugeführt.
Die Steuereinheit 112 erzeugt als Ergebnis von Messungen
oder Berechnungen ein Steuersignal S, ein Motor-Treiber
signal Q und ein Ventil-Treibersignal P. Diese Signale
gelangen an eine Erregerspule 107 a des Schaltventils
107, den Motor 114 und an eine Erregerspule 105 a der
Rückschlagventileinrichtung 105. Die entsprechenden
elektrischen Leitungen sind in der Zeichnung gestrichelt
dargestellt.
Das schematisch gezeigte Schaltventil 107 hat eine be
kannte Konstruktion.
Das Schaltventil 17 nimmt je nach Stromstärke des Steuer
signals S eine von drei verschiedenen Schaltstellungen A,
B und C ein.
Wenn die Stromstärke des Steuersignals S den Wert "0" hat,
befindet sich das Schaltventil 107 in der ersten Schalt
stellung A, in der der Bremsdruck für das Rad erhöht
wird. In der ersten Schaltstellung A ist die Hauptzylinder
seite des Ventils mit der Radzylinderseite verbunden.
Wenn die Stromstärke des Steuersignals S den Wert "1/2"
hat, befindet sich das Schaltventil 107 in der zweiten
Schaltstellung B, in der der Bremsdruck konstant gehalten
wird. In der Schaltstellung B ist die Radzylinderseite
des Ventils sowohl von der Hauptzylinderseite als auch
von dem Hydraulikspeicher getrennt. Wenn die Stromstärke
des Steuersignals S den Wert "1" hat, befindet sich das
Schaltventil 107 in der dritten Schaltstellung C, in der
der Bremsdruck verringert wird. In der dritten Schalt
stellung C ist die Radzylinderseite von der Hauptzylinder
seite getrennt und mit dem Hydraulikspeicher verbunden.
In dieser Stellung kann die Bremsflüssigkeit aus dem
Radzylinder 110 über die Leitungen 115 und 117 in den
Hydraulikspeicher 103 abgeleitet werden.
Wenn das Steuersignal S zum ersten Mal den Wert "1" annimmt,
wird das Treibersignal Q an den Motor 114 übermittelt.
Dieses Signal Q wird während des gesamten Blockierschutz
regelvorgangs aufrechterhalten.
Ein Rückschlagventil 119 ist parallel zu dem Schaltventil
107 geschaltet. Das Rückschlagventil ermöglicht eine
Strömung von Bremsflüssigkeit nur in der Richtung von der
Radzylinderseite zur Hauptzylinderseite. Die beiden Seiten
des Schaltventils 107 sind in der Schaltstellung A durch
eine Drosselbohrung miteinander verbunden. Wenn die
Bremse gelöst wird, kann die unter Druck stehende Brems
flüssigkeit aus dem Radzylinder 110 über das Rückschlag
ventil 119 rasch zu dem Hauptzylinder 1 zurückgeleitet
werden.
Ebenso ermöglicht das Rückschlagventil 119 eine rasche
Rückleitung der Bremsflüssigkeit aus dem Radzylinder
zu dem Hauptzylinder, wenn das Bremspedal 2 losgelassen
wird, während sich das Schaltventil 107 im Zuge der
Blockierschutzregelung in der Schaltstellung B oder C
befindet.
Wenn das Ventil-Treibersignal P an der Erregerspule 105 a
der Rückschlagventileinrichtung 105 anliegt, so nimmt
diese eine Schaltstellung E ein, in der sie als Rück
schlagventil arbeitet, das nur eine Bremsflüssigkeits
strömung von der Hauptzylinderseite in Richtung auf das
Schaltventil 107 gestattet. Normalerweise, wenn die
Erregerspule 105 a nicht durch das Treibersignal P ange
steuert wird, nimmt die Rückschlagventileinrichtung 105
eine Schaltstellung D ein, in der eine freie Bremsflüssig
keitsströmung in beiden Richtungen möglich ist.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel das Steuersignal S
der Steuereinheit 112 während der Blockierschutzregelung
einen von "1" abweichenden Wert annimmt, also wenn das
Steuersignal S nicht das Lösen der Bremse veranlaßt, so
nimmt das Ventil-Treibersignal den Wert "1" an.
Ein als Entlastungsventil dienendes Rückschlagventil 118
verbindet die Hochdruckseite der Pumpe 113 mit der Leitung
117 und gestattet eine Bremsflüssigkeitsströmung von der
Hochdruckseite der Pumpe zu der Leitung 117. Der Öffnungs
druck des Rückschlagventils 118 beträgt beispielsweise
25 MPa (250 kg/cm2).
Nachfolgend sollen unter Bezugnahme auf Fig. 12 die
Einzelheiten der Steuereinheit 112 beschrieben werden.
Soweit Einzelheiten in Fig. 12 bestimmten Bauteilen in
Fig. 3 entsprechen, sind sie mit den gleichen Bezugs
zeichen wie in Fig. 3 bezeichnet.
Das Signal des Radgeschwindigkeitssensors 111 gelangt an
einen Radgeschwindigkeits-Signalgeber 66. Das zu der
Radgeschwindigkeit proportionale digitale oder analoge
Ausgangssignal des Radgeschwindigkeits-Signalgebers 66
wird an einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalgeber 68
zur Ermittlung eines Näherungswertes für die Fahrzeug
geschwindigkeit und an einen Schlupfsignalgeber 71 sowie
an ein Differenzierglied 67 übermittelt. Die Ausgangssignale
EV und AV der UND-Gatter 78 und 76 werden stromgeregelt
und verstärkt mit Hilfe des als geregelte Stromquelle
wirkenden Verstärkers 79. Die verstärkten Signale gelangen
an die Erregerspuele 107 a des Schaltventils 107 in Fig. 11.
Die Ausgangssignale EV und AV entsprechen den Zuständen
"1/2" bzw. "1" des Steuersignals S.
Eine Ausgangsklemme eines Zeitgliedes 81 mit verzögerter
Ausschaltung, das das oben erwähnte Signal AV aufnimmt,
ist mit einem Eingang eines UND-Gatters 82 verbunden.
Das Signal AV gelangt weiterhin direkt an einen negieren
den Eingang des UND-Gatters 82.
Die Verzögerungszeit T des Zeitgliedes 81 ist ausreichend
lang, so daß das Ausgangssignal AVZ während der gesamten
Blockierschutzregelung anhält. Das Ausgangssignal AVZ
gelangt an eine nicht gezeigte Motor-Treiberschaltung, die
das Treibersignal Q für den Motor 114 in Fig. 11 erzeugt.
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 82 wird durch einen
Verstärker 84 verstärkt. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers
bildet das Ventil-Treibersignal P.
Nachfolgend soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen
Blockierschutzeinrichtung erläutert werden.
Der Fahrer betätigt heftig das Bremspedal 102. Zu Beginn
des Bremsvorgangs hat das Steuersignal S der Steuerein
heit 112 den Wert "0". Folglich befindet sich das Schalt
ventil 107 in der Schaltstellung A. Bremsflüssigkeit aus
dem Hauptzylinder 1 wird unter Druck über die Leitung
104, die Rückschlagventileinrichtung 105, das Schaltventil
107 und die Leitung 108 in den Radzylinder 110 für das
Rad 109 eingeleitet, so daß das Rad 109 gebremst wird.
Wenn bei zunehmendem Bremsdruck die Verzögerung des
Rades 109 dem Betrage nach größer wird als eine vor
gegebene Verzögerung, so nimmt das Steuersignal S den
mittleren Wert "1/2" an. Das Schaltventil 107 wird in
die Schaltstellung B umgeschaltet, so daß die Leitung
108 von der Leitung 106 getrennt wird. Die Leitung 108
ist außerdem von der Leitung 115 getrennt. Somit wird
der Bremsdruck in dem Radzylinder 110 konstant gehalten.
Wenn das Schlupfverhältnis des Rades 109 größer wird als
ein vorgegebenes Schlupfverhältnis, so nimmt das Steuer
signal S den Wert "1" an, und die Erregerspule 107 a
wird erregt, so daß das Schaltventil 107 in die dritte
Schaltstellung C übergeht. Die Leitung 108 bleibt von
der Leitung 106 getrennt, wird jedoch mit der Leitung
115 verbunden, so daß die Bremsflüssigkeit aus dem
Radzylinder 110 über die Leitungen 115 und 117 in den
Hydraulikspeicher 103 abgeleitet wird. Auf diese Weise
wird die Bremse des Rades 109 gelöst.
Wenn das Schlupfverhältnis des Rades größer wird als
der vorgegebene Wert, nimmt das Ausgangssignal des Schlupf
signalgebers 71 in Fig. 12 den Wert "1" an, und auf diese
Weise wird das Ausgangssignal AV erzeugt.
Das Signal AV gelangt über das Zeitglied 81 an den einen
Eingang des UND-Gatters 82. Das Zeitglied 81 erzeugt das
Ausgangssignal AVZ, und die Pumpe 113 wird in Betrieb
gesetzt.
Die in den Hydraulikspeicher 103 zurückgeleitete Brems
flüssigkeit wird durch die Pumpe 113 angesaugt. Das Sig
nal an einem Eingang des UND-Gatters 82 in Fig. 1 nimmt
den Wert "1" an. Der andere Eingang dieses UND-Gatters wird
jedoch negiert, so daß das Ausgangssignal des UND-Gatters
82 den Wert "0" behält. Das Treibersignal P wird deshalb
noch nicht erzeugt. Die Erregerspule 105 a der Rückschlag
ventileinrichtung 105 wird nicht erregt, und die Rück
schlagventileinrichtung 105 bleibt in der Schaltstellung
D. Wenn das Verzögerungssignal erzeugt wird, wird der
Bremsdruck konstant gehalten. Das Signal an dem negieren
den Eingang des UND-Gatters 82 hat daher den Wert "1".
Das Treibersignal P für die Rückschlagventileinrichtung
105 wird nicht erzeugt, da das Signal AV zum ersten Lösen
der Bremse noch nicht aufgetreten ist und das Ausgangs
signal des Zeitgliedes 81 noch den Wert "0" hat. Es wird
somit angenommen, daß an dem Rad noch keine Blockier
schutzregelung durchgeführt wird. Nachdem das Signal AV
zum ersten Lösen der Bremse aufgetreten ist, wird fest
gestellt, daß an dem Rad die Blockierschutzregelung durch
geführt wird. Das Ausgangssignal des Zeitgliedes 81
behält einen hohen Wert.
Die von der Pumpe 113 geförderte Bremsflüssigkeit wird
über die Rückschlagventileinrichtung 105 in den Hauptzy
linder 1 zurückgeleitet, so daß der Pedalweg des Brems
pedals 102 verringert wird.
Diese Vorgänge, die denen bei dem ersten Ausführungsbei
spiel ähnlich sind, sollen nachfolgend unter Bezugnahme
auf Fig. 4 erläutert werden.
Es soll angenommen werden, daß das Bremspedal 102 zum
zeitpunkt t 0 betätigt wird. Der Bremsdruck in dem Rad
zylinder 110 nimmt gemäß Fig. 4A zu. Der Pedalweg des
Bremspedals 102 erhöht sich entsprechend, wie in Fig. 4B
gezeigt ist. Wenn zum Zeitpunkt t 1 das Verzögerungssignal
erzeugt wird, so wird der Bremsdruck in dem Radzylinder
110 konstant gehalten, wie oben beschrieben wurde. Der
Pedalweg des Bremspedals 102 nimmt dagegen weiter zu, je
doch mit kleinerer Anstiegsrate.
Wenn zum Zeitpunkt t 2 das Signal zum Lösen der Bremse
erzeugt wird, nimmt gemäß der obigen Beschreibung der
Bremsdruck in dem Radzylinder ab. Die Rückschlagventil
einrichtung 105 befindet sich in der Schaltstellung D.
Folglich wird die durch die Pumpe 113 aus dem Hydraulik
speicher 103 angesaugte Bremsflüssigkeit in den Hauptzy
linder 101 zurückgeleitet, und das Bremspedal 102 wird
zurückgedrückt. Der Pedalweg des Bremspedals 102 nimmt
daher gemäß Fig. 4B ab. Da der Motor 114 von dem Zeitpunkt
t 2 an angetrieben wird, steigt der Ausgangsdruck der Pumpe
von dem Zeitpunkt t 2 ab ausgehend von dem Anfangswert 0
an und erreicht eine gewisse Zeit später den Hauptzylin
derdruck. Vor dieser Zeit nimmt der Pedalweg des Brems
pedals 102 weiter zu, und wenn der Ausgangsdruck der
Pumpe 113 größer wird als der Hauptzylinderdruck, wird
der Pedalweg des Bremspedals 102 schnell verringert. Der
Ausgangsdruck der Pumpe 113 weist kleine Oszillationen
auf, wie in Fig. 4B zu erkennen ist.
Wenn anschließend zum Zeitpunkt t 3 das Beschleunigungs
signal +b auftritt, so wird das Ausgangssignal EV erzeugt,
und das Steuersignal S nimmt den Wert "1/2" an. Folglich
wird gemäß Fig. 4A der Bremsdruck konstant gehalten. Zu dieser
Zeit hat das Ausgangssignal des Zeitgliedes 81 bereits den
Wert "1". Mit dem Abfallen des Ausgangssignals AV nimmt
daher das Ausgangssignal des UND-Gatters 82 den Wert "1"
an, und es wird das Treibersignal P erzeugt. Die Rückschlag
ventileinrichtung 105 wird in die Schaltstellung E umge
schaltet, so daß die Bremsflüssigkeit nicht in den Haupt
zylinder zurückströmen kann. Obgleich die Pumpe 113 wei
terhin angetrieben wird, gelangt die Bremsflüssigkeit daher
nicht in den Hauptzylinder 1, und der Pedalweg des Brems
pedals 102 bleibt konstant. Der hohe Ausgangsdruck der
Pumpe 113 gelangt an den Eingang des Schaltventils 107 und
an den Eingang der Rückschlagventileinrichtung 105. Wenn
dieser Druck größer wird als ein vorgegebener Wert, so
öffnet das als Entlastungsventil dienende Rückschlagven
til 118, und die von der Pumpe 113 geförderte Bremsflüssig
keit wird in den Hydraulikspeicher 103 zurückgeleitet. Auf
diese Weise werden die Eingänge des Schaltventils 104
und der Rückschlagventileinrichtung 105 gegen Beschädi
gung geschützt.
Wenn zum Zeitpunkt t 4 das Beschleunigungssignal +b ab
fällt, nimmt der Ausgang des UND-Gatters 72 in Fig. 12
den Wert "1" an. Folglich wird der Impulsgenerator 74
während der Verzögerungszeit des Zeitgliedes 73 in Be
trieb gesetzt, so daß sich das Ausgangssignal EV impuls
förmig ändert. Der Bremsdruck in dem Radzylinder nimmt
langsam oder stufenweise zu, wie in Fig. 4A gezeigt ist.
Zu dieser Zeit befindet sich die Rückschlagventileinrich
tung 105 in der Schaltstellung E. Die Rückschlagventil
einrichtung gestattet jedoch eine Strömung der Brems
flüssigkeit aus dem Hauptzylinder zu dem Schaltventil.
Der in dem Hauptzylinder herrschende Bremsdruck gelangt
so über die Rückschlagventilanordnung 105 und das Schalt
ventil 107 zur Radzylinderseite. Folglich nimmt der Pedal
weg des Bremspedals 102 schrittweise zu, wie in Fig. 4B
gezeigt ist.
Wenn zum Zeitpunkt t 5 erneut das Signal zum Lösen der
Bremse erzeugt wird, nimmt der Ausgang des UND-Gatters
82 in Fig. 12 den Wert "0" an, und das Treibersignal P
fällt ab. Das Rückschlagventil 105 wird wieder in die
Schaltstellung D umgeschaltet. Der Bremsflüssigkeitsdruck
in dem Radzylinder nimmt gemäß Fig. 4A ab. Die von der
Pumpe 113 geförderte Bremsflüssigkeit wird in den Haupt
zylinder 101 zurückgeleitet, so daß der Pedalweg des
Bremspedals 102 in der in Fig. 4B gezeigten Weise verrin
gert wird.
Wenn zum Zeitpunkt t 6 erneut das Beschleunigungssignal +b
erzeugt wird, so wird der Bremsdruck in dem Radzylinder
konstant gehalten. Da jedoch das Ausgangssignal AV abfällt,
nimmt der Ausgang des UND-Gatters 82 den Wert "1" an, und
das Treibersignal P wird erzeugt, so daß die Rückschlag
ventileinrichtung 105 in die Schaltstellung D umgeschaltet
wird.
Der Pedalweg des Bremspedals 102 wird somit gemäß Fig. 4B
konstant gehalten. Anschließend werden die oben beschrie
benen Vorgänge wiederholt. Wenn die Fahrzeuggeschwindig
ekti auf den gewü 23110 00070 552 001000280000000200012000285912299900040 0002003836470 00004 22991nschten Wert abgenommen hat oder das
Fahrzeug anhält, wird das Bremspedal 102 losgelassen. Die
Bremsflüssigkeit wird aus dem Radzylinder über die Lei
tung 108, das Schaltventil 106, das Rückschlagventil 119
und die Rückschlagventileinrichtung 105 in den Hauptzylinder 101 zu
rückgeleitet. Auf diese Weise wird die Bremse gelöst.
Wenn die Rückschlagventileinrichtung 105 während des ge
samten Blockierschutzregelvorgangs in die Schaltstellung
E umgeschaltet bliebe, so würde die gesamte aus dem Rad
zylinder abgeleitete Bremsflüssigkeit oder zumindest der
größte Teil dieser Bremsflüssigkeit in den Hydraulikspei
cher 103 gelangen, und es ergäbe sich ein größerer Pedal
weg des Bremspedals 102, wie in Fig. 4B durch eine ge
strichelte Linie angedeutet wird. Schließlich würde das
Bremspedal beispielsweise zum Zeitpunkt t 7 den maximalen
Pedalweg erreichen, und der Fahrer hätte zu diesem Zeit
punkt das unangenehme Gefühl, daß sich das Bremspedal ganz
durchtreten läßt, als ob die Bremsleitung defekt sei.
Außerdem könnte der Hauptzylinder nach dem Zeiptunkt t 7
keine unter Druck stehende Bremsflüssigkeit mehr liefern,
so daß die gesamte Bremsflüssigkeit allein durch die Pumpe
113 geliefert werden müßte. Hierdurch würde der Bremsflüs
sigkeitsdurchsatz erheblich reduziert, und es ergäbe sich
eine unzureichende Bremskraft.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfin
dung wird dagegen immer dann, wenn der Bremsdruck im Rad
zylinder verringert wird, oder wenn das Signal zum Ver
ringern des Bremsdruckes auftritt, die Bremsflüssigkeit
kontinuierlich in den Hauptzylinder 101 zurückgeleitet,
solange das Signal zum Lösen der Bremse anhält, und auf
diese Weise wird der Pedalweg des Bremspedals 102 verrin
gert, wie in Fig. 4B gezeigt ist. Wahlweise kann auch
die in Fig. 5 gezeigte Schaltung zum schrittweisen Ver
ringern des Pedalweges vorgesehen sein. Die Wirkungsweise
der in Fig. 5 gezeigten Schaltung wurde bereits im Zusam
menhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert.
Auch die übrigen im Zusammenhang mit dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel erwähnten Abwandlungen der Vorrichtung hin
sichtlich der Zeiten, in denen sich die Rückschlagventil
einrichtung in der Schaltstellung E befindet, sind bei
dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend
anwendbar.
Fig. 13 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfin
dung. Das Bremsleitungssystem ist das gleiche wie bei
dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Bauteile der in
Fig. 13 gezeigten Schaltung sind teilweise mit den Bau
elementen der Schaltung gemäß Fig. 12 identisch.
Gemäß Fig. 13 gelangt das Ausgangssignal des Impulsgenera
tors 74 an ein erstes Zeitglied 86 mit verzögerter Aus
schaltung. Das Ausgangssignal des Zeitgliedes 86 gelangt
über ein zweites Zeitglied 87 mit verzögerter Ausschal
tung an einen Eingang eines UND-Gatters 88. Außerdem ge
langt dieses Ausgangssignal direkt an einen negierenden
Eingang des UND-Gatters 86. Der Ausgang des UND-Gatters
88 ist über einen Inverter 90 mit einem Eingang eines
UND-Gatters 89 verbunden. Das Ausgangssignal AV wird über
das Zeitglied 81 mit verzögerter Ausschaltung an einen
anderen Eingang des UND-Gatters 89 übermittelt. Der Aus
gang des UND-Gatters 89 ist in gleicher Weise wie bei
dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem Verstärker 84
verbunden.
Die Ausgangssignale des Impulsgenerators 74, der ersten
und zweiten Zeitglieder 86, 87 mit verzögerter Ausschal
tung, des UND-Gatters 88 und des Inverters 90 sind in
Fig. 13 mit a, b, c, d bzw. e bezeichnet. Die zeitliche Be
ziehung zwischen diesen Signalen ist in Fig. 8 gezeigt,
auf die bereits im Zusammenhang mit dem zweiten Ausfüh
rungsbeispiel Bezug genommen wurde. Durch das impulsförmige
Ausgangssignal a des Impulsgenerators 74 wird der Brems
druck stufenweise erhöht. Die Impulsbreite wird um die
Verzögerungszeit T 1 des ersten Zeitgliedes 86 und weiter
um die Verzögerungszeit T 2 des zweiten Zeitgliedes 87
verlängert. Die Impulsbreite des Ausgangssignals d des
UND-Gatters 88 ist gleich T 2.
Wenn das Bremspedal 102 betätigt wird und die Blockier
schutzregelung durchgeführt wird, ändert sich der Brems
druck in dem Radzylinder gemäß Fig. 9A. Bei Betätigung
des Bremspedals 102 zum Zeitpunkt t 0 steigt der Bremsdruck
P zunächst in der in Fig. 9A gezeigten Weise an, und der
Pedalweg des Bremspedals 102 nimmt gemäß Fig. 9B zu. Wenn
zum Zeitpunkt t 1 das Signal zum Halten der Bremse auf
tritt, wird der Bremsdruck P konstant gehalten, und der
Pedalweg des Bremspedals 102 nimmt mit kleinerer Anstieg
rate weiter zu. Wenn zum Zeitpunkt t 2 das Signal zum Lösen
der Bremse auftritt, wird durch das Zeitglied 81 das Sig
nal AVZ erzeugt und an den einen Eingang des UND-Gatters
89 übermittelt. Da der Ausgang des Inverters 90 den Wert
"1" hat, nimmt der Ausgang des UND-Gatters 89 den Wert "1"
an, und das Ventil-Treibersignal wird erzeugt.
Folglich verringert sich der Bremsdruck P gemäß Fig. 9A,
und die Rückschlagventileinrichtung 105 wird in die Schalt
stellung E umgeschaltet. Der Pedalweg des Bremspedals 102
wird konstant gehalten. Zum Zeitpunkt t 2 nimmt der Ausgangs
druck der Pumpe 113 von dem Anfangswert 0 aus zu. Eine ge
wisse Zeit später erreicht der Ausgangsdruck den Hauptzy
linderdruck, und anschließend wird der Pedalweg des Brems
pedals 102 konstant gehalten.
Zum Zeitpunkt t 3 wird der Impulsgenerator 74 in Betrieb
gesetzt, und es wird das Signal zum schrittweisen Erhöhen
des Bremsdruckes erzeugt. Der Bremsdruck P in dem Radzylin
der steigt stufenweise an, wie in Fig. 9A gezeigt ist.
Das Ausgangssignal d wird gemäß Fig. 8 mit dem Ausgangssig
nal a des Impulsgenerators 74 duch das UND-Gatter 88 erzeugt.
Während der Erzeugung dieses Signals wird somit das Trei
bersignal P erzeugt,und das Rückschlagventil 105 wird ab
wechselnd im Takt der Impulse d zwischen den Schaltstel
lungen D und E umgeschaltet. Folglich wird der Pedalweg
des Bremspedals 102 gemäß Fig. 9B stufenweise verringert,
während das Signal zum schrittweisen Erhöhen und Halten
des Bremsdruckes erzeugt wird.
Die Breite des Impulses d und damit die Verzögerungszeit
T 2 des zweiten Zeitgliedes 87 kann entsprechend der Impuls
breite a in Fig. 8 oder entsprechend der Impulsdauer des
Impulsgenerators 74 verändert werden. Wahlweise kann die
Impulsdauer des Impulsgenerators 74 auch entsprechend der
Dauer des vorausgegangenen Signals zum Lösen der Bremse
oder des vorausgegangenen Signals zum schrittweisen Er
höhen des Bremsdruckes verändert werden.
In weiterer Abwandlung des vierten Ausführungsbeispiels der
Erfindung kann auch ein zweiter Impulsgenerator 91 zwischen
dem Ausgang des UND-Gatters 89 und dem Eingang des Ver
stärkers 84 vorgesehen sein, wie in Fig. 14 gezeigt ist.
In diesem Fall ändert sich der Pedalweg des Bremspedals
102 gemäß der in Fig. 9C gezeigten Kurve.
Auch bei dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung
und dessen Abwandlung wird vermieden, daß der Fahrer ein
unangenehmes oder unsicheres Bremsgefühl empfindet, weil
sich das Bremspedal ganz durchtreten läßt. Es ist in jedem
Fall eine ausreichende Bremskraft gewährleistet. Der Pedal
weg des Bremspedals bei erneuter Betätigung der Bremse
kann nach dem ersten Bremsregelvorgang angepaßt werden.
Auf diese Weise kann das Bremsgefühl des Fahrers erheb
lich verbessert werden.
Das dritte und das vierte Ausführungsbeispiel der Erfin
dung beziehen sich nur auf die Blockierschutzregelein
richtung. Das in Fig. 11 gezeigte Leitungssystem kann je
doch auch wie das Leitungssystem nach Fig. 1 für
die Antriebsschlupfregelung genutzt werden. In diesem
Fall kann eine Schaltung ähnlich der anhand von Fig. 3
erläuterten Schaltung benutzt werden. Der Radgeschwindig
keitssensor 28 a, die Erregerspulen 30 a und 64 a und das
Signal Pa sind dabei zu ersetzen durch den Radgeschwin
digktissensor 111, die Erregerspulen 107 a und 105 a und
das Signal P. Bei einer solchen Abwandlung kann die An
triebsschlupfregelung in gleicher Weise wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.
Außerdem läßt sich das in Fig. 11 gezeigte Leitungssystem
zusammen mit der Steuereinheit nach dem ersten oder zwei
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 5, Fig. 7
oder Fig. 10 verwenden.
Fig. 15 zeigt eine erste Abwandlung des Leitungssystems
nach Fig. 11.
Gemäß dieser Abwandlung sind anstelle des Schaltventils
107 in Fig. 11 zwei Schaltventile 131 und 132 vorgesehen.
Eine Leitung 133 verbindet die Rückschlagventileinrich
tung 105 mit dem Schaltventil 131, das seinerseits über
eine Leitung 134 mit dem anderen Schaltventil 132 verbun
den ist. Eine von der Leitung 134 abzweigende Leitung 137
ist mit der Hochdruckseite der Pumpe 113 verbunden. Das
zweite Schaltventil 132 ist über eine Leitung 135 mit dem
Radzylinder 110 verbunden. Die Rückschlagventileinrichtung
105 wird im Rahmen der Blockierschutzregelung und der An
triebsschlupfregelung in gleicher Weise wie bei den zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispielen angesteuert.
Wenn im Rahmen der Blockierschutzregelung oder der Antriebs
schlupfregelung die Bremskraft erhöht wird, so haben von
einer Steuereinheit 130 erzeugte Steuersignale S 1 und S 2
den Wert "0", und die Erregerspulen 131 a und 132 a der
Schaltventile sind entregt. In diesem Fall wird die Brems
flüssigkeit aus der Leitung 133 über die beiden Schalt
ventile 131 und 132 in den Radzylinder 110 eingeleitet.
Bei der Antriebsschlupfregelung wird der Ausgangsdruck
der Pumpe 113 über die Leitung 137 und das Schaltventil
132 an den Radzylinder 110 weitergeleitet. Wenn die Brem
se gelöst wird, so hat das Steuersignal S 1 für die Erre
gerspule 131 a des ersten Schaltventils 131 den Wert "1",
so daß dieses Schaltventil eine Schaltstellung G ein
nimmt. Die beiden Seiten des Schaltventils 131 sind dann
voneinander getrennt. Das Steuersignal S 2 für die Erreger
spule 132 a des zweiten Schaltventils 132 hat den Wert "1",
so daß dieses Schaltventil eine Schaltstellung I einnimmt.
Auf diese Weise wird die unter Druck stehende Bremsflüssig
keit aus dem Radzylinder 110 über das zweite Schaltven
til 132 und die Leitung 136 in den Hydraulikspeicher 103
zurückgeleitet.
Wenn die Bremskraft konstant gehalten wird, befindet sich
das erste Schaltventil 131 in der Schaltstellung G, und
das Steuersignal S 1 hat den Wert "1". Das Steuersignal S 2
für die Erregerspule 132 a des zweiten Schaltventils 132
hat jedoch den Wert "0". Folglich kann bei dieser Ausfüh
rungsvariante die Bremskraft bei der Antriebsschlupfrege
lung nicht konstant gehalten werden. Bei der Antriebs
schlupfregelung wird daher die Bremskraft nur periodisch
erhöht und verringert.
Fig. 16 zeigt eine zweite Abwandlung des Leitungssystems
nach Fig. 11.
Wenn bei dieser Abwandlung die Erregerspule 140 a eines
hier mit 140 bezeichneten zweiten Schaltventils nicht er
regt ist, sind beide Seiten des Schaltventils 140 vonein
ander getrennt. Andernfalls sind die beiden Seiten des
Schaltventils 140 miteinander verbunden. Die Hochdruck
seite der Pumpe 113 ist über eine Leitung 141 mit dem
ersten Schaltventil 131 und der Rückschlagventileinrich
tung 105 verbunden. Eine Leitung 142 zweigt von einer Lei
tung ab, die die ersten und zweiten Schaltventile 131
und 140 miteinander verbindet, und ist an den Radzylin
der 110 angeschlossen.
Die Wirkungsweise der Rückschlagventileinrichtung bei
der Antriebsschlupfregelung und der Blockierschutzrege
lung entspricht den zuvor beschriebenen Ausführungsbei
spielen. Wenn die Bremse betätigt wird, haben die Steuer
signale S′1 und S′2 für die Erregerspulen 131 a und 140 a
der Schaltventile 131 und 140 den Wert "0". Die unter
Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der Leitung 141 wird
über das erste Schaltventil 131 und die Leitung 142 in
den Radzylinder 110 eingeleitet.
Wenn die Bremse gehalten werden soll, nimmt das Steuersig
nal S′1 den Wert "1" an, während das Steuersignal S′2
den Wert "0" behält. Folglich wird die Bremsflüssigkeit
aus der Leitung 141 nicht an den Radzylinder 110 weiter
geleitet. Wenn die Bremse gelöst werden soll, nehmen bei
de Steuersignale S′1 und S′2 den Wert "1" an. Das zweite
Schaltventil 140 geht in eine Schaltstellung K über, und
die unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus dem Radzy
linder 110 wird über die Leitung 142, das zweite Schalt
ventil 140 und die Leitung 143 in den Hydraulikspeicher
103 zurückgeleitet. Auf diese Weise wird die Bremse gelöst.
Fig. 17 zeigt eine dritte Abwandlung des Leitungssystems
nach Fig. 11.
Bei dieser Abwandlung ist anstelle der Rückschlagventil
einrichtung 105 ein Dreiwegeventil 150 mit zwei Schalt
stellungen vorgesehen. Bei der Antriebsschlupfregelung nimmt
ein Treibersignal P einer Steuereinheit 112′ den Wert "1"
an, und die Erregerspule 150 a des Dreiwegeventils 150 wird
erregt. Das Dreiwegeventil nimmt daraufhin eine Schalt
stellung M ein. In dieser Schaltstellung wird der Aus
gangsdruck der Pumpe 113 über das Dreiwegeventil 150 und
die Leitung 106 an den Radzylinder 110 übermittelt. Bei
der Blockierschutzregelung wird die Erregerspule 150 a
abwechselnd erregt und entregt, so daß das Dreiwegeventil
150 abwechselnd zwischen den Schaltstellungen L und M um
geschaltet wird.
In der obigen Beschreibung wurden bevorzugte Ausführungsbei
spiele der Erfindung erläutert. Im Rahmen des Erfindungs
gedankens sind jedoch noch zahlreiche weitere Abwandlungen
der beschriebenen Ausführungsformen denkbar.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nimmt die Rückschlag
ventileinrichtung nur dann ihre erste Schaltstellung wäh
rend der von der Erzeugung des Signals zum Lösen der
Bremse abhängigen Zeit ein, wenn das Signal zum Lösen der
Bremse erzeugt wird. In den anderen Fällen befindet sich
die Rückschlagventileinrichtung in der zweiten Schaltstel
lung. Außerdem nimmt bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
die Rückschlagventileinrichtung nur dann die erste Schalt
stellung ein, wenn der Bremsdruck erneut erhöht wird. In
den anderen Fällen befindet sich die Rückschlagventil
einrichtung in der zweiten Schaltstellung. Stattdessen
kann die Rückschlagventileinrichtung bei den Ausführungs
beispielen jedoch auch so angesteuert werden, daß sie ihre
erste Schaltstellung sowohl beim Lösen der Bremse als auch
beim erneuten Erhöhen des Bremsdruckes einnimmt. In diesen
Fällen nimmt die Rückschlagventileinrichtung die erste
Schaltstellung während eines Zeitintervalls ein, das von
der Zeit abhängig ist, während der die Bremse gelöst wird,
oder das von der Zeit abhängig ist, während der der Brems
druck nach dem ersten Signal zum Lösen der Bremse wieder
erhöht wird.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen nimmt die
Rückschlagventileinrichtung die erste Schaltstellung wäh
rend der Erzeugung des Signals zum Lösen der Bremse oder
während eines Zeitintervalls ein, das länger ist als die
Dauer des Signals zum Lösen der Bremse. Stattdessen kann
die Rückschlagventilanordnung die erste Schaltstellung
auch während eines Zeitintervalls einnehmen, das kürzer
ist als die Zeit, während der das Signal zum Lösen der
Bremse erzeugt wird.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele bezogen sich
auf Fahrzeuge mit Frontantrieb. Die Erfindung ist jedoch
auch bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb anwendbar. In
diesem Fall sind die Schaltventile 4 a und 4 b zwischen dem
Hauptzylinder und den Radzylindern der Hinterräder angeord
net, und die Anschlüsse an der Ventilanordnung 8 sind be
züglich Vorder- und Hinterrädern vertauscht.
Die Erfindung ist auch auf Fahrzeuge mit Vierradantrieb
anwendbar. Bei solchen Fahrzeugen ist ein Mechanismus zur
Drehmomentverteilung vorgesehen, und der Antriebsschlupf
kann durch diesen Mechanismus verhindert werden.
Die als Druckwählventil dienende Ventilanordnung kann durch
vergleichbare Ventilanordnungen anderer Bauart ersetzt
werden, wie sie beispielsweise in den Veröffentlichungen
des Anmelders in Japanese Patent Opening Gazette No.
41 657/1986 und No. 68 166/1987 beschrieben werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen werden
die Schaltventile zur Steuerung des Bremsdruckes durch die
logische Summe aus den Schlupfbedingungen des Vorderrades
und irgendeines der Hinterräder angesteuert. Stattdessen
kann zur Ansteuerung der Schaltventile auch eine andere
logische Verknüpfung der Schlupfbedingungen verwendet wer
den.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der
Hydraulikspeicher in den Hauptzylinder integriert. Statt
dessen kann jedoch auch ein gesonderter Hydraulikspeicher
an der Saugseite der Pumpe angeordnet sein, und die zur
Regelung des Antriebsschlupfes erforderliche Menge an
Bremsflüssigkeit kann in diesem Hydraulikspeicher gespei
chert sein. Weiterhin sind bei den oben beschriebenen Aus
führungsbeispielen die Rückschlagventile 65 a und 65 b als
Entlastungsventile zwischen der Hochdruckseite der Pumpen
20 a,20 b und der Leitung 27 angeordnet. Zum Ausfallschutz
der Rückschlagventile 65 a und 65 b können andere Rück
schlagventile zwischen den Hochdruckseiten der Pumpen
20 a, 20 b und den Rückschlagventileinrichtungen 26 a, 26 b
vorgesehen sein. Diese Rückschlagventile ermöglichen
eine Strömung der Bremsflüssigkeit in Richtung auf die
Rückschlagventileinrichtungen.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen sind weiterhin die
Rückschlagventile 19 a und 19 b parallel zu den jeweiligen
Schaltventilen 4 a und 4 b angeordnet. Stattdessen können die
Rückschlagventile auch in Bypassleitungen angeordnet sein,
die die Schaltventile 4 a und 4 b und die Rückschlagventil
einrichtungen 26 a und 26 b umgehen, oder in Leitungen, die
die Leitungen 3, 16 und 5, 17 verbinden. Die Rückschlag
ventile sind in Richtung auf die Hauptzylinderseite durch
lässig.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die in
Fig. 3 gezeigte Schaltung zur Feststellung der Schlupf
bedingungen der Räder verwendet. Stattdessen kann jedoch
eine andere bekannte Auswerteschaltung zur Feststellung
der Schlupfbedingungen eingesetzt werden.
Weiterhin können die Schaltventile 4 a, 4 b, 107, 131, 132,
140 gemäß den obigen Ausführungbeispielen mit den entspre
chenden Rückschlagventileinrichtungen 26 a, 26 b, 105, 150
zusammengefaßt werden. Das heißt, die zur Steuerung des
Bremsdruckes dienenden Ventile oder Ventilanordnungen
können so aufgebaut sein, daß sie auch die Funktion der
Rückschlagventileinrichtungen und/oder der Ventilanord
nung 8 erfüllen.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde ein
Zweikanalsystem betrachtet, bei dem zwei Ventile zur Re
gelung des Bremsdruckes verwendet werden. Wahlweise kann
auch ein Vierkanalsystem (Vollkanalsystem) verwendet wer
den, bei dem für jedes einzelne Rad ein gesondertes
Ventil zur Regelung des Bremsdruckes vorhanden ist. Wei
terhin ist auch ein Dreikanalsystem denkbar. Die Erfin
dung ist außerdem bei allen Typen von Bremskreisanord
nungen, insbesondere bei X-förmiger Bremskreisanordnung
oder bei getrennten Bremskreisen für Vorder- und Hinter
räder anwendbar.
Claims (12)
1. Bremsdruckregelvorrichtung für Fahrzeuge, mit
- - einer zwischen einem Hauptzylinder (1; 101) und einem Rad zylinder (7 a, 7 b; 110) einer Bremsanlage angeordneten Modulier ventileinrichtung (4 a, 4 b; 107; 131, 132) zum Modulieren des Bremsdruckes,
- - einer Steuereinheit (31; 112; 130; 144) zum Ansteuern der Modulierventileinrichtung in Abhängigkeit von gemessenen Schlupfbedingungen der Räder (6 a, 6 b, 11 a, 11 b; 109) des Fahrzeugs,
- - einem Hydraulikspeicher (25; 103) zur Aufnahme der Brems flüssigkeit, der die bei der Verringerung des Bremsdruckes mit Hilfe der Modulierventileinrichtung aus dem Radzy linder abgeleitete Bremsflüssigkeit aufnimmt,
- - einer Druckleitung (3, 16; 104, 120), die den Hauptzylinder mit der Modulierventileinrichtung verbindet,
- - einer Pumpe (20 a, 20 b; 113), die die Bremsflüssigkeit aus dem Hydraulikspeicher in die Druckleitung fördert und
- - einer zwischen dem Auslaß der Pumpe und dem Hauptzylinder angeordneten Ventileinrichtung (26 a, 26 b; 105; 150) zum Verhindern eines Rückstromes von Bremsflüssigkeit von der Pumpe zu dem Hauptzylinder, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ventileinrichtung (26 a, 26 b; 105; 150) zum Verhindern des Rückstromes normalerweise eine erste Schaltstellung (D; L) einnimmt, in der sie einen ungehinderten Fluß der Bremsflüssigkeit in beiden Richtungen gestattet, und
- - daß die Ventileinrichtung während eines Blockierschutz regelvorgangs innerhalb einer bestimmten Inaktivitäts periode, deren Dauer von der Druckentlastungsperiode abhängig ist, während der Bremsdruck verringert wird, und/oder innerhalb einer weiteren Inaktivitätsperiode, deren Dauer von der Wiederanstiegsperiode abhängig ist, während der der Bremsdruck nach der ersten Verringerung wieder erhöht wird, ebenfalls zumindest zweitweise die erste Schaltstellung (D; L) einnimmt und sich außerhalb dieser Inaktivitätsperioden in einer zweiten Schalt stellung (E; M) befindet, in der der Fluß der Brems flüssigkeit von der Pumpe zu dem Hauptzylinder verhindert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventileinrichtung (26 a, 26 b; 105;
150) während der Inaktivitätsperioden abwechselnd die
erste und die zweite Schaltstellung einnimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventileinrichtung (26 a, 26 b; 105)
in der zweiten Schaltstellung (E) ein Rückschlagventil
bildet, das den Fluß der Bremsflüssigkeit nur in der
Richtung von dem Hauptzylinder zu der Modulierventil
einrichtung gestattet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ventileinrichtung (150) in der
zweiten Schaltstellung (M) ein Sperrventil bildet, das
den Fluß der Bremsflüssigkeit in beiden Richtungen unter
bindet.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik
speicher (25; 103) ein an dem Hauptzylinder (1; 101) ange
ordneter Bremsflüssigkeitsbehälter ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hydraulikspeicher
getrennt von dem dem Hauptzylinder angeordneten Brems
flüssigkeitsbehälter angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ein Entlastungsventil
(65 a, 65 b; 118), das den Ausgang der Pumpe mit dem Hydraulik
speicher verbindet, wenn der Ausgangsdruck der Pumpe höher
ist als ein vorgegebener Wert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet
durch ein Rückschlagventil, das in einer den Ausgang der
Pumpe (20 a, 20 b; 113) mit der Ventileinrichtung (26 a, 26 b;
105; 150) verbindenden Leitung angeordnet ist und einen
Fluß der Bremsflüssigkeit von der Pumpe zu der Ventil
einrichtung gestattet.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventil
einrichtung zur Verhinderung des Rückstroms von Brems
flüssigkeit zu dem Hauptzylinder Teil der Modulierventil
einrichtung ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer
einheit (31) eine Antriebsschlupfregeleinrichtung (31 B)
aufweist und daß die Ventileinrichtung (26 a, 26 b; 105; 150)
während der Antriebsschlupfregelung die zweite Schalt
stellung (E; M) einnimmt.
11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
für eine Zweikreis-Bremsanlage, dadurch gekenn
zeichnet, daß
- - in jedem der Bremskreise (3, 5, 13; 16, 17, 15) eine Modulier ventileinrichtung (4 a, 4 b), durch die der Bremsdruck an einem Rad (6 a; 6 b) des zugehörigen Bremskreises unmittel bar moduliert wird, und eine Ventileinrichtung (26 a; 26 b) zur Verhinderung des Rückstromes von Bremsflüssigkeit zu dem Hauptzylinder (1) angeordnet ist und
- - beiden Bremskreisen eine gemeinsame Ventilanordnung (8) zugeordnet ist, die den Bremsdruck an dem jeweiligen anderen Rad (11 a, 11 b) der beiden Bremskreise abhängig von dem kleineren der unmittelbar durch die Modulier ventileinrichtung modulierten Bremsdrücke steuert, wobei die Ventilanordnung (8) die folgenden Bauteile aufweist:
- - zwei Ventile (47 a, 61 a, 62 a; 47 b, 61 b, 62 b), durch die jweils eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der unmittelbar durch die Modulierventileinrichtung gesteuerten Bremse (Radzylinder 7 a; 7 b) und der anderen Bremse (Radzylinder 12 a; 12 b) desselben Bremskreises sperrbar ist und die so angeordnet sind, daß ihre Öffnungsrichtungen einander entgegengesetzt sind, und
- - einen Kolben oder eine aus mehreren Teilen bestehende Kolbengruppe (38) mit zwei Teilkolben (41 a; 41 b), die in entgegengesetzten Richtungen durch den Druck in den beiden Druckkammern des Hauptzylinders beaufschlagt werden und jeweils von der entgegengesetzten Seite her durch den Druck an der durch die Ventilanordnung gesteuerten Bremse (Radzylinder 12 a; 12 b) des zugehörigen Bremskreises beaufschlagt werden und sich normalerweise in einer Neutralstellung befinden, in der sie die beiden Ventile (47 a, 61 a, 62 a; 47 b, 61 b, 62 b) offenhalten, und entsprechend der Druckmodulation derart bewegbar sind, daß die Ventile selektiv geschlossen werden.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulik
speicher (25; 103) ständig einen Vorrat an Bremsflüssigkeit
enthält.
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