DE3706661C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antiblockier-System für ein mit einer hydraulischen Mehrkreis-Bremsanlage ausgerüstetes Straßenfahrzeug und mit den weiteren, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, gattungsbestimmenden Merkmalen A bis D.

Ein Antiblockier-System dieser Art ist Gegenstand der - nicht vorveröffentlichten - deutschen Patentschrift DE 35 31 137 C1.

Bei dem dort für ein Fahrzeug mit Allrad-Antrieb und mit einer Bremsanlage mit Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung beschriebenen, mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung kombinierten Antiblockier-System ist zur Betätigung der Bremsanlage ein über einen Bremskraftverstärker üblicher Bauart betätigbarer Tandem-Hauptzylinder vorgesehen, der einen dem Hinterachs-Bremskreis und einen dem Vorderachs-Bremskreis zugeordneten Druckausgang hat. Jeder der Radbremsen ist ein eigener Druckmodulator zugeordnet, der nach Aufbau und Funktion einem Hauptzylinder für eine Einkreis-Bremsanlage analog ist, das heißt noch einen einzigen Ausgangsdruckraum hat, an dem die jeweilige Radbremse angeschlossen ist. Zur Betätigung des Druckmodulators im Sinne eines Bremsdruck-Aufbaues wird der Ausgangsdruck des Tandem- Hauptzylinders in einen Eingangs-Druckraum des Druckmodulators eingekoppelt, der durch einen Kolbenflansch gegen einen Nachlaufraum druckdicht abgegrenzt ist, der mit dem Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter des Bremsgeräts in kommunizierender Verbindung steht und seinerseits durch einen zweiten Flansch gegen den Ausgangsdruckraum abgegrenzt ist, welcher gehäusefest durch eine Zwischenwand des Modulatorgehäuses begrenzt ist, durch die ein stößelförmiger Fortsatz des Modulatorkolbens hindurchtritt und gegen diese abgedichtet ist. Am Ende dieses stößelförmigen Fortsatzes greift ein einen Steuerdruckraum beweglich begrenzender Kolben an, durch dessen Druckbeaufschlagung mit dem Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle der Modulatorkolben gegen den in seinen Eingangsraum eingesteuerten Bremsdruck zurückschiebbar ist, wodurch eine Volumvergrößerung des Ausgangsdruckraumes und dadurch eine Druckabbau-Phase der Antiblockier-Regelung erzielbar ist. Druckhalte-Phasen sind dadurch steuerbar, daß der Steuerdruckraum gegen die Hilfsdruckquelle - ventilgesteuert - absperrbar ist, und daß auch die Radbremsen, ventilgesteuert, gegen den Druckausgang des Druckmodulators absperrbar sind.

Der insoweit erläuterte, für die Realisierung der Anti­ blockier-Regelung erforderliche Aufbau des Druckmodulators bedingt schon eine erhebliche Baulänge, die mindestens derjenigen eines Tandem-Hauptzylinders üblicher Bauart entspricht und noch dadurch vergrößert wird, daß für die Realisierung der Vortriebs-Regelungsfunktion ein weiterer Antriebsdruckraum vorgesehen sein muß, durch dessen - ebenfalls ventilgesteuerte - Druckbeaufschlagung der Kolben auch ohne Betätigung des Bremsgeräts im Sinne eines Druckaufbaues im Ausgangsdruckraum des Modulators verschiebbar ist. Für die erforderliche Abdichtung des Kolbens gegen das Gehäuse des Modulators sind, selbst wenn dieser nur für die Antiblockier-Regelung ausgelegt wird, mindestens vier Gleitdichtungen erforderlich, und, wenn der Druckmodulator auch noch für die Realisierung einer Vortriebs-Regelung ausgelegt ist, mindestens zwei weitere Ringdichtungen, deren Reibung auch bei einer normalen Bremsung überwunden werden muß.

Ein in dieser Weise realisiertes Antiblockier-System ist daher mit zumindest den folgenden Nachteilen behaftet:

• 1. Großer Raumbedarf der Druckmodulatoren
• 2. Relativ hohe Störanfälligkeit wegen zahlreicher, verschleißbehafteter Ringdichtungen und
• 3. hohe Reibungsverluste, die durch die Ringdichtungen bedingt sind und dazu führen können, daß die Bremsanlage bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers unverhältnismäßig hohe Betätigungskräfte erfordert, so daß die Bremsanlage unter ungünstigen Bedingungen kaum noch betätigbar ist und/oder dem Fahrer sogar ein Ausfall der Bremsanlage insgesamt vorgetäuscht wird.

Mit im wesentlichen denselben Nachteilen ist auch das durch die DE 33 39 285 A1 bekannte Antiblockier-System ähnlicher Art behaftet, bei dem den Radbremsen einzeln zugeordnete Druckmodulatoren als 1/1-Druckumsetzer ausgebildet sind, wobei, entsprechend der Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung, die den beiden Vorderradbremsen zugeordneten Druckmodulatoren und die den beiden Hinterradbremsen zugeordneten Druckmodulatoren mit gemeinsamem Gehäuse zu je einem Druckmodulationszylinder zusammengefaßt sind. Diese Druckmodulatoren haben je einen Steuerdruckraum und einen Ausgangsdruckraum, die gehäusefest durch eine Zwischenwand gegeneinander abgegrenzt sind und beweglich durch je einen Kolbenflansch begrenzt sind, die durch eine Kolbenstange fest miteinander verbunden sind, welche durch eine zentrale Bohrung der Zwischenwand druckdicht verschiebbar hindurchtritt. Dabei sind die Ausgangsdruckräume, an die je eine der Radbremsen angeschlossen ist in den voneinander entfernt angeordneten Endabschnitten der je zwei Druckmodulatoren aufnehmenden Zylinderbohrung angeordnet, welche durch je einen Stopfen druckdicht verschlossen sind. Die die Steuerdruckräume beweglich begrenzenden Kolbenflansche der Modulatorkolben sind in einem zentralen, sich zwischen den beiden Zwischenwänden erstreckenden Abschnitt der Zylinderbohrung druckdicht verschiebbar geführt und bilden gleichzeitig in axialer Richtung bewegliche Begrenzungen eines sich zwischen ihnen erstreckenden Antiblockier-Steuerdruckraumes, der über ein Auslaßventil und ein Einlaßventil alternativ mit dem drucklosen Vorratsbehälter bzw. dem Hochdruckausgang einer für die Antiblockier-Steuerung vorgesehenen Hilfsdruckquelle verbindbar ist. Die Steuerdruckräume der für die Vorderradbremsen vorgesehenen Druckmodulatoren sind an je einen Druckausgang eines als Tandem-Hauptzylinder ausgebildeten Bremsgeräts angeschlossen. Die Steuerdruckräume der den Hinterradbremsen zugeordneten Druckmodulatoren sind über je ein Proportionalventil an den Steuerdruckraum des Druckmodulators, der der Vorderradbremse derselben Fahrzeugseite zugeordnet ist, angeschlossen, so daß bezüglich der Bremsbetätigung eine H-Bremskreisaufteilung gegeben ist. Zweck dieser Proportionalventile ist es dabei, bei einer normalen, das heißt der Regelung nicht unterworfenen Bremsung, den Bremsdruck-Anstieg an den Hinterradbremsen geringer zu halten als an den Vorderradbremsen, um auf diese Weise die dynamische Entlastung der Hinterachse zu berücksichtigen und einer Blockiertendenz an der Hinterachse vorzubeugen. Bei einer normalen Bremsung erfahren die Modulatorkolben - in der Bremsdruck-Aufbau-Phase - eine Verschiebung im Sinne einer Vergrößerung ihrer Steuerdruckräume und einer entsprechenden Verkleinerung ihrer Ausgangsdruckräume, wobei die sich zwischen je zwei Druckmodulatoren erstreckenden Antiblockier-Steuerdruckräume über ihre in der Offen-Stellung befindlichen Auslaßventile zum Vorratsbehälter der Hilfsdruckquelle hin entlastet sind. Tritt an der Vorder- und/oder der Hinterachse eine Blockiertendenz auf, so wird das Auslaßventil des jeweiligen Antiblockier-Steuerdruckraumes in seine Sperrstellung und das bis dahin geschlossene Einlaßventil in dessen Offen-Stellung gesteuert und dadurch der hohe Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle in den jeweiligen Antiblockier-Steuerdruckraum eingekoppelt, was zur Folge hat, daß sich die Modulatorkolben beider den Vorderradbremsen und/oder den Hinterradbremsen zugeordneter Druckmodulatoren "auseinander", das heißt im Sinne einer Vergrößerung ihrer Ausgangsdruckräume und damit im Sinne einer Reduzierung des Bremsdruckes in den angeschlossenen Radbremsen bewegen. Dabei ist - sinnvollerweise - die Ansteuerung der Ein- und Auslaßventile so getroffen, daß die Antiblockier-Regelung an der Vorderachse nach dem sogenannten "Select-High"-Prinzip arbeitet, daß heißt, die Regelung der Vorderachse dann einsetzt, wenn die beiden Vorderräder eine Blockiertendenz auftritt, und an der Hinterachse nach dem "Select-Low"-Prinzip erfolgt, das heißt, eine die Bremsdruck-Erniedrigung an beiden Hinterradbremsen vermittelnde Druckbeaufschlagung des Antiblockier-Steuerdruckraumes der den Hinterradbremsen zugeordneten Druckmodulatoren "schon" dann erfolgt, wenn eine Blockiertendenz lediglich an einem der beiden Hinterräder des Fahrzeuges auftritt. Bezüglich der Regelung ist somit bei dem bekannten Antiblockier-System eine Vorderachs-/Hinterachs-Bremskreisaufteilung gewählt.

Die beiden Kolbenflansche der Modulatorkolben sind mittels je einer kolbenfest angeordneten Ringdichtung gegen die den Steuerdruckraum und den Ausgangsdruckraum in radialer Richtung begrenzende Bohrungen verschiebbar abgedichtet. Die die beiden Kolbenflansche der Druckmodulatoren jeweils miteinander verbindende Kolbenstange ist mittels einer gehäusefest angeordneten Ringdichtung gegen die Zwischenwand-Bohrung abgedichtet. Dabei sind die kolbenfesten Ringdichtungen als Dichtmanschetten ausgebildet, deren äußere Dichtlippen durch den in den jeweils betrachteten Raum herrschenden Druck radial nach außen in gut dichtende Anlage mit der jeweiligen Bohrungswand gedrückt werden. Eine derartige Dichtmanschette ist an dem den Steuerdruckraum des Druckmodulators gegen den Antiblockier-Steuerdruckraum absetzenden Kolbenflansch auch an der dem Antiblockier-Steuerdruckraum zugewandten Seite angeordnet, um zuverlässig anzuschließen, daß im Antiblockier-Regelungsbetrieb Druckmedium aus dem Antiblockier-Steuerdruckraum in den Bremsdruck-Steuerdruckraum des jeweiligen Druckmodulators überströmen kann, was die Funktion der Antiblockier-Regelung beeinträchtigen würde. Es sind somit auch bei den Druckmodulatoren dieses weiter bekannten ABS jeweils vier Ringdichtungen pro Modulator vorgesehen, die mit erheblichen Reibungsverlusten behaftet sind. Durch die in axialer Richtung gesehen paarweise symmetrische Anordnung je zweier Druckmodulatoren bezüglich der senkrecht zur zentralen Achse verlaufenden Quermittelebene des Antiblockier-Steuerdruckraumes ergibt sich für die Druckmodulationszylinder eine ungünstig große Baulänge, die diejenige eines üblichen Tandem-Hauptzylinders noch erheblich übertrifft. Das bekannte Antiblockier-System ist somit auch bezüglich des Raumbedarfs seiner Hydraulikeinheit mit mindestens den Nachteilen behaftet wie das Antiblockier-System gemäß der DE 35 31 157 C1.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Antiblockier- System der eingangs genannten Art dahingehend zu ver­ bessern, daß es, auch für den Fall einer Kombination mit einer Vortriebs-Regeleinrichtung mit wesentlich geringerem technischem Aufwand, insbesondere wesentlich einfacherer Gestaltung der Druckmodulatoren und ge­ ringerem Raumbedarf derselben realisierbar ist, mit einer erheblich geringeren Störanfälligkeit behaftet ist, und darüber hinaus gewährleistet, daß auch bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers die dann für die Er­ zielung einer noch hinreichenden Bremsverzögerung er­ forderliche Pedal-Betätigungskraft innerhalb vertret­ barer Grenzen bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merk­ male gelöst.

Die hiernach als Bremsdruck-Stellglieder für die Anti­ blockier-Regelung vorgesehenen, in Druckabbau-Phasen gleichsam als Zwischenspeicher für aus den der Regelung unterworfenen Radbremsen abgelassene Bremsflüssigkeit wirkenden und in Druckaufbau-Phasen einem Einkreis- Hauptzylinder bzw., solange der Ausgangsdruckraum des jeweiligen Druckmodulators gegen das Bremsgerät abge­ sperrt ist, einem Druckumsetzer analogen Druckmodulatoren sind konstruktiv äußerst einfach und mit geringem Raum­ bedarf realisierbar, was einen kompakten Aufbau der Hydraulikeinheit des Antiblockiersystems insgesamt ermöglicht. Da die die beweglichen Abgrenzungen der Steuerdruckräume der Druckmodulatoren und ihrer Ausgangs­ druckräume vermittelnden Stufenkolben bei einer normalen, das heißt der Regelung nicht unterworfenen Bremsung in ihren Grundstellungen "stehen" bleiben, wobei der Ausgangs­ druckraum des jeweiligen Druckmodulators lediglich wie ein Abschnitt konstanten Querschnittes des von der Hauptbrems­ leitung zur jeweils angeschlossenen Radbremse weiterführenden Bremsleitungszweiges wird, wird einerseits der Verschleiß der im Rahmen der Druckmodulatoren vorgesehenen Dichtungen auf ein Minimum reduziert und andererseits auch vermieden, daß bei einem Ausfall des Bremskraftverstärkers unverhältnismäßig hohe Betätigungskräfte erforderlich werden, um eine noch hinreichende Mindestverzögerung des Fahrzeuges zu erzielen.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ist eine für die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Antiblockier-Systems günstige, bevorzugte Dimensionierung der Hilfsdruckquelle angegeben, deren Ausgangsdruck in die Steuerdruckräume der Druckmodulatoren einkoppelbar ist.

Die aus der erfindungsgemäß vorgesehenen Gestaltung der Druckmodulatoren resultierende hydraulische Trennung des Funktions-Steuerkreises, der von der Hilfsdruckquelle über das Funktions-Steuerventil zu dem durch die kleinere Kolbenstufe des jeweiligen Druckmodulators beweglich begrenzten Steuerdruckraum führt, von dem die Bremsdruck-Einkopplung in die jeweilige Radbremse vermittelnden Bremsdruck-Steuerkreis, der über den hinsichtlich seines Volumens veränderbaren Ausgangsdruckraum des jeweiligen Druckmodulators führt, ermöglicht es ohne weiteres, im Funktions-Steuerkreis ein anderes Arbeitsmedium einzusetzen als die in den Bremsdruck- Versorgungskreisen eingesetzte Bremsflüssigkeit. Bevorzugt wird jedoch, wie durch die Merkmale des Anspruchs 3 angegeben, auch im Steuerkreis Bremsflüssigkeit als Arbeitsmedium eingesetzt. Dadurch kann auf einen ansonsten erforderlichen, drucklos zu haltenden Leckölraum zwischen dem Steuerdruckraum und dem Ausgangsdruckraum des Druckmodulators verzichtet werden, und es genügt eine einzige, vorzugsweise gehäusefest angeordnete, Ringdichtung, um den Steuerdruckraum gegen den Ausgangsdruckraum des Druckmodulators abzudichten. Es wird hierdurch sowohl die Zahl der verschleißbehafteten Dichtungen minimiert als auch Baulänge "eingespart".

Daher können, wie in bevorzugter Gestaltung gemäß An­ spruch 4 vorgesehen, die Druckmodulatoren eines zwei Radbremsen umfassenden Bremskreises ohne weiteres zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden, zweckmäßigerweise die Druckmodulatoren solcher Radbremsen, die dasselbe Schluckvolumen haben, das heißt die Druckmodulatoren der Hinterradbremsen einerseits und die Druckmodulatoren der Vorderradbremsen andererseits.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 ist eine funktions­ sichere, einfache Gestaltung der Druckmodulatoren ange­ geben.

Durch eine gemäß Anspruch 6 vorgesehene Verwendung von hydraulisch ansteuerbaren Druckeinlaß-Steuerventilen kann sowohl der elektronisch-technische Steuerungsaufwand als auch der für die Druckeinlaß-Steuerventile erforderliche Raumbedarf reduziert werden.

Mittels gemäß Anspruch 7 vorgesehener hydraulischer Hilfs-Steuerkreise wird zusätzliche Sicherheit dafür erreicht, daß die Druckeinlaß-Steuerventile und/oder die Funktions-Steuerventile mit dem Einsetzen einer Bremsung in die hierfür zumindest einleitend einzu­ nehmende Grundstellung gelangen. Dabei versteht es sich, daß diese Hilfssteuerkreise hinreichend "schwach" ausgelegt sein müssen, damit die elektromagnetischen oder hydraulischen Steuerkreise, mittels deren die Druckeinlaß-Steuerventile und/oder die Funktions- Steuerventile in ihre regelungsgerechten Funktions­ stellungen gesteuert werden, dominant bleiben.

Durch die gemäß Anspruch 8 vorgesehene, einfach gestaltete Sicherheitseinrichtung kann wirksam ausgeschlossen werden, daß eine Fehlfunktion der Hilfsdruckquelle bei einem An­ sprechen der Antiblockier-Regelung zu einem "Leerregeln" des Bremskreises, an dem die Regelung wirksam geworden ist und im Extremfall zum Ausfall der Bremsanlage führen kann.

Mittels der durch den Anspruch 9 angegebenen, zusätzlichen Funktionselemente, die mit einem nur geringen technischen Mehraufwand gegenüber dem erfindungsgemäßen Antiblockier- System verknüpft sind, ist unter Ausnutzung sämtlicher Funktionselemente desselben auch eine wirkungsvolle Vortriebs-Regeleinrichtung realisierbar, die sowohl auf ein Fahrzeug mit einachsigem Antrieb als auch auf ein Fahrzeug mit Allrad-Antrieb ausgelegt werden kann.

Mittels eines gemäß Anspruch 10 gestalteten Vortriebs- Regelungs-Steuerventils können zweckmäßige Steuerungs­ funktionen, z.B. ein stufenweiser Bremsdruckaufbau und -abbau im Bremskreis der angetriebenen Fahrzeugräder auf einfache Weise gesteuert werden.

Ein solches Steuerventil bietet auch die aus Sicherheits­ gründen vorteilhafte Möglichkeit der Ansteuerung gemäß Anspruch 11, durch die vermieden wird, daß ein unmittel­ bar nach einer Vortriebs-Regelungsphase einsetzender Antiblockier-Regelvorgang zu einem Leerregeln des der Regelung unterworfenen Bremskreises in den Ausgangs­ druckraum des zur Vortriebs-Regelung vorgesehenen Druck­ untersetzers führen kann.

Bei kombinierter Realisierung einer Antiblockier- und einer Vortriebs-Regelung ist es am vorteilhaftesten, wenn, wie gemäß Anspruch 12 vorgesehen, sowohl die Druckeinlaß- Steuerventile als auch die Funktions-Steuerventile als elektrisch ansteuerbare Ventile ausgebildet sind.

Hingegen kann, wie durch den Anspruch 13 angegeben, das die Absperrung der Hauptbremsleitung eines im Zuge der Vortriebs- Regelung mit Bremsdruck beaufschlagbaren Bremskreises gegen den zugeordneten Ausgang des Bremsgeräts vermittelnde Zwei- Stellungs-Ventil als hydraulisch gesteuertes Ventil gebildet sein, zu dessen Umschalt-Steuerung der Eingangsdruck des im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung vorgesehenen Druck­ untersetzers ausnutzbar ist.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Antiblockier- Systems und einer mit diesem ggf. kombinierten Vortriebs- Regeleinrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung spezieller Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Blockschaltbild-Darstellung einer hydrau­ lischen Zweikreis-Bremsanlage mit einem erfin­ dungsgemäßen Antiblockier-System mit den Rad­ bremsen einzeln zugeordneten Druckmodulatoren und Steuerventilanordnungen,

Fig. 2 Einzelheiten eines zur Bremsdruck-Regelung an den Hinterradbremsen des Fahrzeuges geeigneten Druck­ modulators einschließlich der zu seiner Ansteue­ rung vorgesehenen Steuerungselemente, den Druck­ modulator im Schnitt längs einer seine zentrale Längsachse enthaltenden Ebene und

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß kombi­ nierten Antiblockier- und Vortriebs-Regelein­ richtung in einer der Fig. 1 entsprechenden Dar­ stellung.

In der Fig. 1, auf deren Einzelheiten ausdrücklich ver­ wiesen sei, ist insgesamt mit 10 die hydraulische Brems­ anlage eines Straßenfahrzeuges bezeichnet, das mit einem erfindungsgemäßen, insgesamt mit 11 bezeichneten Anti­ blockiersystem (ABS) ausgerüstet ist. Die Bremsanlage 10 ist als Zweikreis-Bremsanlage ausgebildet, bei der die Radbremsen 12 und 13 des linken und des rechten Vorder­ rades des Fahrzeuges zu einem Vorderachs-Bremskreis I und die Radbremsen 14 und 16 des linken und des rechten Hinter­ rades des Fahrzeuges zu einem Hinterachs-Bremskreis II zusammengefaßt sind.

Die Bremskreise I und II sind als geschlossene, das heißt statisch druck-beaufschlagbare Bremskreise ausgebildet, zu deren Bremsdruck-Beaufschlagung ein insgesamt mit 17 be­ zeichnetes Bremsgerät vorgesehen ist, das einen dem Vorder­ achs-Bremskreis I zugeordneten Bremsdruck-Ausgang 18 und einen dem Hinterachs-Bremskreis II zugeordneten Bremsdruck- Ausgang 19 hat.

Zum Zweck der Erläuterung sei, ohne Beschränkung der All­ gemeinheit, angenommen, daß das Bremsgerät 17 als mittels eines Bremspedals 20 über einen Bremskraftverstärker 21 betätigbarer Tandem-Hauptzylinder 22, für sich bekannter Bauart, ausgebildet ist, der einen Primär-Ausgangsdruck­ raum 23 hat, an den die Hauptbremsleitung 24 des Vorder­ achs-Bremskreises I angeschlossen ist sowie einen Sekundär- Ausgangsdruckraum 26, an den die Hauptbremsleitung 27 des Hinterachs-Bremskreises II angeschlossen ist, wobei inner­ halb der Bohrung 28 des Tandem-Hauptzylindergehäuses 29 der Primär-Ausgangsdruckraum 23, in axialer Richtung ge­ sehen, zum einen durch den Primärkolben 31, an den die - hydraulisch verstärkte - Pedal-Betätigungskraft angreift, und zum anderen durch einen Schwimmkolben 32 begrenzt ist, der auch die einseitige, bewegliche Begrenzung des Sekundär-Ausgangsdruckraumes 26 bildet, der gehäusefest durch die Endstirnwand 35 des Tandem-Hauptzylindergehäuses 29 begrenzt ist. Das insoweit erläuterte Bremsgerät 17 kann in, für sich gesehen, bekannter Weise realisiert sein.

Das Antiblockiersystem 11 ist beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als ein sogenanntes Vier-Kanal-ABS aus­ gebildet, das eine individuelle Regelung der Bremsdrücke an den einzelnen Radbremsen 12, 13, 14 und 16 ermöglicht.

Das ABS umfaßt den Vorderradbremsen 12 und 13 sowie den Hinterradbremsen 14 und 16 je einzeln zugeordnete Druck­ modulatoren 33 und 34 bzw. 36 und 37, welche mit den Rad­ bremszylindern 38 und 39 der Vorderradbremsen 12 und 13 bzw. den Radbremszylindern 41 und 42 der Hinterrad­ bremsen 14 und 16 in kommunizierender Verbindung stehende Ausgangsdruckräume 43 und 44 bzw. 46 und 47 haben, durch deren - steuerbare - Volum-Veränderungen im Sinne einer Vergrößerung oder einer Verkleinerung Bremsdruck-Abbau- und Bremsdruck-Aufbau-Phasen der Antiblockierregelung steuerbar sind, sowie auch Bremsdruck-Halte-Phasen, letztere dadurch, daß das Volumen des Ausgangsdruckraumes 43 und/oder 44 bzw. 46 und/oder 47 des Druckmodulators 33 und/oder 34 bzw. 36 und/oder 37, welcher der jeweils einer Regelung unterworfenen Radbremse 12 und/oder 13 bzw. 14 und/oder 16 zugeordnet ist, auf seinem Momentan-Wert ge­ halten wird.

Die von den Hauptbremsleitungen 24 und 27 des Vorderachs- Bremskreises I und des Hinterachs-Bremskreises II aus­ gehenden, zu den Modulatoren 33 und 34 bzw. 36 und 37 weiterführenden Bremsleitungszweige 49 und 51 bzw. 52 und 53 sind an je einen mit dem Ausgangsdruckraum des jeweiligen Modulators kommunizierenden Bremsdruck-Eingang 54 angeschlossen. Zwischen die Bremsdruck-Eingänge 54 der Druckmodulatoren 33 und 34 und die Verzweigungsstelle 56 der Hauptbremsleitung 24 des Vorderachs-Bremskreises I sowie zwischen die Bremsdruck-Eingänge 54 der Druck­ modulatoren 36 und 37 und die Verzweigungsstelle 57 der Hauptbremsleitung 27 des Hinterachs-Bremskreises II sind Druck-Einlaß-Steuerventile 58 und 59 bzw. 61 und 62 ge­ schaltet, mittels deren die Bremsleitungszweige 49 und 51 des Vorderachs-Bremskreises I bzw. die Bremsleitungs­ zweige 52 und 53 des Hinterachs-Bremskreises II einzeln freigebbar bzw. gegen den jeweiligen Bremsdruck-Ausgang 18 bzw. 19 des Bremsgeräts 17 absperrbar sind. Diese Einlaß- Steuerventile 58 und 59 sowie 61 und 62 sind beim darge­ stellten, speziellen Ausführungsbeispiel als 2/2-Wege- Magnetventile ausgebildet, deren Grundstellung 0 die Durchlaßstellung ist. Sie sind durch Erregung ihrer Stell­ magnete 63 mit elektrischen Ausgangssignalen einer elektronischen Steuereinheit 64 des Antiblockiersystems einzeln oder zu mehreren in die Sperrstellungen I steuerbar.

Weiter ist in Verbindung mit jedem der Druckmodulatoren 33 und 34 des Vorderachs-Bremskreises I und des Hinterachs- Bremskreises II je ein Funktions-Steuerventil 66 und 67 bzw. 68 und 69 vorgesehen, die jeweils drei alternative Funktionsstellungen 0, I und II einnehmen können, die entsprechend verschiedenen Funktionszuständen der Brems­ anlage 10 bzw. des ABS 11 zugeordnet sind, nämlich dem Bremsdruckaufbau, sowohl bei einer normalen Bremsung als auch im Verlauf eines Antiblockier-Regelzyklus, sowie Bremsdruckhalte- und Bremsdruckabbau-Phasen der Anti­ blockierregelung.

Bevor jedoch hierauf, auch anhand der weiteren Zeichnungs­ figuren, näher eingegangen wird, sollen zunächst mehr im einzelnen Aufbau und Funktion der Druckmodulatoren 33 und 34 sowie 36 und 37 des Vorderachs-Bremskreises I bzw. des Hinterachs-Bremskreises II näher erläutert werden. Da diese Druckmodulatoren 33, 34, 36 und 37 ihrem prinzipiellen Auf­ bau nach identisch sind und sich die Druckmodulatoren 33 und 34 des Vorderachs-Bremskreises I von den Druck­ modulatoren 36 und 37 des Hinterachs-Bremskreises II lediglich hinsichtlich ihrer Dimensionierung unter­ scheiden, wird es als ausreichend angesehen, wenn der Aufbau der Druckmodulatoren am Beispiel des der linken Vorderradbremse 12 zugeordneten Druckmodulators 33, der in der Fig. 2, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, erläutert wird.

Der Druckmodulator 33 umfaßt einen insgesamt mit 71 be­ zeichneten Stufenkolben mit zwei Kolbenflanschen 72 und 73 unterschiedlichen Durchmessers d ₁ und d ₂, die in Bohrungsstufen 74 bzw. 76 entsprechend verschiedenen Durchmessers des insgesamt 77 bezeichneten Modulator­ gehäuses, druckdicht verschiebbar geführt sind und beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen kurzen, kolbenförmigen Mittelabschnitt 78 des Kolbens 77 fest miteinander verbunden sind.

Zwischen der größeren Bohrungsstufe 74 und der kleineren Bohrungsstufe vermittelt eine weitere, in axialer Rich­ tung gesehen kurze, mittlere Bohrungsstufe 79, deren Durchmesser d ₃ etwa dem Mittelwert zwischen den Durch­ messern d ₁ und d ₂ entspricht. Die mittlere Bohrungs­ stufe 79 ist durch je eine ringförmige Stufenfläche 81 bzw. 82, deren Ebenen senkrecht zur zentralen Längs­ achse 72 des Druckmodulatorgehäuses 77 verlaufen, gegen die größere Bohrungsstufe 74 bzw. die kleinere Bohrungs­ stufe 76 abgesetzt. Das Gehäuse 77 umfaßt ein insgesamt topfförmiges Gehäuseteil 83, dessen Boden 84 den Bohrungs­ abschnitt 76 des kleineren Durchmessers d ₂ nach außen hin abschließt. An der gegenüberliegenden Seite ist das Modulatorgehäuse 77 durch eine Endstirnwandplatte 86 ab­ geschlossen. Der dem Durchmesser nach größere Kolben­ flansch 72 des Modulatorkolbens 71 ist topfförmig aus­ gebildet, wobei die freie Endstirnfläche 87 des Kolben­ mantels 88 zu der Endstirnwandplatte 86 hinweisend an­ geordnet ist.

Durch die dem Durchmesser nach kleinere Kolbenstufe 73 des Modulatorkolbens 71 ist, in axialer Richtung, beweg­ lich und durch den Boden 84 des topfförmigen Gehäuse­ teils 83 gehäusefest ein erster Steuerdruckraum 89 be­ grenzt, dessen - einziger - Steuerdruckanschluß 91, der beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel zentral in den Steuerdruckraum 89 mündet, in den alternativen Funktionsstellungen 0, I und II des Funktions-Steuer­ ventils 66 entweder - in der Grundstellung 0 des Funktions-Steuerventils 66 - an den drucklosen Tank 92 einer insgesamt mit 90 bezeichneten Hilfsdruckquelle an­ geschlossen und dadurch druckentlastet ist, oder, in der erregten Stellung I des Funktions-Steuerventils 66, abge­ sperrt ist, so daß ein ggf. zuvor in den Steuerdruck­ raum 89 eingekoppelter Steuerdruck aufrecht erhalten bleibt, oder, in der erregten Stellung II des Funktions- Steuerventils 66, mit dem auf hohem Ausgangsdruckniveau P _A gehaltenen Druckausgang 93 der Hilfsdruckquelle 90 ver­ bunden und dadurch im Sinne einer Verschiebung des Modu­ latorkolbens 71, gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeils 94, nach rechts, mit Druck beaufschlagt ist.

Durch den größeren Kolbenflansch 72 des Modulatorkolbens 71 ist, in axialer Richtung, beweglich und durch die Endstirn­ wandplatte 86 gehäusefest ein zweiter Steuerdruckraum 96 begrenzt, der über einen Steueranschluß 97 an die Haupt­ bremsleitung des jeweiligen Bremskreises, beim gewählten Erläuterungsbeispiel die Hauptbremsleitung 24 des Vorder­ achs-Bremskreises I angeschlossen ist.

Eine Rückstellfeder 98, die sich einerseits an der Boden­ fläche des topfförmigen Kolbenflansches 72 und anderer­ seits an der Endstirnwandplatte 86 abstützt, ist hinsicht­ lich ihrer Vorspannung und ihrer Federkonstanten derart ausgelegt, daß sie im drucklosen Zustand der Steuerdruck­ räume 89 und 96 und des Ausgangsdruckraumes 46 in der Lage ist, den Modulatorkolben 71 gegen die Reibung der kolben­ festen Ringdichtung 99, mittels deren der topfförmige Kolbenflansch 72 gegen die größere Bohrungsstufe 74 abgedichtet ist, und der gehäusefesten Ringdichtung 101, mittels welcher der im Durchmesser kleinere Kolben­ flansch 73 gegen die Bohrungsstufe 76 des Modulator­ gehäuses 77 abgedichtet ist, sicher in die dargestellte, mit minimalem Volumen des ringförmigen Ausgangsdruck­ raumes 43 verknüpfte Grundstellung zu verschieben und in dieser Stellung zu halten, in welcher sich der größere Kolbenflansch 72 an der die mittlere Bohrungsstufe 79 gegen die größere Bohrungsstufe 74 absetzenden ringförmigen Stirnfläche 81 des Modulatorgehäuses 77 abstützt und daß andererseits ihre Vorspannung, wenn der Modulatorkolben 71 - durch Druckbeaufschlagung des ersten Steuerdruck­ raumes 89 - in seine mit maximalem Volumen des Ausgangs­ druckraumes 43 bzw. minimalem Volumen des zweiten Steuer­ druckraumes 96 verknüpfte Endstellung gedrängt wird, in welcher er sich mit seiner freien Endstirnfläche 87 an der Endstirnwandplatte 86 abstützt, nur mäßig zunimmt, das heißt um einen Betrag, der einem Druck im zweiten Steuerdruckraum 96 von nur wenigen bar, z.B. 4-8 bar, äquivalent ist.

In typischer Auslegung ist die wirksame Querschnitts­ fläche F ₁, auf der der größere Kolbenflansch 72 mit dem in den zweiten Steuerdruckraum 96 einkoppelbaren Aus­ gangsdruck des Bremsgeräts 17 bei Betätigung der Brems­ anlage 10 beaufschlagt ist, um 30% größer als die wirksame Querschnittsfläche F ₂ der kleineren Kolben­ stufe 73, auf der diese mit dem in den ersten Steuer­ druckraum 79 einkoppelbaren Ausgangsdruck P _A der Hilfs­ druckquelle 90 beaufschlagbar ist. Weiter ist der Druck­ modulator 33 so ausgelegt, daß die Volum-Vergrößerung, die sein Ausgangsdruckraum 43 erfährt, wenn der Kolben 71 aus seiner einen Endstellung, der dargestellten Grund­ stellung, in seine andere Endstellung verschoben wird, in welcher die ringförmige Endstirnfläche 87 des Kolben­ mantels 88 an der Endstirnwandplatte 86 des Gehäuses 77 anliegt, demjenigen Bremsflüssigkeitsvolumen entspricht, das bei einer Betätigung der Bremsanlage 10 pro Radbremse 12 und 13 in den Vorderachs-Bremskreis I hineinverdrängt werden muß, um in den Radbremszylindern 38 und 39 der Vorderradbremsen 12 und 13 den maximalen Bremsdruck auf­ zubauen. Dieses, auf eine Radbremse 12 bzw. 13 bezogene Volumen beträgt, je nach Gewicht und Leistungsklasse des Fahrzeuges, zwischen 2 cm³ und 3 cm³. Diese Dimensionie­ rung des Druckmodulators 33 ermöglicht daher - bei in die Sperrstellung I gesteuertem Druckeinlaß-Steuerventil 58 einen vollständigen Druckabbau im Radbremszylinder 38 durch Verschiebung des Modulatorkolbens 71 in dessen maximalem Volumen des Ausgangsdruckraumes 43 entsprechende Endstellung.

Zur Erläuterung der bestimmungsgemäßen Funktion der Druck­ modulatoren 33 und 34 sowie 36 und 37, der Druckeinlaß- Steuerventile 58 und 59 sowie 61 und 62 und der Funktions- Steuerventile 66 und 67 sowie 68 und 69 des Antiblockier- Systems 11 sei nunmehr - repräsentativ - das Beispiel einer Bremsung erläutert, in deren Verlauf das Antiblockier­ system 11 an der linken Vorderradbremse 12 wirksam wird, wobei das diesbezüglich erläuterte Regelspiel der Anti­ blockierregelung auch für an anderen Fahrzeugrädern gleich­ zeitig oder zu anderen Zeiten ablaufende Antiblockier- Regelspiele repräsentativ ist.

Solange die Antiblockier-Regelung bei einer Bremsung nicht aktiviert ist, nehmen das Druckeinlaß-Steuerventil 58 und das Funktions-Steuerventil 66 ihre dargestellten Grund­ stellungen 0 ein, in denen der Radbremszylinder 38 der linken Vorderradbremse 12 über den Druckausgang 102 des Druckmodulators 33, den Ausgangsdruckraum 43 und das in seiner Durchlaßstellung 0 befindliche Druckeinlaß- Steuerventil 58 an den dem Vorderachs-Bremskreis I zuge­ ordneten Druckausgang 18 des Bremsgeräts 17 angeschlossen ist und der erste Steuerdruckraum 89 über das in seiner Grundstellung 0 befindliche Funktions-Steuerventil 66 zum Tank 92 der Hilfsdruckquelle 90 hin druckentlastet ist.

Da die aus der Beaufschlagung des zweiten Steuerdruck­ raumes 96 mit dem Ausgangsdruck P _B des Bremsgeräts 17 resultierende Kraft K ₁, die den Modulatorkolben 71 in Richtung des Pfeils 103, gemäß Fig. 2 nach links, das heißt in die Grundstellung drängt und dem Betrage nach durch die Beziehung K ₁=F ₁×P _B gegeben ist, wesent­ lich größer ist als die aus der gleichzeitigen Druckbe­ aufschlagung des Ausgangsdruckraumes 43 mit dem Ausgangs­ druck P _B resultierende, in der entgegengesetzten Richtung, das heißt in Richtung des Pfeils 94 wirkende Kraft K ₂, die dem Betrage nach durch die Beziehung K ₂=P _B ×(F ₁-F ₂) ge­ geben ist, bleibt der Modulatorkolben 71, unabhängig von dem Ausgangsdruck P _B in seiner dargestellten, minimalem Volumen des Ausgangsdruckraumes 43 entsprechenden Grund­ stellung gehalten.

Eine im Verlauf der Bremsung am linken Vorderrad auftretende Blockiertendenz wird von der elektronischen Steuereinheit 64 des ABS 11, in für sich bekannter Weise, aus einer ver­ gleichenden sowie differenzierenden Verarbeitung der Aus­ gangssignale von Raddrehzahlsensoren 104, 106, 107 und 108 "erkannt", die je einzeln den Fahrzeugrädern zur Über­ wachung ihres Bewegungsverhaltens zugeordnet sind und für deren Momentangeschwindigkeiten charakteristische elektrische Ausgangssignale erzeugen.

Aus der Verarbeitung dieser Signale erzeugt die elektronische Steuereinheit 64 ihrerseits Ansteuersignale für das der der Regelung unterworfenen Radbremse zugeordnete Druck­ einlaß-Steuerventil 58 und das Funktions-Steuerventil 66, derart, daß durch die verschiedenen möglichen Schalt­ stellungs-Kombinationen dieser Ventile 58 und 66 im Zu­ sammenwirken mit dem Druckmodulator 33 die für die Anti­ blockier-Regelung erforderlichen Bremsdruckabbau-, Brems­ druckhalte- und Bremsdruck-Aufbau-Phasen in der dem Rege­ lungszweck entsprechenden Folge steuerbar sind.

Da die Kriterien, nach denen die Regelung erfolgt, als bekannt vorausgesetzt werden können, genügt es, nach­ folgend die Signalkombinationen und daraus resultierenden Schaltstellungen des Druckeinlaß-Steuerventils 58 und des Funktions-Steuerventils 66 zu erläutern, welche die ge­ nannten Regelphasen ergeben.

Um die ein Regelspiel der Antiblockier-Regelung einleitende Bremsdruckabbau-Phase zu erzielen, wird das Druckeinlaß- Steuerventil 58 in seine Sperrstellung I gesteuert und dadurch der Druckausgang 18 vom Ausgangsdruckraum 43 des Druckmodulators 33 abgekoppelt. Gleichzeitig wird das Funktions-Steuerventil 66 in seine erregte Stellung II gesteuert, in welcher der Druckausgang 93 der Hilfsdruck­ quelle 90 an den ersten, durch die kleinere Kolbenstufe 73 des Modulatorkolbens 71 beweglich begrenzten Steuerdruck­ raum 89 angeschlossen ist. Dadurch erfährt der Modulator­ kolben 71 eine Verschiebung in Richtung des Pfeils 94, das heißt im Sinne einer Vergrößerung des Volumens des Ausgangsdruckraumes 43 des Druckmodulators 33, so daß über dessen Druckausgang 102 Bremsflüssigkeit aus dem Radbremszylinder 38 in den sich vergrößernden Ausgangs­ druckraum 43 zurückströmt, wodurch der erwünschte Brems­ druck-Abbau im Radbremszylinder 38 erzielt wird. Dabei ist selbstverständlich vorausgesetzt, daß das Ausgangsdruck­ niveau der Hilfsdruckquelle hinreichend hoch ist, damit die genannte Verschiebung des Modulatorkolbens 71 gegen den in seinem zweiten Steuerdruckraum 96 noch wirksamen Ausgangs­ druck P _B des Bremsgeräts 17 sowie die gegen die - als ver­ nachlässigbar anzusehende - zunehmende Rückstellkraft der Rückstellfeder 98 erfolgen kann. In praxi ist es hierfür ausreichend, wenn der Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle 90 um ca. 70 bar höher ist als der ca. 180 bar bis 200 bar be­ tragende maximale Ausgangsdruck P _B des Bremsgeräts 17.

Während einer solchen Druckabbauphase wird ein der Volum­ vergrößerung des Ausgangsdruckraumes 43 entsprechendes Bremsflüssigkeitsvolumen aus dem - sich verkleinernden - zweiten Steuerdruckraum 96 des Druckmodulators 33 in das Bremsgerät 17, beim gewählten Erläuterungsbeispiel in dessen Primär-Ausgangsdruckraum 23 "zurückgepumpt", was zu einer am Bremspedal 20 spürbaren Reaktion auf das Ansprechen der Antiblockier-Regelung führt.

Ergibt die Überwachung des Bewegungsverhaltens des der Regelung unterworfenen Fahrzeugrades, daß dessen Blockier­ tendenz aufhört, bevor der Bremsdruck in der geregelten Radbremse 12 vollständig abgesunken ist, so reagiert das Antiblockiersystem 11 hierauf mit einer Druckhalte-Phase, die dadurch ausgelöst wird, daß das Funktions-Steuer­ ventil 66 aus der Druckabbau-Stellung II in die Druckhalte­ stellung, die Sperrstellung I umgeschaltet wird, während das Einlaß-Steuerventil 58 in seine Sperrstellung I ge­ steuert bleibt. Der Kolben 71 des Druckmodulators 33 ist dadurch gegen eine Druckaufbau-Bewegung gleichsam hydraulisch "verriegelt" und bleibt in seiner beim Um­ schalten des Funktions-Steuerventils 66 in dessen Sperr­ stellung I erreichten Position stehen.

Ergibt die Überwachung des Bewegungsverhaltens der - weiter­ hin gebremsten - Fahrzeugräder, daß das der Regelung unter­ worfene Fahrzeugrad weniger stark verzögert wird als die übrigen Fahrzeugräder bzw. ein der Regelung nicht unter­ worfenes Fahrzeugrad, woraus die elektronische Steuerein­ heit 64 "erkennt", daß das der Regelung unterworfene Fahr­ zeugrad mehr Bremskraft übertragen könnte, so wird das Funktions-Steuerventil 66 wieder in seine Grundstellung 0 zurückgeschaltet, wodurch der erste Steuerdruckraum 89 des Druckmodulators 33 wieder an den drucklosen Tank 92 der Hilfsdruckquelle 90 angeschlossen wird, während das Einlaß-Steuerventil 58 weiterhin in seine Sperrstellung I ge­ steuert bleibt. Unter dem Einfluß des im zweiten Steuerdruck­ raum 96 des Druckmodulators 33 weiterhin wirksamen Aus­ gangsdruckes P _B des - noch betätigten - Bremsgeräts 17 erfährt der Kolben 71 jetzt wieder eine Verschiebung in Richtung des Pfeils 103, das heißt im Sinne einer Ver­ ringerung des Volumens des Ausgangsdruckraumes 43, wodurch zuvor aus dem Radbremszylinder 38 abgelassene Bremsflüssig­ keit wieder in diesen zurückgepumpt und wieder ein Brems­ druckaufbau in der Radbremse 12 erzielt wird. Diese Druck­ erhöhung führt, solange das Einlaß-Steuerventil 58 in seiner Sperrstellung gehalten ist, wieder auf den Wert, der bei Beginn der Regelung in die Radbremse 12 einge­ steuert war.

Eine darüber hinausgehende Druckerhöhung an der zuvor der Regelung unterworfenen Radbremse 12 - durch erhöhte Druck­ einsteuerung mittels des Bremsgeräts 17 - ist erst wieder möglich, nachdem das Einlaß-Steuerventil 58 nach Abschluß eines ggf. mehrere Druckabbau-, Druckhalte- und Druckaufbau- Phasen umfassenden Antiblockier-Regelspiels, während dessen es in seiner Sperrstellung I gehalten bleibt, wieder in seine Grundstellung 0 zurückgeschaltet worden ist. Dieses ein Antiblockier-Regelspiel abschließende Zurückschalten des Einlaß-Steuerventils 58 in seine Grundstellung 0 er­ folgt, üblichen Regelkriterien entsprechend, erst, wenn die Überwachung des Bewegungsverhaltens des zuvor geregelten Rades ergibt, daß dieses über eine Mindest-Zeitspanne von beispielsweise 100 ms hinweg dasselbe Bewegungsverhalten zeigt wie ein der Regelung nicht unterworfenes Fahrzeugrad, oder, wenn das zuvor der Regelung unterworfene Fahrzeugrad nach Ablauf einer mindestens 100 ms andauernden Druckaufbau- Phase mit höherer Umfangsgeschwindigkeit dreht als ein der Regelung nicht unterworfenes Fahrzeugrad.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten, speziellen Ausführungs­ beispiel eines erfindungsgemäßen Antiblockier-Systems 11 können anstelle elektrisch ansteuerbarer Druckeinlaß- Steuerventile 58, 59, 61 und 62 auch, wie gestrichelt an­ gedeutet, hydraulisch angesteuerte 2/2-Wege-Ventile ver­ wendet werden, die mit dem Einschalten der Druckabbau- Stellung II des jeweiligen Funktions-Steuerventils 60 und/oder 67 bzw. 68 und/oder 69 in ihre Sperrstellung I gesteuert werden und auch bei einem anschließenden Um­ schalten des jeweiligen Funktions-Steuerventils in dessen Sperrstellung I in ihrer Sperrstellung I gehalten bleiben.

Bei dem anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten Antiblockier­ system 11 sind die Funktions-Steuerventile 66 und 67 bzw. 68 und 69 des Vorderachs-Bremskreises I bzw. des Hinter­ achs-Bremskreises II jeweils als 3/3-Wege-Magnet-Ventile ausgebildet, die durch Erregung ihrer Stellmagnete 109 mit Steuerströmen I ₁ und I ₂ definiert verschiedenen Betrages, deren typische Werte 3 A und 6 A sind, in ihre erregten Stellungen I und II steuerbar sind.

Bei dem Antiblockier-System 11 gemäß Fig. 1 sind die Druckmodulatoren 33 und 34, die, je für sich gesehen, den anhand der Fig. 2 im Detail geschilderten Aufbau haben, zu einer kompakten Baueinheit 33, 34, zusammengefaßt, der­ art, daß die an die Hauptbremsleitung 24 des Vorderachs- Bremskreises I angeschlossenen Steuerdruckräume 96 der Druckmodulatoren 33 und 34 durch eine gemeinsame Endstirn­ wandplatte 86 gegeneinander gehäusefest abgegrenzt sind, wobei sich ein bezüglich der Mittelebene 111 dieser End­ stirnwandplatte 86 symmetrischer Aufbau dieser Baueinheit 33, 34, ergibt.

Auch die Druckmodulatoren 36 und 37 sind, gemäß der Dar­ stellung der Fig. 1, zu einer solchen Baueinheit zusammen­ gefaßt.

Zweckmäßigerweise sind sämtliche vier Druckmodulatoren 33, 34, 36 und 37 des Antiblockiersystems 11 konstruktiv zu einer Baueinheit zusammengefaßt, bei der für den Druck­ modulator 33 der linken Vorderradbremse 12 und den Druck­ modulator 36 der linken Hinterradbremse 14 einerseits sowie für den Druckmodulator 34 der rechten Vorderradbremse 13 und den Druckmodulator 37 der rechten Hinterradbremse 16 andererseits je ein gemeinsames Gehäuseteil vorgesehen ist, sowie eine gemeinsame Endstirnwandplatte 86, durch welche die Steuerdruckräume 96 der jeweils einander gegenüber­ liegenden Druckmodulatoren 33 und 34 bzw. 36 und 37 gegen­ einander abgegrenzt sind.

Es versteht sich, daß mit Druckmodulatoren 33 und 34 sowie 36 und 37 auch ein 3-Kanal-ABS realisiert werden kann, das mit individueller Regelung der Bremsdrücke an den Vorderrad­ bremsen 12 und 13 und gemeinsamer Regelung des Bremsdruckes an den Hinterradbremsen 14 und 16 nach dem - als bekannt vorausgesetzten - Select-Low-Prinzip arbeitet. In diesem Falle genügt für die Druckmodulation an den Hinterrad­ bremsen 14 und 16 ein einziger Druckmodulator, der in praxi dieselbe Auslegung haben kann wie die für die Vorderrad­ bremsen 12 und 13 je einzeln benötigten Druckmodulatoren 33 und 34, da das Schluckvolumen des Hinterachs-Bremskreises II, das heißt das Bremsflüssigkeitsvolumen, das in den Hinter­ achs-Bremskreis verdrängt werden muß, um in diesem einen bestimmten Bremsdruck aufzubauen, dem Schluckvolumen je einer der Vorderradbremsen 12 bzw. 13 entspricht.

Mit Hilfe von anhand der Fig. 1 und 2 unter dem Aspekt der Antiblockierregelung erläuterten Druckmodulatoren und Steuerventilanordnungen sowie der elektronischen Steuer­ einheit und der zur Überwachung des Bewegungsverhaltens der Fahrzeugräder vorgesehenen Raddrehzahlsensoren kann in Kombination mit dem ABS 11 mit nur geringem technischem Mehraufwand auch eine Vortriebs-Regeleinrichtung reali­ siert werden, die nach dem - für sich bekannten - Prinzip arbeitet, ein zum Durchdrehen neigendes, angetriebenes Fahrzeugrad durch Aktivierung seiner Radbremse so weit zu verzögern, daß der Antriebsschlupf dieses Fahrzeugrades stets innerhalb eines sowohl guter Vortriebsbeschleunigung als auch mit guter Fahrstabilität verträglichen Werte­ bereiches bleibt.

Zur Erläuterung hierfür geeigneter Abwandlungen des Anti­ blockiersystems 11 und für die Vortriebs-Regelung geeig­ neter Zusatz-Einrichtungen sei nunmehr auf die Einzelheiten der Fig. 3 verwiesen, die in einer der Fig. 1 entsprechen­ den Darstellung eine Bremsanlage 10 für ein Fahrzeug zeigt, das sowohl mit einem Antiblockier-System 11 als auch mit einer dieses zweckgerecht mit ausnutzenden Vortriebs- Regeleinrichtung ausgerüstet ist, die in der Fig. 3 durch ihre ergänzende, insgesamt mit 110 bezeichnete Hydraulik­ einheit repräsentiert ist.

Der Einfachheit halber ist in der Fig. 3 auf eine Dar­ stellung der elektronischen Steuereinheit und der zu dieser hinführenden Eingangs-Signalleitungen bzw. von dieser zu den einzelnen Steuerventilen führenden Steuerleitungen verzichtet.

Bau- und Funktionselemente der Fig. 3 sind, soweit sie mit in den Fig. 1 und 2 dargestellten Elementen bau- und funktionsgleich oder -analog sind, auch mit den dort ver­ wendeten Bezugszeichen belegt, so daß insoweit auf die dies­ bezüglichen Beschreibungsteile Bezug genommen werden und die Beschreibung der Fig. 3 auf Abwandlungen und Ergänzungen beschränkt werden kann.

Eine nach dem vorstehend genannten - bekannten - Prinzip arbeitende Vortriebs-Regeleinrichtung 110 muß, ohne Be­ tätigung der Bremsanlage 10 durch den Fahrer, die folgenden Grundfunktionen vermitteln:

• 1. Bremsdruckaufbau an mindestens einer Radbremse 14 oder/ und 16 der angetriebenen Fahrzeugräder (hier des Hinter­ achs-Bremskreises II).
• 2. Bremsdruckaufbau an einer der Radbremsen 14 oder 16 der angetriebenen Fahrzeugräder bei gleichzeitigem Halten des Bremsdruckes an der anderen Radbremse 16 bzw. 14 auf dem zuvor erreichten Wert.
• 3. Halten des Bremsdruckes an einer der Radbremsen 14 oder 16 der angetriebenen Fahrzeugräder bei gleichzeitigem Druck­ abbau an der anderen Radbremse 16 bzw. 14.
• 4. Bremsdruckaufbau an einer der Radbremsen 14 oder 16 der angetriebenen Fahrzeugräder bei gleichzeitigem Druckab­ bau an der anderen Radbremse 16 bzw. 14 und
• 5. Halten des Bremsdruckes an einer oder beiden Radbremsen 14 und/oder 16 der angetriebenen Fahrzeugräder auf einem durch die Regelung zuvor erreichten Wert.

Die Vortriebs-Regeleinrichtung 110 umfaßt einen Druckunter­ setzer 113 üblicher Bauart, innerhalb dessen durch einen ins­ gesamt mit 114 bezeichneten Stufenkolben ein Eingangsdruck­ raum 116 gegen einen Ausgangsdruckraum 117 druckdicht­ beweglich abgegrenzt ist. Der Eingangsdruckraum 116 ist durch die dem Durchmesser nach kleinere Kolbenstufe 118, der Ausgangs­ druckraum 117 durch die dem Durchmesser nach größere Kolben­ stufe 119 des Stufenkolbens 114 beweglich begrenzt.

Der Druckausgang 121 des Druckuntersetzers 113 ist an die Hauptbremsleitung 27 des Hinterachs-Bremskreises II ange­ schlossen. Zwischen den Druckeingang 122 des Druckunter­ setzers 113 und den Druckausgang 93 der Hilfsdruckquelle 90 ist ein Vortriebs-Regelungs-Steuerventil (ASR-Steuer­ ventil) 123 geschaltet, das beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als 3/3-Wege-Magnetventil ausgebildet ist.

Die - dargestellte - Grundstellung 0 dieses ASR-Steuer­ ventils 123 ist eine Durchflußstellung, in welcher der Druckeingang 122 des Druckuntersetzers 113 mit dem druck­ losen Tank 92 der Hilfsdruckquelle 90 verbunden, gegen deren Druckausgang 93 jedoch abgesperrt ist. Das ASR- Steuerventil 123 ist durch Erregung seines Steuermagneten 124 mit einem Steuerstrom I ₁, dessen typischer Wert 3A beträgt, in eine erregte Stellung I - eine Sperrstellung - steuer­ bar, in welcher der Druckeingang 122 des Druckuntersetzers 113 sowohl gegen den Tank 92 der Hilfsdruckquelle 90 als auch gegen deren Druckausgang 93 abgesperrt ist. Weiter ist das ASR-Steuerventil 123 durch einen Steuerstrom I ₂ definiert höheren Betrages von z.B. 6A in eine erregte Stellung II - eine Druckaufbau-Stellung - steuerbar, in welcher der Druckausgang 93 der Hilfsdruckquelle 90 an den Druckein­ gang 122 des Druckuntersetzers 113 angeschlossen (und dieser gegen den Tank 92 abgesperrt) ist.

Zwischen die Anschlußstelle 126, an welcher der Druckunter­ setzer 113 an die Hauptbremsleitung 27 des Hinterachs- Bremskreises II angeschlossen ist und den diesem zuge­ ordneten Druckausgang 19 des Bremsgeräts 17, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel als ein über einen Vakuum-Bremskraftverstärker 21 betätigbarer Tandem- Hauptzylinder üblicher Bauart vorausgesetzt sei, ist ein 2/2-Wege-Ventil 127 der Vortriebs-Regeleinrichtung 110 ge­ schaltet, das aus seiner dargestellten Grundstellung 0, in welcher der Druckausgang 19 des Bremsgeräts 17 mit der Hauptbremsleitung 27 des Hinterachs-Bremskreises II ver­ bunden ist, in eine Sperrstellung I steuerbar ist, in welcher der Druckausgang 19 des Bremsgeräts 17 gegen die Hauptbremsleitung 27 des Bremskreises II der der Vortriebs- Regelung unterwerfbaren Fahrzeugräder abgesperrt ist.

Das 2/2-Wege-Ventil 127 wird, solange die Vortriebs- Regelung aktiviert ist, in seiner Sperrstellung I gehalten, um während eines Regelspiels der Vortriebs-Regelung einen ansonsten möglichen Abbau des in den Bremskreis II der an­ getriebenen Fahrzeugräder mittels des Druckuntersetzers 113 eingekoppelten Bremsdruckes über das Bremsgerät 17 zu dessen - nicht dargestelltem - Bremsflüssigkeits-Vorrats­ behälter hin auszuschließen.

Das 2/2-Wege-Ventil ist bevorzugt als durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit ansteuerbares Magnetventil ausgebildet, das, solange die Vortriebs-Regelung wirksam ist, in seine Sperrstellung I gesteuert bleibt.

Der Druckuntersetzer 113 der Vortriebs-Regeleinrichtung 110 ist so ausgelegt, daß der an seinem Druckausgang 121 er­ zeugte, in die Hinterradbremse(n) 14 und 16 einkoppelbare Bremsdruck zwischen 55 und 60% des in seinen Eingangs­ druckraum 116 über das ASR-Steuerventil 123 einkoppel­ baren Druckes beträgt, der, je nachdem, wie lange das ASP- Steuerventil 123 im Verlauf einer Bremsdruck-Aufbauphase der Vortriebs-Regelung in seine erregte Stellung II ge­ steuert bleibt, maximal bis auf den Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle 90 ansteigen kann.

Die Druckeinlaß-Steuerventile 61 und 62, über die in Regel­ phasen der Vortriebs-Regelung alternativ oder gleichzeitig der Ausgangsdruck des Druckuntersetzers in die Radbremse(n) 14 und/oder 16 des Hinterachs-Bremskreises einkoppelbar ist, müssen, um die vorstehend genannten Grundfunktionen der Regelung erfüllen zu können, hier als elektrisch ansteuer­ bare Magnetventile ausgebildet sein. Das im Rahmen der Vortriebs-Regeleinrichtung 110 vorgesehene Sperrventil 127 hingegen könnte, wie gestrichelt angedeutet, auch als hydraulisch ansteuerbares Ventil ausgebildet sein, dessen Steuerkreis mit dem in den Eingangsdruckraum 116 des Druck­ untersetzers 113 eingekoppelten Druck beaufschlagbar ist.

Nachfolgend wird anhand eines beispielhaft gewählten Regelspiels der Vortriebs-Regelung erläutert, wie deren vorstehend genannte Grundfunktionen 1. bis 5. durch zweck­ gerechte Ansteuerung der Druckeinlaß-Steuerventile 61 und 62, der Funktionssteuerventile 68 und 69, des ASR-Steuer­ ventils 123 und des Sperrventils 127 durch Ausgangssignale der sowohl für das ABS 11 als auch für die Vortriebs- Regeleinrichtung 110 vorgesehenen elektronischen Steuer­ einheit 64 (Fig. 1) erzielbar sind, woraus der mit der elektronischen und der elektro-hydraulischen Schaltungs­ technik vertraute Fachmann auch die Anweisungen ent­ nehmen kann, wie die für das ABS 11 vorgesehene elektronische Steuereinheit abzuwandeln bzw. zu ergänzen ist, um auch die Vortriebs-Regelungsfunktionen steuern zu können.

Zunächst sei angenommen, daß am rechten Hinterrad des Fahrzeuges eine Durchdrehtendenz auftritt, die z.B. aus dem Vergleich des Ausgangssignals des Raddrehzahlsensors 108 dieses Fahrzeugrades mit dem Ausgangssignal des Raddreh­ zahlsensors 106 des - als nicht-angetrieben vorausgesetzten - rechten Vorderrades des Fahrzeuges erkannt wird. Es muß jetzt - ausschließlich - im Radbremszylinder 42 der rechten Hinterradbremse 16 Bremsdruck aufgebaut werden.

Zu diesem Zweck wird von der elektronischen Steuer­ einheit eine Ausgangssignalkombination erzeugt, durch die das ASR-Steuerventil in seine Druckaufbaustellung II, das dem Hinterachs-Bremsdruckausgang 19 des Bremsge­ räts 17 nachgeschaltete 2/2-Wege-Magnetventil 127 in dessen Sperrstellung I und das der linken Hinterrad­ bremse 14 zugeordnete Druckeinlaß-Steuerventil 61 in dessen Sperrstellung I gesteuert werden, während das der rechten Hinterradbremse 16 zugeordnete Druckeinlaß- Steuerventil 62 und die Funktions-Steuerventile 68 und 69 des Hinterachs-Bremskreises II in ihren Grund­ stellungen 0 verharren (Grundfunktion 1, erste Alter­ native). Tritt hiernach auch am linken Hinterrad eine Durchdrehtendenz auf, so wird das diesem zugeordnete Bremsdruckaufbau-Steuerventil 61 wieder in seine Grund­ stellung 0 zurückgeschaltet, damit auch in der linken Hinterradbremse 14 Bremsdruck aufgebaut werden kann. (Grundfunktion 1, zweite Alternative). In einer solchen Situation wird auch, wenn und solange beide Hinterräder zum Durchdrehen neigen und demgemäß durch selbsttätig gesteuerte Druckbeaufschlagung ihrer Radbremsen 14 und 16 verzögert werden, von der elektronischen Steuereinheit ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Drehmoment­ mindernden Eingriff in das - nicht dargestellte - Antriebsaggregat des Fahrzeuges auslöst.

Für den weiteren Verlauf des Regelspiels sei angenommen, daß die Durchdrehtendenz des rechten Hinterrades deutlich abnehme, diejenige des linken Hinterrades jedoch weiterhin zunehme. Die Regelung reagiert hierauf mit einem Druck­ abbau an der rechten Hinterradbremse 16 und Fortsetzung des Aufbaues an der linken Hinterradbremse 14 (Grund­ funktion 4).

Die elektronische Steuereinheit erzeugt hierfür eine Ausgangssignalkombination, durch welche das Druckein­ laß-Steuerventil 61 der linken Hinterradbremse 14 wieder in seine Grundstellung 0 zurückfällt, dafür aber das der rechten Hinterradbremse 16 zugeordnete Druckeinlaß- Steuerventil 62 in seine Sperrstellung und das eben­ falls der rechten Hinterradbremse zugeordnete Funktions- Steuerventil 69 in dessen Druckaufbau-Stellung II ge­ steuert werden, während das der linken Hinterradbremse 14 zugeordnete Funktions-Stellungsventil 68 weiterhin in seiner Grundstellung 0 verharrt. Das ASR-Steuerventil 123 bleibt weiterhin in seine Druckaufbaustellung II ge­ steuert und das dem Druckausgang 19 des Bremsgeräts 17 nachgeschaltete 2/2-Wege-Magnetventil in seine Sperr­ stellung I.

Diese Funktionsstellungen der beiden letztgenannten Ventile 123 und 127 werden, solange die Vortriebs- Regelung aktiviert ist, beibehalten, was nachfolgend nicht mehr eigens erwähnt wird.

Für den weiteren Verlauf der Regelung sei angenommen, daß das linke Hinterrad weiterhin zum Durchdrehen neigt, während die Durchdrehtendenz des rechten Hinterrades spürbar abnimmt, so daß es zweckmäßig ist, zwar den Bremsdruck in der linken Hinterradbremse 14 noch weiter zu erhöhen, denjenigen in der rechten Hinterradbremse 16 aber auf dem erreichten Wert zu halten (Grundfunktion 2).

Die elektronische Steuereinheit 64 erzeugt jetzt ein Ausgangssignal, durch welches das der rechten Hinter­ radbremse zugeordnete Funktions-Steuerventil 69 in seine Sperrstellung I gesteuert wird, während die Druckeinlaß-Steuerventile 61 und 62 und das der linken Hinterradbremse zugeordnete Funktions-Steuerventil 68 in den zuvor eingenommenen Funktions-Stellungen 0 bzw. I bzw. 0 verbleiben.

Nimmt hiernach auch die Durchdrehtendenz des linken Hinterrades ab, während gleichzeitig diejenige des rechten Hinterrades praktisch völlig abgeklungen ist, so ist es zweckmäßig, nunmehr den Bremsdruck in der linken Hinterradbremse auf dem erreichten Wert zu halten und den Bremsdruck an der rechten Hinterrad­ bremse abzubauen (Grundfunktion 3).

Die hierfür geeignete Steuer-Ausgangssignalkombination der elektronischen Steuereinheit ist diejenige, in welcher die Druckeinlaß-Steuerventile 61 und 62 des Hinterachs-Bremskreises II in ihre Sperrstellung I, das der linken Hinterradbremse 14 zugeordnete Funktions- Steuerventil in dessen Sperrstellung I und das der rechten Hinterradbremse 16 zugeordnete Funktions- Steuerventil in dessen Druckabbau-Stellung II ge­ steuert sind.

Soll anschließend allein noch in der linken Hinterrad­ bremse der im Verlauf der Regelung erreichte Brems­ druck noch für eine gewisse Zeitspanne aufrecht er­ halten werden (Grundfunktion 5), so ist die hierfür geeignete Ausgangssignalkombination der elektronischen Steuereinheit diejenige, in welcher die Druckeinlaß- Steuerventile 61 und 62 in ihre Sperrstellung I und das der linken Hinterradbremse zugeordnete Funktions- Steuerventil 68 in dessen Sperrstellung I gesteuert sind, während die Erregung des der rechten Hinterrad­ bremse 16 zugeordneten Funktions-Steuerventils 69 aufgehoben wird, so daß dieses wieder in seine Grund­ stellung 0 zurückfallen kann.

Ein dieses als beispielhaft erläuterte Regelspiel ab­ schließender Druckabbau-Vorgang an der linken Hinter­ radbremse 14 wird dadurch erzielt, daß das ASR- Steuerventil 123 wieder in seine Grundstellung 0 zu­ rückgeschaltet wird, desgleichen die Druckeinlaß- Steuerventile 61 und 62 und die Funktions-Steuer­ ventile 68 und 69, und daß abschließend auch, ggf. nach einer kleinen Verzögerungszeitspanne das dem Druckausgang 19 nachgeschaltete 2/2-Wege-Ventil 127 ebenfalls wieder in seine Grundstellung 0 - die Durch­ laßstellung - zurückgeschaltet wird.

Die für die vorstehend erläuterten Regelphasen charakteristischen Funktionsstellungen der genannten Ventile sind in der nachfolgenden Tabelle zusammenge­ stellt.

Damit, z.B. bei Druckaufbau an der linken Hinterradbremse und gleichzeitigem Druckabbau an der rechten Hinterrad­ bremse 16 der Kolben 71 des dieser zugeordneten Druck­ modulators 37 im Sinne einer Volumvergrößerung seines Ausgangsdruckraumes 47 - durch Einkoppeln des Ausgangs­ druckes P _A der Hilfsdruckquelle 90 in den kleineren Steuerdruckraum 89 dieses Druckmodulators 37 - verschieb­ bar ist, darf der Ausgangsdruck des Druckuntersetzers 113 nicht größer sein als der mit dem Verhältnis F ₂/F ₁ der Querschnittsfläche F ₂ der kleineren Kolbenstufe 73 und der Querschnittsfläche F ₁ der größeren Kolbenstufe 72 multiplizierte Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle. Dabei ist es, um ein rasches Ansprechen der Regelung zu sichern, vorteilhaft, wenn der Ausgangsdruck des Druck­ untersetzers 113 um ca. 10 bis 30% kleiner ist als der Wert P _A ×F ₂/F ₁.

Tabelle

Ventilstellungen bei Vortriebsregelung

Entsprechend ist es für die Antiblockier-Regelung von Be­ deutung, daß der Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle 90 etwas größer ist als der mit dem Verhältnis F ₁/F ₂ multi­ plizierte maximale Bremsdruck, damit gegen dessen Wirkung auf die größere Kolbenstufe 72 der Kolben 71 des jeweili­ gen Druckmodulators durch Druckbeaufschlagung seines kleineren Steuerdruckraumes 89 mit dem Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle 90 im Sinne einer Volumvergrößerung des Ausgangsdruckraumes des jeweiligen Druckmodulators verschoben werden kann.

In praxi genügt es hier, wenn der Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle um 10 bis 30 bar höher ist als der ge­ nannte Wert.

Je nach Wahl der Werte dieses Flächenverhältnisses F ₁/F ₂ und des Untersetzungsverhältnisses des Druckuntersetzers 113 sowie des Ausgangsdruckes der Hilfsdruckquelle 90 kann das Regelverhalten der Antiblockier- sowie der Vortriebs- Regelung in sinnfälliger Weise modifiziert werden.

Zur Förderung der Funktionssicherheit des ABS 11 und der Vortriebs-Regeleinrichtung 110 sind des weiteren die folgenden Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen, deren Zweckmäßigkeit sich aus der zur Erläuterung gewählten Situation ergibt.

Es sei zunächst eine Fahrsituation angenommen, in der die Vortriebs-Regelung bei relativ hoher Geschwindig­ kei von z.B. 60 km/h anspricht, z.B. in einer Bergauf­ fahrt bei mäßiger Steigung und teilweise schneeglatter Fahrbahn, wobei ein erheblicher Bremsdruck in den Rad­ bremsen der angetriebenen Fahrzeugräder aufgebaut werden muß und der Kolben 114 des Druckuntersetzers 113 in eine Stellung gelangt, die nahezu minimalem Volumen seines Ausgangsdruckraumes 117 entspricht. Es sei weiter angenommen, daß der Fahrer in dieser Regelungsphase der Vortriebs-Regelung kräftig bremsen muß, was dazu führt, daß die Vortriebs-Regelung unterbrochen wird und auf­ grund der Fahrbahnbeschaffenheit auch sofort das Anti­ blockier-System ansprechen wird. Diese Situation könnte dazu führen, daß, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zumindest an der Hinterachse, praktisch kein Bremsdruck aufgebaut werden kann und das Bremspedal 20 weit "durch­ fällt", da die in den Hinterachs-Bremskreis II durch Betätigung des Bremsgeräts 17 verdrängte Bremsflüssig­ keit in diesem Falle von dem Druckuntersetzer 113 auf­ genommen werden würde. Um dies zu verhindern, wird in einer Situation, in der eine Vortriebs-Regelungsphase durch Betätigung der Bremsanlage 10 unterbrochen und unmittelbar hierauf die Antiblockier-Regelung anspricht, das ASR-Steuerventil 123 in seine Sperrstellung I ge­ steuert, wodurch der Kolben 114 des Druckuntersetzers 113 in seiner Momentanstellung gleichsam hydraulisch "ver­ riegelt" wird, so daß der Druckuntersetzer 113 nicht durch Betätigung des Bremsgeräts 17 in den Hinterachs- Bremskreis II verdrängte Bremsflüssigkeit aufnehmen kann.

Die Ansteuerung des ASR-Steuerventils 123 in dessen Sperr­ stellung I wird dabei für eine Zeitspanne von 10-20 s aufrecht erhalten, das heißt für eine Zeitspanne, die, falls die Bremsanlage 10 betätigt bliebe, mit Sicherheit ausreichen würde, das Fahrzeug zwischenzeitlich zum Still­ stand zu bringen.

Als weitere Sicherheitsmaßnahme, deren Zweck es ist, ein "Leerregeln" des Bremsgeräts in Regelphasen der Anti­ blockier-Regelung zu vermeiden, ist ein durch das Brems­ pedal betätigbarer Überwachungsschalter 128 (Fig. 1) vorgesehen, der ab einem Pedalweg, der im Normalzustand der Bremsanlage 10 einem relativ hohen Bremsdruck von z.B. 50% des maximalen Bremsdruckes entspricht, ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das, wenn gleich­ zeitig auch ein Signal vorliegt, das anzeigt, daß die Antiblockier-Regelung aktiviert ist, ein Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit 64 auslöst, durch das sämtliche Funktions-Steuerventile 66, 67, 68 und 69 in deren Sperrstellung gesteuert werden, wodurch die Regelung im Ergebnis abgeschaltet wird. Diese Art der "Abschaltung" des ABS 11 ist zweckmäßig, da ein Ansprechen des Über­ wachungsschalters 128 bei gleichzeitiger Aktivierung des Antiblockier-Systems 11 als Indiz dafür zu werten ist, daß z.B. in der Hilfsdruckquelle 90 eine Fehlfunktion vor­ liegt, sei es, daß deren Pumpe 129 nicht arbeitet oder daß ein im Rahmen der Hilfsdruckquelle 90 vorgesehener Druckspeicher 131 aufgrund einer Undichtigkeit nicht aufgeladen werden kann, wobei diese möglichen Ursachen von Fehlfunktionen des ABS nur beispielhaft genannt seien.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Funktions-Steuerventile 66, 67, 68 und 69 und/oder die Druckeinlaß-Steuerventile 58 und 59 sowie 61 und 62 des Vorderachs-Bremskreises I und des Hinter­ achs-Bremskreises II, wie in der Fig. 1 für die Druckein­ laß-Steuerventile 58 und 59 des Vorderachs-Bremskreises I gestrichelt angedeutet, mit hydraulischen Hilfssteuer­ kreisen 132 versehen sind, durch welche die Druckein­ laß-Steuerventile und/oder die Funktions-Steuerventile bei einer Betätigung der Bremsanlage 10 in ihre jewei­ ligen Grundstellungen 0 angesteuert werden. Dabei ver­ steht es sich, daß die Drucksteuerleistungen der für diese Ventile vorgesehenen - elektro-magnetischen oder hydraulischen - Steuerkreise hinreichend groß bemessen sein müssen, damit ihre dem Regelungszweck entsprechenden Steuerfunktionen dominant gegenüber den Hilfssteuerkreisen 132 sind.

Mit nochmaligem Bezug auf die Fig. 2 sei noch auf die folgenden konstruktiven Details hingewiesen:

Der Druckausgang 102 und der Druckeingang 54 des Ausgangs­ druckraumes 43 des Druckmodulators 33 sind so angeordnet, daß die diesbezüglichen Anschlußbohrungen des Gehäuse­ teils 83 innerhalb der mittleren Bohrungsstufe 79 in den den Ausgangsdruckraum 43 bildenden Ringraum münden.

Des weiteren ist die freie Endstirnfläche 87 des Mantels 88 des topfförmigen Kolbenflansches 72 des Modulatorkolbens 71 durch einen äußeren Ringfalz 133 gegen die äußere, mittels der Ringdichtung 99 gegen die größere Bohrungsstufe 74 abgedichtete Mantelfläche des Kolbenflansches 72 abgesetzt. In dem mit der freien Endstirnfläche 87 endenden, dünner­ wandigen Teil 134 des Kolbenmantels 88 sind Querbohrungen 136 vorhanden, über die eine kommunizierende Verbindung des Steueranschlusses 97 des Steuerdruckraumes 96 mit dem Innenraum des topfförmigen Kolbenflansches 72 auch dann besteht, wenn dieser sich in seiner gemäß Fig. 2 rechten Endstellung befindet, in der die Endstirnfläche 87 des Kolbens 71 unmittelbar an der Endstirnwandplatte 86 anliegt. Dadurch wird sichergestellt, daß der Kolben 71, nachdem er - durch Druckbeaufschlagung des ersten Steuerdruck­ raumes 89 mit großer Kraft gegen die Endstirnwandplatte 86 gedrängt worden ist, auf dem weitaus größten Teil seiner dem zweiten Steuerdruckraum 96 zugekehrten Teil mit dem hier herrschenden Druck beaufschlagt bleibt und daher auch sicher wieder von der Endstirnwandplatte 86 ab­ heben kann.

Wenn zwei Druckmodulatoren, z.B. wie Druckmodulatoren 36 und 37 der Hinterradbremsen, wie in der Fig. 1 darge­ stellt, zu einer Baueinheit vereinigt sind, so können deren größere Steuerdruckräume 96 auch durch eine Quer­ bohrung 137 der hier zentralen Stirnwandplatte 86 kommunizierend miteinander verbunden sein.

Claims (14)

1. Antiblockiersystem für ein mit einer hydraulischen Mehrkreis-Bremsanlage ausgerüstetes Straßenfahrzeug, mit folgenden Merkmalen:

• A. Den der Regelung unterwerfbaren Radbremsen ist je ein Druckmodulator zugeordnet, der einen an die jeweilige Radbremse angeschlossenen Ausgangsdruckraum hat, über den mittels eines Bremsgeräts erzeugter Bremsdruck in den bzw. die Radbremszylinder dieser Radbremse einkoppelbar ist.
• B. Dieser Ausgangsdruckraum des Modulators ist durch einen Modulator-Kolben beweglich begrenzt, der auch die druckdichte bewegliche Abgrenzung des Ausgangsdruckraumes gegen einen Steuerdruckraum vermittelt, durch dessen - alternative - Druckbeaufschlagung mit dem Ausgangsdruck einer Hilfsdruckquelle als Folge der hieraus resultierenden Vergrößerung oder Verkleinerung oder Konstanthaltung des Volumens des Ausgangsdruckraumes Bremsdruck-Abbau-, Bremsdruck-Aufbau- oder Bremsdruck-Haltephasen der Antiblockierregelung steuerbar sind, wobei eine Rückstellfeder vorgesehen ist, die den Modulatorkolben in dessen mit dem normalen Bremsbetrieb verknüpfte Grundstellung drängt.
• C. Die Volumenänderung, die der Ausgangsdruckraum zwischen den seinem minimalen und seinem maximalen Volumen entsprechenden Endstellungen des Modulatorkolbens erfährt, entspricht mindestens demjenigen Bremsflüssigkeitsvolumen, das pro Radbremse in deren Bremskreis verdrängt werden muß, um den maximal möglichen Bremsdruck aufzubauen.
• D. Zur Steuerung der die Antiblockier-Regelung vermittelnden Druckänderungs- und Druckhalte-Phasen sind den Druckmodulatoren einzelne Steuerventilanordnungen zugeordnet, die je ein Druckeinlaß-Steuerventil und ein Funktions-Steuerventil umfassen, welche durch elektrische Ausgangssignale einer elektronischen Steuereinheit in Funktionsstellungen steuerbar sind, die den verschiedenen Regelphasen entsprechen, wobei die elektronische Steuereinheit diese Ausgangssignale aus einer Verarbeitung von für das Bewegungsverhalten der Fahrzeugräder charakteristischen Ausgangssignalen von Raddrehzahlsensoren erzeugt,

gekennzeichnet durch:

• E. Die Druckmodulatoren (33, 34, 36 und 37) sind als Stufenzylinder ausgebildet, in deren Gehäuse (77) mindestens zwei ineinander übergehende Bohrungsstufen (74 und 76) unterschiedlichen Durchmessers d₁ und d₂ eingebracht sind, in denen Kolbenstufen (72 bzw. 73) entsprechend verschiedenen Durchmessers eines den Modulatorkolben bildenden Stufenkolbens (71) in axialer Richtung gemeinsam hin- und herverschiebbar und gegen die jeweilige Bohrungsstufe (74 bzw. 76) abgedichtet sind, wobei die Kolbenstufen (72 und 73) je einen durch eine Endstirnwand (86 bzw. 84) des Gehäuses (77, 83, 84) abgeschlossenen Steuerdruckraum (96 bzw. 89) sowie im zentralen Bereich des Modulatorgehäuses den als Ringraum zwischen den Kolbenstufen verbleibenden Ausgangsdruckraum (43, 44, 46, 47) des jeweiligen Druckmodulators (33, 34 oder 36 bzw. 37) begrenzen, und wobei die Grundstellung des Stufenkolbens (71) diejenige ist, die minimalem Volumen des Ausgangsdruckraumes (43, 44, 46 bzw. 47) und des durch die kleinere Kolbenstufe (73) begrenzten Steuerdruckraumes (89) und maximalem Volumen des durch die größere Kolbenstufe (72) begrenzten Steuerdruckraumes (96) entspricht.
• F. Der durch die größere Kolbenstufe (72) beweglich begrenzte, größere Steuerdruckraum (96) ist ständig an die Hauptbremsleitung (24 bzw. 27) des jeweiligen Bremskreises (I bzw. II) angeschlossen, während die Ausgangsdruckräume (43 und 44 bzw. 46 und 47) der jeweiligen Druckmodulatoren (33 und 34 bzw. 36 und 37) mittels der zwischen diese und die Hauptbremsleitung (24 bzw. 27) des jeweiligen Bremskreises (I bzw. II) geschalteten Druckeinlaß-Steuerventils (58 und 59 bzw. 62 und 63) gegen die jeweilige Hauptbremsleitung (24 bzw. 27) und damit gegen den zugeordneten Druckausgang (18 bzw. 19) des Bremsgeräts (17) absperrbar sind.
• G. Die den Druckmodulatoren der Radbremsen (12, 13, 14 und 16) je einzeln zugeordneten Funktionssteuerventile (66, 67, 68 und 69) sind aus einer Grundstellung 0, in welcher der durch die kleinere Kolbenstufe (73) begrenzte Steuerdruckraum (89) des jeweiligen Druckmodulators drucklos gehalten ist, in zwei hierzu alternative Funktionsstellungen I und II steuerbar, in denen dieser Steuerdruckraum (89) entweder abgesperrt oder an den Druckausgang (93) einer Hilfsdruckquelle (90) angeschlossen ist, deren Ausgangsdruck P _A um einen Mindestbetrag höher ist als der mit dem Verhältnis F₁/F₂ der Flächen F₁ und F₂ der größeren Kolbenstufe und der kleineren Kolbenstufe multiplizierte maximale Ausgangsdruck P _B des Bremsgeräts (17).

2. Antiblockiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestbetrag, um den der Ausgangsdruck P _A der Hilfsdruckquelle (90) höher ist als der mit dem Verhältnis F₁/F₂ multiplizierte, maximal erreichbare Ausgangsdruck P _B des Bremsgeräts einen Wert zwischen 30 bar und 60 bar und vorzugsweise einen Wert um 50 bar hat.

3. Antiblockiersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den von der Hilfsdruckquelle (90) über die Funktions-Steuerventile (66, 67, 68 und 69) zu den durch die kleineren Kolbenstufen (73) begrenzten Steuerdruckräumen (89) der Druckmodulatoren (33 und 34 sowie 36 und 37) führenden Funktions-Steuerkreisen Bremsflüssigkeit als Arbeitsmedium eingesetzt ist.

4. Antiblockiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmodulatoren (33 und 34 bzw. 36 und 37) eines je 2 Radbremsen (12 und 13 bzw. 14 und 16) umfassenden Bremskreises (I bzw. II) zu je einer Baueinheit zusammengefaßt sind, bei der die durch die größeren Kolbenstufen (72) beweglich begrenzten Steuerdruckräume (96) durch eine gemeinsame Stirnwandplatte (86) des Gehäuses (77) gehäusefest gegeneinander abgegrenzt sind, an der sich je eine auf den Kolben (71) des jeweiligen Druckmodulators (33 und 34 bzw. 36 und 37) wirkendes Rückstellelement (98) abstützt.

5. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, in Richtung der zentralen Längsachse (112) des jeweiligen Druckmodulators (33, 34, 36 und 37), zwischen der den kleineren Kolbenflansch (73) des Durchmessers d₂ aufnehmenden Bohrungsstufe (76) und der die größere Kolbenstufe (72) des Stufenkolbens (71) aufnehmenden Bohrungsstufe (74) des Durchmessers d₁ des Modulatorgehäuses (77) eine zwischen diesen vermittelnde Bohrungsstufe (79) angeordnet ist, deren Durchmesser d₃ einen Wert zwischen d₁ und d₂ hat und daß der Druckausgangskanal (102), über den der Radbremszylinder an den jeweiligen Druckmodulator-Ausgangsdruckraum angeschlossen ist, innerhalb dieser mittleren Bohrungsstufe (79) in den Ausgangsdruckraum (43, 44, 46 oder 47) mündet (Fig. 2).

6. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einzelne der Druckeinlaß-Steuerventile (58 und 59 bzw. 61 und 62) die zwischen die Ausgangsdruckräume der Druckmodulatoren und den jeweils zugeordneten Bremsdruckausgang (18 bzw. 19) des Bremsgeräts (17) geschaltet sind, als hydraulisch gesteuerte 2/2-Wege-Ventile ausgebildet sind, deren Steuerkreise über das zugeordnete Funktions-Steuerventil (66 und 67 bzw. 68 und 69) mit dem Ausgangsdruck der Hilfsdruckquelle (90) beaufschlagbar sind.

7. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Druckeinlaß-Steuerventile (58 und 59 sowie 61 und 62) und/oder die Funktions-Steuerventile (66 und 67 bzw. 68 und 69) hydraulische Hilfs-Steuerkreise vorgesehen sind, mittels deren diese Ventile unter dem Einfluß des mittels des Bremsgeräts (17) aufgebauten Ausgangs­ druckes in ihre Grundstellungen gedrängt werden, wobei jedoch die zur Umschaltung dieser Ventile in deren erregte Stellungen I bzw. I und II vorgesehenen elektrischen und/oder hydraulischen Steuerkreise dominant sind.

8. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pedalweg-Überwachungs­ schalter vorgesehen ist, der ab einem Pedalweg, der einem mittleren Erwartungswert des Bremsdruckes ent­ spricht, z.B. 50% des maximalen Bremsdruckes, ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das bei gleich­ zeitigem Anstehen eines Signals, das anzeigt, daß die Antiblockier-Regelung aktiviert ist, die Umschaltung sämtlicher Funktions-Steuerventile (66, 67, 68 und 69) in deren Sperrstellung I auslöst.

9. Antiblockiersystem nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, für ein Fahrzeug, das auch mit einer Vortriebs- Regeleinrichtung ausgerüstet ist, die nach dem Prinzip arbeitet, ein angetriebenes Fahrzeugrad, das zum Durch­ drehen neigt, durch Aktivierung seiner Radbremse soweit zu verzögern, daß sein Antriebsschlupf innerhalb eines sowohl mit guter Vortriebs-Beschleunigung als auch mit guter Fahrstabilität verträglichen Wertebereiches bleibt, wobei die für die Antiblockier-Regelung vor­ gesehenen Funktionselemente - Druckmodulatoren und Steuerventil-Anordnungen - für die Steuerung von Bremsdruckaufbau-, Bremsdruckhalte- und Bremsdruck­ abbau-Phasen der Vortriebs-Regelung ausgenutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckuntersetzer (113) vorgesehen ist, mittels dessen, gesteuert durch elektrische Ausgangssignale einer sowohl zur Antiblockier- Regelung als auch zur Vortriebs-Regelung ausgenutzten elektronischen Steuereinheit, in die Hauptbremsleitung (24 bzw. 27) eines Bremskreises (I bzw. II), der eine zu einem angetriebenen Fahrzeugrad gehörende Rad­ bremse umfaßt, ein vom Ausgangsdruck P _A der Hilfs­ druckquelle (90) abgeleiteter Druck einkoppelbar ist, der um einen vorgegebenen Bruchteil von 20-30% kleiner ist als der Wert P _A · F₂/F₁, wenn mit F ₁ die Querschnittsfläche der größeren Kolbenstufe (72) und mit F ₂ die Querschnittsfläche der kleineren Kolben­ stufe (73) der Modulatorkolben (71) bezeichnet sind, und daß der Druckausgang (19) des Bremsgeräts (17) an den derjenige Bremskreis angeschlossen ist, an dem die Vortriebs-Regelung wirksam wird, mittels eines 2/2-Wege-Ventils (127), dessen Grundstellung 0 die Durchlaßstellung ist, ausgelöst durch ein mit der Aktivierung der Vortriebs-Regelung verknüpftes Signal, gegen die Hauptbremsleitung (27), in die der Ausgangs­ druck des Druckuntersetzers (113) eingekoppelt wird, absperrbar ist.

10. Antiblockier- und Vortriebs-Regelungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckein­ gang (122) des Druckuntersetzers (113) und den Aus­ gang (93) der Hilfsdruckquelle (90) ein 3/3-Wege- Magnetventil (123) als ASR-Steuerventil geschaltet ist, dessen Grundstellung 0 eine Durchflußstellung ist, in welcher der Druckeingang (122) des Druckunter­ setzers (113) an den drucklosen Vorratsbehälter (92) der Hilfs­ druckquelle (90) angeschlossen ist, und das durch Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit in erregte Stellungen I oder II umschaltbar ist, in denen der Druckeingang (122) des Druckuntersetzers (113) sowohl gegen den Vorratsbehälter (92) als auch gegen den Ausgang (93) der Hilfsdruckquelle (90) abgesperrt ist (I), alternativ an den Druckausgang (93) der Hilfsdruckquelle (90) angeschlossen und gegen deren Vorratsbehälter (92) abgesperrt ist.

11. Antiblockier- und Vortriebs-Regelungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuer­ einheit der Antiblockier- und Vortriebs-Regelung bei einer Unterbrechung einer Vortriebs-Regelungsphase durch das Einsetzen einer Bremsung, durch die auch die Antiblockier-Regelung aktiviert wird, ein Ausgangs­ signal erzeugt, durch welches das ASR-Steuerventil (123) in seine Sperrstellung gesteuert wird und für eine Mindestzeitspanne von 10-20 s in der Sperrstellung gehalten bleibt.

12. Antiblockier- und Vortriebs-Regelungssystem nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Druckeinlaß- Steuerventile (58, 59 sowie 61 und 62) als auch die Funktions-Steuerventile (66 und 67 sowie 68 und 69) als elektrisch ansteuerbare Ventile ausgebildet sind.

13. Antiblockier- und Vortriebs-Regelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen die Anschluß­ stelle (126) des Druckuntersetzers (113) an die Haupt­ bremsleitung (27) und den zugeordneten Druckausgang (19) des Bremsgeräts (17) geschaltete 2/2-Wege-Ventil (127) als mit dem Eingangsdruck des Druckumsetzers (113) hydraulisch steuerbares Ventil ausgebildet ist.