DE19523108C1 - Elektrohydraulische Bremsanlage für ein Straßenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Brems­ anlage für ein Straßenfahrzeug, bei der jeder Radbremse ein durch Ansteuerung eines Elektromotors aktivierbares Bremsdruck-Stellglied zugeordnet ist, das zusammen mit der Radbremse einen Radbremskreis bildet, des weiteren mindestens ein vom Fahrer zur Vorgabe eines erwünschten Sollwertes der Verzögerung des Fahrzeuges betätigbarer elektronischer oder elektromechanischer Signalgeber vorgesehen ist, der ein mit der Kraft und/oder dem Hub, mit der/dem der Fahrer den Geber betätigt, monoton kor­ reliertes elektrisches Ausgangssignal erzeugt und eine elektronische Steuereinheit vorgesehen ist, die aus ei­ ner vergleichenden Verarbeitung der Sollwert-Vorgabe­ signale mit für die Fahrzeugverzögerung charakteristi­ schen Istwert-Signalen, z. B. Ausgangssignalen den Fahr­ zeugrädern einzeln zugeordneter Raddrehzahlsensoren, die für eine rasche Angleichung des Istwertes an den eingesteuerten Sollwert erforderlichen Stellsignale für die Bremsdruck-Stellglieder erzeugt.

Eine derartige Bremsanlage ist durch die DE 43 35 769 C1 bekannt.

Bei der bekannten Vierkreis-Bremsanlage sind zum einen Bremsdruck-Stellglieder vorgesehen, die als motorge­ triebene Einkreis-Hauptzylinder, zum anderen als eben­ falls motorgetriebene Druckmodulatoren ausgebildet sind, deren Kolben so ausgelegt sind, daß ein Brems­ druckaufbau, der bis zu dem maximalen Druckwert führt, auf die jeweilige Radbremse ausgelegt ist und der Wie­ derabbau desselben in einem einzigen Hub des jeweiligen Kolbens erzielbar sind, wodurch in Kombination mit ei­ nem Pedalstellungsgeber als Bremsdruck-Sollwertvorgabe­ element und mit Positionsgebern für die Kolben der Bremsdruck-Stellglieder und/oder Bremsdruckgebern für die einzelnen Radbremsen eine sehr genaue Bremsdruck­ steuerung möglich ist und, wegen der individuellen An­ steuerbarkeit der einzelnen Bremsdruck-Stellglieder auch Schlupf- und Fahrdynamikregelungsfunktionen mit hoher Empfindlichkeit implementierbar sind. Ungeachtet dieser funktionell günstigen Eigenschaften der bekann­ ten Bremsanlage, ist ein Nachteil derselben darin zu erkennen, daß die Bremsdruck-Stellglieder mit einem er­ heblichen Raumbedarf behaftet sind, zu dem auch die elektrischen Antriebe, die sehr leistungsstark sein müssen, um die Kolben der Bremsdruck-Stellglieder bei hohen Bremsdrücken im Sinne einer weiteren Bremsdruck­ erhöhung verschieben zu können, nicht unwesentlich bei­ tragen.

In der DE 44 05 918 A1 ist eine hydraulische Mehrkreis- Bremsanlage mit einem nach dem Rückförderprinzip arbei­ tenden Antiblockiersystem beschrieben, das den Fahr­ zeugrädern einzeln zugeordnete Bremsdruck-Regelventile und Rückförderpumpen umfaßt, die als mittels eines ge­ meinsamen Exzenter-Antriebes elektrisch antreibbare Kolbenpumpen ausgebildet sind. Ein elektrisch Sollwert­ gesteuerter Bremsdruck-Aufbau derart, daß die Pumpen nach Maßgabe eines elektrischen Sollwert-Signals Brems­ flüssigkeit in die Radbremsen fördern, ist bei der Bremsanlage gemäß der DE 44 05 918 A1 nicht vorgesehen.

Im Unterschied zu der blockiergeschützten Bremsanlage gemäß der DE 44 05 918 A1, bei der in Bremsdruck-Abbau­ phasen der Antiblockierregelung Bremsflüssigkeit in den Hauptbremszylinder der Bremsanlage zurückgepumpt wird, was zu dem bekannten Pulsieren des Bremspedals führt, offenbart die US-PS 4 687 260 eine blockiergeschützte Zweikreis-Bremsanlage, bei der zur Vermeidung der unan­ genehmen Pedalrückwirkung in Regelphasen der Antiblockier­ regelung der Bremsdruck-Abbau durch ventilgesteuertes Ablassen von Bremsflüssigkeit aus der jeweils der Rege­ lung unterworfenen Radbremse in den Bremsflüssigkeits­ vorratsbehälter erfolgt und Bremsdruck-Wiederaufbaupha­ sen mit Hilfe von volumenstromgeregelten Hydraulikpum­ pen erzielt werden, die, während der Hauptbremszylinder gegen die Bremskreise abgesperrt ist, in Kombination mit den Radbremsen einzelnen zugeordneten Bremsdruck-Re­ gelventilen die Druckzumessung für die Radbremszylinder vermitteln. Im Sinne der Bremskreisaufteilung sind zwei je einem der Bremskreise zugeordnete Pumpen vorgesehen, die einen gemeinsamen elektrischen Antriebsmotor haben.

Die DE 41 34 427 A1 schließlich offenbart eine blockier­ geschützte hydraulische Fahrzeugbremsanlage, die eine Antiblockierregelung nach dem Rückförderprinzip vermit­ telt, wobei aus einer Radbremse abströmende Bremsflüs­ sigkeit zunächst von einem Niederdruckspeicher aufge­ nommen und mittels einer Pumpe zurück in den Bremskreis gefördert wird. Als Bremsdruck-Regelventile sind elek­ trisch ansteuerbare Proportional-Druckbegrenzungsventi­ le vorgesehen, die zwischen den Niederdruckspeicher und den Ausgang eines Stromregelventils geschaltet sind, das die Funktion eines Differenzdruckreglers vermit­ telt, über dessen Eingangskammer Bremsflüssigkeit der angeschlossenen Radbremse zugeleitet wird und über des­ sen Ausgangskammer die aus der Radbremse im Antiblockier- Regelungsbetrieb abgelassene Bremsflüssigkeitsmenge ab­ strömt.

Ein Bremsdruck-Aufbau in den Radbremsen allein durch Ansteuerung der Rückförderpumpe ist auch bei der Brems­ anlage gemäß der DE 41 34 427 A1 nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektrohydrau­ lische Bremsanlage der eingangs genannten Art dahinge­ hend zu verbessern, daß sie bei gleichwohl guter Funk­ tionalität im Sinne der Realisierbarkeit der verschie­ densten, einen Bremseneingriff erfordernden Steuerungs- und Regelungsfunktionen, wie z. B. elektronisch steuer­ bare Bremskraftverteilung, Antiblockier- und/oder An­ triebs-Schlupf-Regelung und/oder Fahrdynamikregelung, deutlich einfacher, insbesondere raumsparender aufge­ baut und auch billiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die hiernach vorgesehene Realisierung der Brems­ druck-Stellglieder, die je eine als Hubverdrängungsma­ schine ausgebildete Kolbenpumpe haben, deren Kolben seine Füll- und Förderhübe in einer festen Phasenbezie­ hung zu einem mittels des elektrischen Antriebsmotors rotatorisch antreibbaren Antriebselement der Pumpe aus­ führt, wobei das maximale Fördervolumen der Pumpe pro Pumpzyklus der innerhalb einer Umdrehung des Antriebs­ teils erfolgt, klein gegen diejenige Fördermenge Q_max ist, die zur Einkopplung des Höchstwertes des Brems­ druckes in die angeschlossene Radbremse erforderlich ist und zwischen 1/20 und 1/100 dieser maximalen För­ dermenge beträgt und die Fördermenge in monotoner Kor­ relation mit dem in der Radbremse herrschenden Druck gegenläufig zu diesem geregelt ist, d. h. abnimmt, wenn der Druck steigt, können die zum Antrieb der Pumpen vorgesehenen Elektromotore auf eine wesentlich geringe­ re Leistung ausgelegt sein, womit auch ein erheblich reduzierter Raumbedarf einhergeht. Dasselbe gilt sinn­ gemäß für die Pumpen, deren Hubräume wesentlich kleiner sein können als der Hubraum (Querschnitt mal Kolbenhub) eines Bremszylinders, der in der Lage sein muß, in ei­ nem einzigen Hub eine relativ große Bremsflüssigkeits­ menge in die angeschlossene Radbremse zu verdrängen, während bei der erfindungsgemäßen Bremsanlage eine Bremsflüssigkeitsmenge auf eine Vielzahl rasch hinter­ einander ausgeführter Pumpzyklen mit wesentlich kleine­ rem Verdrängungsvolumen verteilt wird. Da die Pumpzyk­ len in rascher Folge ablaufen, wobei das Fördervolumen mit zunehmendem Bremsdruck abnimmt, ergibt sich ein nur geringfügiges Pulsieren des Druckaufbaues, das vom Fah­ rer praktisch nicht wahrnehmbar ist und das dynamische Verhalten des Fahrzeuges nicht beeinträchtigt.

Um einen raschen Bremsdruckabbau zu ermöglichen, ist jeder der Radbremsen eine eigene Bremsflüssigkeits-Vor­ ratskammer zugeordnet, in die über ein elektrisch an­ steuerbares Ventil, das während des Bremsdruckaufbaues in seine Sperrstellung gesteuert wird, dosiert Brems­ flüssigkeit aus der Radbremse abgelassen werden kann, wobei in Bremsdruck-Aufbauphasen Bremsflüssigkeit aus diesen Vorratskammern in die jeweils angeschlossenen Radbremsen gepumpt wird.

Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig, wenn zusätz­ lich eine vom Fahrer über einen Hauptzylinder betätig­ bare Notbremseinrichtung vorgesehen ist, die in bevor­ zugter Gestaltung auf einfache Weise dadurch realisier­ bar ist, daß zwei Radbremsen, vorzugsweise die Vorder­ radbremsen zu einem mittels eines Einkreis-Hauptzylin­ ders mit Bremsdruck beaufschlagbaren Notbremskreis zu­ sammengefaßt sind, dessen Radbremsen gegen den Hauptzy­ linder absperrbar sind, wobei dieser Einkreis-Hauptzy­ linder, ausgestattet mit einem Wegsensor, dessen Aus­ gangssignal ein Maß für den Betätigungsweg des zur Haupt­ zylinderbetätigung vorgesehenen Bremspedals ist, als Pedalwegsimulator und als Sollwert-Vorgabeeinrichtung für die elektrisch gesteuerte Bremsung ausnutzbar ist.

Hierzu kann der Hauptzylinder in einfacher Weise so ausgeführt sein, daß eine den Betätigungshub des Brems­ pedals mit aus führende Druckstange des Bremsgeräts axial an einem in dem Gehäuse des Hauptzylinders verschiebbar angeordneten Kolben angreift, der eine flüssigkeitsdich­ te, axial-bewegliche Begrenzung eines Nachlaufraumes für den Ausgangsdruckraum des Hauptzylinders bildet und über eine Kolbenfeder an einem den Ausgangsdruckraum des Hauptzylinders axial beweglich begrenzenden Kolben abgestützt ist.

In bevorzugter Gestaltung der Bremsanlage ist den Rad­ bremsen des Notbremskreises je ein Bremsflüssigkeits- Speicher mit vollständig befüllbarer Speicherkammer zugeordnet, deren maximales Aufnahmevolumen mindestens dem Volumen derjenigen Bremsflüssigkeitsmenge ent­ spricht, die in die jeweilige Radbremse verdrängbar sein muß, um in dieser den maximal nutzbaren Bremsdruck zu erreichen und um dieses Volumen auch verringerbar ist, wobei die maximalem Volumen der Speicherkammer entsprechende Konfiguration des Speichers dem entspann­ ten oder spannungsausgeglichenen Zustand eines feder­ elastischen Wand- oder Stützelements der Kammer ent­ spricht, das einer Verkleinerung des Kammervolumens ei­ ne hierzu proportionale Rückstellkraft entgegensetzt, die jedoch stets kleiner ist als die aus einem Druckun­ terschied zwischen dem Umgebungsdruck und dem Binnen­ druck der Kammer resultierende, im Sinne einer Verklei­ nerung des Kammervolumens wirkende Kraft ist; hierdurch wird vermieden, daß in einem Antiblockier-Regelungsbe­ trieb der Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter des Not­ bremskreises völlig entleert werden kann. Den allein durch elektrische Ansteuerung ihrer Bremsdruck-Stell­ glieder aktivierbaren Radbremsen ist je ein eigener, auf Umgebungsdruck gehaltener Bremsflüssigkeits-Vor­ ratsbehälter zugeordnet. Hierdurch wird insgesamt er­ reicht, daß die Radbremsen hydraulisch weitestmöglich entkoppelt sind und eine Undichtigkeit in einer der Bremsen die Funktionsfähigkeit der anderen nicht beein­ flussen kann. Die Fehlfunktion der schadhaften Bremse selbst ist durch eine elektronische Überwachung der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors ihres Bremsdruck- Stellglieds auf einfache Weise möglich.

Zur Steuerung von Bremsdruck-Abbauphasen vorgesehene elektrisch ansteuerbare 2/2-Wege-Magnetventile sind zweckmäßigerweise so ausgelegt, daß ihre erregte Stel­ lung die Sperrstellung ist und ihre Durchflußstellung die Grundstellung, in der eine direkte Verbindung der Radbremse mit deren Vorratskammer besteht. Um diese Ventile in längeren Stillstandsphasen des Fahrzeuges, in denen der Fahrer die Bremse im Sinne der Einsteue­ rung einer Mindestbremskraft betätigt hält, gegen eine zu starke Erwärmung ihrer Steuermagnete zu schützen, ist es vorteilhaft, wenn die elektronische Steuerein­ heit der Bremsanlage in solchen Stillstandsphasen eine periodisch alternierende "Abschaltung" - Entaktivierung je zweier Radbremsen vermittelt, wobei in Übergangspha­ sen kurzzeitig sämtliche Radbremsen wirksam bleiben.

Eine dadurch mögliche Kühlung der Schaltmagnete der in ihre Grundstellung zurückgefallenen Ventile kann auch dadurch unterstützt werden, daß kurzzeitig die Pumpen der nicht aktivierten Bremsen angesteuert werden, um einen für eine rasche Wärmeabfuhr günstigen Bremsflüs­ sigkeitsstrom zu erzeugen.

Bei einer alternierenden Ansteuerung von Radbremsen in Stillstandsphasen des Fahrzeuges ist es günstig, wenn je eine Vorderrad- und je eine Hinterradbremse zu einem der alternierend betätigbaren Radbremsenpaare zu­ sammengefaßt sind, vorzugsweise die Bremsen einander diagonal gegenüberliegender Fahrzeugräder.

Hierbei kann es auch vorteilhaft sein, wenn bei einer Stillstandsbremsung mit alternierender Nutzung zweier Radbremsenpaare diese mit einem höheren Bremsdruck be­ aufschlagt werden, als demjenigen, der bei Pedalbetäti­ gung im Fahrbetrieb des Fahrzeuges der Sollwert-Vorgabe entspräche, wobei im Stillstands-Bremsbetrieb der von den Bremsdruck-Stellgliedern maximal entfaltbare Brems­ druck genutzt werden kann, oder auch, je nach Auslegung der elektronischen Steuereinheit, ein Druck, der dem doppelten Wert des sich aus der "Sollwert"-Vorgabe er­ gebenden Betrages entspricht, um praktisch dieselbe Bremswirkung zu erzielen, die der Fahrer sich durch die Bremsenbetätigung wünscht.

Eine bauliche Integration des Druckabsenkungs-Steuer­ ventils in die Pumpe der Druckstellglieder der jeweili­ gen Radbremsen ist auf einfache Weise dadurch möglich, daß dieses Ventil als Drehschieberventil ausgebildet ist, das einen mit dem Antriebsteil der Pumpe rotieren­ den Ventilkörper hat, der innerhalb eines kleinen Dreh­ winkelbereiches einen die Bremse mit deren Vorratskam­ mer verbindenden Strömungspfad freigibt.

Die diesbezüglich erforderliche Einstellbarkeit des Druckabsenkungs-Steuerventils auf seine Durchflußstel­ lung kann auf einfache Weise dadurch erzielt werden, daß mindestens eine Drehstellungsgeber-Anordnung vorge­ sehen ist, die ein für maximalen Betrag der negativen Überdeckung von Steuerkanten des Ventilkörpers und ge­ häuseseitigen Steuerkanten des Druckabsenkungsventils, der auch maximalem Querschnitt des die Bremse mit ihrer Vorratskammer verbindenden Strömungspfades entspricht, charakteristisches Ausgangssignal erzeugt, aus dessen konjuktiver Verknüpfung mit einem Antriebs-Steuersig­ nal für den Motor des Bremsdruck-Stellgliedes ein Sig­ nal zur Stillsetzung des Antriebsmotors in der der Druck­ abbaustellung des Ventils entsprechenden Drehstellung seines Rotors gewinnbar ist.

In Kombination hiermit kann die Bremsdruck-Haltefunk­ tion der Bremsanlage mittels des Druckabsenkungs-Steu­ erventils auf einfache Weise dadurch realisiert sein, daß eine weitere Drehstellungssensor-Anordnung vorgese­ hen ist, deren Ausgangssignal dafür charakteristisch ist, daß die Position des Ventilkörpers des zur Steue­ rung von Druckabsenkungsphasen vorgesehenen Ventils maximaler positiver Überlappung von Steuerkanten des Ventilkörpers und des Ventilgehäuses entspricht, mit der dichtest mögliche Absperrung der Radbremse gegen deren Vorratskammer verknüpft ist. Eine derartige An­ steuerung von Druckhalte- oder Druckabsenkungs-Funk­ tionsstellungen des hierzu verwendeten Steuerventils ist jedenfalls immer dann möglich, wenn der rotatori­ sche Antrieb des Antriebsteils der Pumpe des Brems­ druck-Stellgliedes selbsthemmend ist, wie in bevorzug­ ter Gestaltung der Bremsanlage vorgesehen.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Bremsanlage ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 ein elektrohydraulisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, mit den Radbrem­ sen einzeln zugeordneten elektrisch ansteuerba­ ren Hochdruckpumpen als Bremsdruck-Stellglieder und zu diesen hydraulisch parallel geschalteten Magnetventilen zur Steuerung von Bremsdruck- Absenkungsphasen;

Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Längsschnittdar­ stellung eines bei der Bremsanlage gemäß Fig. 1 als Sollwert-Vorgabe-Einrichtung für die Steue­ rung von Bremsdruck-Aufbau- und Bremsdruck-Ab­ bauphasen vorgesehenen Einkreis-Hauptzylinders, mit dem in einem Notbremsbetrieb die Vorrad­ bremsen des Fahrzeuges aktivierbar sind;

Fig. 3 eine vereinfachte Längsschnittdarstellung eines als Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter für die Vorderradbremsen der Bremsanlage gemäß Fig. 1 geeigneten Speicherelements definierten maxima­ len Aufnahmevolumens und

Fig. 4 ein bei der Bremsanlage gemäß Fig. 1 als Brems­ druck-Regelventil einsetzbares, mittels des An­ triebes der Hochdruckpumpen steuerbares Dreh­ schieber-Ventil mit elektronisch überwachbarer Schaltstellung in schematisch vereinfachter Schnittdarstellung.

Bei der in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichneten elektrohydraulischen Bremsanlage bildet jede Radbremse 11 bis 14 zusammen mit einem ihr individuell zugeordne­ ten elektrohydraulischen Bremsdruck-Stellglied 16 bis 19 einen "unabhängigen" Bremskreis I-IV, in denen, ge­ steuert durch eine elektronische Steuereinheit 20, Bremsdruck sowohl im Sinne eines vom Fahrer mittels ei­ ner Sollwert-Vorgabeeinrichtung 21 einsteuerbaren Fah­ rerwunsches nach Fahrzeugverzögerung und Veränderung derselben entfaltbar ist als auch eine von einer Mit­ wirkung des Fahrers unabhängige Aktivierung der Rad­ bremse(n) eines einzelnen, mehrerer oder sämtlicher Bremskreise I bis IV, z. B. zum Zweck einer Antriebs- Schlupf- oder Fahrdynamik-Regelung möglich ist, soweit solche Regelungsvorgänge einen Bremseneingriff erfor­ dern. Die elektronische Steuereinheit 20 wird nachfol­ gend anhand ihrer wesentlichen Funktionen erläutert werden, bei deren Kenntnis die Realisierung dieser Steuereinheit 20 einem einschlägig vorgebildeten Fach­ mann mit gängigen Mitteln der elektronischen Schaltungs­ technik möglich ist.

Um für die extreme Situation eines Ausfalls des elek­ trischen Bordnetzes die Möglichkeit einer Abbremsung des Fahrzeuges mit hinreichender Fahrzeugverzögerung zu gewährleisten, sind die Vorderradbremsen 11 und 12 auch zu einem unabhängig von einer elektronischen Ansteue­ rung ihrer elektrohydraulischen Bremsdruck-Stellglieder 16 und 17 mittels eines über ein Bremspedal 22 betätig­ baren Hauptzylinders 23 aktivierbaren Notbremskreis V zusammengefaßt. Der Hauptzylinder 23 ist auch als Funk­ tionselement der Sollwert-Vorgabeeinrichtung 21 ausge­ nutzt.

Er ist, wie im einzelnen der Detaildarstellung der Fig. 2 entnehmbar ist, als statischer Einkreis-Hauptzylinder ausgebildet, der nur einen den beiden Vorderradbremsen 11 und 12 gemeinsam zugeordneten Druckausgang 24 hat, der über je ein Umschaltventil 26 und 27 zum einen an einen Druckversorgungseingang 28 des Bremsdruck-Stell­ gliedes 16 der linken Vorderradbremse 11 und zum ande­ ren an einen Druckversorgungseingang 29 des Bremsdruck- Stellgliedes 17 der rechten Vorderradbremse 12 ange­ schlossen ist, die über Radbremsleitungen 31 direkt an die lediglich schematisch angedeuteten Radbremszylinder 32 der jeweiligen Vorderradbremse 11 bzw. 12 angeschlos­ sen sind.

Die Umschaltventile 26 und 27 sind beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel als 2/2-Wege-Magnetven­ tile ausgebildet, die durch Ausgangssignale der elek­ tronischen Steuereinheit 20 einzeln oder gemeinsam an­ steuerbar sind. Ihre im stromlosen Zustand ihrer Steu­ ermagnete 33 eingenommene Grundstellung 0 ist eine Durchflußstellung, in der der Druckausgang 24 des Hauptzylinders 23 mit dem Druckversorgungseingang 28 bzw. 29 des Bremsdruck-Stellgliedes 16 bzw. 17 der je­ weiligen Vorderradbremse 11 bzw. 12 kommunizierend ver­ bunden ist. Ihre bei Erregung ihrer Steuermagnete 33 mit je einem Ausgangssignal der elektronischen Steuer­ einheit 20 eingenommene erregte Stellung I ist eine Sperrstellung, in der das Bremsdruck-Stellglied 16 bzw. 17 der jeweiligen Vorderradbremse 11 bzw. 12 gegen den Druckausgang 24 des Hauptzylinders 23 abgesperrt ist.

Die Bremsdruck-Stellglieder 16 und 17 der Vorderrad­ bremsen 11 und 12 sind identisch ausgebildet, so daß die Erläuterung ihres Aufbaus, gemäß der Darstellung der Fig. 1 auf diejenige des Bremsdruck-Stellgliedes 17 beschränkt werden kann, das der rechten Vorderradbremse 12 zugeordnet ist.

Das Bremsdruck-Stellglied 17 umfaßt eine mittels eines über die elektronische Steuereinheit 20 gesteuerten Elektromotors 34 antreibbare Hochdruckpumpe 36, deren Druckausgang 37 an die Bremszange der als Scheibenbrem­ se vorausgesetzten Radbremse 12 angeschlossen ist, eine auf ein definiert begrenztes Aufnahmevolumen ausgelegte Bremsflüssigkeits-Vorratskammer 38, deren Versorgungs­ anschluß 39 mit dem Zulaufanschluß 41 der Hochdruckpum­ pe 36 verbunden ist, sowie ein zu der Hochdruckpumpe 36 hydraulisch parallel geschaltetes Bremsdruck-Regelven­ til 42, über das in Druckabsenkungsphasen einer Brem­ sung Bremsflüssigkeit aus der Radbremse 12 in die Bremsflüssigkeits-Vorratskammer 38 abströmen kann.

Die Hochdruckpumpe 36 ist als eine Pumpe gängigen Typs mit verstellbarer Fördermenge, z. B. als Schrägscheiben- Axialkolbenpumpe oder als Schrägachsenpumpe vorausge­ setzt, an deren lediglich schematisch durch einen Pfeil 43 dargestelltem Verstellorgan ein insgesamt mit 44 be­ zeichneter Stellantrieb angreift, der eine selbsttätige Regelung der Fördermenge der Pumpe 36 dahingehend ver­ mittelt, daß deren Fördermenge mit zunehmendem Ausgangs­ druck der Pumpe abnimmt und bei einem Ausgangsdruck, der einem Höchstwert des erreichbaren Bremsdruckes ent­ spricht, den Wert 0 erreicht. Ein derartiger Stellan­ trieb 44 ist, wie in der Fig. 1 schematisch dargestellt, mittels einer vorgespannten Druckfeder 46, z. B. einer Feder mit einstellbarer Vorspannung, die das Fördermen­ gen-Verstellorgan 43 der Pumpe 36 in dessen maximaler Fördermenge zugeordnete Funktionsstellung drängt, sowie mittels eines ebenfalls an dem Verstellorgan angreifen­ den Stellzylinders 47 realisierbar, der mit dem Aus­ gangsdruck der Pumpe als Antriebsdruck beaufschlagt ist und das Verstellorgan 43 der Pumpe gegen die zunehmende Rückstellkraft der Druckfeder 46 im Sinne einer Redu­ zierung der Fördermenge der Pumpe verstellt. Bei dem dargestellten, zur Erläuterung gewählten Ausführungs­ beispiel ist zwischen den Druckausgang 37 der Pumpe und die Radbremse 12 ein Ausgangs-Rückschlagventil 48 ge­ schaltet, das ein Zurückströmen von Bremsflüssigkeit aus der Radbremse über die Pumpe in die Bremsflüssig­ keits-Vorratskammer 38 verhindert.

Die Hochdruckpumpe 36 und ihr Antriebsmotor 34 sind da­ hingehend ausgelegt und aufeinander abgestimmt, daß der Höchstwert des Bremsdruckes von z. B. 200 bar innerhalb einer Sekunde aufgebaut werden kann und hierfür etwa fünfzig 360°-Drehungen des Motors erforderlich sind, wobei davon ausgegangen ist, daß die Pumpe 36, solange sie gegen einen nur geringen Druck fördern muß, ein Fördervolumen von etwa 0,2 cm³ pro Motorumdrehung hat und dieses mit zunehmendem Druck etwa linear abnimmt.

Das Bremsdruck-Regelventil 42 ist als 2/2-Wege-Magnet­ ventil ausgebildet, das als Grundstellung 0 eine Durch­ flußstellung hat, in der der Versorgungsanschluß 39 der Bremsflüssigkeits-Vorratskammer 38 mit der Radbremslei­ tung 31 verbunden ist und bei Erregung seines Steuer­ magneten 49 mit einem Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit 20 in seine Sperrstellung I übergeht, die Bremsdruckaufbau- sowie Bremsdruck-Haltephasen einer elektronisch gesteuerten Bremsung zugeordnet ist.

Die Bremsflüssigkeits-Vorratskammer 38 der Bremsdruck- Stellglieder 16 und 17 der als Notbremskreis V betreib­ baren Vorderradbremsen 11 und 12 sind durch die Spei­ cherkammern von Flüssigkeitsspeichern 51 gebildet, die auf ein begrenztes Aufnahmevolumen ausgelegt sind, das etwa dem 2- bis 3fachen des Volumens derjenigen Brems­ flüssigkeitsmenge entspricht, die in eine Vorderrad­ bremse 11 bzw. 12 hineinverdrängt werden muß, um in dieser den entsprechend der Auslegung der Bremsanlage 10 maximalen Bremsdruck aufzubauen.

In der zur Erläuterung der Funktion dieser Bremsflüs­ sigkeits-Speicher 51 gewählten, speziellen Gestaltung eines solchen gemäß Fig. 3, hat der Flüssigkeitsspei­ cher 51 ein flach-topfförmiges, zylindrisches Gehäuse 52, in dem ein Kolben 53 druckdicht axial verschiebbar angeordnet ist. Dieser Kolben wird durch eine zentral angeordnete Rückstellfeder 54, die sich am Boden 56 des Speichergehäuses 52 abstützt, in eine "obere", durch Anlage an einem ringförmigen, gehäusefesten Anschlag 57 markierte Endstellung gedrängt, die maximalem Aufnahme­ volumen des Speichers 51 entspricht. Die Vorspannung der Rückstellfeder ist gering, jedoch in jeder Position des Kolbens 53 noch ausreichend, um die durch eine hochdruckfeste Ringdichtung 58 bedingte Reibung über­ winden zu können. Die Federrate der Rückstellfeder 54 ist ebenfalls gering und dahingehend bemessen, daß die von der Feder 54 in der minimalem Volumen der Vorrats­ kammer 38 entsprechenden Position des Kolbens 53, die gestrichelt angedeutet ist, entfaltete Rückstellkraft nur einem kleinen Bruchteil von etwa 1/10 bis 1/5 der­ jenigen Kraft entspricht, die sich aus der mit dem atmosphärischen Umgebungsdruck multiplizierten wirksa­ men Querschnittsfläche F ergibt, mit der der Kolben ei­ nerseits - von außen - dem atmosphärischen Umgebungs­ druck ausgesetzt ist. Dadurch wird erreicht, daß der Binnendruck in der Speicherkammer 38, die vollständig mit Bremsflüssigkeit verfüllt ist, nicht unter einen Wert von mindestens 0,8 bar absinken kann, bei dem ein zuverlässiges Arbeiten der Hochdruckpumpe 36 gewährlei­ stet ist, und es wird auch vermieden, daß sich in der Speicherkammer 38 Blasen bilden können, die zu einer Verringerung der im elektrisch gesteuerten Bremsbetrieb nutzbaren Bremsflüssigkeitsmenge führen könnten, die in diesem Betrieb ausschließlich dem Speicher 51 entnehm­ bar sein muß. Der Kolben 53 ist mit einer Entlüftungs­ bohrung 61 versehen, die druckdicht verschließbar ist.

Die für die Hinterradbremsen vorgesehenen Bremsdruck- Stellglieder 18 und 19 unterscheiden sich von den Bremsdruck-Stellgliedern 16 und 17 der Vorderradbremsen lediglich dadurch, daß anstelle der Flüssigkeitsspei­ cher 51 "normale" permanent unter dem atmosphärischen Umgebungsdruck stehende Bremsflüssigkeits-Vorratsbehäl­ ter 38′ vorgesehen sind, die einen beliebigen Brems­ flüssigkeits-Vorrat enthalten können, der in üblicher Dimensionierung der Vorratsbehälter 38′ etwa dem drei- bis fünffachen der maximalen Schluckmenge der Hinter­ radbremsen 13 und 14 entspricht. Entsprechendes gilt sinngemäß für den Vorratsbehälter 62 des Hauptzylinders 23 der Sollwert-Vorgabeeinrichtung 21, die im normalen, mittels der Steuereinheit 20 gesteuerten Bremsbetrieb Bremsdruck-Sollwertsignale erzeugt, die nach Pegel und/oder Frequenz ein Maß für die Fahrzeugverzögerung sind, die dem diesbezüglichen momentanen Fahrerwunsch entsprechen und, im Notbremsbetrieb, als Bremsgerät ar­ beitet, in dessen Ausgangsdruckraum 63 (Fig. 2) durch pedalgesteuerte Verschiebung eines diesen Ausgangsdruck­ raum 63 axial beweglich begrenzenden Hauptzylinderkol­ bens 64 der in die Vorderradbremsen 11 und 12 einkop­ pelbare Bremsdruck aufbaubar ist.

Der Hauptzylinderkolben 64 ist in seiner in der Fig. 2 dargestellten, dem nicht betätigten Zustand der Brems­ anlage entsprechenden Grundstellung durch eine inner­ halb des Ausgangsdruckraumes 63 angeordnete Rückstell­ feder 66 in Anlage mit der kolbenseitigen schmalen Ringstirnfläche 67 eines dünnwandigen Stützrohres 68 gedrängt, das axial verschiebefest und auf nicht darge­ stellte Weise drehfest in die zum Bremspedal 22 hin of­ fene langgestreckte Gehäusebohrung 69 des Hauptzylinder­ gehäuses 71 eingesetzt ist und mit seiner Ringstirnflä­ che 67 den die Grundstellung des Hauptzylinderkolbens 64 markierenden Anschlag bildet. Das Stützrohr 68 ist an seinem pedalseitigen Endabschnitt mittels einer Ringdichtung 72 gegen das Gehäuse 71 des Hauptzylinders 23 abgedichtet.

In dem Stützrohr 68 ist axial geführt verschiebbar ein Betätigungskolben 73 angeordnet, der über eine an ihm angreifende Druckstange 74 durch Schwenkbetätigung des Pedals 22 axial verschiebbar ist. Der Betätigungskolben 73 ist mittels einer kolbenfesten Ringdichtung 76 gegen das Stützrohr 68 abgedichtet.

In der dargestellten, größtem axialem Abstand S des Be­ tätigungskolbens 73 von dem Hauptzylinderkolben 64 ent­ sprechenden Grundstellung des Betätigungskolbens 73 ist dieser durch eine schwach vorgespannte Druck-Wendelfe­ der 77 in Anlage mit einem als Sprengring, der in den pedalseitigen Endabschnitt der Zylinderbohrung 69 fest eingesetzt ist, ausgebildeten Anschlag 78 gehalten, wo­ durch die dem nicht betätigten Zustand des Hauptzylin­ ders 23 zugeordnete Grundstellung des Betätigungskol­ bens 73 markiert ist. Die Vorspannung der in dem Aus­ gangsdruckraum 63 angeordneten Rückstellfeder 66 ist etwas größer als diejenige der in dem sich zwischen dem Hauptzylinderkolben 64 erstreckenden Raum 79 angeordne­ ten Druck-Wendelfeder 77, damit beide Kolben 64 und 73 im nicht betätigten Zustand des Hauptzylinders 23 die dargestellte Position einnehmen.

Der sich zwischen dem Hauptzylinderkolben 64 und dem Betätigungskolben 73 erstreckende Raum 79 steht über eine Öffnung 81 des Stützrohres 68 in permanent-kommu­ nizierender Verbindung mit einer Nachlaufbohrung 82 des Zylindergehäuses 71 und damit in kommunizierender Ver­ bindung mit dem Vorratsbehälter 62 des Hauptzylinders 23 und in der dargestellten Grundstellung des Hauptzy­ linderkolbens 64 auch über eine als Schnüffelbohrung 83 dargestellte Ausgleichsbohrung mit dem Ausgangsdruck­ raum 63 des Hauptzylinders 23. Die kommunizierende Ver­ bindung des Ausgangsdruckraumes 63 mit dem Vorratsbe­ hälter 62 des Hauptzylinders 23 wird nach einem kurzen Hub des Hauptzylinderkolbens 64, den dieser am Beginn einer Bremsung ausführt, abgesperrt.

Der axiale Abstand S, den der Hauptzylinderkolben 64 und der Betätigungskolben 73 in deren jeweiliger Grund­ stellung voneinander einnehmen, ist zweckmäßigerweise etwas größer gewählt als der Hub, den der Betätigungs­ kolben 73 auf den Hauptzylinderkolben 64 zu gerichtet ausführen muß, um einen maximalen Bremsdruck einzusteu­ ern.

Die Sollwert-Vorgabeeinrichtung 21 ist mit mindestens einem Sensor 84, 85, 86 oder 87 versehen, der ein der elektronischen Steuereinheit 20 zugeleitetes, elektri­ sches Ausgangssignal erzeugt, das ein Maß für die Fahr­ zeugverzögerung ist, die der Fahrer durch Betätigung des Bremspedals 22 anzusteuern wünscht. Diesbezüglich geeignete Sensoren können als "lineares" Wegemeßsystem 84 ausgebildet sein, dessen Ausgangssignal monoton mit dem Verschiebeweg eines in seiner Längsrichtung geführt verschiebbaren Tasters 88 variiert, der in der darge­ stellten Weise gleitend am Bremspedal 22 abgestützt ist, oder als Winkelstellungs(ϕ)-Geber 85, z. B. als Drehpotentiometer, dessen Ausgangssignal in eindeutiger Weise mit der Winkelstellung des Bremspedals 22 ver­ knüpft ist, oder als Druckgeber 86, dessen Ausgangssig­ nal ein Maß für den im Ausgangsdruckraum 63 des Ein­ kreis-Hauptzylinders 23 herrschenden Druck ist, oder auch als Kraftgeber 87, dessen Ausgangssignal ein Maß für die Kraft ist, mit der der Fahrer das Bremspedal 22 betätigt und dieses gegen die Rückstellkraft der als Wegsimulator wirkenden Druckwendelfeder 77, die an dem Betätigungskolben 73 angreift, schwenkt.

Das Fahrzeug ist mit den Fahrzeugrädern einzeln zuge­ ordneten Raddrehzahlsensoren 89 (Fig. 1) ausgerüstet, die elektrische Ausgangssignale erzeugen, die nach Pe­ gel und/oder Frequenz ein Maß für die Radumfangsge­ schwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugrades sind. Die Ausgangssignale dieser Raddrehzahlsensoren 89 sind der elektronischen Steuereinheit 20 an separaten Eingängen als Informationseingabesignale zugeleitet, aus deren - zeitlich - differenzierender Verarbeitung die elek­ tronische Steuereinheit 20 auch die Information über das Verzögerungsverhalten der Fahrzeugräder bei einer Bremsung gewinnt.

Zusätzlich oder alternativ zu solchen Raddrehzahlsenso­ ren 89 können auch den Fahrzeugrädern einzeln zugeord­ nete Bremsdrucksensoren 91 vorgesehen sein, deren elek­ trische Ausgangssignale ein Maß für die in den Rad­ bremszylindern 32 der jeweiligen Radbremsen 11 bis 14 herrschenden Bremsdrücke sind und der elektronischen Steuereinheit 20 an separaten Informationseingängen zu­ geleitet sind.

Die Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 89 und/oder der Bremsdrucksensoren 91 beinhalten - grundsätzlich - die Information über die Istwerte der jeweiligen Rad­ verzögerungen und sind daher für einen Vergleich mit dem Sollwert der Fahrzeugverzögerung geeignet, den der Fahrer durch die Betätigung der Sollwert-Vorgabeeinrich­ tung 21 einsteuert, so daß sich aus einem solchen Soll- Istwert-Vergleich Ansteuersignale für die elektrischen Antriebsmotore 34 der Pumpen 36 gewinnen lassen, die im Sinne einer Nachlaufregelung eine schnelle Angleichung von Soll- und Istwert der Rad- bzw. Fahrzeugverzögerung ermöglichen.

Die insoweit hinsichtlich ihres Aufbaus und funktionel­ ler Eigenschaften ihrer einzelnen Komponenten erläutern­ de Bremsanlage 10 ist in ihrem normalen, elektrisch ge­ steuerten Betriebsmodus wie folgt betreibbar:
Sobald der Fahrer mittels des Bremspedals 22 die Soll­ wert-Vorgabeeinrichtung 21 betätigt, was die elektroni­ sche Steuereinheit 20 am Auftreten eines Sollwertsig­ nals eines oder mehrerer der Sensoren 84 bis 87 und/oder am Auftreten eines Ausgangssignals des üblichen Brems­ lichtschalters 92 erkennt, so werden die den Vorderrad­ bremsen 11 und 12 zugeordneten Umschaltventile 26 und 27 in ihre Sperrstellungen I umgeschaltet und hierdurch die elektrohydraulischen Stellglieder 16 und 17 der Vorderradbremsen 11 und 12 gegen den Hauptzylinder 23 abgesperrt. Gleichzeitig oder geringfügig verzögert hiergegen werden auch die Bremsdruck-Regelventile 42 der elektrohydraulischen Bremsdruck-Stellglieder 16 bis 19 in ihre Sperrstellungen 1 umgeschaltet und die Elek­ tromotore 34 der Pumpen 36 angesteuert, die dadurch in den Bremsdruck-Aufbaubetrieb gelangen. Aus einer zeit­ lich differenzierenden Verarbeitung der Ausgangssignale der Raddrehzahlsensoren 89 sowie aus einer vergleichen­ den Verarbeitung derselben erkennt die elektronische Steuereinheit, wann Übereinstimmung der aus den Radver­ zögerungen erfaßbaren Fahrzeugverzögerung mit dem vom Fahrer eingesteuerten Sollwert vorliegt, selbstver­ ständlich unter Berücksichtigung eines aus den Aus­ gangssignalen der Raddrehzahlsensoren 89 ebenfalls er­ faßbaren Bremsschlupfes und unterbricht die Ansteuerung der Pumpenantriebe 34, sobald die Istwerte der Radver­ zögerungen einen mit dem eingesteuerten Sollwert der Fahrzeugverzögerung korrelierten Wert haben. Hierbei werden die Bremsdruck-Stellglieder 16 bis 19 so ange­ steuert, daß die Radverzögerungen der Vorderräder den­ selben Betrag haben und die Radverzögerungen der Hin­ terräder ebenfalls denselben Betrag haben, wobei der Betrag b_V der Vorderradverzögerung und der Betrag b_H der Hinterradverzögerung unterschiedlich sein können.

Beispielsweise kann es im Teilbremsbereich bei relativ niedrigen Fahrzeugverzögerungen zweckmäßig sein, die Hinterradbremsen 13 und 14 relativ stärker an der Brems­ kraftentfaltung zu beteiligen als im Vollbremsbereich, um die Vorderradbremsen 11 und 12, die im Vollbremsbe­ reich wegen der sich ergebenden dynamischen Achslast­ verlagerung den überwiegenden Beitrag zur Bremskraft­ entfaltung leisten müssen, zu schonen und insgesamt ei­ nen gleichmäßigeren Bremsenverschleiß zu erreichen.

Die elektronische Steuereinheit 20 kann auch mit der Fähigkeit realisiert sein, in einem überwiegenden Be­ reich der möglichen Fahrzeugverzögerungen die Brems­ druck-Stellglieder 16 bis 19 so zu steuern, daß sich gleiche Werte der Radverzögerungen an den Vorderrad­ bremsen aus den Hinterradbremsen ergeben, was im Prin­ zip gleicher Kraftschlußausnutzung an sämtlichen Fahr­ zeugrädern und insoweit der idealen Bremskraftvertei­ lung entspricht.

Sobald aus den Ausgangssignalen der Raddrehzahlsensoren 89 erkennbar ist, daß der Istwert der Fahrzeugverzöge­ rung dem eingesteuerten Sollwert entspricht, wird der Förderbetrieb der Pumpen 36 unterbrochen.

Ein Bremsdruckabbau, der, wenn der Fahrer das Bremspe­ dal 22 im Sinne einer Erniedrigung des Sollwertes der Fahrzeugverzögerung teilweise oder zum Zweck einer Be­ endigung der Bremsung vollständig zurücknimmt, wobei der Bremsdruck an sämtlichen Radbremsen 11 bis 14 er­ niedrigt wird, oder zum Zweck einer Antiblockier-Rege­ lung, die z. B. nur auf eine Radbremse wirken soll, er­ folgt durch Umschalten der Bremsdruck-Regelventile 42 in deren offene Grundstellung 0, so daß Bremsflüssig­ keit aus den Radbremszylindern 32 austreten und im Fal­ le der Vorderradbremsen in die Vorratskammern 38 be­ grenzten Aufnahmevolumens, im Falle der Hinterradbrem­ sen 13 und 14 in die diesen einzeln zugeordneten Vor­ ratsbehälter 38′ abströmen kann. Die Änderungsrate des Bremsdruckes kann hierbei durch eine impulsgesteuerte zeitweise Zurückschaltung der Bremsdruck-Regelventile in deren Sperrstellung I in weiten Grenzen variiert werden.

Eine im Verlauf einer elektrisch gesteuerten Bremsung erforderlich werdende Antiblockier-Regelung ist mittels der Bremsdruck-Stellglieder 16 bis 19, die voneinander unabhängig ansteuerbar sind unter Ausnutzung der die Information über das dynamische Verhalten der Fahrzeug­ räder beinhaltenden Ausgangssignale der Raddrehzahlsen­ soren 89 nach denselben Kriterien und Algorithmen mög­ lich wie aus der Technik der Antiblockier-Regelungssy­ steme allgemein bekannt. Wegen der individuellen An­ steuerbarkeit der den Fahrzeugrädern einzeln zugeordne­ ten Bremsdruck-Stellglieder 16 bis 19 sind mit der Bremsanlage 10 auch die Funktionen einer Fahrdynamik- Regelung, die z. B. das Aktivieren nur einer Radbremse erfordern kann, sowie einer elektronisch gesteuerten Bremskraftverteilung darstellbar, die die Einkopplung unterschiedlicher Bremsdrücke in die Vorderradbremsen 11 und 12 und die Hinterradbremsen 13 und 14 erfordern kann. Hierbei ist es insbesondere für die letztgenannte Steuerungsart zweckmäßig, wenn die den Radbremsen 11 bis 14 einzeln zugeordneten Drucksensoren 91 vorgesehen sind, deren Ausgangssignale eine genaue Erfassung der an den Vorderradbremsen 11 und 12, einerseits und den Hinterradbremsen 13 und 14, andererseits, herrschenden Drücke ermöglichen.

Bei einem Ausfall des elektrischen Bordnetzes fallen die Umschaltventile 26 und 27 und auch die Bremsdruck- Regelventile 42 in ihre Grundstellung 0 - ihre jeweili­ gen Durchflußstellungen - zurück, wodurch zwar die Hin­ terradbremsen 13 und 14 drucklos werden, die Vorderrad­ bremsen 11 und 12 jedoch durch Betätigung des Hauptzy­ linders 23 mittels des Bremspedals 22 mit Bremsdruck beaufschlagbar sind. Zwar tritt hierbei eine Pedalweg­ verlängerung ein, da nunmehr nicht nur der Betätigungs­ kolben 73 sondern auch der Hauptzylinderkolben 64 eine Verschiebung erfährt, was jedoch zugunsten des Sicher­ heitsgewinns hinnehmbar ist.

Zur Erläuterung einer konstruktiv einfachen Realisie­ rung von Bremsdruck-Regelventilen 42, die zumindest bei den Hinterradbremsen 13 und 14, die für die Notbrems­ funktion nicht mit herangezogen werden, möglich ist, sei abschließend auf die schematische Darstellung der Fig. 4 verwiesen. Das hier dargestellte Bremsdruck-Re­ gelventil 42′ ist als Drehschieberventil ausgebildet, dessen Ventilkörper 93 von dem Antriebsmotor 34 mit an­ getrieben ist und innerhalb einer 360°-Umdrehung nur innerhalb eines kleinen Winkelbereiches α in eine Po­ sition gelangt, in der die angeschlossene Radbremse zum Vorratsbehälter 38′ hin druckentlastet ist. Diese Funk­ tionsstellung ist in der Fig. 4 dargestellt. In allen anderen azimutalen Positionen des Ventilkörpers 39 außerhalb dieses kleinen Winkelbereiches α ist das Ventil sperrend, mit besonders guter Dichtheit in der der Durchfluß-Funktionsstellung diametral gegenüberlie­ genden Sperrstellung, die gestrichelt eingezeichnet ist. Mittels einer Positions-Sensoranordnung 94 ist er­ faßbar, ob sich der Ventilkörper 93 in der Durchfluß­ stellung des Ventils 42′ oder in der Sperrstellung be­ findet und das hierfür jeweils charakteristische Aus­ gangssignal der Positionsgeberanordnung 94 zur Still­ setzung des elektrischen Antriebsmotors 34 der jeweili­ gen Bremsdruck-Stelleinrichtung 18 oder 19 ausnutzbar. Zwar wird durch ein solches Ventil 42′, das mit jeder Umdrehung des Motors 34 eine kurzzeitige Tankverbindung des Radbremszylinders 32 mit dem Vorratsbehälter 38′ vermittelt, die Förderleistung der mittels desselben Motors 34 angetriebenen Pumpe 36 etwas verringert, je­ doch läßt sich durch eine geringe azimutale Öffnungs­ weite des Durchflußkanals 96 des Ventilkörpers 93 ohne weiteres erreichen, daß eine durch die periodische Ver­ bindung der Bremse mit dem Vorratsbehälter bedingte Re­ duzierung der Förderleistung innerhalb hinnehmbarer Grenzen bleibt.

Die zur Überwachung der Durchflußstellung und der Sperrstellung des Drehschieberventils 43′ vorgesehene Positions-Sensor-Anordnung 94 umfaßt bei dem zur Erläu­ terung gewählten, speziellen Ausführungsbeispiel eine mit dem Ventilkörper 93 bzw. der Welle des Antriebsmo­ tors drehfest verbundene, außerhalb des Ventilgehäuses 97 angeordnete Flügelscheibe 98 mit kreisscheibenförmi­ gem Grundkörper, von dessen Rand zwei einander diame­ tral gegenüber angeordnete Sektorflügel 99 und 101 ra­ dial abstehen, deren auf die Drehachse 102 des Ventil­ körpers 93 bezogene azimutale Ausdehnung etwas kleiner ist als der Winkelbereich α, innerhalb dessen über das Drehschieberventil 42′ eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Radbremszylinder 32 der angeschlossenen Radbremse und dem Vorratsbehälter 38′ mit unterschied­ lichem Betrag des freigegebenen Durchflußquerschnitts bestehen kann. Die Positions-Geber-Anordnung 94 umfaßt beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel ins­ gesamt vier gehäusefest angeordnete Detektorelemente 94₁, 94₂, 94₃, 94₄, deren radiale Abstände R₁ und R₂ von der Drehachse 102 der Flügelscheibe 98 paarweise verschie­ den und größer als der Radius R des kreisscheibenförmi­ gen Grundkörpers 103 der Flügelscheibe 98 sind. Die Sensorelemente 94₁ bis 94₄, die zum Zweck der Erläute­ rung als berührungslos arbeitende, z. B. induktive Nähe­ rungsschalter ausgebildet sind, sind so angeordnet, daß die radial äußeren Sensorelemente 94₁ und 94₂ in eine überlappende Anordnung nur mit dem peripheren Bereich des Detektorflügels 99 gelangen können, der den größe­ ren Radius hat als der andere Detektorflügel 101, nicht jedoch mit diesem, während die radial inneren Sensor­ elemente 94₃ und 94₄ mit beiden Sektorflügeln 99 und 101 in überlappende Anordnung gelangen können, so daß die Ausgangssignalkombination der Detektoranordnung 94 in charakteristischer Weise verschieden ist, je nachdem welcher Sektorflügel 99 oder 101 sich in flächiger Überlappung mit vier oder nur zwei Sensorelementen be­ findet.

Beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel zeigt gleiches Ausgangssignal sämtlicher vier Sensor­ elemente 94₁ bis 94₄ an, daß das Ventil 42′ seine Of­ fenstellung einnimmt, während gleiches Ausgangssignal der radial inneren Sensorelemente 94₃ und 94₄ und hier­ von verschiedenes Ausgangssignal der radial äußeren Sensorelemente 94₁ und 94₂ anzeigt, daß das Ventil 42 sich in seiner gestrichelt angedeuteten Sperrstellung befindet.

Claims (15)

1. Elektrohydraulische Bremsanlage für ein Straßen­ fahrzeug, bei der jeder Radbremse ein durch Ansteu­ erung eines Elektromotors aktivierbares Bremsdruck- Stellglied zugeordnet ist, das zusammen mit der Radbremse einen Radbremskreis bildet, des weiteren mindestens ein vom Fahrer zur Vorgabe eines er­ wünschten Sollwertes der Verzögerung des Fahrzeuges betätigbarer elektronischer oder elektromechani­ scher Signalgeber vorgesehen ist, der ein mit der Kraft und/oder dem Hub, mit der/dem der Fahrer den Geber betätigt, monoton korreliertes elektrisches Ausgangssignal erzeugt und eine elektronische Steu­ ereinheit vorgesehen ist, die aus einer vergleichen­ den Verarbeitung der Sollwert-Vorgabesignale mit für die Fahrzeugverzögerung charakteristischen Ist­ wert-Signalen, die für eine rasche Angleichung des Istwertes an den angesteuerten Sollwert erforderli­ chen Stellsignale für die Bremsdruck-Stellglieder erzeugt, gekennzeichnet durch die folgenden Merk­ male:

• a) die Bremsdruck-Stellglieder (16 bis 19) umfassen je eine als Hubverdrängungsmaschine ausgebildete Kolbenpumpe (36) mit mindestens einem Kolben, der seine Füll- und Förderhübe in einer festen Phasenbeziehung zu einem mittels des Elektromo­ tors (34) rotatorisch antreibbaren Antriebsele­ ment der Pumpe (36) ausführt;
• b) die Fördermenge der Pumpe (36) pro Pumpzyklus ist in monotoner Korrelation mit dem in der je­ weiligen Radbremse (11 bis 14) herrschenden Druck gegenläufig zu diesem geregelt, derart, daß die Fördermenge abnimmt, wenn der Druck an­ steigt;
• c) das maximale Fördervolumen pro Pumpzyklus, der innerhalb einer Umdrehung des Antriebsteils er­ folgt, ist klein gegen diejenige Fördermenge Q_max, die zur Einkopplung des Höchstwertes des Bremsdruckes P_Bmax in die angeschlossene Radbrem­ se erforderlich ist und beträgt zwischen 1/20 und 1/100 dieser maximalen Fördermenge;
• d) jeder Radbremse (11 bis 14) ist ein eigener Bremsflüssigkeits-Aufnahmeraum (38; 38′) zuge­ ordnet, in den über eine elektrisch ansteuerbare Ventilanordnung (42; 42′) Bremsflüssigkeit do­ siert ablaßbar ist;
• e) die elektrisch ansteuerbare Ventilanordnung (42; 42′) sperrt bei Stillstand des Fahrzeuges und betätigtem Sollwertgeber (21) die Radbremsen (11 bis 14) gegen die zugeordneten Bremsflüssig­ keits-Aufnahmeräume (38; 38′) ab und vermittelt bei Reduzierung der Sollwert-Vorgabe das dosier­ te Abströmen von Bremsflüssigkeit aus den Rad­ bremsen (11 bis 14) in die Bremsflüssigkeits- Aufnahmeräume (38; 38′).

2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine vom Fahrer über einen Hauptzylinder (23) betätigbare Notbremseinrichtung (22, 23, 11, 12) vorgesehen ist.

3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Radbremsen, vorzugsweise die Vorder­ radbremsen (11, 12) zu einem mittels eines einkrei­ sigen Hauptzylinders (23) mit Druck beaufschlag­ baren Bremskreis zusammengefaßt sind, dessen Rad­ bremsen gegen den Hauptzylinder (23) absperrbar sind.

4. Bremsanlage nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder (23) mit einem Wegsensor (84; 85) versehen ist, dessen Ausgangssignal ein Maß für den Betätigungsweg des zur Hauptzylinderbetätigung vorgesehenen Bremspe­ dals (22) ist und als Sollwert-Vorgabesignal der elektronischen Steuereinheit (20) der Bremsanlage (10) zugeleitet ist.

5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine den Betätigungshub des Bremspedals (22) mit ausführende Druckstange des Hauptzylinders (23) axial an einem in dem Gehäuse des Hauptzylin­ ders (23) verschiebbar angeordneten Kolben (73) an­ greift, der eine flüssigkeitsdichte, axial bewegli­ che Begrenzung eines Nachlaufraumes (79) für den Ausgangsdruckraum des Hauptzylinders (23) bildet und über eine Kolbenfeder (77) an einem den Aus­ gangsdruckraum (63) des Hauptzylinders (23) axial beweglich begrenzenden Kolben (64) abgestützt ist.

6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bremsflüssigkeits- Aufnahmeräume (38) für die Radbremsen (11, 12) der Notbremseinrichtung (22, 23, 11, 12) durch je eine vollständig befüllbare Speicherkammer eines Brems­ flüssigkeits-Speichers (51) gebildet sind, deren Aufnahmevolumen mindestens dem Volumen derjenigen Bremsflüssigkeitsmenge entspricht, die in die je­ weilige Radbremse (11, 12) verdrängbar sein muß, um in dieser den maximal nutzbaren Bremsdruck zu er­ reichen und um dieses Volumen verringerbar ist, wo­ bei die maximalem Volumen der jeweiligen Speicher­ kammer entsprechende Konfiguration dem entspannten oder spannungsausgeglichenen Zustand eines feder­ elastischen Wand- oder Stützelements (54) des Bremsflüssigkeits-Speichers (51) entspricht, das einer Verkleinerung des Kammervolumens eine dazu proportionale Rückstellkraft entgegensetzt, die je­ doch kleiner als die aus einem Druckunterschied zwischen dem Umgebungsdruck und dem Binnendruck der Speicherkammer resultierende, im Sinn einer Ver­ kleinerung des Kammervolumens wirkende Kraft ist, und daß den allein durch elektrische Ansteuerung ihrer Bremsdruck-Stellglieder (18 und 19) aktivier­ baren Radbremsen (13 und 14) als Bremsflüssigkeits- Aufnahmeraum (38′) je ein eigener, auf Umgebungs­ druck gehaltener Bremsflüssigkeits-Vorratsbehälter zugeordnet ist.

7. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung von Bremsdruck-Abbauphasen vorgesehene elektrisch an­ steuerbare Ventilanordnung (42; 42′) den Radbremsen (11 bis 14) einzeln zugeordnete 2/2-Wege-Magnet- Ventile umfaßt, deren erregte Stellung ihre Sperr­ stellung ist und deren Grundstellung ihre Durch­ flußstellung ist, wobei diese Magnet-Ventile in ihrer Grundstellung eine direkte Verbindung der Radbremsen (11 bis 14) mit den diesen einzeln zuge­ ordneten Bremsflüssigkeits-Aufnahmeräumen (38; 38′) vermitteln.

8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuer­ einheit (20) der Bremsanlage (10) in Stillstands­ phasen des Fahrzeuges, während derer die Bremsanla­ ge betätigt ist, eine periodisch alternierende Ent­ aktivierung je zweier Radbremsen (11 bis 14) ver­ mittelt, wobei in Übergangsphasen kurzzeitig sämt­ liche Radbremsen (11 bis 14) aktiviert sind.

9. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektronische Steuereinheit (20) in Stillstandsphasen des Fahrzeuges die Pumpen (36) der nicht aktivierten Radbremsen (11 bis 14) inter­ vallweise ansteuernde Ausgangssignale erzeugt.

10. Bremsanlage nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß je eine Vorderrad- und je eine Hinterradbremse zu einem der alternierend be­ tätigbaren Radbremsenpaare zusammengefaßt sind.

11. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die alternierend betätig­ ten Radbremsen (11 bis 14) während einer Still­ standsphase des Fahrzeuges mit einem erhöhten Bremsdruck beaufschlagbar sind, dessen Betrag vor­ zugsweise etwa dem doppelten Wert des sich aus der Sollwert-Vorgabe ergebenden Betrages entspricht.

12. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektrisch ansteuer­ bare Ventilanordnung (42; 42′) in die Pumpe (36) des jeweiligen Bremsdruck-Stellgliedes (16 bis 19) in­ tegriert ist und als Drehschieber-Ventil ausgebil­ det ist, das einen mit dem Antriebsteil der Pumpe (36) rotierenden Ventilkörper (93) hat, der inner­ halb eines kleinen Drehwinkelbereiches einen die jeweilige Radbremse (11 bis 14) mit deren zugeord­ netem Bremsflüssigkeits-Aufnahmeraum (38; 38′) ver­ bindenden Strömungspfad freigibt.

13. Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens eine Drehstellungssensor-Anord­ nung (94₁, 94₂) vorgesehen ist, die ein für maxima­ len Betrag der negativen Überdeckung von Steuerkan­ ten des Ventilkörpers (93) und gehäuseseitigen Steuerkanten des Drehschieberventils, der auch ma­ ximalem Querschnitt des die Radbremse (11 bis 14) mit dem ihr zugeordneten Bremsflüssigkeits-Aufnah­ meraum (38; 38′) verbindenden Strömungspfades ent­ spricht, charakteristisches Ausgangssignal erzeugt, aus dessen konjunktiver Verknüpfung mit einem An­ triebs-Steuersignal für den Elektromotor (34) des Bremsdruck-Stellgliedes (16 bis 19) ein Signal zur Stillsetzung des Elektromotors (34) in der der Druckabbaustellung des Drehschieberventils entspre­ chenden Drehstellung seines Rotors gewinnbar ist.

14. Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß eine weitere Drehstellungssensor-Anordnung (94₃, 94₄) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal da­ für charakteristisch ist, daß die Position des Ven­ tilkörpers (93) des zur Steuerung von Druckabsen­ kungsphasen vorgesehenen Drehschieberventils maxi­ maler Überlappung von Steuerkanten des Ventilkör­ pers (93) und des Ventilgehäuses (97) entspricht, mit der dichtest-mögliche Absperrung der Radbremse gegen deren zugeordneten Bremsflüssigkeits-Aufnah­ meraum (38; 38′) verknüpft ist.

15. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der rotatorische Antrieb des Antriebsteils der Pumpen (36) der Bremsdruck- Stellglieder (16 bis 19) selbsthemmend ist.