DE1163695B

DE1163695B - Brake force regulator for hydraulically operated brakes of motor vehicles

Info

Publication number: DE1163695B
Application number: DED32766A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Van Winsen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1960-03-03
Filing date: 1960-03-03
Publication date: 1964-02-20
Also published as: GB936282A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B62dBoarding school Kl .: B62d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 63 c-53/07 German class: 63 c -53/07

1 163 695
D 32766 II / 63 c
3. März 1960
20. Februar 19641 163 695
D 32766 II / 63 c
March 3, 1960
February 20, 1964

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftregler für hydraulisch betätigte Bremsen von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit Luftfederung, welcher zur Bremskraftverteilung auf Vorder- und Hinterachse zwischen den vom Bremspedal betätigten Hauptbremszylinder und die Radbremszylinder einer Achse (insbesondere Vorderachse) eingeschaltet ist und einen Druckregelkolben, insbesondere Stufenkolben, umfaßt, der einerseits dem Druck im Bremssystem vor ihm und andererseits dem Druck im Bremssystem hinter ihm sowie einem vom Innendruck des Luftfederungssystems abhängigen Druck ausgesetzt ist und einen gesteuerten Durchlaß zwischen beiden Kolbenseiten aufweist, wobei das Steuerglied für den Durchlaß ebenfalls durch ein vom Innendruck des Luftfederungssystems abhängigen Druck beaufschlagt wird, derart, daß bei höherem Innendruck des Luftfederungssystems, also insbesondere bei größerer Fahrzeugbelastung, das Steuerglied erst bei einem höheren Druck im Hauptbremszylinder schließt.The invention relates to a brake force regulator for hydraulically actuated brakes of motor vehicles, in particular with air suspension, which distributes the braking force between the front and rear axles the master brake cylinder actuated by the brake pedal and the wheel brake cylinder of an axle (in particular Front axle) is switched on and comprises a pressure regulating piston, in particular a stepped piston, which on the one hand the pressure in the braking system in front of him and, on the other hand, the pressure in the braking system behind him as well is exposed to a pressure dependent on the internal pressure of the air suspension system and a controlled one Has passage between the two piston sides, the control member for the passage also through a pressure dependent on the internal pressure of the air suspension system is applied, such that at higher internal pressure of the air suspension system, i.e. especially when the vehicle is heavily loaded, the The control element only closes at a higher pressure in the master brake cylinder.

Bremskraftregler der vorstehenden Art sind an sich bereits vorgeschlagen worden und nicht Gegenstand der Erfindung. Mit ihnen wird die Verteilung der Bremskraft auf die Vorder- und Hinterachse geregelt. Die Änderung der Bremskraftverteilung auf die Vorder- und Hinterachse hat hierbei den Zweck, die Bremsverteilung der idealen Bremsdruckkurve anzupassen. Diese Kurve verlagert sich um so mehr nach der Seite der Hinterachse, je höher die Belastung des Fahrzeuges und damit im Falle einer Luftfederung der Innendruck der Luftfeder ist. Durch die auch vom Bremsdruck im Hauptbremszylinder abhängige Steuerung des Steuergliedes wurde versucht, den wechselnden Bedingungen bei verschiedenen Belastungen und den unterschiedlich gelegenen idealen Bremsdrackkurven Rechnung zu tragen.Brake force regulators of the above type have already been proposed per se and are not the subject matter the invention. They regulate the distribution of the braking force between the front and rear axles. The purpose of changing the braking force distribution on the front and rear axles is that Adapt the brake distribution to the ideal brake pressure curve. This curve shifts all the more the side of the rear axle, the higher the load on the vehicle and thus in the case of air suspension is the internal pressure of the air spring. Thanks to the control, which is also dependent on the brake pressure in the master brake cylinder of the control member was tried to the changing conditions with different loads and to take into account the differently located ideal braking draft curves.

Eine solche Anpassung, bei der der Bremskraftregler an einem bestimmten Umschaltpunkt auf eine andere Verteilung umgeschaltet wird und bei der der Umschaltpunkt bei vollbeladenem Fahrzeug anders als bei leerem Fahrzeug liegt, hat sich jedoch als unzureichend erwiesen. Die im Luftfederungssystem zur Verfügung stehenden Drücke reichen nicht aus, um eine Verschiebung des Umschaltpunktes bis auf den tatsächlich notwendigen Wert zu erreichen, der zur Anpassung an die tatsächliche Lage der idealen Bremsdruckkurve erforderlich ist. Die früher vorgeschlagene Anordnung kann infolgedessen den Umschaltpunkt nur für einen Beladungszustand des Fahrzeuges einigermaßen genau wählen.Such an adaptation, in which the brake force regulator at a certain switchover point to a other distribution is switched and in which the switching point is different when the vehicle is fully loaded than when the vehicle is empty, however, has proven to be insufficient. The in the air suspension system for The pressures available are not sufficient to shift the switchover point up to the actually necessary to achieve the value of adapting to the actual location of the ideal Brake pressure curve is required. As a result, the arrangement proposed earlier can become the switching point only select reasonably precisely for one load condition of the vehicle.

Die Erfindung hat die Beseitigung des vorstehenden Nachteiles zur Aufgabe. Sie löst diese dadurch,The invention aims to eliminate the above disadvantage. She solves this by

Bremskraftregler für hydraulisch betätigte
Bremsen von KraftfahrzeugenBrake force regulator for hydraulically operated
Braking of automobiles

Anmelder:Applicant:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Friedrieh van Winsen,
Kirchheim (Teck)Named as inventor:
Dipl.-Ing. Friedrieh van Winsen,
Kirchheim (Teck)

daß das Steuerglied für den die beiden Kolbenseiten des Druckregelkolbens verbindenden Durchlaß unter der Wirkung eines Steuerkolbens steht, der einerseits — entgegen dem Bremsdruck vor dem Druckregelkolben — von einem vom Innendruck des Luftfederungssystems abhängigen Druck und andererseits — in entgegengesetzter Richtung — von einem insbesondere konstanten Gegendruck beaufschlagt wird. that the control member for the passage connecting the two piston sides of the pressure regulating piston below the effect of a control piston is on the one hand - against the brake pressure in front of the pressure control piston - by one of the internal pressure of the air suspension system dependent pressure and on the other hand - in the opposite direction - is acted upon by a particularly constant counter pressure.

Dieser Gegendruck hat, wie eine Berechnung zeigt, die Wirkung, daß sich der Umschaltpunkt im Bremsdruckdiagramm weiter nach oben lagert, d. h., daß die Umschaltung sich erst bei einem höheren Bremsdruck im Bremsdruckzylinder vollzieht und dadurch die im Umschaltpunkt aneinander anschließenden Abschnitte der Bremsdruckkurve weitgehend der idealen Bremsdruckkurve genähert werden können, wobei eine sehr gute Anpassung an jeden Beladungszustand des Fahrzeuges, also sowohl an das höchste als auch an das niedrigste Gesamtgewicht des Fahrzeuges, ermöglicht wird.As a calculation shows, this counter pressure has the effect that the switchover point in the brake pressure diagram further upstairs, d. This means that the switchover only takes place at a higher brake pressure takes place in the brake pressure cylinder and thereby adjoining each other at the switchover point Sections of the brake pressure curve can largely be approximated to the ideal brake pressure curve, with a very good adaptation to every load condition of the vehicle, i.e. both to the highest as well as the lowest total weight of the vehicle.

Vorzugsweise ist auch ein den Luftfederdruck auf den Druckregelkolben übertragender Lastkolben wenigstens auf einer Teilfläche entgegen dem Luftfederdruck mit einem insbesondere konstanten Gegendruck beaufschlagt. Dieser Gegendruck kann in besonders einfacher Weise erfindungsgemäß aus dem Luftfederungssystem abgezweigt und durch ein Regelventil selbsttätig auf einem insbesondere konstanten, aber gegebenenfalls einstellbaren Wert gehalten werden. A load piston which transmits the air spring pressure to the pressure regulating piston is also preferred at least on a partial surface against the air spring pressure with an in particular constant counter pressure applied. According to the invention, this counter pressure can be obtained in a particularly simple manner from the Air suspension system branched off and automatically controlled by a control valve on an in particular constant, but possibly adjustable value can be kept.

Die Erfindung ist nicht unbedingt auf Kraftfahrzeuge mit Luftfederung beschränkt. Vielmehr kann die Änderung in der Verteilung des Bremsdruckes auf Vorder- und Hinterachse in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung auch durch ein anderes Druckmittelsystem gesteuert werden, sofern nur dieThe invention is not necessarily limited to motor vehicles with air suspension. Rather can the change in the distribution of the brake pressure on the front and rear axles as a function of the vehicle load can also be controlled by another pressure medium system, provided that only the

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Umschaltung unter dem Einfluß entsprechender Drücke und unter Erzeugung einer entsprechenden, insbesondere konstanten Gegenkraft erfolgt.Switching under the influence of corresponding pressures and generating a corresponding, in particular constant counterforce takes place.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.Further features of the invention are characterized in the patent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Diagramm der Bremskraftverteilung undF i g. 1 shows a diagram of the braking force distribution and

F i g. 2 den Bremskraftregler im Schnitt sowie ein Schema seiner Einschaltung in den Bremskreislauf.F i g. 2 the brake force regulator in section and a diagram of its activation in the brake circuit.

F i g. 1 zeigt die Bremskraftverteilung an Hand des Bremsdruckes 10 an der Hinterachse und des Bremsdruckes 11 an der Vorderachse. Die ideale Bremskraftverteilung wird durch die strichpunktierte Kurve 12 für den Fall des leeren und durch die strichpunktierte Kurve 13 für den Fall des voll beladenen Fahrzeuges dargestellt. Diese beiden idealen Kurven werden durch die voll ausgezogenen, im Bremskraftregler tatsächlich erreichten Kurven 12' bzw. 13' angenähert erreicht. Beide Annäherungskurven 12' und 13' verlaufen zuerst unter einem Winkel von 45°' bis zu den Umschaltpunkten 14 bzw. 14'. Diese beiden Umschaltpunkte 14 und 14' müssen durch den Bremskraftregler um einen ausreichenden Betrag auseinandergelegt werden, damit die Kurve 13' tatsächlich sich der idealen Kurve 13 annähern kann.F i g. 1 shows the brake force distribution based on the brake pressure 10 on the rear axle and the brake pressure 11 on the front axle. The ideal braking force distribution is indicated by the dash-dotted curve 12 for the case of the empty and the dash-dotted curve 13 for the case of the fully loaded vehicle shown. These two ideal curves are made possible by the fully extended ones in the brake force regulator curves 12 'and 13' actually reached are approximated. Both approach curves 12 'and 13' run first at an angle of 45 ° 'to the switchover points 14 and 14'. These two switching points 14 and 14 'must be separated by a sufficient amount by the brake force regulator so that the curve 13 'can actually approach the ideal curve 13.

Nach F i g. 2 besteht der Bremskraftregler aus einem zwei- oder mehrteiligen Gehäuse 20, welches durch einen Deckel 21 verschlossen ist. An diesem Gehäuse 20 ist ein weiteres Gehäuse 22 mit zugehörigem Deckel 23 angesetzt, welches einen größeren Durchmesser aufweist als das Gehäuse 20. In beiden Gehäusen ist ein Lastkolben 24 angeordnet. Dieser wird durch einen Kolbenteil 25 gebildet, der im Durchmesser dem großen Gehäuse 22 entspricht und einen kolbenartigen Ansatz 26 vom Durchmesser des engeren Gehäuses 20 aufweist. Im Gehäuse 20 ist ferner ein Kolbenteil 27 mit einem Ringansatz 28 von etwas größerem Durchmesser angeordnet. Diese beiden Teile bilden den Druckregelkolben.According to FIG. 2, the brake force regulator consists of a two-part or multi-part housing 20, which is closed by a cover 21. On this housing 20 is a further housing 22 with associated Cover 23 attached, which has a larger diameter than the housing 20. In both Housing a load piston 24 is arranged. This is formed by a piston part 25 which is in the Diameter corresponds to the large housing 22 and a piston-like projection 26 from the diameter of the has narrower housing 20. In the housing 20 there is also a piston part 27 with an annular shoulder 28 from arranged slightly larger diameter. These two parts form the pressure regulating piston.

Konzentrisch im Lastkolben 24 ist ein Steuerkolben 29 angeordnet. Dieser besteht aus einem Kolbenteil 30, der im Kolbenteil 25 angeordnet und ihm gegenüber axial bewegbar ist. Als Anschlag für die axiale Bewegung dient einerseits ein Sprengring 31 und andererseits der Boden 32 des Kolbenteils 25.A control piston 29 is arranged concentrically in the load piston 24. This consists of a piston part 30, which is arranged in the piston part 25 and is axially movable with respect to it. As a stop for the axial A snap ring 31 on the one hand and the bottom 32 of the piston part 25 on the other hand serve for movement.

Der Kolbenteil 30 des Steuerkolbens ist mit einem Zylinderansatz 33 versehen, der durch eine zentrale Übertragungsstange 34 mit einem Ventilkolben 35 in Verbindung steht. Letzterer ist in einer zentralen Bohrung 36 des Druckregelkolbens 27, 28 angeordnet. Er ist am Ende mit einem Ventilteller 37 versehen, für welchen ein Ventilsitz 38 im Kolbenteil 27 vorgesehen ist. Am Deckel 23 befindet sich zentral ein Anschluß 39, welcher durch eine Leitung 40 mit dem Luftfedersystem des Fahrzeuges derart in Verbindung steht, daß der Druck im Balg 41 der Federung, und zwar, zweckmäßig an der Hinterachse, im Raum 42 des Gehäuses 22 wirksam wird. Dieser Druck schiebt sowohl den Lastkolben 24 als auch den Steuerkolben 29 ganz nach links in die dargestellte linke Endstellung. Am Gehäuseteil 20 befindet sich ein Anschluß 43, der durch Leitungen 44 sowohl mit dem Hauptbremszylinder 45 des Fahrzeuges als auch mit dem Bremszylinder 46 an der Hinterachse 47 in Verbindung steht. Durch den Anschluß 43 kann sich der Druck im Hauptbremszylinder 45 auf die linken Stirnseiten des Kolbens 27, 28 und des Ventiltellers 37 des Ventilkolbens 35 auswirken.The piston part 30 of the control piston is provided with a cylinder extension 33, which is through a central Transmission rod 34 is connected to a valve piston 35. The latter is in a central hole 36 of the pressure regulating piston 27, 28 arranged. It is provided at the end with a valve disk 37 for which a valve seat 38 is provided in the piston part 27. A connection is located centrally on the cover 23 39, which through a line 40 with the air suspension system of the vehicle in connection it says that the pressure in the bellows 41 of the suspension, specifically, expediently on the rear axle, in space 42 of the housing 22 becomes effective. This pressure pushes both the load piston 24 and the control piston 29 all the way to the left in the illustrated left end position. A connection is located on the housing part 20 43, which through lines 44 both with the master cylinder 45 of the vehicle and with the Brake cylinder 46 is connected to the rear axle 47. The pressure can be increased through the connection 43 in the master brake cylinder 45 on the left end faces of the piston 27, 28 and the valve disk 37 of the valve piston 35 impact.

In der dargestellten Stellung befindet sich das Ventil 37, 38 in seiner geöffneten Stellung. Wird nun durch das Bremspedal 48 im Hauptbremszylinder 45 ein Bremsdruck aufgebaut, so pflanzt sich dieser Bremsdruck durch das offene Ventil 37, 38 und durch die Bohrung 49 in einen Ringraum 50 fort, der sich auf der Rückseite des Ringansatzes 28 befindet. Dieser Ringraum 50 ist durch den Anschluß 51 und die Leitung 52 mit dem Bremszylinder 53 an der Vorderachse 54 verbunden. Solange also der Bremsdruck im Hauptbremszylinder 45 einen bestimmten Betrag nicht überschreitet, herrscht an den Bremszylindern 46 und 53 beider Achsen derselbe Bremsdruck.In the position shown, the valve 37, 38 is in its open position. Will now A brake pressure is built up in the master brake cylinder 45 by the brake pedal 48, and this is then applied Brake pressure through the open valve 37, 38 and through the bore 49 in an annular space 50, which is on the back of the ring attachment 28 is located. This annular space 50 is through the terminal 51 and the Line 52 is connected to the brake cylinder 53 on the front axle 54. So as long as the brake pressure is in Master brake cylinder 45 does not exceed a certain amount, prevails on the brake cylinders 46 and 53 Both axles have the same brake pressure.

Übersteigt jedoch der Druck im Hauptbremszylinder 45 einen bestimmten Wert, so wird der Ventilkolben 35 einschließlich des Steuerkolbens 29 nach rechts bewegt, bis der Ventilteller 37 auf seinem Ventilsitz 38 aufliegt. Das Ventil ist damit geschlossen und der Umschaltpunkt (z. B. 14) ist jetzt erreicht. Nunmehr ist der Bremsdruck an der Vorderachse 54 um einen bestimmten Betrag größer als der an der Hinterachse. Das Verhältnis beider Drücke kann durch entsprechende Wahl der Ringfläche 28' des Ringansatzes 28 sowie der linken Stirnseite des Druckregelkolbens beeinflußt werden.However, if the pressure in the brake master cylinder 45 exceeds a certain value, the valve piston becomes 35 including the control piston 29 is moved to the right until the valve disk 37 is on its valve seat 38 rests. The valve is now closed and the switchover point (e.g. 14) has now been reached. Now the brake pressure on the front axle 54 is greater than that on the rear axle by a certain amount. The ratio of the two pressures can be determined by appropriate selection of the annular surface 28 ′ of the annular shoulder 28 as well as the left face of the pressure regulating piston can be influenced.

Infolge der Abhängigkeit des Druckes im Raum 42 vom Druck im Luftfederbalg 41 des Luftfedersystems ist der Umschaltpunkt je nach Beladungszustand des Fahrzeuges verschieden. Die Erfindung sieht nun im Gehäuse 20 einen weiteren Anschluß 55 vor, der in einen Raum 56 auf der Rückseite des Lastkolbenteils 25 führt. Der Anschluß 55 steht durch eine Leitung 57 und ein nicht näher dargestelltes Regelventil 58 mit dem Luftfedersystem in nicht dargestellter Weise in Verbindung. Das Regelventil 58 hält im Raum 56 einen konstanten Gegendruck aufrecht. Mit diesem Gegendruck auf den Lastkolbenteil 25 ist es möglich, die Lage des Umschaltpunktes auch den maximalen Beladungszuständen des Fahrzeuges anzupassen, was allein durch die Abhängigkeit vom Balgdruck nicht möglich ist.As a result of the dependence of the pressure in the space 42 on the pressure in the air suspension bellows 41 of the air suspension system the switchover point is different depending on the vehicle load. The invention now looks in Housing 20 has a further connection 55 in front of which in a space 56 on the back of the load piston part 25 leads. The connection 55 is through a line 57 and a control valve 58, not shown in detail in connection with the air suspension system in a manner not shown. The control valve 58 stops in space 56 maintain a constant back pressure. With this counter pressure on the load piston part 25, it is possible adapt the position of the switchover point to the maximum load conditions of the vehicle, what is not possible solely due to the dependence on the bellows pressure.

Im Boden des Lastkolbenteils 25 befindet sich mindestens eine Bohrung 59, die den Raum 56 mit dem Raum 60 auf der Rückseite des Steuerkolbenteils 30 verbindet. Auch der Steuerkolben ist damit von dem konstanten Gegendruck beaufschlagt, was den erwähnten Einfluß auf die Lage des Umschaltpunktes 14' hat.In the bottom of the load piston part 25 there is at least one bore 59, which the space 56 with the Space 60 on the back of the control piston part 30 connects. The control piston is also from that constant back pressure is applied, which has the aforementioned influence on the location of the switchover point 14 'has.

Es ist auch möglich, den in den Räumen 56 und 60 herrschenden Gegendruck durch besondere Ausbildung des Regelorgans 58 in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung zu steuern (bei höherer Belastung niedrigerer Druck). Dann kann der Bremskraftregler kleiner gehalten werden.It is also possible to reduce the counterpressure prevailing in rooms 56 and 60 through special training of the regulating member 58 depending on the vehicle load (at higher loads lower pressure). Then the brake force regulator can be kept smaller.

Claims

Patent claims:

1. Brake force regulator for hydraulically operated brakes of motor vehicles, in particular with Air suspension, which distributes the braking force to the front and rear axles between the Brake pedal operated master cylinder and the wheel brake cylinder of an axle (in particular Front axle) is switched on and comprises a pressure regulating piston, in particular a stepped piston, on the one hand, the pressure in the braking system

him and on the other hand the pressure in the braking system behind him as well as one of the internal pressure of the Air suspension system dependent pressure is exposed and a controlled passage between has both piston sides, the control member for the passage also through one of the Internal pressure of the air suspension system dependent pressure is applied, such that at higher Internal pressure of the air suspension system, especially when the vehicle is heavily loaded, the The control element only closes at a higher pressure in the master brake cylinder, characterized in that that the control member (37) for the passage (49) connecting the two piston sides of the pressure regulating piston (27, 28) is under the action of a control piston (29) which on the one hand (in 42) - against the brake pressure in front of the pressure regulating piston - depending on the internal pressure of the air suspension system Pressure and on the other hand (in 60) - in the opposite direction - acted upon by a counter pressure will.

2. Brake regulator according to claim 1, characterized in that the on the control piston (29) acting back pressure (in 60) is constant.

3. Brake force regulator according to claim 1 or 2 with one of the air spring pressure on the pressure regulating piston transmitting load piston, characterized in that the load piston (24) at least on a partial surface opposite to the Air spring pressure is acted upon by a counter pressure.

4. Brake force regulator according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that a pressure of the air suspension system, which is automatically activated by a control valve (58), serves as the counter pressure is kept at a particularly constant, optionally adjustable value.

5. Brake force regulator according to one of the preceding claims with a concentric Control piston (29) arranged within the load piston (24), characterized in that at least one bore (59) in the piston part (25) of the load piston (24) the space on its rear side connects to the space (60) on the back of the control piston part (30).

6. Brake power regulator according to the preceding claims, characterized in that the pressure acting on the rear sides (56, 60) of the load piston and the control piston automatically as a function of regulated by the vehicle load, especially decreasing with increasing load will.

Considered publications:
German utility model No. 1 712 273;
British Patent No. 773,481;
U.S. Patent No. 2,463,173;
ATZ (Automobiltechnische Zeitschrift), Volume 61, No. 8 from August 1959, p. 216.

1 sheet of drawings