DE1500074C3

DE1500074C3 - Hdraulf pressure regulator

Info

Publication number: DE1500074C3
Application number: DE1500074A
Authority: DE
Inventors: Kuno Dipl.-Ing. Wien Skach
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1964-05-13
Filing date: 1965-05-12
Publication date: 1975-06-12
Also published as: AT257393B; DE1500074A1; DE1500074B2

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Druckregler, insbesondere für lastabhängig geregelte Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, welcher den variablen Hydraulikdruck in einer zuführenden Leitung direkt proportional reduziert an eine abführende Leitung weitergibt, wobei das vom Druck in der zuführenden Leitung unabhängige Reduktionsverhältnis in Abhängigkeit einer Stellgröße einstellbar ist, und bei welchem zwei Regelkolben, von denen der eine einerseits vom Druck der zuführenden Leitung und der andere einerseits vom Druck der abführenden Leitung beaufschlagt ist, über ein in seiner Übersetzung entsprechend der Stellgröße veränderbares Übersetzungsgetriebe miteinander gekoppelt sind und ein zwischen der zuführenden und abführenden Leitung eingeordnetes Absperrventil in Offen- bzw. Schließstellung steuern.The invention relates to a hydraulic pressure regulator, in particular for load-dependent regulators Brake systems of motor vehicles, which the variable hydraulic pressure in a supply line directly proportionally reduced to a discharging line, whereby that from the pressure in the supplying Line independent reduction ratio can be set as a function of a manipulated variable, and at which two control pistons, one of which on the one hand from the pressure of the supply line and the other on the one hand is acted upon by the pressure of the discharging line, via a corresponding in its translation the manipulated variable variable transmission gear are coupled to each other and a Shut-off valve arranged between the supply and discharge line in the open or closed position steer.

Folgende Anforderungen werden an derartige Druckregler gestellt:The following requirements are placed on such pressure regulators:

1. Sie müssen eine Veränderung der Druckreduzierung zwischen 1 : 1 und 5 : 1 gestatten, und zwar möglichst proportional zur Regelgröße.1. You must allow the pressure reduction to be varied between 1: 1 and 5: 1 as proportional to the controlled variable as possible.

2. Zur Erzielung einer hohen Funktionsgenauigkeit muß bei sonst gegebenen Abmessungen der sich2. In order to achieve a high level of functional accuracy, given the dimensions otherwise, the

ergebende Regelweg möglichst groß sein.
.1. Um auch bei Druckabsenkungen in der zuführenden Leitung annähernd das Druckverhältnis entsprechend der Regelgröße zu erzielen, muß ίο ein möglichst großer Teil des durch die abführende Leitung zurückfließenden, zuvor elastisch aufgenommenen Flüssigkeitsvolumens im Druckregler aufgenommen werden.
4. Vom Standpunkt einer einfachen Erzeugung soll kein Ventilsitz im Gehäuse, sondern nur auf Kolben od. dgl. vorhanden sein.
Ähnliche Druckreglereinrichtungen sind von der Druckluftbremse her unter dem Namen »lastabhängige Bremsventile« seit längerem bekannt. Deren Konstruktionsprinzipien sind jedoch nur sehr beschränkt übertragbar, da bei Lösevorgängen zwar Druckluft, aber nicht Hydraulikflüssigkeit ins Freie ausströmen darf. Es muß beim Lösevorgang die proportionale Druckabsenkung durch Volumenvergrößerung der unter dem Drucke der abführenden Leitung stehenden Kammern erreicht werden.resulting control path should be as large as possible.
.1. In order to achieve approximately the pressure ratio corresponding to the controlled variable even in the event of pressure drops in the supply line, the largest possible part of the previously elastically absorbed liquid volume flowing back through the discharge line must be absorbed in the pressure regulator.
4. From the standpoint of simple production, there should be no valve seat in the housing, but only on the piston or the like.
Similar pressure regulator devices have been known for a long time from the compressed air brake under the name "load-dependent brake valves". However, their design principles can only be transferred to a very limited extent, since compressed air, but not hydraulic fluid, may flow out into the open during release processes. During the release process, the proportional pressure reduction must be achieved by increasing the volume of the chambers under the pressure of the discharge line.

Gemäß der österreichischen Patentschrift 229 744 wurde versucht, die vorliegende Aufgabenstellung dadurch zu lösen, daß zwei Druckkolben über ein waagebalkenartiges Zwischenstück in an sich bekannter Weise miteinander gekuppelt wurden, wobei bei steigendem Bremsdruck der den Auslaß des Druckreglers zugeordnete Qruckkolben ein die Auslaßleitung überwachendes Begrenzungsventil in Schließ-. stellung gelangen läßt, und bei jeweils darauf folgendem Druckanstieg im Druckreglereinlaß der diesem zugeordnete andere Druckkolben das Begrenzungsventil über den Waagebalken wieder aufstößt. Mittels derartiger Druckregler wird der Druck p_zu in einer zuführenden Leitung um ein bestimmtes Verhältnis reduziert in eine abführende Leitung mit dem Druck p_ab übertragen, d. h. das Verhältnis p_ab/p_zu weist einen bestimmten Wert auf, und zwar unabhängig von der absoluten Höhe des Druckes p_zu. Bei einer Änderung des Druckes p_lu ändert sich direkt proportional auch der Druck p_ab. Diese Abhängigkeit der Drücke p_zu und p_ah ist bei Bremsanlagen notwendig, damit der Fahrzeugführer je nach Verkehrs- und Straßenverhältnissen stärker oder schwächer bremsen kann.According to Austrian patent specification 229 744, an attempt was made to solve the present problem in that two pressure pistons were coupled to one another in a manner known per se via a balance beam-like intermediate piece, with the pressure piston associated with the outlet of the pressure regulator closing a limiting valve monitoring the outlet line when the brake pressure rises -. position, and with each subsequent pressure increase in the pressure regulator inlet the other pressure piston assigned to this pushes open the limiting valve again via the balance beam. By means of such pressure regulators, the pressure p _zu in a supply line is reduced by a certain ratio and transferred to a discharge line with the pressure p _ab , ie the ratio p _ab / p _zu has a certain value, regardless of the absolute level of the Pressure p _to . In a variation of the pressure p _lu, the pressure varies in direct proportion p _from. This dependency of the pressures p _zu and p _ah is necessary in braking systems so that the vehicle driver can brake more or less depending on the traffic and road conditions.

Das Verhältnis p_ab/p_zu ist bei diesen Druckreglern in Abhängigkeit einer variablen, von den Leitungsdrücken p_zij und p_ab jedoch unabhängigen Stellgröße, welche bei lastabhängig geregelten Bremsanlagen beispielsweise von dem Beladungszustand des Fahrzeuges bestimmt sein kann, einstellbar, wobei jeweils einer ganz bestimmten Stellgröße ein ganz bestimmtes Verhältnis p_ablp_zu zugeordnet ist.In these pressure regulators, the ratio p _ab / p _zu can be set as a function of a variable manipulated variable that is independent of the line pressures p _zij and p _ab , which in the case of load-dependent brake systems can be determined, for example, by the load status of the vehicle, with one very specific in each case Manipulated variable is assigned a very specific ratio p _from lp _to .

Eine andere Art von Druckreglern offenbaren die deutsche Auslegeschrift 1 006 685 und die deutsche Patentschrift 876010. Bei diesen Druckreglern handelt es sich um Druckregler, welche den Druck p_ab in einer zu einem Verbraucher führenden Leitung unabhängig vom Druck p_zu einer zuführenden Leitung auf einen ganz bestimmten, einstellbaren Wert begrenzen sollen. Somit folgt der Druck p_ab keiner Änderung des Druckes p_lu, so daß diese Druckregler in Verbindung mit Bremsanlagen von KraftfahrzeugenAnother type of pressure regulator is disclosed in German Auslegeschrift 1 006 685 and German patent specification 876010. These pressure regulators are pressure regulators which reduce the pressure p _ab in a line leading to a consumer independently of the pressure p _to a supply line should limit a certain adjustable value. Thus, the pressure follows p _from no change of the pressure p _lu, so that this pressure regulator in conjunction with vehicle braking systems

nicht verwendbar sind.are not usable.

Es wurde auch vorgeschlagen, beide Kolben von oben über die zuführende und einen der beiden zusätzlich von unten über die abführende Leitung zu beaufschlagen. Letzterer sollte außerdem ein Ventil überwachen, welches, wenn er nach unten geht, sich öffnet und vorübergehend die Verbindung zwischen der zuführenden und der abführenden Leitung freigibt. It has also been suggested to place both pistons from above over the feeding one and one of the two in addition to be applied from below via the discharge line. The latter should also have a valve monitor which, when it goes down, opens and temporarily disconnects the connection between releases the incoming and outgoing line.

Beide Konstruktionen nützen für den Gleitsteinweg nur etwa 35 ^ri des Achsabstandes aus, haben keine auch annähernd lineare Charakteristik und können relativ wenig von der zum Beispiel beim Lösevorgang zurückfließenden Hydraulikflüssigkeit aufnehmen. Die erstgenannte Konstruktion weist außerdem den Ventilsitz im Gehäuse auf.Both constructions use only about 35 ^r i of the center distance for the sliding stone path, have no even approximately linear characteristic and can absorb relatively little of the hydraulic fluid flowing back during the release process, for example. The first-mentioned construction also has the valve seat in the housing.

Zur Vermeidung der angeführten Mängel wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der einerseits vom Druck der zuführenden Leitung beaufschlagte Regelkolben als Stufenkolben ausgebildet und andererseits vom Druck der abführenden Leitung beaufschlagt ist.To avoid the shortcomings mentioned, the invention proposes that the one hand from Pressure of the supply line acted upon control piston designed as a stepped piston and on the other hand is acted upon by the pressure of the discharging line.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.Further advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.

Durch diese Maßnahme wächst der Regelweg auf etwa 70% des Achsabstandes an; bei gleichen Hubverhältnissen wird das durch den Druckregler beim Lösevorgang aufgenommene Hydraulikflüssigkeitsvolumen um etwa 90% größer.As a result of this measure, the control path increases to around 70% of the center distance; with the same stroke ratios becomes the volume of hydraulic fluid taken up by the pressure regulator during the release process about 90% larger.

An Hand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung soll der Erfindungsgedanke verdeutlicht werden. Es zeigtThe idea of the invention is intended to be based on the following description of an exemplary embodiment and the drawing be clarified. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckregler, undF i g. 1 shows a longitudinal section through a pressure regulator, and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Absperrventil.2 shows a longitudinal section through a shut-off valve.

Am Anschluß 1 ist die zuführende vom Hydraulikhauptzylinder kommende, am Anschluß 2 die abführende, zu den Radbremszylindern weiterreichende Leitung angeschlossen. Der Druckregler setzt sich zusammen aus dem Gehäuse 3, den von oben von der zuführenden Leitung und von unten mit der abführenden Leitung beaufschlagten Stufenkolben 6, dem auf der Schneide 9 abgestützten, an den vor und hinter ihm liegenden Laschen 10 angelenkten Waagebalken 12, dem von der abführenden Leitung beaufschlagten Druckkolben 13 und dem Absperrventil 17, welches durch die Feder 16 an eine Hubbegrenzung an der Kappe 18 angepreßt wird. Je nach der Stellung des Stufenkolbens 6 schließt das Ventil 17 durch Aufliegen auf dem Sitz 19 die über den Kanal 20 sonst offene Verbindung zwischen zu- und abführender Leitung ab. Über den Hebel 21 kann die Schneide 9 verstellt werden, wobei die jeweilige Stellung der Schneide von der Achsdurchfederung bzw. von dem in der Luftfederung herrschenden Druck in an sich bekannter Weise bestimmt wird. Das Absperrventil 17; 19 weist eine zentrale Bohrung 22 und. ein Rückschlagventil 23 auf.At port 1 is the infeed coming from the hydraulic master cylinder, at port 2 the outgoing, connected to the wheel brake cylinders further reaching line. The pressure regulator is composed from the housing 3, from above from the infeed line and from below with the outgoing line Line acted upon stepped piston 6, which is supported on the cutting edge 9, to the front and rear him lying tabs 10 articulated balance beam 12, which acted upon by the discharging line Pressure piston 13 and the shut-off valve 17, which by the spring 16 to a stroke limiter on the Cap 18 is pressed. Depending on the position of the stepped piston 6, the valve 17 closes by resting on the seat 19 the connection between the supply and discharge line which is otherwise open via the channel 20 away. The cutting edge 9 can be adjusted via the lever 21, the respective position of the cutting edge from the axle deflection or from the pressure prevailing in the air suspension in per se known Way is determined. The shut-off valve 17; 19 has a central bore 22 and. a check valve 23 on.

In F i g. 1 ist die Lage des Stufenkolbens 6 in Bremsabschlußstellung dargestellt.In Fig. 1 shows the position of the stepped piston 6 in the braking position.

Wird der Druck in der zuführenden Leitung im Rahmen einer Bremsung erhöht, so überwiegt die Stellkraft der durch die zuführende Leitung beaufschlagten Stufenkolbenfläche, der Stufenkolben bewegt sich nach abwärts, das Ventil 17 kann trotz derIf the pressure in the supply line is increased as part of braking, then the prevailing Actuating force of the stepped piston surface acted upon by the supply line, which moves the stepped piston downwards, the valve 17 can despite the

ίο Feder 16 wegen des Anschlages auf der Kappe 18 dieser Bewegung nicht folgen. Das Ventil wird daher von seinem Sitz 19 am Stufenkolben 6 abgehoben. Dadurch kann Hydraulikflüssigkeit aus der zuführenden Leitung über den Kanal 20 unter den Stufenkolben und damit in die abführende Leitung einströmen. Sowohl die auf den Stufenkolben von unten als auch die auf den Druckkolben von oben einwirkende Druckerhöhung in der abführenden Leitung, letztere über den Waagebalken 12, je nach der Stellung derίο Spring 16 because of the stop on the cap 18 do not follow this movement. The valve is therefore lifted from its seat 19 on the stepped piston 6. This allows hydraulic fluid from the supply line via the channel 20 under the stepped piston and thus flow into the discharge line. Both on the stepped piston from below and the pressure increase in the discharge line acting on the pressure piston from above, the latter over the balance beam 12, depending on the position of the

ao Schneide 9 entsprechend übersetzt, verschiebt den Stufenkolben nach oben, so daß der Sitz 19 sich wieder an das Ventil 17 anlegt und die vorübergehend geöffnete Verbindung schließt. Weitere Druckerhöhungen in der zuführenden Leitung bewirken gleichartigeao cutting edge 9 translated accordingly, moves the stepped piston upwards, so that the seat 19 is again applies to the valve 17 and closes the temporarily open connection. Further pressure increases similar effects in the supply line

as Vorgänge.as operations.

Bei Druckabsenkungen in der zuführenden Leitung wird die Stellkraft der von der abführenden Leitung beaufschlagten Flächen überwiegen, so daß der Stufenkolben nach oben verschoben wird. Wegen dieser Volumenvergrößerung in der abführenden Leitung sinkt der in dieser herrschende Druck. Erreicht der Stufenkolben seinen oberen Anschlag, was durch entsprechende Auslegung des Druckreglers vermieden werden könnte, da das elastisch durch die Bremse aufnehmbare Volumen bekannt ist, tritt auch bei abfallendem Druck in der zuführenden Leitung ein weiterer Druckabfall in der abführenden Leitung erst dann ein, wenn der Druck in der ersteren den Druck in der abführenden Leitung unterschreitet und das Ventil 17 entgegen der Kraft der Feder 16 öffnet.In the event of a pressure drop in the supply line, the actuating force becomes that of the discharge line acted upon surfaces predominate, so that the stepped piston is shifted upwards. Because of these If the volume increases in the discharge line, the pressure prevailing in this decreases. If the Stepped piston its upper stop, which is avoided by appropriate design of the pressure regulator because the elastic volume that can be absorbed by the brake is known, also occurs when the volume is falling Pressure in the supply line, a further pressure drop in the discharge line only then on when the pressure in the former falls below the pressure in the discharge line and the valve 17 opens against the force of the spring 16.

Wird, wie in Fig. 2 dargestellt, das Absperrventil 17 mit einer zentralen Bohrung 22 versehen, über die das Rückschlagventil 23, welches unter der Kraft der Feder 16 ist, beaufschlagt wird, so kann die Rückschlagventilfunktion schon bei geringerem Druckgefälle eintreten, welches im Arbeitsbereich nahe dem Lösungszustand von Bedeutung erscheint.If, as shown in Fig. 2, the shut-off valve 17 is provided with a central bore 22 through which the check valve 23, which is under the force of the spring 16, is acted upon, so the check valve function can occur even at a lower pressure gradient, which appears to be important in the work area close to the solution state.

Für die vorliegende Erfindung ist die Art der Anlenkung der Schneide 9, des Waagebalkens 12, sowieFor the present invention, the type of articulation of the cutting edge 9, the balance beam 12, as well as

die Anordnung von Druckfedern, zum Beispiel von unten auf den Druckkolben 13 wirkend, zur Erzielung einer geknickten Charakteristik unwesentlich. Die Verstellung der Schneide muß auch nicht automatisch in Abhängigkeit von der Achslast, sondern kann auch zum Beispiel willkürlich durch den Fahrer entsprechend dem Straßenzustand vorgenommen werden.the arrangement of compression springs, for example acting from below on the pressure piston 13, to achieve a kinked characteristic is insignificant. The adjustment of the cutting edge does not have to be automatic either depending on the axle load, but can also, for example, arbitrarily by the driver accordingly the road conditions.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic pressure regulator, especially for load-dependent brake systems in motor vehicles, which is directly proportional to the variable hydraulic pressure in a supply line reduced to a discharge line, whereby this from the pressure in the supply line Line independent reduction ratio can be set as a function of a manipulated variable, and in which two control pistons, one of which on the one hand from the pressure of the supply line and the other is acted upon on the one hand by the pressure of the discharging line, via an in its translation according to the manipulated variable variable transmission gear with each other are coupled and a shut-off valve arranged between the supply and discharge line control in the open or closed position, characterized in that the one hand The control piston (6) acted upon by the pressure of the supply line is designed as a stepped piston and on the other hand is acted upon by the pressure of the discharge line.

2. Hydraulic pressure regulator according to claim 1, characterized in that the shut-off valve (17, 19) the flow through one provided in the stepped piston (6) and its two impact surfaces interconnected bore (20) monitored, the seat (19) of the locking member (17) loaded by a spring (16) the shut-off valve (17, 19) is provided on the stepped piston (6).

3. Hydraulic pressure regulator according to claim 1 or 2, characterized in that the closure member (17) of the shut-off valve (17, 19) has a central bore (22), soft on the one hand with the discharging line and on the other hand with the interposition of one of the spring (16) of the closure member (17) loaded check valve (23), the footprint of which the seat of the Shut-off valve (17, 19) exceeds the size, is connected to the supply line.