DE1958398B2 - Bremsdrucksteuerventil für eine Kraftfahrzeug-Zweikreisbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremsdrucksteuerventil für eine Kraftfahrzeug-Zweikreisbremsanlage, mit dem oberhalb eines konstruktiv festgelegten Umschaltdruckes der Druckanstieg in dem entsprechend der dynamischen Achslastverlagerung entlasteten Achse zugeordneten ersten Bremskreis verminderbar ist und das einen Stufenkolben aufweist dessen größere Kolbenfläche entgegen der Kraft einer Feder von dem dem ersten Bremskreis zugeführten Druck und dessen kleinere Kolbenfläche vom Druck der Bremsdruckquelle beaufschlagt ist und der einen Druckmitteldurchgang aufweist, der durch ein Ventilverschlußglied in Abhängigkeit von der Stellung des Stufenkolbens schließbar ist, wobei das Ventilverschlußglied ferner durch eine auf den Druck in der dynamisch belasteten Achse zu- 398

geordneten zweiten Bremskreis ansprechende Vorrichtung gesteuert ist die das Ventilverschlußglied bei Ausfall dieses Bremskreises in seine Offenstellung bewegt

Bedingt durch die bei einer Bremsung auftretende dynamische Achslastverlagerung von der Hinterachse zur Vorderachse eines Fahrzeugs besteht die Gefahr, daß die Hinterräder überbremst werden und blockieren. Um dies zu verhindern, ist es bekannt den Hinterrädern Druckminderventile vorzuschalten, die den Bremsdruckanstieg in den Hinterradbremsen oberhalb eines bestimmten Druckes vermindern. Handelt es sich bei einer derartigen Bremsanlage um eine Zweikreisbremsanlage, bei der der eine Kreis den Vorderrädern und der andere Kreis den Hinterrädern zugeordnet ist, so ist es wünschenswert, Maßnahmen zu treffen, daß bei Ausfall des Vorderradbremskreises im Hinterradbremskreis eine Druckminderung nicht eintritt und in dem noch intakten Bremskreis somit der volle Bremsdruck zur Verfügung steht

Die Aufgabe, in einer Zweikreisbremsanlage, bei der in dem einen Bremskreis ein Druckminderventil vorgesehen ist dieses Druckminderventil bei Ausfall des anderen Bremskreises wirkungslos zu machen, ist bei einem bekannten Drucksteuerventil (US-PS 3 472 552) der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Ventiiverschlußglied an einem Kolben befestigt ist der in einer Richtung vom Druck im ersten und in der anderen Richtung vom Druck im zweiten Bremskreis beaufschlagt ist Fällt der Druck im zweiten Bremskreis aus. so verschiebt der Druck im ersten Bremskreis den Kolben in «-ine Stellung, in der der Druckmitteldurchgang im Stufenkolben offen ist so daß eine Druckminderung nicht eintritt. Zu dieser Verschiebung bedarf es jedoch eines bestimmten Druckmittelvolumens aus dem intakt gebliebenen ersten Bremskreis und somit auch eines bestimmten zusätzlichen Pedalweges am Hauptzylinder was zu einer Verunsicherung des Fahrers führen kann und damit die Ursache von Fehlreaktionen sein kann.

Zur lösung der obigen Aufgabe ist es ferner bereits bekannt (ATZ Nr. 10/1968), die Bewegung des Stufenkolbens mittels einer mechanischen Sperre zu verhindern. Diese Lösung eignet sich jedoch nur bei geringen Druckninderungsverhältnissen. Obersteigt das erforderliche Druckminderungsverhältnis einen bestimmten Wert so werden die Kräfte, die zur Sperrung des Stufenkolbens erforderlich sind, infolge des erheblichen Flächenunterschieds am Stufenkolben zu groß, so daß diese Lösung dann nur schwer realisierbar ist

Demgegenüber wird die obige Aufgabe bei einem Drucksteuerventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit dem Ventilverschlußglied zusammenwirkende Vorrichtung einen vor dem Raum mit der größeren Kolbenfläche des Stufenkolbens angeordneten Zylinder umfaßt in dem ein durch eine Feder in Richtung auf das Ventilverschlußglied vorgespannter und entgegen der Kraft dieser Feder vom Druck im zweiten Bremskreis beaufschlagter Kolben verschiebbar geführt ist der mif einer durch den Boden des Zylinders durchgeführten, mit dem Ventilverschlußglied zusammenwirkenden Kolbenstange verbunden ist

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird somit zu der Verschiebung des mit dem Ventilverschlußglied zusammenwirkenden Kolbens kein Druckmittel aus dem intakt gebliebenen Bremskreis benötigt so daß auch kein hierdurch bedingter zusätzlicher Pedalweg notwendig wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung steht der Arbeitsraum des Kolbens über einen Anschluß mit einem Nebenzweig des zweiten Bremskreises in Verbindung.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn sich di? Feder einerseits an einem den Zylinder verschließenden Verjchlußstück und andererseits an dem Kolben abstützt _Mnd daß die Kraft dieser Feder nur wenig geringer ist jls die durch den Druck im zweiten Bremskreis zum Zeitpunkt des Beginns der Druckminderung im e-sten Bremskreis verursachten, auf den Kolben wirkenden Gegenkraft

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Schema einer Zweikreisbremsanlage mit dem erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuerventil;

F i g. 2 zeigt einer Schnitt durch das erfindungsgemäße Bremsdrucksteuerventil.

Das Gehäuse 1 des hydraulischen Bremsdrucksteuerventils 35 weist eine durchgehende Längsbohrung auf, die zweimal abgestuft ist, se ^aB drei Abschnitte 2, 3, 4 der Längsbohrung mit verschiedenem Durchmesser entstehen. Der Durchmesser des Abschnitts 2 ist größer als der des sich ihm anschließenden Abschnitts 3, der des Abschnitts 3 ist größer als der des folgenden Abschnitts 4. Im mittleren Abschnitt 3 des Gehäuses 1 ist ein Ventilgehäuse 5 verschiebbar und gegen die Gehäusewand abgedichtet angeordnet. Auf der dem Abschnitt 4 zugewandten Seite ist das Ventilgehäuse 5 bis auf den Durchmesser des Bohrungsabschnittes 4 abgestuft und setzt sich als Stufenkolben 6 fort, der dicht durch den Bohrungsabschnitt 4 geführt ist. Das Ventilgehäuse 5 und der Stufenkolben 6 bilden ein einziges Bauteil. Durch die Abstufung des Ventilgehäuses 5 entsteht im Abschnitt 3 des Gehäuses 1 ein Ringraum 7, in den der Druckmittelanschluß 8 vom Tandemhauptzylinder 32 für die Radbremszylinder der Hinterachse 30 mündet. Im Bereich dieses Ringraums 7 weist das Ventilgehäuse 5 eine Querbohrung 9 auf, die den Ringraum 7 mit einer von der dem Bohrungsabschnitt 2 des Gehäuses 1 zugewandten Seite als Sackbohrung ausgeführten Längsbohrung 10 im Ventilgehäuse 5 verbindet. Die Längsbohrung 10 ist ebenfalls abgestuft und nimmt außer einem auf der engsten Stufe aufsitzenden Mehrkantstück 11 ein Ventilverschlußglied 12 auf. Den Ventilsitz für dieses kegelig ausgebildete Vendlverschlußglied 12 bildet die Kante eines in der erweiterten Bohrung 10 fest angebrachten zylindrischen Bauteils 13, das über das Ventilgehäuse 5 hinaus in den Abschnitt 2 des Gehäuses 1 ragt und einen Innenbund 15 aufweist. Aus dem Abschnitt 2 führt der Druckmittelanschluß 14 zu den Radzylindern der Hinterachse 30. Um die Druckmittelverbindung zwischen Anschluß 8 und 14 herzustellen, ist die durch den Innenbund 15 verstärkte Wand des zylindrischen Teils 13 im über das Ventilgehäuse 5 hinausragenden Bereich mit einer Querbohrung 16 versehen.

In den Abschnitt 2 der Bohrung im Gehäuse 1 ist ein Zylinder 17 eingeschraubt, der eine durchgehende abgestufte Bohrung 18 aufweist, deren wesentlich engerer Teil auf der dem im Gehäuse 1 angeordneten Ventilgehäuse 5 zugewandten Seite liegt. In der Bohrung angeordnet ist ein Kolben 19 von geringerem Durchmesser als die Bohrung 18. Er weist einen dem Durchmesser der Bohrung 18 entsprechenden Bund 20 auf, an dem sich eine Feder 21 abstützt, die mit ihrem anderen Ende auf dem Boden eines topfförmigen Verschlußstücks 22 aufliegt Auf der dem Innenraum zugewandten Seite des Bundes 20 ist der Kolben 19 durch eine-Dichtmanschette gegen die Wand der Bohrung 18 abgedichtet, außerdem weist er hier noch einen zweiten kleineren Bund 23 auf, der eine ringförmige Beaufschlagungsfläche des Kolbens 19 bildet Eine mit dem Kolben 19 fest verbundene Kolbenstange 24 ist dicht durch den wesentlich engeren Teil der Bohrung 18 geführt, ihre Stirnfläche liegt ständig auf der ihr zugewandten ίο Fläche eines zylindrischen Fortsatzes 25 des Ventilverschlußgliedes 12 auf und hält dieses Ventilverschlußglied entgegen der Kraft einer Feder 26 in seiner Offenstellung, wobei sich die Feder 26 einerseits auf der Ringfläche des Kegelstumpfes, andererseits auf dem Mehrkantstück 11 abstützt. Die die Kolbenstange 24 abdichtenden Dichtringe sind durch Haltescheiben gehalten. Die eventuell gewölbte Stirnfläche des in die Bohrung des Ventilgehäuses 5 eingebrachten zylindrischen Bauteils 13 liegt auf der ihr gegenüberliegenden ao Stirnfläche des Zylinder?; 17 auf. In die Bohrung 18 des Zylinders 17 mündet ein Druckmittelanschluß 27, der durch einen Nebenzweig 37 mit dem Bremskreis 33 der Vorderachse 31 in Verbindung steht Die Stelle des Druckmittelanschlusses 27 ist so gewählt, daß ein im Bremskreis 33 der Vorderräder aufgebauter Druck an der Beaufschlagungsfläche des Kolbens 19 der Feder 21 entgegenwirkt. Auf der Seite des Bremsdrucksteuerventils, auf der der Stufenkolben 6 durch den Abschnitt 4 der Gehäusebohrung nach außen geführt ist ist eine durch ihre Vorspannung den Umschaltpunkt des Bremsdrucksteuerventils 35 bestimmende Federtopfeinheit 28 an das Gehäuse 1 montiert Die Federkraft belastet den Stufenkolben 6 und hält ihn in Ruhestellung in Anschlag an der Stirnfläche des Zylinders 17. Die Vorspannung der Federtopfeinheit 28 ist durch eine Justierschraube 29 variierbar.

Die Wirkungsweise des Bremsdrucksteuerventils ist folgende: In Ruhestellung der Anlage, wenr. also keine Bremsung erfolgt, steht das Druckmittel drucklos in den Bremsleitungen 33, 34, 36, 37. Das Ventilgehäuse 5 liegt mit der Stirnfläche des zylindrischen Bauteils 13 durch die Federkraft der Federtopfeinheit 28 an der ihm gegenüberliegenden Fläche des eine Sperreinrichtung aufnehmenden Zylinders 17 an. Da auch im Nebenzweig 37 des Vorderachsbremskreises 33, der durch den Anschluß 27 an die Bohrung 18 des Zylinders 17 angeschlossen ist, kein Druck aufgebaut ist, hält der Kolben 19 über die Kolbenstange 24 das Ventilverschlußglied 12 im Ventilgehäuse 5 durch die Kraft der Feder 21 von seinem Sitz abgehoben. Die Feder 21 hat dabei nur eine geringe Kraft der Feder 26 zu überwinden, die das Verschlußglied 12 in Schließrichtung beaufschlagt. Die Bremsleitung 34, 36 der Hinterachsräder hat freien Durchgang durch den Bremskraftverteiler 35.

Bei einer Bremsung baut sich der Druck durch den Anschluß 8, den Ringraum 7, die Querbohrung 9, die Längsbohrung 10, die drosselnde Spalte des Mehrkantstücks 11, das Ventil 5,12, die Querbohrung 16 und den Anschluß 14 bis zu den Radbremszylindern der Hinterachse 30 auf und bringt die Bremsbacken zur Anlage an die Reibflächen. Gleichzeitig wird mit Betätigung des Bremspedals auch Druck im Vorderachsbremskreis aufgebaut. Neben der Bremsung der Vorderräder bewirkt der im Nebenzweig 37 entstehende, durch den Anschluß 27 in die Bohrung 18 des Zylinders 17 eindringende Druck eine Verschiebung des Kolbens der Sperreinrichtung gegen die Kraft der Feder 21. Der

Kolben 19 bewegt sich so weit, daß die Kolbenstange 24 in den Zylinder 17 zurückgezogen wird und das Ventilverschlußglied 12 durch die Kraft der Feder 26 mit seinem zylindrischen Fortsatz 25 auf der Stirnfläche des Zylinders 17 aufsitzt. Der Fortsatz 25 ist so lang, daß dabei der Kegel des Verschlußgliedes 12 noch nicht auf der Ventilsitzkante 15 aufsitzt, also das Ventil noch geöffnet ist. Andererseits wurde durch die Bewegung des Kolbens 19 erst die Funktion des Bremsdrucksteuerventils 35 freigegeben. Das in der Bremsleitung 36,34 der Hinterachse 30 und im Bremsdrucksteuerventil 35 stehende Druckmittel beaufschlagt das Ventilgehäuse 5 einerseits an seiner Ringfläche im Ringraum 7 im gleichen Sinne wie die Federkraft der Federtopfeinheit 28, andererseits wird das Ventilgehäuse 5 auf der dem Anschluß 14 zugewandten Seite auf seiner gesamten Querschnittsfläche mit demselben Druck in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt Bedingt durch das Verhältnis von Ringfläche zu Querschnittsfläche des Ventilgehäuses 5 übersteigt die auf der Querschnittsfläche lastende Kraft bei einem bestimmten Druck die Kraft an der Ringfläche plus die Kraft der Federtopfeinheit 28 und das Ventilgehäuse 5 bewegt sich im Bohrungsabschnitt 3 und 4 entgegen der Federkraft der Federtopfeinheit 28, so daß die Ventilsitzkante 15 des zylindrischen Bauteils 13 im Ventilgehäuse 5 auf der Kegelfläche des feststehenden Ventilverschlußgliedes 12 schließlich aufsitzt. Von diesem Punkt ab wird der Druckaufbau in den Radzylindern der Hinterachse 30 gedrosselt Trotz verstärkter Fußkraft am Bremspedal und erhöhtem Druckaufbau im Bremskreis 33 der Vorderräder, wird nun den Radzylindern der durch die Verzögerung entlasteten Hinterachse 30 nur noch verminderter Druck zugeführt Der Umschaltpunkt bestimmt sich durch das Flächenverhältnis am Ventilgehäuse 5 und die Vorspannung der Federtopf einheit 28.

Tritt vor oder während der Bremsung eine Leckage im Bremskreis 33 der Vorderachse 3 auf, so fällt der hydraulische Druck im Nebenzweig 37 und in der Bohrung 18 des Zylinders 17 der Sperreinrichtung. Die Kraft der entsprechend ausgelegten Feder 21 schiebt den Kolben 19 in seine Ruhestellung zurück, dabei hebt die Kolbenstange 24 das Ventilverschlußglied 12 von seinem Sitz 15 ab und stellt so die direkte hydraulische Verbindung zwischen Tandemhauptzylinder 32 und Radbremszylindern der Hinterachse 30 wieder her. Es werden nun, da der vordere Kreis 33 ausgefallen ist, wenigstens die Räder der Hinterachse 30 mit dem unverminderten hydraulischen Druck gebremst Der Bremsweg wird somit nicht durch eine Reduzierung

des Druckes im Hinterachskreis noch zusätzlich verlängert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: 1

1. bremsdrucksteuerventil fur eine Kraftfahrzeug-Zweikreisbremsanlage, mit dem oberhalb s eines konstruktiv festgelegten Umschaltdruckes der Drucltanstieg in dem entsprechend der dynamischen Achslastverlagerung entlasteten Achse zugeordneten ersten Bremskreis verminderbar ist und das einen Stufenkolben aufweist, dessen größere Kolbenfläche entgegen der Kraft einer Feder von dem dem ersten Breciskreis zugeführten Druck und dessen kleinere Kolbenfläche vom Druck der Bremsdruckquelle beaufschlagt ist und der einen Druckmitteldurchgang aufweist, der durch ein Ventilverschlußgüed in Abhängigkeit von der Stellung des Stufenkolbens schließbar ist, wobei das Ventilverschlußglied ferner durch eine auf dsn Druck in der dynamisch belasteten Achse zugeordneten zweiten Bremskreis ansprechende Vorrichtung ge- ao steuert ist, die das Ventilverschlußglied bei Ausfall dieses Bremskreises in seine Offenstellung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Ventilverschlußglied (12) zusammenwirkende Vorrichtung einen vor dem Raum mit der größeren Kolbenfläche des Stufenkolbens (5) angeordneten Zylinder (17) umfaßt, in dem ein durch eine Feder (21) in Richtung auf das Ventilverschlußglied (12) vorgespannter und entgegen der Kraft dieser Feder vom Druck im zweiten Bremskreis beaufschlagter Kolben (19) verschiebbar geführt ist, der mit einer durch den Boden des Zylinders (17) durchgeführten, mit dem Ventilverschlußglied (12) zusammenwirkenden Kolbenstange (24) verbunden ist

2. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsraum des Kolbens (19) über einen Anschluß (27) mit einem Nebenzweig (37) des zweiten Bremskreises (33) in Verbindung steht

3. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß sich die Feder (21) einerseits an einem den Zylinder (17) verschließenden Verschlußstück (22) und andererseits an dem Kolben (19) abstützt und daß die Kraft dieser Feder (21) nur wenig geringer ist als die durch den Druck im zweiten Bremskreis (33) zum Zeitpunkt des Beginns der Druckminderung im ersten Bremskreis verursachten, auf den Kolben (19) wirkenden Gegenkraft