DE2008025A1 - Hydraulische Bremseinrichtung für Fahrzeuge - Google Patents
Hydraulische Bremseinrichtung für FahrzeugeInfo
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Description
PATENTANWÄLTE | 2008025 |
DipL-chem. Dr. D.Thomsen Dipi.-mg. HLTiedtke Dipi-chem. G.Bühling |
MÜNCHEN 2 ■TAL 33 TEL. 0811/226894 295051 CABLES; THOPATENT TELEX: FOLGT |
Dipi.-ing. W. Weinkauff | FRANKFURT(MA1N)SO FUCHSHOHL 71 TEL. 0611/514666 |
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8000 München 220· Februar 1970 case PG23-7OO6 / T 3511
Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan
Hydraulische Bremseinrichtung für Fahrzeuge
; Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für ·
Fahrzeuge und insbesondere auf eine Bromseinrichtung der Tandem-Bauart mit wenigstens zvzei getrennten Haupt zylindern,
die über unabhängige Strömungsmittelkreise mit Bremszylindern der Radbremseinheiten verbunden sind.
Es wurde beim Fahren mit einem Kraftfahrzeug mit einer einfachen hydraulischen Bremseinrichtung festgestellt, daß
das Versagen eines Bestandteils der Bremseinrichtung die Bremsen unbedienba-r macht. Zur Verringerung des Risikos derartiger
Ereignisse wurde es bereits vorgeschlagen und in die Praxis umgesetzt, die Bremseinrichtung in wenigstens zwei
unabhängige Strömungsmittelkreise zu unterteilen, so daß
selbst bei Versagen eines Kreises der andere Kreis,intakt
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bleibt, Diü 3rs~ ^einrichtung .τ,it sv;ei oder mehr derartigen
unabhängigen StrCnumgsmittelkreisen wird als geteilte hydraulische
Bremseinrichtung oder Zweikreisbremssystem bezeichnet,
v-ähraAc mars die zugehörigen geteilten Hauptzylinder
Tandem-Hauptzylinder oder Strömungsjnittelmutoren nennt.
V,7o die Bremseinrichtung in zwei unabhängige Gtrörnungsmittelkreise
mir zve.i. zugeordneten KauptZylindern aufgeteilt
ist, wie es gewöhnlich der Fall ist, ist ein Kreis mit den
^ Vorderbremcen und der andere mit den Hinterbremsen verbunden,
so daß bei Versagen des Vorderbremsenkreises beispielsweise dem Fahrer noch der Kinterbremsenkreis zur Verfügung
steht.
Abgesehen hiervon wurce beim Fahren eines Kraftfahrzeugs
festgestellt, daA die Hinterräder blockieren, wenn das Bremspedal hart niedergetreten wird, so daß die Reifen rutschen
und das Fahrzeug ausschert, Dies ergibt sich daraus, daß die Gewichtsübertragung von den Hinterrädern mit zunehmender
Verzögerung ansteigt. Es ist somit notwendig, mit steigender Verzögerung die durch die Hinterbremsen ausgeübte
Bremswirkung zu verringern. Die Bremswirkung wird durch den Strömungsmitteldruck in den Strömungsmittelleitungen zu
den Zylindern bestimmt, so daß es für die Verringerung der Bremswirkung durch die Ilinterbremsen notx^endig ist, ein
σ Strömungsmitteldruck-Regulierventil in den gemeinsamen Ströoo
mungsmittelleitungen zu den hinteren Bremszylindern vorzu-
-J sehen. Ein typisches Beispiel filr ein derartiges Druckrcgu-
^ lierventil ist ein Trägheitsventil, in dem eine Kugel eine
to geneigte Rampe aufwärtsrollt, wenn die Verzögerung eine vor-
bestimmte Grenze erreicht, so daß sich ein federbelastetes
Ventil schließen kann, wodurch die Hinterbremsenzylinder von dem gemeinsamen Hauptzylinder getrennt werden. Ein weiteres
Beispiel für ein bekanntes Regulierventil ist ein Druckproportionierventil, das eine Differentialeinrichtung verwendet,
wodurch bei weiterer Druckzufuhr nach dem Schließen des Ventils etwas Druckanstieg zu den Hinterbremsenzylindern
übertragen wird, während der größere Anteil des' Strömungsmitteldrucks zu den Vorderbremsenzylindern gelangt. Ein
drittes Beispiel für ein Regulierventil ist bekannt als
Druckbegrenzungsventil, bei dem dann, wenn der vom Haupt- * zylinder übertragene Strömungsmitteldruck einen einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung entsprechenden Wert erreicht, ein Kolben die Kraft einer Druckfeder überwindet und'die
öffnungen verschließt, die zu den Hinterbremsenzylindern
führen; jegliche weitere Druckerhöhung gelangt dann zu den Vorderbremsenzylindern.
drittes Beispiel für ein Regulierventil ist bekannt als
Druckbegrenzungsventil, bei dem dann, wenn der vom Haupt- * zylinder übertragene Strömungsmitteldruck einen einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung entsprechenden Wert erreicht, ein Kolben die Kraft einer Druckfeder überwindet und'die
öffnungen verschließt, die zu den Hinterbremsenzylindern
führen; jegliche weitere Druckerhöhung gelangt dann zu den Vorderbremsenzylindern.
Sofern es für die Erhöhung der Fahrsicherheit erwünscht
ist, irgendeines dieser bekannten Druckregulierventile mit ^ einem hydraulischen Mehrkreisbremsensystem zu kombinieren,
tritt das Problem auf, daß lediglich ein reduzierter oder begrenzter. Strömungsmitteldruck zu den Hinterbremsenzylindern
übertragen wird, wenn ein Versagen in den zu den Vorderbremsenzylindern
pulsierenden Leistungen auftritt.
Sofern irgendeine der Strömungsmittelleitungen zu den
Vorderbremszylindern aus irgendeinem Grund versagt, sprechen nur die Hinterbremsen beim Bremsen an, während die.Vorder--
Vorderbremszylindern aus irgendeinem Grund versagt, sprechen nur die Hinterbremsen beim Bremsen an, während die.Vorder--
009837/U62'
bremsen nicht betätigt werden können. Da jedoch der zu den
■Kinterbrenszylindern zu führende Strömungsmitteldruck durch
das Druckregulierventil verringert worden ist, erhalten die Ilinterbremsen einen Druck, der lediglich für den Zweck der
Verhinderung einer Blockierung der Hinterräder bei hartem Niedertreten des Bremspedals bestimmt ist. Aus diesem Grunde
ist die durch die Hinterbremsen ausgeübte Bremswirkung für die erwünschte Verzögerung des Fahrzeugs nicht ausreichend,
so daß Gefahr für die Fahrzeuginsassen besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Bremseinrichtung der Mehrkreisbauart zu schaffen, bei der -selbst
bei Versagen irgendeiner der Strömungsmittelleitungen die Bremsen des verbleibenden Strömungsmittelkreises betätigbar
bleiben, so daß eine ausreichende Bremswirkung ausgeübt und Fahrzeuginsassen vor Gefahr einer Kollision geschützt werden.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Mehrkreisbremseinrichtung
mit einem Strömungsmitteldruck-Modulierventil versehen ist, welches so aufgebaut ist, daß es den
zugehörigen Bremszylindern einen unmodulierten Druck zuführt,
wenn der Druck niedriger als ein vorbestimmter Wert ist und den Bremszylindern einen modulierten oder reduzierten
Strömungsmitteldruck zuleitet, wenn der Druck über den vorbestimmten V/ert ansteigt. Wenn darüber hinaus irgendeine
der Strömungsmittelleitungen versagt, dann arbeitet das
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Ventil in der Weise, daß ein unmodulierter Strömungsmitteldruck
zu den den verbleibenden Strömungsmittelleitungen zugeordneten BremsZylindern geleitet wird, so daß die einsatzfähig
bleibenden Bremsen eine ausreichende Bremswirkung ausüben können. ■
Vorteilhaft ist die Bremseinrichtung mit einem Strömungsmitteldruck-Modulierventil
versehen, das bei Versagen irgendeiner der Strömungsmittelleitungen den zugeordneten
Bremszylindern einen Strömungsmitteldruck'zuführt, der auf
ein Austritts-Eintrittsverhältnis moduliert ist, das höher
als dasjenige ist, welches zur Verfügung steht, wenn alle Strömungsmittelleitungen in Ordnung sind.
Vorteilhaft ist das Strömungsmitteldruck-Modulierventil
so ausgelegt, daß es nicht nur auf Änderungen im Strömungsmitteldruck der Strömungsmittelleitungen sondern auch
auf die Bewegung eines mechanischen Gestänges anspricht,
die sich aus einer abrupten Verzögerung des Fahrzeugs ergibt, wodurch die Strömungsmittelverbindung zwischen einem
Hauptzylinder und den zugehörigen Bremszylindern blockiert wird, wenn'das Bremspedal hart niedergetreten wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt gchematisch die prinzipielle Anordnung
einer Mehrkreisbremseinrichtung mit einem
009837/U82·
D <~
3trönrungsnitroldruck-Modulierventil nach der
Erfindung;
rig, 2 ist eine Sohnittansicht, die ein Ströir.ungsriuttel-iiodulierventii
für* die Bremseinrichtung
nach der Erfindung zeigt j
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Besiehungen
zwischen den Eintritts- und Austrittsströ/nungsniitteldrücken
zeigt, wie sie bei einem bekannten Strömungsmitxeldruck-Regulierventil
und dem Druckmodulierventil nach Fig. 2 erhalten werden;
Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, die eine abgewandelte Ausführungsform
des Druckmodulierventils zeigt;
Fig. 5 ist eine dor Fig. 3 entsprechende Darstellung, die die Beziehungen zwischen den Eintritts- und Austrittsströmungsmitteldrücken
zeigt, wie sie bei einem bekannten Regulierventil und dem Modulierventil nach Fig. H
erhalten werden·
Vor eingehender ErlHutsrung der erfindungsgemilßen
Bremseinrichtung wird hervorgehoben, daß die gezeigte und
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'zu beschreibende Bremseinrichtung in zwei unabhängige Strömungsmittelkreise
aufgeteilt ist, die jeweils mit den vorderen und hinteren Bremseinheiten verbunden sind; selbstverständlich
kann die Bremseinrichtung in mehr als zwei unabhängige Strömungsmittelkreise aufgeteilt werden, insbesondere
dort, wo die 'Bremseinrichtung bei einem Kraftfahrzeug anzuwenden ist, das mehr als vier Räder hat.
In Fig. list eine Bremseinrichtung oder ein Bremssystem gezeigt, das einen Strömungsmittelmotor oder Hauptzylinder
10 der Tandem-Bauart mit getrennten Hauptzylindern
10a, 10b für Vorderbremsen und Hinterbremsen· aufweist. Die Hauptzylinder 10a und 10b werden gleichzeitig durch ein
Bremspedal 11 betätigt, um Bremsströmungsmittel durch die
Strömungsmittelleitungen 12a und 12b zu den Hinterbremszylindern 13 und 13' und durch eine Leitung 14 unmittelbar
zu den Vorderbremszylindern 15 und 15' zu geben. Zwischen
den Leitungen 12a und 12b befindet sich ein Strömungsmitteldruck-Modulderventil
16 mit einer Eintrittsöffnung 17 und einer Austritts öffnung 18. Gemäß einem Merkmal der Erfindung
besitzt die Leitung 14 eine Zweigleitung 14a, die über eine Eintrittsöffnung 19 zu dem Modulierventil 16
führt. Im Bedarfsfall kann die Leitung 14 ohne Verwendung der Zweigleitung 14a über das Ventil 16 an die vorderen
Bremszylinder 15 und 15' angeschlossen werden.
Aus Fig. 2 ergibt sich im Einzelnen der Aufbau eines
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erfindungagemäÄen Strömungsmitteldruck-I-iodulierventils IG
genäij einei1 bevorzugten Ausführungsform. Das Modulierventil
16 besitzt ein Gußmetallgehäuse 20 mit einer allgemein
zylindrischen Bohrung oder Kammer 21. Die Kammer 21 ist über einen zur Eintrittsöffnung 17 führenden Kanal 17a mit
den Hinterbremsen-Hauptzylinder 10b und durch einen zu der
Austrittsöffnung 18 führenden Kanal, 18a mit den Hint er brems· zylindern 13 und 13f verbunden, wodurch eine Strömungsmit-.
telverbindung zwischen den Öffnungen 17 und 18 hergestellt
wird. Die Kammer 21 ist ferner durch einen zu der Einlaßöffnung 19 führenden Kanal 19a mit dem Vorderbremsen-Hauptzylinder
10a verbunden.
In der Kammer 21 sitzt eine Einrichtung für das Modulieren des Drucks des Strömungsmittels, das von der Eintritts
öffnung 17 zu der Austrittsöffnung 18 strömt, wobei eine Druckmodulierung in Abhängigkeit von Änderungen des
Strömungsmitteldrucks erfolgt, der in der Eintrittsöffnung 19 von dem Vorderbremsen-Hauptzylinder auftritt. Diese Einrichtung
besitzt einen allgemein zylindrischen Kolben 22, der an einem Ende in dem Kanal 19a endet. Der Kolben 22
hat Ringvorsprünge 23, 24 und 25. Der Ringvorsprung 23
dient als Ventilelement, das mit einer Lippendichtung 2 6 zusammenarbeitet, das dichtend von der Wand der Kammer 21
aufgenommen wird. Der Ringvorsprung 2 4 ist ein Anschlag zur Begrenzung der Axialbewegung des Kolbens 22, während
der Ringvorsprung 2 5 eine Druckfeder 2 7 in ihrer Lage festhalt.
Die Druckfeder 2 7 drückt den Kolben 22 in eine Stel-
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lung, in der der Ringvorsprung oder das Ventilelement 23
von der Innenwand der Lippendichtung 25 abgehoben ist9 so
daß die Einlaßöffnung 17 mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht und somit eine Strömungsmittelverbindung zwischen
dein Hinterbremsen-Haü-ptzylinder 10b und den Hinterbremszylindern
13 und 13' hergestellt ist (Fig. 1). Der Kolben 22 hat einen Hohlraum 28, der sich in seinem Abschnitt
befindet, der entgegengesetzt zu dem Abschnitt liegt, welcher in. dem zu der Einlaßöffnung 19 führenden Kanal 19a
endet, wobei der Hohlraum bei im wesentlichen atmosphärischem Druck gehalten wird. Die Bohrung oder Kammer 21 wird
durch einen Stopfen 29 geschlossen und mit Hilfe von Gummidichtungen
30, 31 und 32 hermetisch abgedichtet.
Sind alle Strömungsmittelkreise einsatzfähig und wird das Bremspedal niedergetreten, erscheint in den Eintrittsöffnungen
17 und 19, die von dem Hinterbremsen- und Vorderbremsen-Hauptzylinder
10b bzw. 10a kommen, ein erhöhter Strömungsmitteldruck, der durch Pm repräsentiert werden
kann. Bis der Druck eine Höhe erreicht, die durch die Kompression der Feder 2 7 und den in dem Hohlraum 2 8 herrschenden
atmosphärischen Druck vorbestimmt wird (der wiederum durch den Außendurchmesser d., des hohlen Abschnitts
des Kolbens 22 bestimmt wird), wird der Kolben in seiner vorgerückten, durch den Anschlag 2h begrenzten Stellung
gehalten, so daß der Ringvorsprung oder das Ventilelement
23 von der Lippendichtung 26 abgehoben ist und der Strö-
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ttyöf f nung 17 3u der Austrittsöff;v.-..ng
IT- übertrage-·: xerien kann. Wird der Drucl·: in der
Austrittj7"'".vfi'.ung i8 ril Fe bezeichnet, so ist dieser Druck
Pr unter dieser Bedingung gleich dem Druck Pr1, Das Verhältnis
des Austrittsdrucks- ir. der Austrittsleitung 18 zum Eintrittsdruck
In der Eintrittsleitung 17 ist scxriit 1:1» wie
es in der· Fig. 3 durch die ausgezogene Linie OA verdeutlicht
ist, Wird das Bremspedal weiter niedergetreten und erreicht der Druck Pm eine vorbestimmte Höhe, die mit Ps bezeichnet
werden kann, wird der Kolben 22 gegen die Wirkung der Feder 2 7 in Richtung auf der. Stopfen 2S verschoben, wodurch der
Ringvorsprung ocev das Ventilelement 23 zur- Anlage an die
Lippendichtung 2 6 kommt. Es wird dadurch die Strömungsmittelverbindung zwischen der Eintrittsöffnung 17 und der Aus
tritt soff nung 18 unterbunden, so daß der Druck Pr in der Austrittsleitung 18 trotz Anstiegs des Drucks Pm nicht
weiter ansteigt *
Übersteigt der Druck Pm die vorbestimmte Höhe Ps, wird
der Kolben 22 infolge der Druckdifferenz zwischen dem Aussendurchmesser d« des Führungsendes des Kolbens und dem
Außenaurchmesser D des Ringvorsprungs 23 von dem Stopfen 2 9 wegbewegt, so daß der Ringvorsprung oder das Ventilelement
2 3 die Lippendichtung 26 verläßt. Damit beginnt der Strömungsmitteldruck Pr in der Austrittsleitung 18 anzusteigen.
Wenn der somit ein zweites Mal ansteigende Druck Pr eine Höhe erreicht, die durch die. Auioendarchaiesser.d^, d2
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'und D sowie die Kompression der Feder 2 7 bestimmt wird,
wird erneut der Kolben 22 in Richtung auf den Stopfen 2 9
bewegt, so daß sich das Ventilelement 23 auf die Dichtlippe 26 setzt. .
Das Ventilelement 23 wird somit mit ansteigendem Druck Pm wiederholt auf die Dichtlippe gesetzt und von dieser abgehoben,
mit dem.Ergebnis, daß der in der Austrittsöffnung
auftretende Austrittsdruck Pr schrittweise mit kleinerer Rate als der Druck Pm ansteigt, wie' es in Fig. 3
durch die ausgezogene Linie AD verdeutlicht ist. Die Hinterbrems zylinder werden somit beim weiteren Niedertreten des
Gaspedals mit Strömungsmitteldrücken gespeist, die in einem feststehenden Verhältnis moduliert sind, so daß die hinteren
Antriebsräder nicht blockiert werden.
Wird das Bremspedal freigegeben und der Strömungsmitteldruck in den Hauptzylindern reduziert, wird der Kolben
22 durch den Druck in der Austrittsöffnung 18 in Richtung auf den Stopfen 29 bewegt,, wobei gleichzeitig das Strömungsmittel
in der Austrittsöffnung in die Eintrittsöffnung 17 zurückgezogen wird,und zwar durch einen Durchgang, der nunmehr
zwischen der Lippendichtung 2 6 und der Innenwand der Kammer 21 gebildet wird, solange der Druck in der Austrittsöffnung 18 sich auf Ps absenkt. Wenn der hohle Abschnitt
des Kolbens 22 gegen den Stopfen 29 stößt, bevor der Druck Pr auf Ps abnimmt, geht das Strömungsmittel in der Austritts-
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Öffnung IS über einen zwischen dex1 Lippendichtung 2 G und
der Wand der Kammer 21 gebildeten Durchgang zu der Eintrittsöffnung
17. Demzufolge wird der Druck Pr auf Ps abgesenkt.
Wenn beispielsweise ein Fehler in der Strömungsmittelleitung zu der vorderen Bremseinheit auftritt oder diese
Leitung reißt, dann erreicht der Druck in der Eintrittsöffnung 19 atmosphärischen Druck. Ist in diesem Fall der Aussendurchmesser
d2 gleich oder größer als der Außendurchmesser
d^, bleibt der Kolben 22 trotz des Drucks Pm des Strömungsmittels
in den Hauptzylindern 10a und 10b in seiner vorgerückten Stellung, so daß die Eintrittsöffnung 17 mit
der Austrittsöffnung 18 in Verbindung bleibt. Unter dieser Bedingung arbeitet das Druckregulierventil 16 nicht mehr
als ein Ventil in seinem ursprünglichen Sinn, sondern als bloßer Durchgang für den freien Durchfluß des Bremsströmungs·
mittels von der Eintrittsöffnung 17 zu der Austrittsöffnung f Iß. Die Beziehung zwischen den Eintritts- und Austrittsdrücken Pm bzw. Pr in diesem Zustand des Ventils ist in
• Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie ABC dargestellt.
Somit kommt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Modulierventil IG für den Fall eines Versagens beispielsweise
der Strömungsmittelleitung für die Vorderbremse außer Einsatz, so daß der in dem Hinterbremsen-IIauptzylinder 10b
auftretende Strömungswitteidruck so wie er ist zu den Hin-
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terbremszylindern 13 und 13' übertragen wird. Tritt beispielsweise
in dem Hinterbremsen-Hauptzylinder 10b ein
Strömungsmitteldruck Pm' auf, kann zu den Hinterbremszylindern 13 und 13' ein Austrittsdruck geliefert werden, der um
CD höher als der Druck ist, der sonst in'der Austrittsöffnung 18 auftreten würde, so daß die Bremswirkung durch die
Hinterbremsen erhöht wird.
Das bei Versagen der vorderen Strömungsmittelleitung
erhältliche Verhältnis von Austrittsdruck zu Eintrittsdruck
kann durch Variieren der Geometrie des Kolbens 22 moduliert werden. Wird beispielsweise der Durchmesser d^ größer als
der Durchmesser cL gemacht, wird das Modulierventil betätigt, wenn der Druck Pm den Druck Ps' übersteigt, der größer als
Ps ist, derart, daß der Austrittsdruck Pr in Fig. 3 auf BE reduziert wird. In diesem Fall wird ein um ED gegenüber dem
normalen Druck höherer Austrittsdruck zu den Hinterbremsen geliefert, wenn der Eintrittsdruck Pm' zu der Eintrittsöffnung
17 übertragen wird.
Sollte in dem Strömungsmittelkreis zu den Hinterbremsen ein Fehler auftreten, steigt lediglich der Strömungsmitteldruck
in der Eintrittsöffnung 19 an. Sobald der Druck in der Eintrittsöffnung 19 eine vorbestimmte Höhe überschreitet,
wird der Kolben 22 in Richtung auf den Stopfen 29 bewegt,' bis der hohle Abschnitt des Kolbens den Stopfen berührt.
Der Kolben 22 wird somit in Ruhestellung gehalten, wobei
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r:u 0>ör. \ro.~--~ei-':xoe:z5zylir:ue:??i IU und IS1 ein unmodulierter
Druck ubv/.'trcrger; wir.:,
ΙλΊ Flg. :r 3£t cii;'?- abgewandelte Fora des bei der erfindungsg<£'T:"./i3n
hydraulischen Bremseinrichtung verwendbaren Stronungs?:;itt eldruck-Kodiiliervanti]s dargestellt. Das in
diesem Fall ™it Id-' bezeichnete abgewandelte Druckmodulierventil
ist im wesentlichen als Trägheitsventil aufgebaut.
Das Strömung smxtireläruek-Modulierventil 16f besitzt
ein Gehäuse.33 aus Gußmetall. Das Gehäuse 33 besitzt eine
Bohrung oder Kammer 3M- die über einen Kanal 17a mit einer
Eintrittsöffnung 17 unc über Kanäle 3 5a, 3 5b und 18a mit
einer Aastrittsöffnung 13 verbunden ist. Die Eintrittsund Austrittsöffnungen 17 und 18 sind entsprechend dem Ventil
16 in Fig, 2 mit dem Hinterbremsen-Hauptzylinder 10b
und den Ilinterbremszylindern 13 und 13' verbunden. In der Bohrung oder Kammer 34 sitzt eine Kugel 36, die von einer
an dem Gehäuse 33 befestigten Stützplatte 3 7 gehalten ist. Die Kugel 36 ruht auf einer Rampe, die einen Teil der Wand
der Kammer 3 li bildet und die in einem Winkel θ gegenüber
dor Horizontalen oder Grundlinie G.L. geneigt ist. Hinter
dem Kanal 10a, der von der mit dem Vordcrbremsen-Hauptzylinder
10a verbundenen Eintrittsöffnung 19 ausgeht, befindet sich ein Steuerelement 38. Das Steuerelement 38 erstreckt
sich an dem einen Ende axial verschiebbar in den Kanal 35a und besitzt an dem anderen Ende einen vergrößerten
Abschnitt 38a, der als Anschlag für die Begrenzung der
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Axialverschiebung des Steuerelements 3 8 in Richtung auf die
Kammer 3M- dient. Das Steuerelement 38 wird durch den Strömungsmitteldruck
vor-und zurückbewegt,der an dem Ringvorsprung
38b angelegt wird, welcher sich an dem vergrößerten Abschnitt 38a befindet. Das Steuerelement 3 8 wird normalerweise
durch eine hinter dem vergrößerten Abschnitt 3 8a deB Steuerelements 38 sitzende Druckfeder 39 in seine vorgerückte
Stellung gedrückt, wodurch das Führungsende des Steuerelements 3 8 gemäß Darstellung in die Kammer 3 4 ragt. An dem
Einlaß zu dem Kanal 3 5a sitzt eine Buchse 40 zur Regulierung des Strömungsmittelstroms sowie ein Dichtungselement
41 für die Kugel, das sich an der Wand der Kammer 3 4 befin-*
det. Die die Feder 39 aufnehmende Kammer ist von der den vergrößerten Abschnitt 38a des Steuerelements 38 aufnehmenden
Kammer hermetisch abgeschlossen und durch ein Luftloch
42 zur Außenluft geöffnet.
Die Kompression der Feder 39 und der relative Außendurchmesser d^, -des Ringvorsprungs 38b sind so bestimmts daß
die Feder 39 einen auf den vergrößerten Abschnitt 3 8a einwirkenden Strömungsmitteldruck überwindet, wenn der Druck
kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Das Gehäuse 33 b'esitzt ferner eine zweite Bohrung oder Kammer 43, die mit der ersten Kammer 34 über eine Kammer 43a
und einen Kanal 44 und über eine Kammer 43b und einen Kanal 18a mit der Austrittsöffnung 18 verbunden ist. Die Kammern
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43a und 4ib bilden einen Teil der Kammer 43.
In der Kammer 43 sitzen zwei getrennte Kolben 45 und 46, die durch die Drücke der Strömungsmittel in Berührung
miteinander gehalten werden. Der Kolben 45 ist einem Strömungsmittel
ausgesetzt, das über den Kanal 44 und die Kammer 43a von dem Hinterbremsen-Hauptzylinder 10b übertragen
wird, während der andere Kolben 46 einem in der Kammer 43 stehenden Strömungsmittel ausgesetzt ist. Der Kolben 46
wird durch die Wirkung einer in der Kammer 43 sitzenden Druckfeder 47 in Richtung auf die Kammer 43b gedrückt. Der
Kolben 45 hat in der Darstellung einen kleineren Durchmesser als der Kolben 46.
Damit die in dem in den Kanälen 35b und 44 befindlichen Strömungsmittel eingeschlossene Luft zur Atmosphäre
entweichen kann, können an beliebiger Stelle Entlüftungsöffnungen vorgesehen werden, von denen lediglich eine Entlüftungsöffnung
48 dargestellt ist. Mit 49 bis 51 sind Gummidichtungen bezeichnet.
Sind alle Strömungsmittelkreise einsatzfähig, und befindet sich das Steuerelement 3 8 in einer Stellung, bei
der sich das Führungsende in die Kammer 34 erstreckt und wird nunmehr das Gaspedal niedergetreten, so wird der Kanal
35a offengehalten, so daß der Strömungsmitteldruck in der Kammer 43 unmittelbar zu der Austrittsöffnung 18 gelangen
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kann. Dementsprechend steigt der zu den Hinterbremszylindern
zu übertragende Druck gemäß der ausgezogenen Linie AF in, Fig. 5 an.
Wird das Gaspedal weiter niedergetreten und steigt der über die Eintrittsöffnung 19 an das Steuerelement 3 8 angelegte
Strömungsmitteldruck Pm auf eine Höhe an, die etwas kleiner als ein vorbestimmter Strömungsmitteldruck Ps ist,
wird das Steuerelement 38 gegen die Wirkurig der Feder 39
verschoben und dadurch das Führungsende aus der Kammer 3 4 herausgezogen. Erreicht der Strömungsmitteldruck Pm den
Wert Ps und steigt die Verzögerung entsprechend an, dann rollt die Kugel 3 6 die Rampe oder Wand der Kammer 3 4 aufwärts
und wird infolge der. Trägheitskraft mit der Dichtung
41 in Berührung gebracht, wodurch der Kanal 3 5a von der Kammer 34 isoliert wird. Demzufolge wird der in der
Kammer 34 auftretende Eintrittsdruck Pm über den Kanal 44
und die Kammer 43a zu dem Kolben 45 übertragen.
Steigt der Strömungsmitteldruck Pm über den Wert Ps an, dann wächst der in der Austrittsöffnung 18 auftretende
Austrittsdruck mit einer Rate an, die durch die Außendurchmesser
der Kolben 45 und 46 und die Kompression der Feder 47 bestimmt wird und die in der Figur durch eine ausgezogene
Linie FK verdeutlicht ist. Somit wird ein konstant reduzierter Strömungsmitteldruck zu den Hinterbremszylindern geliefert, so daß die Hinterräder ·>
nicht blockiert werden.
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λ-er". -'-J-. ι;;.. ^:"Λ -i-^anten xrc.^ivzitsve-vlziy aas das
.Steu^rej.--.'^iV: S? .ζ:, ίίβ zugehörigen Teile nicht aufweist,
in der Ztr-':-;:. u'.gp .:. freileitung 2U der vorderen Bremseinheit
ein Fehler auftr.ltt, so daß lediglich der Strömungsmittelkr
ei ο für eic. hi;vrere bvernseinheit betäti^bar bleibt, wird
der Einsatsp'inkt des Irilgheitsveritiis vor. -~" .r Stelle F zu
der Stelle F! ν einschoben, wodurch der zu den Klnterbrems-
inaern zu üierrrspende Austrittsdruek ?r gemäß der gestrichelten
Linie FTI erhöht ;-/ird. Der in dieser VJeise
redu^ier-xe Ai;strr,;tsQruck ist offensichtlich für den richtigen
Einsatz der Kir.fer bremsen nie at ausreichend, so daß
Gefahr für die Fahr-Leuginsasser; besteht.
Demgegenüber wird bei dem erfindungsgemäßen modifizierten
Strämungsmitteldrueh-Möduiierventil 16' de.s Steuerelement
3 8 voD, Strömungsmitteldruck befreit, sobald der Strömungsmittelkreis
der vorderen Bremsen ausfällt, wobei danach das Führungsende des Steuerelements 3S weiterhin über
den Kugelsitz 41 hinaus in die Kammer vorsteht. Sind die Kompression der Druckfeder 39, der Durchmesser d2 des Führungsendes
des Steuerelements 38 und das Gewicht der Kugel 3 6 in richtiger V/eise aufeinander abgestimmt, kann ein
Strömungsmitteldruck Ps', bei dem die Kugel 3 6 unter Verschließen
des Kanals 35a bewegt wird, an eine Stelle außerhalb eines bestimmten Druckbereichs (der in Fig. 5 mit L
bezeichnet ist) gelegt werden, so daß das Ventil 16' als Ganzes als bloßer Durchgang wirken kann, wenn der Eintritts-
druck Pm in diesem bestimmten Bereich bleibt. In diesem Fall
0G9837/U82
20Q8025
wächst der zu den Hinterbremszylindern zu übertragende Austrittsdruck gemäß der gestrichelten Linie FG an, wobei
dann, wenn ein in dem Bereich L fallender Eintrittsdruck Pm1
zu der Eintrittsöffnung 17 übertragen wird, die Bremswirkung durch die Hinterbremsen im Vergleich zu einem herkömmlichen
Trägheitsventil um einen Wert ansteigt, der einem
Segment HI in Fig. 5 entspricht.
Wenn die Kompression der Feder 39, der Durchmesser d„
des Führungsendes des Steuerelements 3 8 und das Gewicht der Kugel 36 in anderer Weise ausgelegt werden, kann die Kugel
3 6 bewegt werden, wenn der Strömungsmitteldruck den Wert Ps" erreicht, der in den Bereich L fällt. Dann wächst
der Austrittsdruck gemäß einer gestrichelten Linie FG5J
mit einer Steigerung von HJ beim Eintrittsdruck Pm'.
Auf jeden Fall steigt der auf die HinterbremsZylinder
auszuübende Austrittsdruck nach dem Schließen des Kanals 3 durch die Kugel 3 6 mit ein und derselben Rate an, die durch
den Durchmesser der Kolben 45 und 46 und den Druck der Feder 47 gemäß Vorbeschreibung gesteuert wird.
009837/1462
Claims (6)
1. Hydraulische Bremseinrichtung für Fahrzeuge mit
wenigstens zwei geteilten Hauptzylinder, die durch unabhängige Strömungsmittelkreise mit Brems zylindern der Bremseinrichtung
verbunden sind,wobei zwischen zwei der Strömungsmittelkreise ein Strömungsmitteldruck-Modulierventil eingeschaltet
ist,dadurch gekennzeichnet,daß das Ventil (16) eine
erste Eintrittsöffnung (19)aufweist,die mit einem der beiden
Hauptzylinder (l0a,10b)und mit den diesem Hauptzylinder zugeordneten
BremsZylindern (15,15f)für konstante Strömungsmittelkomrnunikation
verbunden ist^ ferro? ere zwaite Eintrxttsöffnung 0.7),de mit
dem anderen der beiden Hauptzylinder:, verbunden ist sowie ferner eine Austrittsöffnung (18), die mit den dem letzteren
Hauptzylinder zugeordneten Bremszylindern verbunden ist,
ferner gekennzeichnet durch eine Kammer (23), die eine Strömungsmittelverbindung zwischen der zweiten Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung für den Durchgang eines
unmodulierten Strömungsmitteldrucks von der zweiten Eintrittsöffnung
zu der Austrittsöffnung herstellt, wenn ein in der ersten EintrittsÖffnung auftretender Strömungsart -
009837/U82
teldruck niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, sowie
durch eine auf Änderungen im Strömungsmitteldruck in der ersten Eintrittsöffnung ansprechende Einrichtung (2.2) für
die Übertragung eines modulierten Drucks von der zweiten Eintrittsöffnung zu der »AustrittsÖffnung, wenn der Strömung
smitteidruck in der ersten Eintrittsöffnung über den
vorbestimmten Wert ansteigt, wobei der modulierte Strömungsmitteldruck mit ansteigenden Strömungsmitteldrücken in
der ersten und zweiten Eintrittsöffnung vergrößert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf Druckänderungen ansprechende Einrichtung (2 2) auf ein Versagen einer beliebigen Strömungsmittelleitung anspricht,
um einen unmodulierten Strömungsmitteldruck von der zweiten Eintrittsöffnung zu der Austrittsöffnung zu
übertragen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druckänderungen ansprechende Einrichtung (2 2)
auf ein Versagen in einer beliebigen Strömungsmittelleitung anspricht, um von der zweiten Eintrittsöffnung (17) zu der
Austrittsöffnung (18) einen Strömungsmitteldruck zu über-' tragen, der so moduliert ist, daß er höher als der unmodulierte
Strömungsmitteldruck ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druckänderungen ansprechende Einrichtung (38)
auch auf eine sich aus einer Verzögerung des Fahrzeugs er-
0098.37/U62
gebenden Trägheitskraft mit vorbestimmter Größe für das Sperren der Strömungsmittelverbindung zwischen der zweiten
Eintrittsöffnung (17) und der Austrittsöffnung (18) anspricht.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druckänderungen ansprechende Einrichtung
(22) einen allgemein zylindrischen Kolben (22) aufweist, der axial verschiebbar in der Kammer (21) sitzt und
in einem mit der ersten Eintrittsöffnung verbundenen Kanal endet und an seiner mittleren Umfangswand einen Ringvorsprung
(2 3) sowie ferner einen hohlen Abschnitt (2 8) aufweist, der im Inneren auf einem atmosphärischen Druck gehalten
wird, ferner eine Lippendichtung (26), die in Dichtberührung mit der Wand der Kammer und mit dem Ringvorsprung
bringbar ist, ferner eine in der Kammer sitzende Druckfeder (27), die den Kolben in eine Stellung drückt, in der der
Ringvorsprung von der Lippendichtung abgehoben ist, so daß die zweite Eintrittsöffnung (17) mit der Austrittsöffnung
(18) in Verbindung steht, wobei die Druckfeder so ausgelegt ist, daß sie einen von der ersten Eintrittsöffnung (19) an
den Kolben ,angelegten Strömungsmitteldruck überwindet, wenn der Strömungsmitteldruck niedriger als ein vorbestimmter
Wert ist, sowie ferner den Strömungsmitteldruck überwindet, der höher als der vorbestimmte Wert ist und wobei die Aussendurchmesser
des Kolbens und des Ringvorsprungs so bestimmt sind, daß der Ringvorsprung mit dem Ansteigen des
009837/U62
Strömungsdrucks in der ersten.und zweiten Eintrittsöffnung
gegenüber dem Strömungsmitteldruck in der Austrittsöffnung wiederholt von der Dichtlippe abgehoben und auf diese gesetzt
wird. -. ' ~
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druckänderungen ansprechende Einrichtung eine
Kugel C36) aufweist, die in der Kammer (34) sitzt und auf einer Rampe ruht, die mit einem Winkel gegenüber einer Horizontallinie
geneigt ist, ferner einen an dem zu der Austrittsöffnung (18) führ'enden.Austrittsab,schnitt befestigten
Kugel sitz, wobei das Gewicht der Kugel so festgelegt
ist, daß die Kugel auf eine vorbestimmte Verzögerung des Fahrzeugs anspricht und die Rampe aüfwärtsrollt und sich
auf den Kugelsitz unter Sperren der Strömungsmittelverbin-_ dung zwischen der Kammer und der Austrittsöffnung setzt,
ferner ein Steuerelement (38) mit einem Führung sende,' das
sich durch den Austrittsabschnitt in Richtung auf die Kugel erstreckt und mit einem vergrößerten Abschnitt (3 8a), der
verschiebbar in einer Bohrung sitzt, die von der ersten Eintrittsöffnung (19) kommt, und an seiner Umfangswand
einen Ringvorsprung (38b) besitzt, eine hinter dem vergrößerten Abschnitt sitzende Druckfeder (39), die den vergrößerten
Abschnitt in eine Stellung drückt, in der das Führungsende in die Kammer (34) über den Kugelsitz (41)
hinaus ragt, wobei die Kompression der Feder und der relative Durchmesser des Ringvorsprungs so festgelegt sind,
009837/1462
daß die Feder einem an den vergrößerten Abschnitt über die
erste Eintrittsöffnung angelegten Strömungsmitteldruck
nachgibt, so daß der vergrößerte Abschnitt in eine Stellung bewegt wird, in der das Führungsende des Steuerelements aus
der Kammer rückgezogen wird, wenn der Strömungsmitteldruck in der ersten Eintrittsöffnung höher als ein vorbestimmter
Wert ist, eine zweite Kammer (43), die in dem Gehäuse ausgebildet ist und auf einer Seite mit der ersten Kammer (3 4)
und auf der anderen Seite mit der Austrittsöffnung (18) verbunden ist und in der zwei einzelne Kolben (45,46) verschiebbar
sind, die in Berührung miteinander gehalten sind und von denen der eine dem Strömungsmitteldruck in der zweiten
Eintrittsöffnung (17) und der andere dem Strömungsmitteldruck in der Austrittsöffnung'ausgesetzt ist, wobei der
erstere' Kolben einen größeren Durchmesser als der letztere hat und wobei in der zweiten Kammer eine Druckfeder (47)
sitzt, die den letzteren Kolben (46) in Richtung auf die Austrittsöffnung (18) drückt.
009837/ U62
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