DE2031640C3 - Hydraulisches Stromventil mit verstellbarer Verengung in der Bremskraft rege !anlage eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Stromventil mit verstellbarer Verengung in der Bremskraftregelanlage dnes Fahrzeugs, mit einem Gehäuse, das einen mit einer Pumpe verbundenen Eingang aufweist, der sich tu einem einen Schieberkolben umgebenden Ringraum erweitert, einem zu den Radbremsen führenden Ausgang sowie einen Rücklauf, wobei der Schieberkolben, der dem Druck einer Feder und einem Druckmedium ausgesetzt ist, je nach seiner Stellung den Radbremsen eine unterschiedliche Menge an Druckmedium zuteilt.

Ein derartiges Stromventil ist aus der US-PS 423 136 bekannt. Dieses Stromvenlil weist zwei Grundstellungen auf. In der einen Grundstellung wird die Verbindung zur Bremse unterbrochen, so daß der Bremse kein Druckmittel zugeführt wird. In dieser Stellung ist eine Schieberkante geöffnet, so daß die Bremse iber eine Leitung mit einem Ablaß in Verbindung steht. Durch eine Pedalbetätigung, also eine Betätigung von •ußen, wird der Schieber derart verschoben, daß ein Schieberdurchlaß mit veränderlicher Verengung die Druckmittelleitung mit der Bremsleitung verbindet. Durch diesen Schieberdurchlaß mit veränderlicher Verengung werden unterschiedliche Strömungsraten der Bremse zugeführt. Die Stellung dieser veränderlichen Verengung wird von außen eingeregelt.

In der älteren Anmeldung (DT-OS 2 001 581) wird eine hydraulische Bremsanlage mit Blockierschutz beschrieben. Von einer Pumpe, deren Förderstrom von der Raddrehzahl abhängt, sind zwei Grundströmungen vorhanden. Eine Strömung erfolgt durch einen Drosselschieber und die andere durch ein hydraulisches Strom-

ventiL , , ._,.».

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionsweise eines derartigen Stromventils zu verbessern, um eine enakte Steuerung des Förderstromes zu errei-

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Schieberkolben auf der einen Seite dem Eingangsdruck und auf der anderen Seite in entgegengesetzter Richtung dem Druck einer Feder ausgesetzt ist - wie bereits für sich bekannt —; daß der Schieberkolben hohl und auf der anderen Seite offen und diese mit dem Ausgang verbunden ist; daß im Schieberkolben im axialen Abstand voneinander radiale Bohrungen vorgesehen sind, die je nach Stellung des Schieberkolbens in den Ringraum eintreten und diesen mit dem Ausgang verbinden; daß die Querschnitte der Bohrungen vom federbelasteten zum eingangsdruckbelasteten Ende des Schieberkolbens hin abnehmen.

Durch diesen Aufbau wird in vorteilhafter Weise bewirkt, daß beim Abbremsen des Fahrzeugs, was eine Verringerung der Fördermenge der von den Fahrüeugrädern angetriebenen Pumpe bewirkt, das Stromventil die Neigung hat. sich auf größere Bohrungsquerschnitte und einen geringeren Systemdruck einzustellen. Ferner wird eine Neigung dieses Stromventils, hängenzubleiben oder hydraulische Instabilitäten zu entwickeln, ausgeschaltet.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines hydraulischen Stromventils in der Bremsanlage eines Fahrzeugs,

F i g. 2 und 3 vergrößerte Schnittansichten, die zei gen, wie der Ringraum Teilquerschnitte oder volle Querschnitte der Bohrung in einem abgeglichenen Zustand freigibt,

F i g. 4 eine grafische Darstellung der Querschnitts fläche als Funktion des Druckes, wobei diese Figur die sich verändernden Strömungsquerschnitte veranschau licht, die im Ringraum zu liegen kommen,

Fig.5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Schieberkolbens,

F i g. A eine Schnittansicht, genommen längs der Linie AA der F i g. 5.

F i g. D, E, F, G, H, J, K, L und M entsprechende Querschnitte, genommen längs der entsprechenden Linie in F i g. 5, und

F i g. P eine Schnittansicht, genommen längs der Linie P Pder F i g. 5.

Es sind die Räder Weines Fahrzeuges dargestellt, an denen eine Bremse B angeordnet ist. Eine Pumpe P steht in Antriebsverbindung mit den Rädern, wie es bei 10 gezeigt ist. Diese Pumpe fördert über eine Leitung Pi in ein Gehäuse 11, in dem ein Eingang Pl ausgebildet ist, der sich zu einem Ringraum -41 erweitert, der einen Schieberkolben 12 umgibt, welcher gleitbar in einer Bohrung 13 sitzt, die an einem Ende mittels einer Endwand 14 abgeschlossen ist. Vom Ringraum AX führt eine Bohrung zu einem Anschluß an die Bremse B. Das Gehäuse 11 weist eine verbreiterte Aussparung 16 für eine Schraubenfeder 19 auf. Diese Aussparung 16 ist axial neben der Bohrung 13 angeordnet und hat eine Endwandung 17, in der sich ein Ausgang 18 befindet, der zu einein Rücklauf führt. Die Schraubenfeder 19 stützt sich gegen die Endwandung 17 an einem Ende ab und deren anderes Ende liegt gegen eine Oberfläche eines Flansches 20 des Halterungsbauteiles 21 an. Dieser Halterungsbauteil 21 ist in die Enden der Feder-

wicklungen der Schraubenfeder 19 eingeführt,

Dieser HallerungsbauteU 21 weist eine Bohrung 22 auf, in die der Schieberkolben 12 eingesetzt ist Das Ende dieses Schieberkolbens 12 weist öffnungen 23 auf, und der Halterungsbauteil 21 weis\ entsprechende Öffnungen 24 auf. Ein Stift 26 ist vorgesehen, um den Schieber 12 und den Bauteil 21 zusammenzuhalten, und dieser Stift 26 liegt in den öffnungen 23 und 24.

Es sei nunmehr auf F i g. 5 Bezug genommen. Der Schieberkolben 12 weist einen zylindrischen Abschnitt auf und dieser kann aus zylindrischen Stablängen herausgearbeitet sein. Der Schieberkolben 12 weist eine geschlossene Endwa«.idung 30 auf, deren Kante 31 abgeschrägt ist Die äußere Umfangsoberfläche 32 des Schiebers 12 weist eine Reihe von Nuten 33 auf, die im allgemeinen in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Der Schieberkolben 12 ist hohl und hat eine Innenbohrung 34. Das offene Ende des Schieberkolbens 12 weist eine nach innen sich erstreckende Aussparung 36 auf, um den Zusammenbau mit dem Halterungsbauteil 21 zu erleichtern.

Der Schieberkolben 12 weist eine Anzahl von Bohrungen auf, die in den Ringraum At eintreten können. Diese Bohrungen sind in F i g. 5 allgemein mit 50 gekennzeichnet. Diese Bohrungen werden insbesondere in den Schnittdarstellungen D, E, F, G, H, J, K, L, M und N dargestellt. Diese Bohrungen 50 sind derart angeordnet und ausgebildet, daß die in den Ringraum At eintretenden Bohrungen abnehmende Querschnitte habe<i. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Schieber 12 etwa 5 cm lang, und die verschiedenen Bohrungen 50 haben unterschiedliche Durchmesser, wie es in den Schnittzeichnungen veranschaulicht ist. Beispielsweise ist die in F i g. D dargestellte Bohrung 68 mit einem Bohrer hergestellt, der einen Durchmesser von 0,078 cm hat. Bei der Darstellung in F i g. E ist die Bohrung 65 mit einem Bohrer hergestellt, der einen Durchmesser von 0,089 cm hat. Die Bohrung 61 in F i g. F ist mit einem Bohrer hergestellt, der einen Durchmesser von 0,096 cm hat. Um die Querschnittsfläche zu bestimmen, die durch den Ringraum freigegeben werden kann, werden bei der Darstellung in F i g. K Bohrungen 61 an dian; iral gegenüberliegenden Seiten des Sch'L-berkolbens mit einem Bohrer hergestellt, der einen Durchmesser von 0.096 cm hat, während in F i g. L die Bohrung 55 auf einer Seite mit einem Bohrer hergestellt ist, der einen Durchmesser von 0,132 cm hat und die Bohrung 69 auf der anderen Seite mit einem Bohrer, der einen Durchmesser von 0,074 cm hat. In F i g. M ist eine Bohrung 55 auf einer Seite dargestellt, die mit einem Bohrer hergestellt ist, der einen Durchmesser von 0,132 cm hat, während die Bohrung 58 auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Bohrer hergestellt ist, der einen Durchmesser von 0,107 cm hat. In F i g. N ist die Bohrung 53 mittels eines Bohrers hergestellt, der einen Durchmesser von 0,15 cm hat, während die Bohrung 54 mit einem Bohrer hergestellt ist, der einen Durchmesser von 0,14 cm hat.

Das Druckmittel, das von der Pumpe P gefördert wird, tritt in den Eingang Pl ein und fließt dann zum Ringraum At, wo dieses Druckmittel um den Schieberkolben 12 herum strömt. Ein Kanal P3 ist im Gehäuse 11 ausgebildet und führt zu der Bohrung 13 hinter der Endwandung 31 des Schieberkolbens 12. Die Strömung geht durch die ersten Bohrungen 50 hindurch (nämlich durch die Bohrungen 53, 54 der F i g. N) und dadurch wird ein Druckabfall erzeugt, und dann strömt das Druckmittel durch die Innenbohrung 34 des Schieberkolbe.is 12 und durch die Federaussparung 16 zum Ausgang 18 in der Endwandung 17.

Vor der Bremsbetätigung sind zwei Grundströmungen vorhanden. Eine Strömung verläuft durch den Drosselschieber des Bremssystems und die andere durch das Stromventil. Die Aufbringung einer Bremskraft auf den Hauptzylinder druckt den Drosselschieber in die Schließstellung, und dadurch wird die gesamte Hydraulikflüssigkeit durch das Stromventil abgezweigt. Eine derartige Abzweigung erzeugt einen plötzlichen Druckstoß, da die Strömung im Kanal PX und Eingang Pl sowie im Ringraum A\ und in der Aussparung 16 und durch die Bohrung 50, die zuerst am Ringraum At liegt, zunimmt Es handelt sich hierbei um die Bohrungen 53 und 54 in Fi g. N. Der an der Endwandung 31 des Schieberkolbens i2 sich ausbildende Druckanstieg drückt den Schieberkolben 12 nach rechts, da der Raum auf der rechten Seite des Schieberkolbens sich lediglich unter dem Einfluß des atmosphärischen Druckes befindet.

Durch ein? Bewegung des Schieberkolbens 12 werden die aufeinanderfolgenden Bohrungen geschlossen, und diese Bohrungen haben abnehmende Querschnitte. Der zunehmende Druckabfall erzeugt eine Kraft, die auf die Endwandung 30 einwirkt und die größer ist als die Federkraft der Feder 19. Das Abbremsen der Fahrzeugräder VV führt dazu, daß die Förderung der von den Rädern angetriebenen Pumpe P abnimmt, wobei die geförderte Strömungsmenge sich durch irgendeine der Bohrungen hindurch bewegen kann, wie sie in F i g. N und dann der Reihe nach bis F i g. D dargestellt sind, und zwar je nachdem, welche der Bohrungen 50 sich im Ringraum At befindet. Eine derartige Betriebsweise führt zu einem Druckabfall im Eingang Pl und zu geringeren Kräften, die gegen die Endwandung 30 des Schieberkolbens 12 einwirken und dies führt zu einer anschließenden Umkehr der Bewegungsrichtung des Schieberkolbens 12, und zwar durch die Einwirkung der Schraubenfeder 19.

Das Stromventil hat also die Neigung, sich auf eine Bohrung mit größerem Durchmesser oder Querschnitt und auf einen geringeren Systemdruck einzustellen. Ein plötzliches Absinken der Pumpendrehzahl, was ein Signal für einen geringeren Reibungskoeffizienten darstellt, führt zu einem Druckabfall, und der Schieberkolben 12 stellt sich mit einer Bohrung mit größerem Durchmesser oder Querschnitt im Ringraum At ein, und hierbei handelt es sich um Bohrungen für geringere Drücke. Es ist also möglich, daß das System eine spezielle Bohrungseinstellung im Ringraum auswählt. Bei der Darstellung in F i g. 2 liegt ein Satz von Bohrungen mit vollem Querschnitt im Ringraum At. Bei der Darstellung in F i g. 3 ist ein Satz von Bohrungen 50 im Ringraum At dargestellt, wobei die Einstellung lediglich auf einen Teil des Strömungsquerschnittes erfolgte.

Der Kanal P3 erzeugt eine Dämpfung, um den nicht gedämpften Effekt des Stromventils während Übergänge zwischen hydraulischen Zuständen zu verringern.

Die F i g. 4 zeigt eine typische Anordnung von Querschnitten als Funktion des Druckes. In F i g. 4 ist der Effekt der sich ändernden Querschnitte dargestellt, die im Ringraum liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Stromventil mit verstellbarer Verengung in der Bremskraftregelanlage eines Fahrzeugs, mit einem Gehäuse, das einen mit einer Pumpe verbundenen Eingang aufweist, der sich zu einem einen Schieberkolben umgebenden Ringraum erweitert, einem zu den Radbremsen führenden Ausgang sowie einen Rücklauf, wobei der Schieberkolben, der dem Druck einer Feder und einem Druckmedium ausgesetzt ist, je nach seiner Stellung den Radbremsen eine unterschiedliche Menge an Druckmedium zuteilt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieberkolber (12) auf der einen Seite (14,31) dem Eingangsdruck (Pl) und auf der anderen Seite in entgegengesetzter Richtung dem Druck einer Feder (19) ausgesetzt isi, wie bereits für sich bekannt; daß der Schieberkolben (12) hohl und auf der anderen Seite offen und diese mit dem Ausgang (18) verbunden ist; daß im Schiebärkolben (12) im axialen Abstand voneinander radiale Bohrungen (50) vorgesehen sind, die je nach Stellung des Schieberkolbens in den Ringraum (Al) eintreten und diesen mit dem Ausgang (18) verbinden; daß die Querschnitte der Bohrungen (50) vom federbelasteten zum eingangsdruckbelasteten Ende des Schieberkolbens hin abnehmen.

2. Stromventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß radiale Bohrungssätze (63, 64, 61, 55, 69, 58, 53, 54) um den Umfar,g des Schieherkolbens (12) herum angeordnet sind, deren einzelne Bohrungen gleiche oder verschiedene Querschnitte haben.