DE2242950C3 - Zweikreisbremsanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweikreisbremsanlage für Kraftfahrzeuge, bei der in jedem Bremskreis ein Drucksteuerventil angeordnet ist, wobei das eine Drucksteuerventil unmittelbar mechanisch lastabhängig gesteuert, ist und ein Steuerteil in dem anderen Drucksteuerventil von dem vom erstgenannten Drucksteuerventil ausgesteuerten Druck beaufschlagt ist.

Eine derartige Zweikreisbremsanlage ist durcl· die DT-AS 18 02 370 bekannt. Bei dieser bekannten Anlage wird der r.ur Hinterachse geführte Steuerdruck mechanisch lastabhängig verändert und der in diesem Bremskreis ausgesteuerte Druck auf den Differentialkolben unc; auf einen Hilfskolben des anderen Drucksteuerventils gegeben, wobei der Differentialkolben auf einem Teil seiner Fläche von dem Steuerdruck des zweiten Bremskreises beaufschlagt ist. Der an den Bremsen der Vorderachse wirksame Druck ist damit eine Funktion des vom Hauptbremsventil und vom lastabhängig gesteuerten Drucksteuerventils ausgesteuer ten Druckes und des Verhältnisses der Flächen des Differentialkolbens. Eine mehrmals abgeknickte Kennlinie, wie sie zur Anpassung an den idealen Bremsdruckverlauf anzustreben ist, wird mit dieser bekannten Anlage nicht erreicht.

Aus dem DT-Gbm 19 61 406 ist ferner ein Drucksteuerventil bekannt, bei dem der Steuerkolben von einem Hilfskolben umgeben ist, der sich über eine Feder gehäuseartig abstützt. Zwischen dem Hilfskolben und dem verlängerten Schaft des Steuerkolbens sind Anschläge gebildet. Wird eine gewisse Druckhöhe im eingesteuerten Druck überschritten, so daß der Hilfskolben entgegen der Kraft der Feder auf Anschlag gebracht wird, so läßt sich damit ein einmal abgeknickter Streckenzug des Druckverlaufes des ausgesteuerten Druckes über dem eingesteuerten Druck erreichen.

Durch die DT-AS 17 55 067 ist ein Steuerventil für eine Zweikreisbremsanlage bekannt, bei dem in dem zu der Bremsen der Hinterachse führenden Bremskreis ein Druckminderventil vorgesehen ist. Dem Druckminderventil ist ein Steuerventil vorgeschaltet, durch welches auch die Leitung des anderen Bremskreises hindurchgeführt ist. Wird dieser andere Bremskreis, der zur Vorderachse führt, defekt, dann werden die Bremsen der Hinterachse unter Umgehung des Druckminderventils mit dem vollen Steuerdruck des anderen Bremskreises beaufschlagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweikreisbremsanlage der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß zumindest in einem Bremskreis — gleichgültig ob unmittelbar lastabhängig angesteuert oder nicht — eine Kennlinie mit zwei Knickpunklen erreicht wird, wobei die Lage der Knickpunkte vom

emsdruck im anderen Bremskreis beeinflußbar sein II.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß
ι) zumindest das nicht unmittelbar mechanisch lastabhängig gesteuerte Drucksteuerventil in an sich bekannter Weise derart ausgebildet ist, daß in einem Ventilgehäuse ein verschiebbarer Stufenkolben angeordnet ist, dessen größere wirksame Fläche in einer mit den Radbremszylindern an einer Fahrzeugachse in Verbindung stehenden Auslaßkammer vom ausgesteuerten Druck entgegen einer auf den Stufenkolben wirkenden, von der Fahrzeugbelastung abhängigen Kraft und dessen kleinere wirksame Fläche entgegen dem ausgesteuerten Druck in einer mit der Diruckmittelquelle des betreffenden Bremskreises verbundenen Einlaßkammer vom eingesteuerten Druck beaufschlagt ist, wobei in dem Stufenkolben ein Ventil angeordnet ist, das oberhalb eines bestimmten Bremsdruckes eine direkte Verbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer absperrt und wobei mit diesem oder dem Stufenkolben des anderen Bremskreises ein Hilfskolben zusammenwirkt, dessen eine Stirnseite vom Einlaßkammerdruck beaufschlagt ist und der entgegen der aus der Druckbeaufschlagung durch den Einlaßkammerdruck abgeleiteten Kraft durch die Kraft einer Feder beiastet ist und der bei einer Verschiebung entgegen der Kraft dieser Feder auf den Stufenkolben eine gleichsinnig mit der aus der Druckbeaufschlagung durch den Auslaßkammerdruck resultierenden Kraft wirkende Kraft ausübt,
b) der Hilfskolben gleichsinnig mit der Kraft der den Hilfskolben belastenden Feder mit dem vom Drucksteuerventil des anderen Bremskreises ausgesteuerten Druck beaufschlagt ist.
Damit wird ein Bremsdruckverlauf des ausgesteuerten Druckes über dem eingesteuerten Druck in einer Zweikreisanlage erreicht, bei dem der ausgesteuerte Bremsdruck mindestens eines Kreises zwei Knickpunkte aufweist, während der Bremsdruckverlauf des ausgesteuerten Druckes des anderen Bremskreises mindestens einen Knickpunkt aufweist. Die ersten Knickpunkte in beiden Bremskreisen werden immer durch die Anordnung des Stufenkolbens verwirklicht. Der zweite hinzukommende Knickpunkt erfolgt auf Grund der Anordnung des Hilfskolbens, bei dessen Wirksamwerden sich dann eine weitere Änderung des Bremsdruckverlaufes ergibt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, den Bremsdruckverlauf — je nach Erfordernis an Vorder- und Hinterachse — besser anzupassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß beide Drucksteuerventile einen Stufenkolben mit je einem jeweils diesem zugeordneten Hilfskolben aufweisen, die vom ausgesteuerten Druck des Drucksteuerventils des jeweils anderen Bremskreises beaufschlagt sind. Damit sind beide Streckenzüge des Bremsdruckverlaufes der beiden Bremskreise zweimal abgeknickt.

Für jedes der beiden Drucksteuerventile kann zu- du sätzlich ein Bypassventil vorgesehen sein, dessen Schließglied in Schließrichtung durch die Kraft einer Feder und über Kolben vom ungeregelten Druck des jeweils anderen Kreises beaufschlagt ist. Dies stellt sicher, daß bei einem Defekt in der Steuerleitung eines f>5 der beiden Kreise im anderen Bremskreis der volle eingesleuerte Druck als ausgesteuerter Druck zur Verfü-Bei dem dem unmittelbar lastabhängig gesteuerten Drucksteuerventil zugeordneten Bypassventil kann zwischen zwei das Schließglied belastenden Kolben ein längenveränderbares Zwischenstück angeordnet sein, das mit der lastabhängigen Anlenkung des Drucksteuerventils zusammenwirkt und das bei einem Defekt der lastabhängigen Anlenkung seine wirksame Länge vermindert. Damit ist sichergestellt, daß auch ein Defekt in dem mechanischen Trieb der lastabhängigen Anlenkung dazu führt, daß eine Erniedrigung des ausgesteuerten Druckes dieses Kreises nicht stattfindet.

In bevorzugter Ausführungsform weist das längenveränderbare Zwischenstück einen Kegelstift auf, der in einer Bohrung eines zwischen den beiden Kolben befindlichen, mittels eines mit der lastabhängigen Anlenkung verbundenen Anlenkhebels schwenkbaren Gehäuses geführt ist.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein die beiden erfindungsgemäß ausgebildeten Drucksteuerventile enthaltendes Gehäuse,

F i g. 2 eine weitere Ausführungiform der erfindungsgemäß ausgebildeten Drucksteuerventile,

F i g. 3 ein Bremsdruckdiagramm gemäß der Ausführungsform nach F i g. 1 und

F i g. 4 ein Bremsdruckdiagramm gemäß der Ausführungsform nach F i g. 2.

In F i g. 1 ist ein automatisch lastabhängiges Steuerventil für zwei Bremskreise dargestellt. Von einer Druckquelle 21, beispielsweise einem Tandemzylinder, führt eine Leitung 22 zu einem Anschluß 9 am Ventilgehäuse 1. Für den anderen Kreis ist die Leitung 23 bestimmt, die zum Anschluß 9' führt. Mit den Anschlüssen 11 und 11' sind die Radbremszylinder 24 bzw. 25 verbunden. Die Radbremszylinder 24 können dabei beispielsweise der Vorderachse und die Radbremszylinder 25 der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordnet sein.

Vom Anschluß 9 führt ein Kanal 26 zu der Einlaßkammer 8 einer innerhalb des Steuerventils vorgesehenen Ventileinheit. Der Stufenkolben 2 trägt in seinem Innern ein Ventil 3, welches aus einem Sitz und einer federbelasteten Kugel besteht. Der Stufenkolben 2 ist mit einer Dichtung versehen. Seine größere Stirnfläche begrenzt eine mit den Radbremszylindern 24 in Verbindung stehende Auslaßkammer 14, während seine von der Abstufung gebildete Differenzfläche vom Druck der Einlaßkammer 8 beaufschlagt ist. Der Stufenkolben 2 weist ferner eine oder mehrere radiale Bohrungen 7 auf, die von der Einlaßkammer 8 zum Ventil 3 führen.

In der Auslaßkammer 14 ist ein Stift 15 vorgesehen, der mit dem Ventil 3 zusammenwirkt und auf dieses abgestimmt ist.

Der Stufenkolben 2 ist von einem Hilfskolben 16 umgeben, der hier als Ringko'.ben ausgebildet ist. Auf der Hilfskolben 16 wirkt die Kraft einer Feder 17. Dei Hilfskolben 16 weist eine Dichtung 18 auf, die sowoh zwischen dem Hilfskolben 16 und dem Stufenkolben ; wie auch zwischen dem Hilfskolben 16 und dem Ventil gehäuse 1 eine Abdichtung gegen die Einlaßkamme schafft. Der Hilfskolben 16 weist einen Anschlag 19 um der Stufenkolben 2 einen korrespondierenden Gegen anschlag 20 auf. Durch diese beiden Anschläge wird cii Mitnehmeranschlag 19, 20 gebildet.

Darüber hinaus weist der Hilfskolben 16 eine kleine re Reaktionsfläche als die Differenzfläche des Stufen kolbens 2 auf. Von der Auslaßkamnier 14 führt ein Ka

nal 27 zum Anschluß 11.

Der zweite Kreis ist ganz ähnlich aufgebaut. Dort ist ein Kanal 26' vorgesehen, der zu einem weiteren einzelnen Steuerventil führt, welches jedoch keinen Hilfskolben aufweist. Dieses einzelne Steuerventil besitzt s aber in analoger Weise einen Stufenkolben 2', ein Ventil 3' im Stufenkolben usw. Von der Auslaßkammer 14' führt der Kanal 27' zum Anschluß 11' und von dort zu den Radbremszylindern 25.

Von dem Kanal 27', in dem der geregelle Bremsdruck des zweiten Kreises wirkt, führt ein Kanal 28 zu einer Druckkammer 29, in welcher der Hilfskolben 16 angeordnet ist. Der Hilfskolben 16 wird durch den Druck in der Druckkammer 29 in Öffnungsrichtung des Ventils 3 im Stufenkolben 2 beaufschlagt. In gleichem ,<; Sinne wirkt auch die Kraft der Feder 17.

In jedem Bremskreis ist zwischen dem ungeregelten und dem geregelten Bremsdruck ein Bypassventil 30 bzw. 31 vorgesehen. Von der Einlaßkammer 8' führt dabei ein Kanal 32 zu dem Bypassventil 30, welches ein Schließglied 33 und eine Kolbenanordnung 34, 35 aufweist. Zwischen den beiden Kolben 34 und 35 ist ein längenveränderliches Zwischenstück 36 vorgesehen, dessen Gehäuse 37 mit Hilfe eines Anlenkhebels 38 um seine Achse schwenkbar ist. In der Bohrung 39 des Ge- _2S häuses 37 sind zwei Kugeln angeordnet, an denen im Normalzustand die Kolben 34 und 35 anliegen. Wird das Gehäuse 37 mit dem Anlenkhebel 38 geschwenkt, so verkürzt sich durch Schrägstellung der Kugeln die wirksame Länge dieses Zwischenstückes 36. Der KoI-bcn 35 ist von der Feder 40 belastet, die in der Kammer

41 angeordnet ist. Von der Kammer 41 führt ein Kanal

42 zu der Einlaßkammer 8 des anderen Bremskreises, so daß das Bypassventil 30 bzw. dessen Kolben 35 von dem ungeregelten Druck des anderen Kreises beaufschlagt wird.

In ähnlicher Weise ist auch das Bypassventil 31 ausgebildet. Es ist ebenfalls zwischen dem ungeregelten und dem geregelten Bremsdruck des anderen Kreises eingeschaltet und weist ein Schließglied 33' auf. Die _A0 Kolben 34' und 35 stoßen direkt aneinander. Ein längenveränderliches Zwischenstück ist nicht vorgesehen. Der Kolben 35' wird auf seiner Rückseite vom Druck der Feder 41' und vom ungeregelten Bremsdruck des anderen Kreises beaufschlagt. _4<;

Die lastabhängige Anlenkung 43 wirkt kraftmäßig entsprechend dem Pfeil 13 auf den Stufenkolben 2'. Zum anderen faßt der Anlenkhebel 38 mit einer Nase 44 an die Anlenkung 43. Bei einem Defekt der Anlenkung 43 schwenkt der Anienkhebel 38 infolge einer ge ringen ursprünglichen Schrägstellung des längenveränderlichen Zwischenstückes 36 zwischen den Kolben 34 und 35 in einem solche Sinne, daß die Kolben 34 und 35 sich einander nähern können, so daß das Bypassventil bzw. dessen Schüeßglied 33 öffnet.

Die Funktion des Steuerventils gemäß F i g 1 ist in dem Bremsdruckdiagramm der F i g. 3 dargestellt Es ist ersichtlich, daß der zu den Radbremszylindern 24 führende Bremskreis, der beispielsweise der Vorderachse zugeordnet ist die beiden Knickpunkte A und B aufweist wobei der Knickpunkt B aus der Anordnung des Hilfskolbens 16 resultiert Da der andere Kreis nur einen Stufenkolben 2', aber keinen Hilfskolben aufweist kann dieser Kreis, der beispielsweise der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordnet ist auch nur einen Knickpunkt A aufweisen. Je nach der konstruktiven Wahl der geometrischen Verhältnisse kann der Knick punkt 4 auch mit dem Knickpunkt A zusammenfallen oder unterhalb oder oberhalb desselben auf der 45 -Linie angeordnet sein. Der geregelte Bremsdruck der beiden Kreise wird damit angepaßt.

Bei Defekt eines Kreises, beispielsweise bei einem Bruch der Leitung 22, fällt der zu den Radbrcmszylindern 24 führende Kreis aus. Hierdurch fehlt der Druck in Kammer 41, so daß der ungeregelte Druck des a>.deren Kreises das Bypassventil 30 öffnen kann, wobei sich die Kolbenanordnungen 34, 35 und die Kugeln im längenveränderlichen Zwischenstück 36 in Öffnungsrichtung verschieben. Damit entfällt der Knickpunkt /V. Dies bedeutet, daß in dem noch iniakten Kreis auf jeden Fall der volle Bremsdruck, d.h.. der ungeregelte Bremsdruck in den Radbren.szylindern 25 wirksam ist. Der Druck pflanzt sich dabei über die Leitung 23. Anschluß 9', Kanal 26'. Einlaßkammer 8'. Bohrung 7'. Kanal 32. Bypassventil 30, Kanal 45, Auslaßkarnmcr 14'. Kanal 27', Anschluß 11' zu den Radbrcmszylindcrn 25 fort.

In analoger Weise steht auch bei einem Defekt der Leitung 23 in den Radbremszylindern 24 des anderen Kreises durch Öffnung des Bypassventils 31 jederzeit der volle ungeregelte Bremsdruck zur Verfugung.

Bei einem Defekt der lastabhängigen Anlenkung 43 wird einerseits der Stufenkolben 2' gemäß dem Pfeil 13 nicht mehr kraflschlüssig beaufschlagt. Andererseits kann der Anlenkhebel 38 sich so bewegen, daß das Bv passventil 30 öffnet. Hierdurch steht in den Radbremszylindern 25 des einen Kreises der volle ungeregelte Bremsdruck zur Verfügung. Dieser volle ungeregelte Bremsdruck steht auch in der Kammer 29 an und belastet den Hilfskolben 16 in Öffnungsrichtung des Ventils 3. Auf die Reaktionsfläche des Hilfskolbens 16 wirk; aber ebenfalls der ungeregelte Bremsdruck des anderen Kreises. Da sich die ungeregelten Bremsdrücke beider Kreise — wenn überhaupt — dann nur unwesentlich unterscheiden, wird die Wirkung des Hilfskolben». 16 aufgehoben. Da gleichzeitig der Stufenkolben in Üfinungsrichtung des Ventils 3 vom ungeregelten Brems druck des anderen Kreises beaufschlagt wird, verläuft der Bremsdruck in den Radbrcmszylindcrn 24 auf det 45 -Linie gemäß Diagramm F i g. 3.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbcispie ist in dem zu den Radbremszylindern 25 führender Kreis ein Stufenkolben 2 mit Hilfskolben 16 angeord net. der ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig' ausgebildet ist In dem zu den Radbremszylindern 2-führendcn anderen Kreis ist ebenfalls ein Siufenkolbci 2 vorgesehen. Dieser ist mit dem Hilfskolben 16" aus gerüstet. Der Hilfskolben 16" ist bei diesem Ausfüh rungsbeispiei ein normaler Kolben, also kein Ringkol ben. Der Hilfskolben 16" ist in öffnungsrichtung de Ventils 3 von der Kraft der Feder 17' und vom geregel ten Bremsdruck des anderen Kreises durch entspre chende Verbindungsbohrungen über die Kammer 29 beaufschlagt. In Schließrichtung des Ventils 3 wird de Hilfskolben 16" bzw. dessen Reaktionsfläche von der ungeregelten Druck des zugeordneten Kreises beanl schlagt.

In analoger Weise ist ein Kanal 28' vorgesehen, de den geregelten Bremsdruck des anderen Kreises zu de Kammer 29 des Hilfskolbens 16 führt.

Das längenveränderhche Zwischenstück 36 ist bi dieser Ausführungsform etwas anders ausgebildet 1 der Bohrung 39 ist der KegeUtift 46 geführt der in se ner Grundeinsteilung bereits eine Schrägstellung au weist, wie es in F1 g. 2 dargestellt ist Ansonsten gelte sämtliche Bczujrszeichen der F 1 g 1.

Da in beiden Kreisen Stufenkolben mit Hilfskolben angeordnet sind, weist das ßrenisdrikkdiagramm gemäß l·" i g. 4 beidkreisig jeweils zwei knii/kpunkte Λ und Wbzw. A' b/w. B auf.

Die funktion des Auslührimgsbeispiels genuifi F i ji. 2 ergibt sieh analog dem Ausfühnmgsbeispiel nach Γ i g. 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zweikreisbremsanlage für Kraftfahrzeuge, bei der in jedem Bremskreis ein Drucksteuerventil angeordnet ist, wobei das eine Drucksteuerventil unmittelbar mechanisch lastabhängig gesteuert ist und ein Steuerteil in dem anderen Drucksteuerventil von dem vom erstgenannten Drucksteuerventil ausgesteuerten Druck beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zumindest das nicht unmittelbar mechanisch lastabhängig gesteuerte Drucksteuerventil in an sich bekannter Weise derart ausgebildet ist, daß in einem Ventilgehäuse ein verschiebbarer Stufenkolben (2) angeordnet ist, dessen größere wirksame Fläche in einer mit den Radbremszylindern (24) an einer Fahrzeugachse in Verbindung stehenden Auslaßkammer (14) vom ausgesteuerten Druck entgegen einer auf den Stufenkolben (2) wirkenden, von der Fahrzeugbelastung abhängigen Kraft und dessen kleinere wirksame Fläche entgegen dem ausgesteuerten Druck in einer mit der Druckmittelquelle (21) des betreffenden Bremskreises verbundenen Einlaßkammer (8) vom eingesteuerten Druck beaufschlagt ist, wobei in dem Stufenkolben (2) ein Ventil (3) angeordnet ist, das oberhalb eines bestimmten Bremsdruckes eine direkte Verbindung zwischen der Einlaß- und der Auslaßkammer abgesperrt und wobei mit diesem oder dem Stufenkolben des anderen Bremskreises ein Hilfskolben (16; 16") zusammenwirkt, dessen eine Stirnseite vom Einlaßkammerdruck beaufschlagt ist und der entgegen der aus der Druckbvaufschlagung durch den Einlaßkammerdruck abgeleiteten Kraft durch die Kraft einer Feder (17; 17") belastet ist und der bei einer Verschiebung entgegen der Kraft dieser Feder auf den Stufenkolben eine gleichsinnig mit der aus der Druckbeaufschlagung durch den Auslaßkammerdruck resultierenden Kraft wirkende Kraft ausübt,

b) der Hilfskolben (16; 16") gleichsinnig mit der Kraft der den Hilfskolben belastenden Feder (17; 17") mit dem vom Drucksteuervenlil des anderen Bremskreises ausgesteuerten Druck beaufschlagt ist.

2. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drucksteuerventi-Ie einen Stufenkolben mit je einem jeweils diesem zugeordneten Hilfskolben (16; 16") aufweisen, die vom ausgesteuerten Druck des Drucksteuerventils des jeweils anderen Bremskreises beaufschlag: sind.

3. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes der beiden Drucksteuerventile ein Bypassventil (30 bzw. 31) vorgesehen ist, dessen Schließglied (33 bzw. 33') in Schließrichtung durch die Kraft einer Feder (40 bzw. 41) und über Kolben (34, 35 bzw. 34', 35 ) vom <* ungeregelten Druck des jeweils anderen Kreises beaufschlagt ist.

4. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem dem unmittelbar mechanisch lastabhängig gesteuerten Druck- ^b steuerventil zugeordneten Bypassventil (30) zwischen zwei das Schließglicd (33) belastender Kolben (34 und 35) ein längenveränderbares Zwischenstück (36) angeordnet ist, das mit der lastabhängigen Anlenkung (43) des Drucksteuerventils zusammenwirkt und das bei einem Defekt der lastabhängigen Anlenkung seine wirksame Länge verminden.

5. Zweikreisbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das längenveränderbare Zwischenstück (36) einen Kegelstift (46) aufweist, der in einer Bohrung (39) eines zwischen den beiden Kolben (34 und 35) befindlichen, mittels eines mit der lastabhängigen Anlenkung (43) verbundenen Anlenkhebels (38) schwenkbaren Gehäuses (37) geführt ist.