DE2265106C3 - Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der die Bremsen an den Fahrzoughinterrädern von zwei getrennten Bremskreisen beaufschlagt sind, welche Steuereinheit von zwei koaxial hintereinander angeordneten, jeweils die Druckmittelverbindung zwisehen einer Druckmittelquelle und den Radbremszylindern eines Kreises steuernden Drucksteuerventilen gebildet ist, wobei auf das erste Drucksteuerventil in Öffnungsrichtung eine von außen eingeleitete Steuerkraft einwirkt und wobei ferner das Schließglied des ersten Drucksteuerventils kraftschlüssig mit dem Schließglied des zweiten, als Druckbegrenzungsventil ausgebildeten Drucksteuerventils verbunden ist. Eine solche Bremsdrucksteuereinheit ist durch die GB-PS 12 81 471 bekannt.

Bei der bekannten Bremsdrucksteuereinheit sind beide Drucksteuerventile als Druckbegrenzungsventile ausgebildet. Die beiden Schließglieder der Druckbegrenzungsventile sind durch einen Zwischenkolben kraftschlüssig miteinander verbunden. Dadurch führt ein Schließen des ersten Drucksteuerventils gleichzeitig zu einem Schließen des zweiten Drucksteuerventils. Auf diese Weise wird die Druckmittelzufuhr zu beiden Bremsen der Hinterräder unterbrochen, so daß der Bremsdruck an den Hinterrädern oberhalb eines sogenannten Schaltdruckes konstant bleibt.

Um eine den physikalischen Gegebenheiten besser entsprechende Bremskraftverteilung zu erhalten, werden lastabhängige Druckminderventile verwendet. Ein solches Druckminderventil ist beispielsweise durch die DT-OS 16 55 390 bekannt. Das Grundprinzip der Druckminderventile dieser Bauart besteht darin, daß im Falle der Druckminderung der vom Hauptzylinder erzeugte Druck auf die kleinere Fläche eines Stufenkolbens wirkt und über die größere Fläche zu den Bremszylindern weitergegeben wird. Um bei Bremsdrücken, die noch nicht zu einem Blockieren der Räder führen können, keine Druckminderung herbeizuführen, hat der Stufenkolben einen von einem Schließglied gesteuerten Druckmitteldurchlaß, durch den das Druckmittel ungehindert vom Einlaß zum Auslaß gelangen kann, solange dieses Schließglied den Weg freigibt. Das Ventil selbst arbeitet in Abhängigkeit von der Achslast. Es sperrt den ungehinderten Durchlaß, wenn der Bremsdruck einen vorgegebenen, von der jeweiligen Achslast abhängigen Druck erreicht hat. Man spricht hierbei vom sogenannten Umschaltpunkt. Nach Erreichen des Umschaltpunktes steigt der Bremsdruck an den dem Druckminderventil zugeordneten Bremsen im Verhältnis zu den übrigen Bremsen nur noch im Verhältnis der Flächen des Stufenkolbens.

Wenn die Bremsen an den Fahrzeughinterrädern von zwei verschiedenen Bremskreisen beaufschlagt werden, muß für jeden Bremskreis ein Druckminderventil vorgesehen sein. Das hat aber den Nachteil, daß von den zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau angeordneten Druckminderventilen unzulässig hohe Kräfte auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt würden, wodurch das Fahrverhalten sich nachteilig ändern würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsdrucksteuereinheit der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie für beide Bremskreise oberhalb des Umschaltpunktes eine Druckminderung ergibt. Dabei soll die Betätigungskraft nicht höher sein als diejenige eines einfachen Druckminderventils.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) das erste Drucksteuerventil als Druckminderventil ausgebildet ist, d?.s in an sich bekannter Weise

einen axial verschiebbaren Stufenkolben aufweist, auf den die Steuerkraft einwirkt und dessen kleinere Fläche vom Druck der Druckmittelquelle und dessen größere Fläche entgegen der Steuerkraft von dem den nachgeschalteten Radbremsen zugeführten Druck beaufschlagt ist und mit dem das Schließglied oberhalb des Umschaltpunktes in die Schließstellung bewegbar ist,

b) das Gehäuse des Druckbegrenzungsventils axial verschiebbar in einer Bohrung unmittelbar vor der größeren Fläche des Stufenkolbens angeordnet ist und einen Anschlag für einen mit dem Schließglied des Druckminderventils verbundenen Stößel bildet,

c) das Druckbegrenzungsventil ein Schließglied aufweist, das mit einem gegen die Stirnwand der Bohrung gerichteten Stößel verbunden ist,

d) auf die stufenkolbenseitige Stirnfläche des Druckbegrenzungsventil-Gehäuses die vom Stufenkolben auf dieses Gehäuse übertragene Steuerkraft sowie der Ausgangsdruck des Druckminderventils und auf die gegenüberliegende Stirnfläche der Ausgangsdruck des Druckbegrenzungsven'ils einwirkt.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird aus dem Druckbegrenzungsventil für den Fall, daß beide Bremskreise arbeiten, in der Wirkung ein Druckminderventil, da durch die Übertragung des geregelten Druckes vor der größeren Kolbenfläche des Stufenkolbens auf das Druckbegrenzungsventil auch in dem dem Druckbegrenzungsventil zugeordneten Bremskreis der Druck geregelt wird.

Die Zahl der zu regelnden Bremskreise kann ohne Erhöhung der Betätigungskräfte erhöht werden. Die Bremsdrucksteuereinheit kann in üblicher Weise entweder lastabhängig arbeiten oder über eine Feder mit konstanter Kraft beaufschlagt werden und damit druckabhängig sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Bremskraftreglers nach der Erfindung.

In einem Gehäuse 1 ist eine einmal abgestufte Bohrung 2 vorgesehen, die sich in Übereinstimmung mit ihrer Abstufung in Bohrungsabschnitte A und B unterteilt. Der erste Bohrungsabschnitt A hat dabei einen geringeren Durchmesser als der nächstfolgende Bohrungsabschnitt B. In den Bohrungsabschnitten A und ßist ein Stufenkolben 3 axial beweglich angeordnet. Der Stufenkolben 3 ist mittels Dichtungen 4 und 5 gegen die Bohrungsabschnitte A und B abgedichtet. Dadurch entsteht zwischen den Dichtungen 4 und 5 im Bohrungsabschnitt B ein Druckraum 6, in den ein Anschluß 7 mündet. An diesen Anschluß 7 wird ein Bremskreis des nicht dargestellten Hauptzylinders angeschlossen. Durch eine radiale Bohrung 8 und einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 9 im Inneren des ?s Stufenkolbens 3 hat der Druckraum 6 auch Verbindung mit einem Druckraum 10 vor dem Stufenkolben 3. Vom Druckraum 10 führt ein Auslaß 11 zu den nicht dargestellten Radzylindern einer Hinterradbremse (mit Rz I gekennzeichnet). ^to

In dem Druckmitteldurchlaß 9 befindet sich ein Schließglied 12, welches durch eine Feder 13 gegen einen Ventilsitz 14 vorgespannt wird. Das Schließglied 12 hat einen aus dem Stufenkolben 3 herausragenden Stößel 15. ^fis

Im Bohrungsabschnitt B befindet sich weiterhin ein Druckbegrenzungsventil 21 mit einem Gehäuse 22, seeen das der Stößel 15 'es Druckminderventils anliegt.

Die von der Achslast abhängige Steuerkraft Q wirkt über einen nicht dargestellten Hebelmechanismus in Pfeilrichtung unmittelbar auf den Stufenkolben 3. Als Steuerkraft ζ) kann natürlich auch eine von einer Feder aufgebrachte, konstante Kraft Q wirken. Dadurch wird dieser in Ruhelage gegen das Gehäuse 22 verschoben. Durch den Stößel 15 des Schließgliedes 12 wird dabei das Schließglied 12 in Offenstellung gehalten, so daß ein ungehinderter Druckmitteldurchfluß durch den Druckmitteldurchlaß 9 gegeben ist.

Der bisher beschriebene Teil des Bremskraftreglers wirkt wie folgt. Druckmittel gelangt über den Anschluß 7 in. den Druckraum 6 und von dort durch die Bohrung 8 und den Druckmitteldurchlaß 9 in den Druckraum 10 vor dem Stufenkolben 3. Von dort steht es über den Auslaß 11 mit den Radzylindern einer Hinterradbremse in Verbindung. Wird der Druck vom Hauptzylinder aus erhöht, so wird der im Druckraum 10 auf den Stufenkolben 3 wirkende Druck bei einem vorgegebenen Wert so stark, daß die daraus resultierende Kraft die Steuerkraft Q und die auf die Ringfläche zwischen den Dichtungen 4 und 5 wirkende Druckkraft übersteigt. Der Stufenkolben 3 verschiebt sich dann in Richtung auf die Steuerkraft Q hin. Das Schließglied 12 verschließt dabei den Druckmitteldurchlaß 9. Eine weitere Druckerhöhung im Hauptzylinder führt dazu, daß der Druck am Auslaß des Bremskraftreglers entsprechend dem Verhältnis der Querschnittsfläche des Bohrungsabschnittes B zur Differenzfläche zwischen Bohrungsabschnitt Sund A zunimmt.

Die Funktionsweise des bisher beschriebenen Teils des Bremskraftreglers entspricht mithin genau der des eingangs beschriebenen durch die DT-OS 16 55 390 bekannten Reglers.

Nunmehr seien die übrigen Teile des Bremskraftreglers näher beschrieben. Das Druckbegrenzungsventil 21 ist axial verschiebbar in der Bohrung 2 angeordnet. Das Gehäuse 22 des Druckbegrenzungsventils 21 ist mittels Dichtungen 31, 32 gegen die Wandung der Bohrung 2 abgedichtet. Zwischen den Dichtungen 31 und 32 entsteht dabei ein Raum 33, zu dem ein Anschluß 34 für den zweiten Arbeitsraum des Hauptzylinders führt. In ähnlicher Weise wie beim Stufenkolben 3 steht der Raum 33 über eine radiale Bohrung 35 und einen Druckmitteldurchlaß 36 mit einem Druckraum 37 in Verbindung, von dem ein Auslaß 38 zu einer weiteren Radbremse führt. Der Druckmitteldurchlaß 36 wird von einem Schließglied 39 mit einem Stößel 40 gesteuert. Der Stößel 40 öffnet das Schließglied 39 in diesem Falle aber dadurch, daß er gegen eine Stirnwand 41 der Bohrung 2 zur Anlage kommt.

Nunmehr sei der Bremskraftregler als Ganzes in seiner Funktionsweise beschrieben. Zunächst sei dabei der Fall betrachtet, daß beide Bremskreise funktionstüchtig sind. Durch die auf den Stufenkolben 3 wirkende Steuerkraft Q wird der Stufenkolben 3 und auch das Gehäuse 22 des Druckbegrenzungsventils 21 auf Anschlag gehalten. Durch die Stößel 15 und 40 gelangen die Schließglieder 12 und 39 in eine solche Stellung, daß die Druckmitteldurchlässe 9 und 36 freigegeben sind. Das Druckmittel kann somit für beide Bremskreise ungehindert von dem Anschluß 7 bzw. dem Anschluß 34 zu den Auslassen 11 bzw. 38 gelangen. Bei einem bestimmten Druck, dem sogenannten Umschaitdruck, bewegt sich, wie schon erläutert, der Stufenkolben 3 nach links gegen die Kraft der Steuerkraft Q. Da im gleichen Moment der Druck im Druckraum 37 überwiegen würde, folgt das Gehäuse 22 zunächst dem

Stufenkolben 3, bis das Schließglied 39 schließt. Bei weiterer Druckerhöhung bewegt sich der Stufenkolben 3 weiter gegen die Steuerkraft Q, so daß auch sein Schließglied 12 schließt. Über den Auslaß 11 wird dann den Bremszylindern ein reduzierter Bremsdruck zugeführt. Das Gehäuse 22 sorgt dafür, daß im Druckraum 37 stets gleicher Druck herrscht wie im Druckraum 10; dadurch stellt sich am Auslaß 11 stets der gleiche Druck ein wie am Auslaß 38.

Der FaIi, daß nur der an den Anschluß 7 angeschlossene Bremskreis arbeitet, ist im Grunde bereits zu Anfang beschrieben worden. Das Gehäuse 22 bewegt sich in diesem Fall in der Zeichnung gesehen ganz nach rechts. Dadurch kann der Bremskraftregler für den noch funktionierenden Bremskreis in üblicher Weise arbeiten.

Fällt umgekehrt der dem Anschluß 7 zugeordnete Bremskreis aus, so wirkt das Druckbegrenzungsventil 21 als echter Druckbegrenzer. Bei einem bestimmten Druck verschiebt sich das Gehäuse 22 mit dem Stufenkolben 3 gegen die Steuerkraft Q nach links, so daß das Schließglied 39 den Druckmitteldurchlaß 36 versperrt und keine weitere Druckmittelzufuhr zu den Radzylindern möglich ist. Die Wahl des Durchmessers des Gehäuses 22 hat bei Ausfall des dem Anschluß 7 zugeordneten Bremskreises Bedeutung. 1st die Fläche des Gehäuses 22 genauso groß wie die Querschnittsfläche des Bohrungsabschnittes A, so erfolgt die Druckbegrenzung genau an dem Umschaltpunkt des Schließgliedes 12 des Stufenkolbens 3, der bei Funktionieren des dem Stufenkolben 3 zugeordneten Bremskreises eintreten würde.

Ist der Durchmesser des Gehäuses 22 kleiner als der Durchmesser des Bohrungsabschnittes A, so erfolgt bei

ίο Ausfall des dem Anschluß 7 zugeordneten Bremskreises die Druckbegrenzung erst bei einem höheren Druck als der dem Umschaltpunkt zugeordnete Druck. Dadurch kann der Abschaltdruck der Bremscharakteristik des Fahrzeuges angepaßt werden.

Es ist auch möglich, das Gehäuse 22 geteili auszuführen und zwischen den beiden Teilen de; Gehäuses 22 einen Druckraum vorzusehen. Dadurch is· es möglich, den Bremskraftregler in zwei separate Teile aufzuteilen und die Druckräume zwischen den beider

»o Hälften des Gehäuses 22 miteinander zu verbinden. Au diese Weise können auch beliebig viele als Bremskraft regler arbeitende Druckbegrenzungsventile an der Druckraum zwischen den beiden Teilen des Gehäuse: 22 angeschlossen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der die Bremsen an den Fahrzeughinterrädern von zwei getrennten Bremskreisen beaufschlagt sind, welche Steuereinheit von zwei koaxial hintereinander angeordneten, jeweils die Druckmittelverbindung zwischen einer Druckmittelquelle und den Radbremszylindern eines Kreises steuernden Drucksteuerventilen gebildet ist, wobei auf das erste Drucksteuerventil in Öffnungsrichtung eine von außen eingeleitete Steuerkraft einwirkt und wobei ferner das Schließglied des ersten Drucksteuerventils kraftschlüssig mit dem zweiten, als Druckbegrenzungsventil ausgebildeten Drucksleuerventils verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das erste Drucksteuerventil als Druckminderventil ausgebildet ist, das in an sich bekannter Weise einen axial verschiebbaren Stufenkolben (3) aufweist, auf den die Steuerkraft einwirkt und dessen kleinere Fläche vom Druck der Druckmittelquelle und dessen größere Fläche entgegen der Steuerkraft von dem den nachgeschalteten Radbremsen zugeführten Druck beaufschlagt ist und mit dem das Schließglied (12) oberhalb des Umschaltpunktes in die Schließstellung bewegbar ist,

b) das Gehäuse (22) des Druckbegrenzungsventils (21) axial verschiebbar in einer Bohrung (2) unmittelbar vor der größeren Fläche des Stufenkolbens (3) angeordnet ist und einen Anschlag für einen mit dem Schließglied (12) des Druckminderventils verbundenen Stößel (15) bildet.

c) das Druckbegrenzungsventil (21) ein Schließglied (39) aufweist, das mit einem gegen die Stirnwand (41) der Bohrung (2) gerichteten Stößel (40) verbunden ist,

d) auf die stufenkolbenseitige Stirnfläche des Druckbegrenzungsventil-Gehäuses (22) die vom Stufenkolben (3) auf dieses Gehäuse übertragene Steuerkraft (Q) sowie der Ausgangsdruck des Druckminderventils und auf die gegenüberliegende Stirnfläche der Ausgangsdruck des Druckbegrenzungsventil einwirkt.

2. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (21) durch Dichtungen (31,32) gegen die Bohrung (2) abgedichtet ist und das Druckmittel für den diesem Ventil zugeordneten Bremskreis einem Raum (33) zwischen den Dichtungen (31, 32) zugeführt wird, der über eine Bohrung (3) und einen Druckmitteldurchlaß (36) mit einem von der Stirnwand der Bohrung (2) begrenzten Druckraum (37) vor dem Druckbegrenzungsventil (21) in Verbindung steht, wobei der Druckmitteldurchlaß (36) durch das Schließglied (39) des Druckbegrenzungsventils (21) gesteuert ist und ein Druckmittelauslaß (38) mit dem Druckraum (37) in Verbindung steht.