DE2319726C3 - Lastabhängig arbeitende Bremsdrucksteuereinrichtung für ein druckmittelbetätigbares Fahrzeug-Bremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art (US-PS 3 362 758) wird zwar bei einem Bruch der Arbeitsfeder das Druckmodulationsventil durch die Lastfeder auf volle öffnung eingestellt, fällt dagegen dort die Lastfeder oder der Lastfühlhebel beispielsweise durch einen Bruch aus, so wirkt auf das Druckmodmlationsventil keine lastabhängige Steilgröße mehr ein und es nimmt seine dem unbeladenen Fahrzeug zugeordnete Stellung ein, d. h., die Bremswirkung der dem Druckmodulationsventil nachgeschalteten Radbremsen bleibt gering, was bei voll beladenem Fahrzeug nachteilig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der genannten Art so auszubilden, daß bei einem Defekt in der die lastabhängige Steuerkraft auf das Druckmodulationsventil übertragenden Anordnung in den nachgeschalteten Radbremsen der volle Bremsdruck wirksam wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Bypassventils wird gewährleistet, daß bei einem Bruch der Lastfeder oder der zwischengeschalteten Hebel die Radbremsen mit einem unverminderten Druck beaufschlagt werden.

Es wurde bereits vorgechlagen (DE-AS 2 155706), zwischen der Einlaßkammer und der Auslaßkammer einer lastabhängig arbeitenden Bremsdrucksteuereinrichtung ein normalerweise geschlossenes Bypassventil anzuordnen, das bei Ausfall der lastabhängigen S teil kl aft in die Offenstellung bewegbar ist. Dieses Bypassventil wirkt jedoch nicht wie bei der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem Teil des Übertragungsgestänges, sondern direkt mit dem Stufenkolben der Drucksteuereinrichtung zusammen, wobei der Stufenkolben in derjenigen Stellung, die er bei Ausfall der lastabhängigen Steuerkraft einnimmt, das Bypassventil in die Offenstcllung bewegt, so daß in den nachgeschalteten Radbrcniscn dann der ungeminderte Bremsdruck wirksam wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Bremsdrucksteuereinrichtung (ohne das erfindungsgemäße Bypassventil) in der montierten Stellung,

Fig. 2 eine mit einem erfindungsgemäßen Bypassventil kombinierte Bremsdrucksteuereinrichtung, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 die Abhängigkeit des in den Hinterradbremsen wirksamen Bremsdruckes von dem in den Vorderradbremsen wirksamen Bremsdruck für verschiedene Betriebszustände.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sitzt eine Bremsdrucksteuereinrichtung 1 zur Halterung an einer Platte 3, die am Rahmen 2 eines Fahrzeugs befestigt ist. Ein Lastfühlhebel 4 ist mit der Platte 3 durch einen Zapfen 5 verbunden. Zwischen einer Bohrung 7 an einem Ende des Lastfühlhebels 4 und einem Haken 8, der an der Hinterradachse befestigt ist, wird eine Arbeitsfeder 6 gedehnt. Zwischen einem Haken 10 am anderen Ende des Lastfühlhebels 4 und einer Bohrung 11 in der Platte 3 wird eine Lastfeder 9 gedehnt.

Eine Ausbuchtung 12 am Lastfühlhebel 4 drückt > gen die Oberseite des abgestuft geschalteten Ventilkolbens 13 der Bremsdrucksteuereinrichtung 1. Ein Anschluß 14 dient zur Verbindung mit einem Hauptzylinder, während über einen weiteren An-

Schluß 15 eine Verbindung zu den Hinterradbremsen hergestellt wird.

Die in Fig. 1 gezeigte herkömmliche Bremsdrucksteuereinrichtung ist in Fig. 2 mit einem Bypassventil kombiniert, wobei die Arbeitsfeder 6 nicht gezeigt wird, jedoch in gleicher Weise wie bei Fig. 1 angeordnet ist. Die Lastfeder 9 ist dehnbar zwischen einem Haken 10 an einem Ende des Lastfühlhebels 4 und einer Bohrung 18 an einem Kompensationshebel 17 angeordnet, der mit der Platte 3 durch einen Zapfen 16 schwenkbar verbunden ist. Der Kompensationshebel 17 kann um den Zapfen 16 geschwenkt werden, kann jedoch nicht nach oben schwenken, da diese Bewegung durch einen Kolben 22 des Bypassventils beschränkt ist. Bei dem insgesamt mit 19 bezeichneten Bypassventil steht das eine Ende des Ventilkolbens 22, das in das Teil einer abgestuften Bohrung 20 mit dem kleinen Durchmesser paßt, in Anlage an einer Fläche des Kompensationshebels 17. Der Kolben 22 wird auf diese Weise durch die Lastfeder 9 nach oben gedruckt. Auf das Teil der abgestuften Bohrung 20 mit dem größeren Durchmesser ist ein Stopfen 25 geschraubt. Zwischen dem Stopfen 25 und dem Kolben 22 ist eine Kugel 29 vorgesehen. Ein Ende eines Kanals 28, der von dem Bypassventil gesteuerten Verbindung in dem Stopfen 25 wird von der Kugel 29 blockiert, so daß der Kanal 28 normalerweise geschlossen gehalten ist. Die Kugel 29 paßt in eine Ausnehmung 24 in der Spitze des Kolbens 22. Zwischen der Kugel 29 und der Ausnehmung 24 ist ein Raum derart angeordnet, daß gewährleistet ist, daß die Kugel 29 den Kanal 28 in fluchtender Ausrichtung dazu verschließt. Am Kolben 22 ist ein Flansch 23 vorgesehen. Der Flansch 23 und die Schulter 21 in der Bohrung 20 verhindern, wenn aneinander anliegen, daß der Kolben 22 aus der Bohrung 20 austritt, wenn Schwierigkeiten, wie das Brechen der Lastfeder 9, auftreten. Ein erster Kanal 51 der Bypassdurchführung verbindet die Einlaßkaminer 43 der Steuereinrichtung 1 mit einer ersten Kammer 26 in dem Stopfen 25. Ein zweiter Kanal 52 der Bypassdurchführung verbindet die Auslaßkammer 44 in der Steuereinrichtung 1 mit einer zweiten Kammer 30, die von der abgestuften Bohrung 20 und dem Stopfen 25 gebildet wird. Zwischen der Bohrung 20, dem Kolben 22 und dem Stopfen 25 sind Dichtungen 31 bzw. 32 vorgesehen. Auf der dem Stopfen 25 gegenüberliegenden Seite ist eine Kappe 33 angeordnet.

Die Steuereinrichtung 1 umfaßt ein Druckmodulationsventil mit einer Bohrung 34, dem Ventilkolben 13, einem Durchlaß 35 in dem Ventilkolben 13, einem Hohlraum 36 im Ventilkolben 13, einer Kugel 37, einer Ventilfeder 38, einem Ventilsitz 39, einem Kanal 40 in dem Ventilsitz 39, einem Öffnungszapfen 41, einem Stopfen 42, der Einlaß- und Auslaßkammer

43 bzw. 44, die von der Bohrung 34 und dem Ventilkolben 13 gebildet werden, Abdichtungen 45, 46 und 47, einer Abschlußkappe 48, einer Einlaßöffnung 49 für das Druckmittel aus einem nicht gezeigten Hauptzylinder und aus einer Ausb^öffnung 50 für die Zuführung des Druckmittels von der Auslaßkammer

44 zu den Hinterradbremsen.

Die Einlaßkammer 43 und die Auslaßkammer 44 sind jeweils mit der ersten Kammer 26 bzw. der zweiten Kammer 30 des Bypassventils 19 über den ersten Kanal 51 und den zweiten Kanal 52, wie vorstehend erwähnt, verbunden.

Im folgenden wird die Wirkungsweise einer Steuer-

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einrichtung beschrieben, bei der ein Bypassventil nicht vorgesehen ist, und zwar einmal, wenn die Lastfeder 9, ein anderer Federmechanismus oder ein Verbindungs- bzw. Gestängemechanismus, der damit verbunden ist, sich im Normalzustand befindet, und einmal für den Fall, daß eines dieser Teile nicht richtig funktioniert.

a) Normalbetrieb

Das Druckmittel aus dem nicht gezeigten Hauptzylinder tritt in die Einlaßkammer 43 der Steuereinrichtung 1 über die Einlaßöffnung 49 ein und geht durch den Kanal 35 des Ventilkolbens 13, den Hohlraum 36, den Spalt zwischen der Kugel 37 und dem Ventilsitz 39, die Austrittskammer 44 und die Auslaßöffnung 50, bevor es in die Hinterradbremsen gelangt. Wenn der Druck zunimmt, führt dies dazu, daß der Druckunterschied zwischen der Einlaßkammer 43 und der Auslaßkammer 44, der sich durch die Flächendifferenz zwischen dem Teil mit dem großen Durchmesser und dem mit dem kleinen Durchmesser ergibt, die Last auf der Oberseite des abgestuften Ventilkolbens 13 überwindet, so daß der Ventilkolben 13 angehoben wird. Da die Lage der Kugel 37 und des Öffnungszapfens 41 unverändert bleiben, kommt die Ventilkugel 37 in Anlage an den Ventilsitz 39. Man erhält eine Beziehung für den Druck, wie sie in dem Diagramm von Fig. 3 durch die Linie O-A dargestellt ist.

Wenn der Druck in der Einlaßkammer 43 weiter ansteigt, wird der Druck darin größer als der in der Auslaßkammer 44. Dadurch wird der Ventilkolben 13 leicht nach unten bewegt. Der Druck in der Einlaßkammer 43 tritt dann in die Auslaßkammer 44 ein, geht durch den Spalt zwischen der Kugel 37 und dem Ventilsitz 39 und weiter über den Kanal 40. Wenn der erhöhte Druck in die Auslaßkammer 44 eingetreten ist, wird der Kolben 13 durch den Druckunterschied zwischen der Einlaß- bzw. Auslaßkammei 43 bzw. 44 wieder angehoben. Die Ventileinrichtung 37, 39 schließt, wenn die Kugel 37 in Anlage an den Ventilsitz 39 kommt. Der Druck in den Hinterradbremsen nimmt allmählich zu, wenn sich dieser Vorgang wiederholt. Man erhält die Beziehung für den Druck, wie sie in Fig. 3 durch die Linie A-B gekennzeichnet ist.

Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß sich der Punkt A des Drucks mit der Last ändert, die auf die Oberseite des abgestuften Ventilkolbens 13 ausgeübt wird. Wenn die Last zunimmt, wie das bei einem beladenen Fahrzeug der Fall ist, wirkt eine größere Last auf den Ventilkolben 13. Damit dann die Kugel 37 die Ventileinrichtung durch Anheben des Ventilkolbens 13 schließen kann, ist ein höherer Druck in der Auslaßkammer 44 erforderlich. Dementsprechend wird ein höherer Druck in den Hinterradbremsen wirksam, wenn auf den Ventilkolben 13 eine größere Last wirkt.

b) Betrieb bei Störung an der Lastfeder 9, einer anderen Feder oder dem Verbindungsmechanismus:

Bei einer derartigen Störung, die beispielsweise durch einen Bruch der Lastfeder 9, des Zapfens 16 oder der Hebel 4 bzw. 17 auftreten kann, wird die auf die Oberseite des Ventilkolbens 13 ausgeübte Last null. Dann wird, im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Lastzustand, auf den Ventilkolben 13 keine Kraft mehr ausgeübt. Unter dieser Bedingung genügt zum Schließen der Ventileinrichtung 37,39 durch Bewegen des Ventilkolbens 13 nach oben ein sehr geringer Druck in der Auslaßkammer 44, um diejenige

Kraft zu übertreffen, die aus der Druckbeaufschlagung des Teils des Kolbens 13 mit dem kleinen Durchmesser resultiert. Der deshalb unter dieser Bedingung in den Hinterradbremsen wirksame Druck wird so niedrig, daß man n-ihezu keine Bremswirkung erhält. Ein derartiger Zustand ist insbesondere im Fall eines beladenen Fahrzeugs gefährlich. Da die Ventileinrichtung 37,39 in der gleichen Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Normalbedingungen wirkt, braucht auf die Wirkungsweise nicht näher eingegangen zu werden. Die Beziehung für den Druck ist durch die Linie O-C in Fig. 3 gezeigt.

Durch die Verwendung des Bypassventils 19 wird die vorstehend beschriebene Gefahr, nämlich daß ein stark verringerter Druck in den Hinterradbremsen wirksam wird, wenn die Feder oder ein Verbindungsmechanismus bricht, ausgeschlossen.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der mit dem Bypassventil 19 ausgerüsteten Steuereinrichtung beschrieben.

Bei dem Bypassventil 19 drückt der Kompensationshebel 17 mit Hilfe der Federkraft der Lastfeder 9 gegen den Kolben 22. Dadurch wird die Ventilkugel 29 in dem Kanal 28 des Stopfens 25 so angeordnet, daß das Bypassventil 19 normalerweise gegenübei dem Druck der ersten Kammer 26 schließt. Wenn be diesem Zustand eine Störung an einer Feder oder dem Verbindungsmechanismus, wie sie vorstehend be-

■> schrieben wurde, auftritt und demzufolge die Kraft des Kompensationshebels 17, die auf den Kolben 22 ausgeübt wird, entweder verschwindet oder unter einen bestimmten Wert fällt, wirkt der Druck in der zweiten Kammer 30 auf die Querschnittsfläche des

κι Kolbens 22 und drückt ihn nach unten. Zusätzlich zu dieser Kraft wirkt der Druck der ersten Kammer 26, die mit dem Hauptzylinder verbunden ist, auf die Ventilkugel 29, um das Bypassventil 19 zu öffnen. Der Druck, der dann in die zweite Kammer 30 gelangt.

ι·; wird in den Hinterradbremsen wirksam, was über den zweiten Kanal 52, die Auslaßkammer 44 und die Auslaßöffnung 50 erfolgt. Für diesen Fall ist die Beziehung für den Druck durch die Linie O-D in Fig. 3 gezeigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist das Bypassventil mit dem Druckmodulationsventil in einem Gehäuse kombiniert. Die beiden Einrichtungen können jedoch auch als getrennte Einheiten angeordnet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lastabhängig arbeitende Bremsdrucksteuereinrichtung für ein druckmittelbetätigbares Fahrzeug-Bremssystem mit

a) einer mit einer Druckmittelquelle verbundenen Einlaßkammer, einer mit Radbremszylindern verbundene Auslaßkammer und einem eine Verbindung zwischen den beiden Kammern steuernden, mit einem Ventilkolben ausgestatteten Druckmodulationsventil,

b) einem mit dem Ventilkolben zusammenwirkenden, schwenkbaren Lastfühlhebel, der mit seinem einen Arm mit zunehmender Fahrzeugbelastung auf den Ventilkolben eine in Richtung öffnen des Druckmodulations%'entils wirkende Kraft ausübt,

c) einer am einen Arm des Lastfühlhebels diesseits der Schwenkachse angreifenden Arbeitsfeder, deren Spannung mit zunehmender Fahrzeugbelastung abnimmt, und einer am ventilkolbenseitigen Arm des Lastfühlhebels jenseits der Schwenkachse gegensinnig zur Wirkung der Arbeitsfeder angreifenden Lastfeder,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

d) die Lastfeder (9) ist mit ihrem vom Lastfühlhebel (4) abgewandten Ende mit einem schwenkbaren Kompensationshebel (17) verbunden,

c) zwischen der Einlaßkammer (43) und der Auslaßkammer (44) ist eine von einem Bypassventil (19) gesteuerte Verbindung (51, 28, 52) vorgesehen,

f) der Kompensationsnebel (17) ist durch die Lastfeder (9) in Anlage an dem Vcntilglied (22,29) des Bypassventils (19) gehalten, wobei er das Ventilglied in der Schließstellung hält,

g) bei Ausfall der Lastfeder (9) ist das Ventilglied (22,29) durch den Einlaßkammerdruck in die Offenstellung bewegbar.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied einen mit dem Kompensationshebel (17) zusammenwirkenden Kolben (22) aufweist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Kolbens (22) in Öffnungsrichtung durch Anlage eines am Kolben vorgesehenen Flansches (23) an einer von einer Abstufung in der Aufnahmebohrung gebildeten Schulter (21) begrenzt ist.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass durch eine vom Kolben (22) getragene Ventilkugel (29) schließbar ist.