DE2528146A1

DE2528146A1 - Regelventil-anordnung fuer eine fluiddruck-betaetigte fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2528146A1
Application number: DE19752528146
Authority: DE
Inventors: Hartmut Unterberg
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-15
Also published as: US3989312A; GB1497054A; SU852164A3; JPS5117782A; PL95508B1; BR7504024A; IN144773B; JPS568784B2

Description

Regelventil-Anordnung für eine fluiddruck-betätigte Fahrzeugbremsanlage

Die Erfindung betrifft eine Regelventil-Anordnung für eine fluiddruck-betätigte Fahrzeugbremsanlage, mit einem Einlaß und einem Auslaß und einem normalerweise geöffneten Ventil, dessen Verschlußglied abhängig von einem vorbestimmten Einlaßdruck zur Steuerung des Druckfluidstromes zwischen dem Einlaß und dem Auslaß verstellbar ist.

Derartige Regelventile sind normalerweise in die zu einem Bremsensatz, gewöhnlich zu den Hinterradbremsen führende Druckleitung eingebaut, um den an den Hinterradbremsen aufgetragenen Druck gegenüber dem vollen Bremsdruck an den Vorderradbremsen zu begrenzen oder zu reduzieren.

Regelventil-Anordnung nach älteren Vorschlägen weisen ein normalerweise geöffnetes Regelventil auf, dessen Verschlußglied zum Schließen des Ventils gegen eine Vorlast verstellbar ist. Die Vorlast ist häufig abhängig von der Belastung bzw. Beladung des Fahrzeuges. In diesem Falle ist das Ventil entweder am gefederten oder am ungefederten Fahrzeugteil angebracht, wobei das Ventilverschlußglied über ein Verbindungsgestänge mit dem anderen Fahrzeugteil verbunden ist, so daß

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Relativbewegung zwischen den Fahrzeugteilen, verursacht beispielsweise durch Be- oder Entladen des Fahrzeuges, vom Verbindungsgestänge abgetastet wird, um die am Verschlußglied aufgetragene Vorlast zu verändern und die Kennung des Ventils zu ändern, d.h. die Veränderung des Auslaßdruckes im Vergleich zu Einlaßdrücken. Auf diese Weise verändert sich die Bremskraft an den Hinterrädern gegenüber der Bremskraft an den Vorderrädern in Abhängigkeit von der Fahrzeugbelastung bzw. -beladung.

Bei einigen Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Wutζfahrzeugen, macht der vordere Fahrzeugteil den größten Gewichtsanteil im unbeladenen Zustand aus. Die geforderte Verteilung der Bremskraft zwischen den Hinterrad- und Vorderradbremsen erfolgt im beladenen und unbeladenen Zustand in beträchtlich unterschiedlicher Weise. Es ist zweckmäßig, wenn die Bremskraft an den Hinterradbremsen im unbeladenen Zustand kleiner ist als im beladenen Zustand, um die Verzögerung des Fahrzeuges zur Verbesserung dessen Stabilität bzw. Spurhaltung während des Bremsvorganges zu reduzieren.

Mit den älteren Regelventil-Anordnungen ist für derartige Nutzfahrzeuge keine ausreichend unterschiedliche Bremskraftverteilung zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelventil-Anordnung zu schaffen, die für solche Fahrzeuge, bei denen der Hauptgewichtsanteil im vorderen Fahrzeugteil liegt, besonders geeignet ist.

Erfindungsgemäß weist eine Regelventil-Anordnung der eingangs beschriebenen Gattung eine druckbetätigte Vorrichtung auf, die von einer von der Belastung bzw. Beladung des Fahrzeuges abhängigen Vorspannkraft beaufschlagt ist und in Abhängigkeit sowohl vom Einlaßdruck als auch von der genannten Vorspannkraft den Auslaßdruck zu reduzieren vermag, nachdem der vorbestimmte Einlaßdruck erreicht ist.

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In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung gehört zur druckbetätigten Vorrichtung ein Stufenkolben, der ein im Durchmesser kleineres, vom Einlaßdruck beaufschlagtes Ende und ein im Durchmesser größeres Ende aufweist, das vom umgebenden Atmosphärendruck und von der Vorspannkraft beaufschlagt ist, die der vom Einlaßdruck auf den Stufenkolben ausgeübten Kraft entgegenwirken.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Ausbildungsform einer Ventil-Anordnung, die an einen Teil der Bremsanlage angeschlossen ist,

Fig. 2 ein Diagramm der Hinterrad-Bremskraft als Funktion der Vorderrad-Bremskraft, mit Idealkurven und den bei Verwendung der Ventil-Anordnung gemäß Fig. erzielten Kurven,

Fig. 3 einen Fig. 1 ähnlichen Axialschnitt durch eine weitere Ausbildungsform einer Ventil-Anordnung und

Fig. 4 ein Fig. 2 ähnliches Diagramm, jedoch mit den bei Verwendung der Ventil-Anordnung gemäß Fig. 3 erzielten Kurven.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel gehört zur Regelventil-Anordnung ein Gehäuse 1 mit einem Einlaß 2 und einem Auslaß 3, die an eine von einem Hauptzylinder 5 zu einer Hinterradbremse 6 führende Druckleitung 4 anschließbar sind, ein Steuerventil 7 und eine druckbetätigte Vorrichtung 8, beim gezeigten Beispiel eine Kolben-Anordnung t

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Zum Steuerventil 7 gehört ein Verschlußglied 9, beim gezeigten Beispiel ein Ventilstößel, mit einem Ventilteller 10, der mit einem ringförmigen Ventilsitz 11 zusammenwirkt und mit einer Vorlast beaufschlagt ist, welche das Ventil 7 normalerweise in der gezeichneten OffensteTLung hält. Die Vorlast Wird von einer Schraubendruckfeder 12 erzeugt. Im Betrieb wirkt der Druck am Einlaß 2 auf eine wirksame oder Differenzfläche am Verschlußglied 9, und sobald die am Kolben aufgetragene Kraft die Vorlast überwindet, bewegt sich das Verschlußglied nach rechts, um das Steuerventil 7 zn schließen. Das gezeigte Steuerventil 7 ist ein Druckbegrenzungsventil, das solange geschlossen bleibt, bis der Einlaßdruck aufgehoben wird, so daß der Druck an der Auslaßseite des Steuerventils 7 auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird. Das Steuerventil 7 kann jedoch ein Druckreduzxerventxl sein, das sich bei ansteigendem Einlaßdruck öffnet und schließt, um Druckfluid zu dosieren, so daß der Druck an der Auslaßseite des Steuerventils 7 langsamer ansteigt als der Einlaßdruck.

Die als Kolben-Anordnung gestaltete druckbetätigte Vorrichtung 8 weist einen Stufenkolben 13 mit einander abgewandten, als Kolbenboden ausgebildeten Enden 14 und 16 verschiedener Querschnitt sf lache auf. Das im Durchmesser kleinere Ende 14 ist mit dem vollen Einlaßdruck beaufschlagt, den der Hauptzylinder 5 über eine Druckleitung 15 übermittelt. Das größere Ende ist einer veränderlichen Vorspannkraft ausgesetzt, die der vom Einlaßdruck auf das Ende 14 ausgeübten Kraft entgegenwirkt. Die nach innen gerichteten, sich gegenüberliegenden Stirnflächen der Enden 14 und 16 des Stufenkolbens 13 sind durch einen ihnen gegenüber im Durchmesser verkleinerten Teil 17, beim gezeigten Beispiel eine Kolbenstange, verbunden, der dem Auslaßdruck des Steuerventils 7 ausgesetzt ist. Die Vorspannkraft ist von einer Feder 18, beim gezeigten Beispiel eine Schraubendruckfeder, über eine Pederabstützung 19 aufgetragen und durch Bewegung eines Hebels 21 veränderbar, der am Gehäuse T angelenkt ist und in Abhängigkeit von der

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Fahrzeugbelastung bzw. -beladung schwenkbar ist, beispielsweise dadurch, daß in an sich bekannter V/eise das Gehäuse an einem gefederten Fahrzeugteil angebracht ist und der Hebel 21 über ein Verbindungsgestänge mit dem ungefederten Fahrzeugteil verbunden ist. Durch die Feder 18 ist sichergestellt, daß sich der Stufenkolben 13 erst verstellt, wenn das Steuerventil 7 geschlossen ist.

Die Arbeitsweise der Regelventil-Anordnung wird nun unter spezieller Bezugnahme auf das Diagramm in Fig. 2 beschrieben, in dem mit verschiedenen Kurven die Abhängigkeit zwischen Vorderrad- und Hinterrad-Bremsdruck dargestellt ist. Die durchgezogen gezeichneten Kurven A und B sind die Idealkurven des Fahrzeuges für den beladenen bzw. unbeladenen Zustand, C ist die Kurve für den Hinterradbremsdruck ohne Begrenzung oder Reduzierung gegenüber dem Vorderrad-Bremsdruck, während die Kurven D und Ξ im beladenen bzw. unbeladenen Zustand des Fahrzeuges bei Verwendung der beschriebenen Regelventil-Anordnung erhalten wurden.

Bei beladenem Fahrzeug drückt der Hebel 21 die Feder 18 zusammen, um eine verhältnismäßig hohe Vorlast zu erzeugen. Anstieg des Sinlaßdruckes schließt das Steuerventil 7 in einem Punkt F an der Kurve D, und der Auslaßdruck bleibt danach konstant, bis die Bremsen gelöst werden. Die auf den Stufenkolben 13 wirkende Vorspannkraft ist so gewählt, daß die Summe der vom Einlaßdruck auf das kleinere Ende 14 ausgeübten Kraft und der vom Auslaßdruck auf die dem Flächenunterschied zwischen den Kolbenenden 14 und 16 entsprechende Differenzflache und auf den im Durchmesser kleineren Teil 17 ausgeübten Kraft nicht ausreicht, die Vorspannkraft zu überwinden.

Im unbeladenen Zustand wirkt auf den Stufenkolben 13 eine kleinere Vorspannkraft. Nachdem sich das Steuerventil 7 geschlossen hat, wirkt weiterer Anstieg des Einlaßdruckes auf das kleinere Ende 14 des Stufenkolbens 13 und reicht aus, den Stufenkolben 13 allmählich gegen die Vorspannkraft zu

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verstellen. Diese Verstellung vergrößert das Volumen an der Auslaßseite des Steuerventils 7 und verringert auf diese V/eise, und wie mit der Kurve E dargestellt, den Auslaßdruck bei ansteigendem Einlaßdruck. Die Verzögerung des Fahrzeuges wird dadurch verringert und auf diese Weise die Tendenz des Fahrzeuges zum Nicken gemildert.

In Fig. 2 ist zu erkennen, daß bei Verwendung der beschriebenen Regelventil-Anordnung die Kurven D und E dem Verlauf der Idealkurven mit großer Annäherung folgen.

Die Regelventil-Anordnung gemäß Fig. 3 ist der in Fig. 1 dargestellten im wesentlichen ähnlich. Der einzige Unterschied besteht darin, daß bei der Regelventil-Anordnung gemäß Fig. das Steuerventil 7 von der Fahrzeugbelastung bzw. -beladung abhängig ist. Der Hebel 21 ist schwenkbar so gelagert, daß er zur von der Fahrzeugbeladung abhängigen Veränderung der auf das Verschlußglied 9 ausgeübten Vorlast auf eine Federabstützung 22 wirkt. Auf diese Weise ist der Arbeitspunkt, bei dem sich das Steuerventil 7 schließt, unter verschiedenen Fahrzeugbeladungszuständen verschieden, so daß sich das Steuerventil 7, wie aus Fig. 4 hervorgeht, im beladenen Zustand in einem Punkt F¹ und im unbeladenen Zustand in einem Punkt F" schließt.

Wie bei dem an erster Stelle beschriebenen Ausführungsbeispiel der Regelventil-Anordnung kann das Steuerventil 7 statt als Begrenzungs- als Druckreduzierventil ausgebildet sein.

/Patentansprüche S09883/Q739

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.J Regelventil-Anordnung für eine fluiddruck-betätigte Fahrzeugbremsanlage, mit einem Einlaß und einem Auslaß und einem normalerweise geöffneten Ventil, dessen Verschlußglied abhängig von einem vorbestimmten Einlaßdruck zur Steuerung des Druckfluidstromes zwischen dem Einlaß und dem Auslaß verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine druckbetätigte Vorrichtung (8) von einer Vorspannvorrichtung (Feder 18, Hebel 21) abhängig von der Belastung bzw. Beladung des Fahrzeuges vorgespannt ist und in Abhängigkeit sowohl vom Einlaßdruck als auch von der genannten Vorspannkraft den Auslaßdruck zu reduzieren vermag, nachdem der vorbestimmte Einlaßdruck erreicht ist.

2. Regelventil-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gek ennze ichnet, daß die druckbetätigte Vorrichtung (8) einen Stufenkolben (13) aufweist, durch dessen Verstellung das Volumen des Auslasses (3) zur Reduzierung des Auslaßdruckes verändert wird.

3. Regelventil-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (13) ein im Durchmesser kleineres, vom Einlaßdruck beaufschlagtes Ende (14) und ein im Durchmesser größeres, vom umgebenden Atmosphärendruck beaufschlagtes Ende (16) aufweist, und daß die Vorspannvorrichtung (Peder 18, Hebel 21) ihre Kraft am Stufenkolben (13) in einer Richtung aufträgt, in der ^{sie dem} Einlaßdruck

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4. Regelventil-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (13) zwischen den Enden (14,16) einen im Durchmesser kleineren ι ^dem Auslaßdruck ausgesetzten Teil (17) aufweist.

5. Regelventil-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (9) und die druckbetätigte Vorrichtung (8) im wesentlichen parallel sind.

6. Regelventil-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch geltennze ichne t, daß die Vorspannvorrichtung (Feder 18, Hebel 21) einen Hebel (21) aufweist, der am Ventilgehäuse (1) schwenkbar gelagert ist und an der druckbetätigten Vorrichtung (8) eine Kraft aufträgt.

7. Regelventil-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (21) eine Vorspannkraft ebenfalls am Verschlußglied (9) aufträgt.

8. Regelventil-Anordnung nach Anspruch 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung (Feder 18, Hebel 21) weiterhin eine Feder (18) aufweist, die zwischen der druckbetätigten Vorrichtung (8) und dem Hebel (21) angeordnet ist.

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