DE2710067A1

DE2710067A1 - Regelventil-baugruppe fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2710067A1
Application number: DE19772710067
Authority: DE
Inventors: David Anthony Harries; Ivan Mortimer
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1977-09-22
Also published as: AU2152577A; GB1566105A; JPS52109083A; AU504755B2; SU776550A3; US4050749A; BR7701066A; ES456697A1

Description

Regelventil-Baugruppe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage

Die Erfindung betrifft Regelventil-Baugruppen für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen, bei denen ein Gehäuse eine an eine Quelle für unter Druck stehendes Hydraulikfluid ansohließbare Einlaßöffnung, eine an eine Radbremse anschließbare Auslaßöffnung und eine an einen Behälter für Fluid anschließbare Druckentlastungsöffnung hat, ein Ventilverschlußglied in einer ersten Kammer im Gehäuse zwischen einer ersten Stellung, in der die Einlaßöffnung über die Kammer mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht und zwischen der Kammer und der Druck ent lastungsöffnung keine Verbindung besteht, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der zwischen der Einlaßöffnung und der Kammer keine Verbindung besteht und die Auslaßöffnung über die Kammer mit der Druckentlastungsöffnung verbunden ist, und eine elastische Vorrichtung das Ventilverschlußglied in die erste Stellung vorzuspannen vermag.

Bei bekannten hydraulischen Bremsanlagen für Fahrzeuge wird beim Betätigen einer Bremse anfänglich ein relativ großes Fluidvolumen bei einem kleinen Druckanstieg verdrängt,

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beispielsweise während die Bremsspiele überwunden werden, und danach nimmt der Druck rascher zu als das Volumen, bis schließlich bei Verdrängung eines relativ kleinen Fluidvolumens ein verhältnismäßig großer Druckanstieg eintritt.

Bei einer hydraulischen Bremsanlage mit Blockierschutz ist es zweckmäßig, den Bremsbetätigungsdruck rasch zu verringern, ohne jedoch das Fluidvolumen um ein beträchtliches Volumen su verringern oder ein beträchtliches Volumen davon auszustoßen, welches sonst wieder ersetzt werden müßte, bevor die Bremse nach einem Blockierzustand erneut betätigt werden könnte.

Erfindungsgemäß ist bei einer Regelventil-Baugruppe für eine Fahrzeugbremsanlage ein in einer Stufenbohrung im Gehäuse arbeitender Differentialkolben an seinem Ende von größerer Fläche der Einlaßöffnung und an seinem Ende von kleinerer Fläche einer zweiten Kammer ausgesetzt, die wenigstens dann, wenn das Ventilverschlußglied die erste Stellung einnimmt, mit der ersten Kammer verbunden ist und in der Stufenbohrung zwischen dem Ende von kleinerer Fläche des Differentialkolbens und dem benachbarten inneren Ende der Stufenbohrung gebildet ist, und die Einlaßöffnung ist über einen engen Kanal im Differentialkolben mit der zweiten Kammer stets verbunden.

Sobald eine an die Auslaßöffnung angeschlossene Bremse betätigt werden soll, strömt unter hohem Druck stehendes Fluid von der Einlaßöffnung durch den engen Kanal zur Auslaß-Öffnung und ein sich ergebender Druckabfall schiebt den Differentialkolben vor, so daß ein anfängliches großes Fluidvolumen zur Bremse hin verdrängt wird; danach ist das durch den engen Kanal strömende kleine Volumen ausreichend, um den Druck zum Betätigen der Bremse zu erhöhen.

Die Hegelventil-Baugruppe ist vorzugsweise in eine Bremsanlage mit Blockierschutz eingegliedert und hat eine auf Verzögerung

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eines gebremsten Rades ansprechende Blockierschutzvorrichtung, die das Ventilverschlußglied in die zweite Stellung zu drängen vermag, wenn die Verzögerung des gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, und weist ferner eine Drosselstelle auf, die die erste Kammer mit der Druckentlastungsöffnung wenigstens dann verbindet, wenn das Ventilverschlußglied die zweite Stellung einnimmt. Wenn die Blockierschutzvorrichtung das Ventilverschlufiglied in die zweite Stellung drängt, wird das aus der ersten Kammer ausgestoßene Fluidvolumen durch die Drosselstelle so gesteuert, daß bei einem verhältnismäßig kleinen Volumenverlust eine große Druckverringerung erzielt wird. Bei Beendigung des Blockierzustandes ist auf diese Weise im wesentlichen das gesamte anfängliche große Volumen, das für die nachfolgende Bremsbetätigung benötigt wird, bereits in der Bremsanlage eingeschlossen worden. Daher wird die zum Betätigen der Bremse notwendige gesteuerte Druckanstiegsgeschwindigkeit ohne weiteres erzielt.

Zweokmäfiigerweise weist der enge Kanal im Differentialkolben eine axiale Durchgangsbohrung auf, die an ihrem äußeren, der Einlaßöffnung benachbarten Ende eine öffnung hat, an der der Druckabfall entsteht, der den Differentialkolben in der Stufenbohrung vorschiebt.

Vorzugsweise weist die Drosselstelle einen engen Kanal in einem weiteren Kolben auf, der in einer Bohrung zwischen der ersten Kammer und der Druckentlastungsöffnung arbeitet, und der Kolben ist in der Bohrung in einer Richtung weg von der ersten Kammer gegen die Kraft in einer Rückstellfeder verstellbar, die den Kolben normalerweise in eine vorgeschobene Stellung mit Anlage an einem Anschlag vorspannt, der von einem Durchmesserübergang zwischen der Bohrung und einem Durchlaß gebildet ist, durch den die Bohrung wenigstens dann, wenn das Ventilverschlußglied die swtite Stellung einnimmt, mit der ersten Kammer verbunden ist.

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Zweckmäßigerweise weist die Drosselstelle im genannten weiteren Kolben eine axiale Bohrung auf, die an ihrem inneren, dem Durcheesserübergang benachbarten Ende eine Öffnung hat, an der ein Druckabfall entsteht, der den Kolben vom Anschlag weg drängt, wenn das Ventilverschlußglied die zweite Stellung einnimmt.

Bei einer Aueführungsform hat das Ventilverschlußglied ein zweiseitig wirkendes Ventilverschlußglied aus magnetischem Werkstoff, und die Blockierschutzvorrichtung weist eine Elektromagnet-Baugruppe auf, die das Ventilverschlußglied auf magnetischem Wege in die zweite Stellung drängeii vermag.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden aTtfrnTiri einer schematischen Zeichnung erläutert, die einen Längsschnitt durch eine Regelventil-Baugruppe für eine Fahrzeugbremsanlage mit Blockierschutz zeigt.

Bei der Regelventil-Baugruppe hat ein Gehäuse 1 eine zentrale radiale erste Kammer 2, in der ein Ventil mit einem zweiseitig wirkenden Ventilverschlußglied 3 angeordnet ist, das wechselweise an Ventilsitze 4 und 5 an den zugehörigen inneren Enden von axial fluchtenden, in entgegengesetzte Richtungen sich erstreckenden Durchlässen 6 und 7 anlegbar 1st.

Der Durchlaß 6 mündet in das Ende von kleinerem Durchmesser •iner Stufenbohrung 8, in der ein Differentialkolben 9 arbeitet, der an seinem entgegengesetzten Ende einer Einlaß-Sffnung 10 ausgesetzt ist, die in einem Verschlußstopfen für das Ende von größerem Durohmesser der Stufenbohrung ausgebildet ist. Der Differentialkolben 9 1st in einer Ruhestellung durch eine Rückstellfeder 12 in Anlage an den Versohlußetopfen 11 gedrängt. Die Rückstellfeder 12 ist beim gezeigten Beispiel als Druckfeder ausgebildet und in einer der Atmosphäre ausgesetzten Zwisohenkammer in der

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Stufenbohrung 8 angeordnet. Eine in der Stufenbohrung 8 zwischen dem inneren Ende des Differentialkolbens 9 und dem Durchlaß 6 gebildete zweite Kammer 13 ist mit der Einlaßöffnung 10 über einen als an den Enden offene axiale Durchgangsbohrung ausgebildeten engen Kanal H im Differentialkolben 9 und eine Öffnung 15 an seinem äußeren, dem Verschlußstopfen 11 benachbarten Ende stets verbunden.

Der Durchlaß 7 mündet in das innere Ende einer Bohrung 16, in der ein Kolben 17 arbeitet. Der Kolben 17 hat einen als an den Enden offene axiale Durchgangsbohrung ausgebildeten engen Kanal 18, in dessen innerem Ende eine Öffnung 19 angeordnet ist, um den Durchlaß 7 stets mit einer an einen Behälter für Fluid anschließbaren Druckentlastungsöffnung 20 zu verbinden.

Aus der ersten Kammer 2 heraus führt eine an eine Radbremse anschließbare Auslaßöffnung 21.

Das Ventilverschlußglied 3 ist aus magnetischem Werkstoff und ist gewöhnlich durch eine elastische Vorrichtung 22, die beim gezeigten Beispiel eine gewellte Federscheibe ist, in eine erste Stellung vorgespannt, in der es am Ventilsitz 5 anliegt, um die Verbindung zwischen der ersten Kammer 2 und der Auslaßöffnung 21 zu unterbrechen.

Im Gehäuse 1 ist in einer kreisringförmigen Ausnehmung 24 eine Elektromagnet-Baugruppe 23 einer Blockierschutzvorrichtung angeordnet. Das offene Ende der Ausnehmung 24 ist mit einer Dichtplatte 25 verschlossen, die ein Teil einer Endwand der ersten Kammer 2 ist und eine Anlage für die elastische Vorrichtung 22 bildet. Die Elektromagnet-Baugruppe' 23 ist durch einen elektrischen Strom erregbar, den eine auf Drehung eines gebremsten Rades ansprechende Vorrichtung erzeugt. Sobald die Verzögerung des Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt und das Rad blockiert, drängt die Elektromagnet-Baugruppe 23 das Ventilverschlußglied 3 gegen die Kraft der elegischen Vorrichtung 22 in eine zweite Stellung,

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in der die Verbindung zwischen dem Durchlaß 6 rind der ersten Kammer 2 unterbrochen ist und die Auslaßöffnung 21 mit der Druckentlastungsöffnung 20 verbunden ist.

Wenn die Einlaßöffnung 10 an eine Quelle für unter Druck stehendes Fluid, beispielsweise an einen Hauptzylinder, angeschlossen ist, die Auslaßöffnung 21 an eine Radbremse und die Druckentlastungsöffnung 20 an einen Behälter für Fluid, und wenn die Bremsanlage ordnungsgemäß entlüftet worden ist, befindet sich Fluid in der zweiten Kammer 13 und das Ventilverschlußglied 3 nimmt die erste Stellung ein.

Soll die Bremse durch Betätigen des Hauptzylinders angelegt werden, wirkt anfänglich unter hohem Druck stehendes Fluid auf das Ende von größerer Fläche des Differentialkolbens 9 und an der Öffnung 15 entsteht ein Druckabfall, so daß der Differentialkolben 9 gegen die Kraft der Rückstellfeder 12 in die sweite Kammer 13 vorgeschoben wird. Dies drückt ein großes Fluidvolumen in die Bremsanlage, und danach reicht ein verhältnismäßig kleines, durch die Öffnung 15 strömendes Volumen aus, um einen zum Betätigen der Bremse notwendigen Druckanstieg zu erzeugen.

Sobald das Ventilverschlußglied 3 durch die Elektromagnet-Baugruppe 23 in die zweite Stellung gedrängt wird, wird die Auslaßöffnung 21 mit der Druckentlastungsöffnung 20 verbunden und das aus der Bremsanlage ausgestoßene Fluidvolumen wird durch das Zurückziehen des Kolbens 17 gesteuert, der sich von einem durch eine Stufe zwischen dem Durchlaß 7 und der Bohrung 16 gebildeten Anschlag 26 weg und gegen die Kraft in einer Rückstellfeder 27 und gegen einen Druckabfall an der Öffnung 19 bewegt. Die Öffnung 19 wirkt in der Weise, daß sie das in den Behälter zurückgeleitete Fluidvolumen und die Druckabfallgeschwindigkeit steuert. Ein Anstieg im Bremsdruck für das erneute Betätigen der Bremse am Ende des Blockierzustandes wird daher durch die Einlaßöffnung 10 gesteuert, und die zum Betätigen der Bremse notwendige gesteuerte Druckanstiegsgeschwindigkeit wird ohne weiteres erzielt.

/Patentansprüche

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Regelventil-Baugruppe für eine hydraulische Fahrzeugremsanlage, bei der ein Gehäuse eine an eine Quelle für unter Druck stehendes Hydraulikfluid anschließbare Einlaßöffnung, eine an eine Radbremse anschließbare Auslaßöffnung und eine an einen Behälter für Fluid anschließbare Druck entlastungsöffnung hat, ein Ventilverschlußglied in einer ersten Kammer im Gehäuse zwischen einer ersten Stellung, in der die Einlaßöffnung über die Kammer mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht und zwischen der Kammer und der Druckentlastungsöffnung keine Verbindung besteht, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der zwischen der Einlaßöffnung und der Kammer keine Verbindung besteht und die Auslaßöffnung über die Kammer mit der Druckentlastungsöffnung verbunden ist, und eine elastische Vorrichtung das Ventilverschlußglied in die erste Stellung vorzuspannen vermag, dadurch gekennzeichnet , daß ein Differentialkolben (9) in einer Stufenbohrung (8) im Gehäuse (1) arbeitet und an seinem Ende von größerer Fläche der Einlaßöffnung (10) und an seinem Ende von kleinerer Fläche einer zweiten Kammer (13) ausgesetzt ist, die wenigstens dann, wenn das Ventilverschlußglied (3) die erste Stellung einnimmt, mit der ersten Kammer (2) verbunden ist und in der Stufenbohrung (8) zwischen dem Ende von kleinerer Fläche des Differentialkolbens (9) und dem benachbarten inneren Ende der Stufenbohrung (8) gebildet ist, wobei die Einlaßöffnung (10) über einen engen Kanal (H) im Differentialkolben (9) mit der zweiten Kammer (13) stets verbunden ist.

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2. Regelventil-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der enge Kanal (14) im Differentialkolben (9) eine axiale Durchgangsbohrung aufweist, die an ihrem äußeren, der Einlaßöffnung (10) benachbarten Ende eine Öffnung (15) hat, an der, sobald Hydraulikfluid anfänglich der Einlaßöffnung (10) zugeführt wird, ein Druckabfall entsteht, der den Differentialkolben (9) von der Einlaßöffnung (10) weg drängt.
3. Hegelventil-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Bückstellfeder (12) den Differentialkolben (9) normalerweise in eine Ruhestellung mit Anlage an der Einlaßöffnung (10) vorspannt.
4. Regelventil-Baugruppe nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine auf Verzögerung eines gebremsten Rades ansprechende Blockierschutzvorrichtung aufweist, die das Ventilverschlußglied (3) in die zweite Stellung zu drängen vermag, wenn die Verzögerung des gebremsten Rades einen vorbestimmten Wert übersteigt, und daß eine Drosselstelle die erste Kammer (2) mit der Druckentlastungsöffnung (20) wenigstens dann verbindet, wenn das Ventilverschlußglied (3) die zweite Stellung einnimmt.
5. Regelventil-Baugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Drosselstelle einen engen Kanal (18) in einem weiteren Kolben (17) aufweist, der in einer Bohrung (16) zwischen der ersten Kammer (2) und der Druckentlastungsöffnung (20) arbeitet, und daß der Kolben (17) in der Bohrung (16) in einer Richtung weg von der ersten Kammer (2) gegen die Kraft .. einer Rückstellfeder (27) verstellbar ist, die den Kolben (17) normalerweise in eine vorgeschobene Stellung mit Anlage an einem Anschlag (26) vorspannt, der von einem Durchmesse rüber gang zwischen der Bohrung (16) und einem Durchlaß (7) gebildet ist, durch den die Bohrung (16) wenigstens dann, wenn das Ventilverschlußglied (3) die zweite Stellung einnimmt, mit der ersten Kammer (2) verbunden ist.

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6. Regelventil-Baiigruppe nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ζ e i eh net, daft die Drosselstelle in Kolben (17) eine axiale Bohrung aufweist, die an ihrem inneren, dem Durchmesserttbergang benachbarten Ende eine Öffnung (19) hat, an der ein Druckabfall entsteht, der den Kolben (17) vom Anschlag (26) weg drängt, wenn das Ventilverschlufiglied (3) die zweite Stellung einnimmt.

7· Regelventil-Baugruppe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilverschlufiglied (3) ein zweiseitig wirkendes Ventilverschlußglied aus magnetischem Werkstoff hat, und daß die Blockierschutzvorrichtung eine Elektromagnet-Baugruppe (23) aufweist, die das Ventilverschlufiglied (3) auf magnetischem Wege in die zweite Stellung zu drängen vermag.

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