DE2719109B1

DE2719109B1 - Lastabhaengige Bremsdruckregeleinrichtung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2719109B1
Application number: DE19772719109
Authority: DE
Inventors: Werner Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-04-29
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1978-11-02
Also published as: FR2388704B1; GB1599571A; BR7802697A; FR2388704A1; DE2719109C2

Description

Die Erfindung geht aus von einer lastabhängigen Bremsdruckregeleinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Eine derartige Regeleinrichtung ist bekannt durch die DE-AS 19 34 784. Mit einer solchen bekannten Regeleinrichtung kann das Regelverhältnis etwa in dem Bereich von 1:1 bis 1:6 geändert werden, indem die Abstützung der Membran in ihrer Wirkfläche verändert wird. Eine solche Abregelung des vom Bremsdruckgeber eingesteuerten Bremsdruckes ist aber für manche Anforderungen nicht ausreichend. Zum Beispiel werden bei Sattelzugmaschinen oft Lastverhältnisse zwischen Leer und Beladen an einer Achse erreicht, die über 1:10 liegen. Es ist aber mit den herkömmlichen Bremskraftregeleinrichtungen nicht möglich, solche Regelverhältnisse zu erzielen, ohne die Abmessungen des Gerätes über Gebühr zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Regeleinrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ein Regelverhältnis von 1:1 bis 1:10 oder mehr zu erreichen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bremsdruckregeleinrichtung ein Druckverhältnisventil sowie einen lastabhängig verstellbaren Bremskraftregler umfaßt, wobei der vom Bremsdruckgeber ausgesteuerte Druck sowohl dem Druckverhältnisventil als auch dem Bremskraftregler zugeführt ist und wobei die Radbremszylinder mit dem Auslaß des Druckverhältnisventils verbunden sind, und daß ferner die Steuercharakteristik des Druckverhältnisventils mit Hilfe eines Steuerdrucks veränderbar ist, wobei der Steuerdruck der vom Bremskraftregler ausgesteuerte Druck ist.

Eine solche Einrichtung hat den Vorteil, daß ein erzieltes Regelverhältnis (Rges) ein Produkt aus zwei Faktoren (R 1 und R 2) ist, von denen der eine Faktor (R 1) durch den lastabhängig verstellbaren Bremskraftregler und der andere Faktor (R 2) durch ein in seiner

Steuercharakteristik veränderbares Druckverhältnisventil erstellbar ist. Der vom Druckverhältnisventil zum Bremszylinder eingesteuerte Druck ist dann abhängig vom Druck des Bremsdruckgebers regelbar.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Druckverhältnisventil in den Bremskraftregler integriert ist. Auf diese Weise entsteht dann ein sehr kompaktes Gerät mit verhältnismäßig kleinem, durch die Membran bestimmten Durchmesser und mit verhältnismäßig großen Ventilquerschnitten mit gutem Luftdurchgang. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3—12 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Bremsdruckregeleinrichtung,

Fig.2 einen Zusammenbau von Druckverhältnisventil und lastabhängigem Regler und F i g. 3 ein Diagramm über den Druckverlauf.

Ein Zweikreis-Bremsventil 1 ist als Bremsdruckgeber zur Versorgung von zwei Bremskreisen I und II bestimmt, von denen der eine (I) zu einem Vorderachsbremszylinder 2 und der andere (U) zu einem Hinterachsbremszylinder 3 geführt ist. Im Hinterachsbremskreis (II) befindet sich eine lastabhängig betätigte Bremsdruckregeleinrichtung 4, die aus einem automatisch lastabhängigen Bremskraftregler 5 (kurz ALB-Regler) und einem diesem nachgeschalteten Druckver- jo hältnisventil 6 besteht. Das Druckverhältnisventil 6 hat einen Steueranschluß 7, zu dem eine Verbindungsleitung 8 geführt ist, die von einer Stelle hinter dem ALB-Regler 5 ausgeht. Außerdem verzweigt sich die vom Bremsventil 1 herangeführte Leitung in die Leitungszweige 9 und y, 10.

In der Ausbildung nach F i g. 2 sind die beiden Elemente 5 und 6 zu einem einzigen Gerät zusammengefaßt. Dabei ist ein ALB-Regler 12 im unteren Teil eines Ventilgehäuses 13 und ein Druckverhältnisventil 14 im oberen Teil des Ventilgehäuses 13 angeordnet. Die Leitungszweige 9 und 10 münden in eine Eingangskammer 30, ihr Verlauf ist im Gerät 11 durch Pfeile angedeutet. Die Verbindungsleitung 8 ist hier durch die Kammer 37 gebildet, die die Stelle hinter dem 4^r, ALB-Regler 12 und den Steueranschluß 7 umfaßt.

Im Ventilgehäuse 13 ist ein Stufenkolben 15 angeordnet, der an einer kleineren konstanten Stirnfläche 16 einen Einlaßventilsitz 17 trägt. Dieser ist zur Zusammenarbeit mit einem ringförmigen Schließkörper 18 als Einlaßventil 17/18 bestimmt, der an einer Hülse 19 befestigt ist. Die Hülse 19 trägt noch einen zweiten, ringförmigen Schließkörper 20, der mit einem gehäusefesten Ventilsitz 21 ein Auslaßventil 20/21 bildet, von dem aus über ein Rückschlagventil 40 eine Außenluftverbindung zu erreichen ist.

Der Stufenkolben 15 hat eine größere Stirnfläche 22, mit der er an einer wirkflächenveränderlichen Membran 23 anliegt. Zur Veränderung der wirksamen Membranfläche trägt der Stufenkolben 15 Abstützungen 24, in die bo ähnliche Abstützungen 25 eingreifen, die an einem Innenkolben 26 befestigt sind. Dieser Innenkolben 26 ist abgedichtet in den Stufenkolben 15 eingesetzt; er hat einen Längskanal 27, über den eine im Innenkolben 26 angeordnete Druckkammer 28 an die Eingangskammer 30 angeschlossen ist. In der Druckkammer 28 ist ein federbelasteter Schließkörper 29 angeordnet, der mit zwei Ventilsitzen zusammenarbeitet, einem inneren Auslaßsitz 31 als Auslaßventil 29/31 und einem äußeren Einlaßsitz 32 als Einlaßventil 29/32. Der Auslaßsitz 31 ist am Ende eines lastabhängig verstellbaren hohlen Stößels 33 und der Einlaßsitz 32 ist am Innenkolben 26 befestigt. Ein die beiden Membranabstützungen 24 und 25 aufnehmender Raum 34 ist über einen Radialkanal 39, den koaxial durchbohrten Schließkörper 29 und über den hohlen Stößel 33 an Außenluft angeschlossen.

In einer unter der Membran 23 vorgesehenen Kammer 37 sind zwei Federn 35 und 36 angeordnet, die den Zweck haben, die Druckkurve anzuheben, d. h., daß die Abregelung des Druckes nicht vom 0-Punkt aus erfolgt. In dieser Kammer 37 herrscht ein Zwischendruck ρ 3.

Der ALB-Regler 5 vermindert einen eingesteuerten Druck ρ 1 in einen Druck ρ 3 im Regelverhältnis R 1 etwa von 1 :1 bis 1 :4, z. B. 1 :4. Dieser neue Druck ρ 3 wird an das Druckverhältnisventil 6 weitergegeben, und dort findet eine nochmalige lastabhängige Regelung statt im Regelverhältnis

R2 = p3 p3

zwischen 1 :1 und 1 :3 z. B. 1 :3. Das Gesamtregelverhältnis Rges ist ein Produkt aus zwei Faktoren, beim angenommenen Beispiel ein Produkt aus den Verhältnissen '/3 · 1/4, was dann '/12 ergibt. Eine entsprechende Formel lautet:

Rges= R\ ■ R2.

Beim Bremsen gelangt Druck vom Bremsventil 1 in die Eingangskammer 30. Der Innenkolben 26 geht nach unten und öffnet das untere Einlaßventil 29/32, dessen Stößel 33 lastabhängig eingestellt ist. Die Kammer 37 wird auf den Zwischendruck ρ 3 aufgefüllt. Dieser Druck wirkt auf die Stirnfläche 22 des Stufenkolbens 15 und, indem die ineinandergreifenden Abstützungen 24 und 25 die Größen der Kolbenflächen bestimmen, geht der Stufenkolben 15 nach oben und öffnet das Einlaßventil 17/18. Nun kann ein Teil des Druckes ρ 1 relaisventilartig gesteuert überströmen, und dieser Druck ist der Auslaßdruck ρ 2. Der Druck ρ 2 wirkt auf die Stirnfläche 16 und über den Längskanal von oben auf eine konstante Fläche 15' des Stufenkolbens 15, wodurch am Stufenkolben 15 eine Gegenkraft entsteht, die bestrebt ist, ihn gegen die Kraft der Feder 35 und dem Druck ρ 3 auf die Stirnfläche 22 nach unten zu bewegen, bis Gleichgewicht hergestellt ist. Dann schließt das Einlaßventil 29/32 wieder. Wenn der Innenkolben 26 nach oben geht, öffnet das Auslaßventil 29/31, und der Druck ρ 3 kann sich zur Außenluft entspannen. Es ist jedoch auch möglich, den Druck ρ 3 sich nach ρ 2 abbauen zu lassen, weil ρ 2 immer kleiner ist als ρ 3.

Auf diese Weise findet eine zweimalige Druckreduzierung des vom Bremsdruckgeber 1 eingesteuerten Druckes statt nach der Formel

Rges = ^=- = Rl R2,
Ρ'

wobei

ist.

und R2 =

^p2

Das Gerät nach Fig.2 hat einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser. Trotzdem sind Übersetzungen

von 1:1 bis 1:10 oder sogar darüber ohne weiteres möglich.

Der Druck ρ 3 in der Kammer 37 wird durch das Doppelsitzventil 29, 31, 32 gesteuert, das kleine Durchflußquerschnitte aufweist. Es sind mit ihm aber auch nur kleine Steuerräume aufzufüllen. Das obere Doppelsitzventil 17, 18, 20, 21 dagegen hat einen sehr großen Durchflußquerschnitt, was zum Füllen des Radbremszylinders 3 sehr wichtig ist.

Wenn ein Regelbeginn bei einem Druck von 0 bar ι ο gewünscht ist, brauchen die Federn 35 und 36 in der Kammer 37 nur weggelassen zu werden.

Die äußeren Verstellkräfte des Gerätes sind sehr schwierig, weil der Ventilstößel 33 und das gesamte untere Ventil sehr kleine Querschnitte haben.

Durch Verwendung entsprechender Federn in der Kammer 37 ist es möglich, den gleichen Regelbeginn für alle Druckreduzierungen einzustellen.

Schließlich ist die Beanspruchung der wirkflächenveränderlichen Membran 23 sehr gering, da bei gleicher Gesamtreduzierung des Bremsdruckes nur eine kleine Membranfläche notwendig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lastabhängige Bremsdruckregeleinrichtung für Fahrzeuge, die zwischen einem Bremsdruckgeber und Radbremszylindern angeordnet und achslastabhängig verstellbar ist und entsprechend dieser Verstellung einen mehr oder weniger hohen Geberdruck zu den Radbremszylindern gelangen läßt, dadurchgekennzeichnet,

a) daß die Bremsdruckregeleinrichtung ein Druckverhältnisventil (6; 14) sowie einen lastabhängig verstellbaren Bremskraftregler (5; 12) umfaßt, wobei der vom Bremsdruckgeber (1) angesteuerte Druck sowohl dem Druckverhältnisventil als auch dem Bremskraftregler zugeführt ist und wobei die Radbremszylinder (3) mit dem Auslaß des Druckverhältnisventils verbunden sind,

b) daß die Steuercharakteristik des Druckverhältnisventils mit Hilfe eines Steuerdrucks veränderbar ist, wobei der Steuerdruck der vom Bremskraftregler ausgesteuerte Druck ist.

2. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnisventil (14) in den Bremskraftregler (12) integriert ist.

3. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnisventil (14) einen Kolben (Stufenkolben 15) aufweist, in den als Innenkolben (26) ein Kolben des Bremskraftreglers (12) eingesetzt ist.

4. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Druckverhältnisventils (14) als Stufenkolben (15) ausgebildet ist und daß dessen konstante Ringflächen (16 und 15') dem zum Bremszylinder (3) eingesteuerten Bremsdruck unterliegen.

5. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 4, mit einer wirkflächenveränderlichen Membran, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (15) einerseits eine Abstützung (24) für die wirkflächenveränderliche Membran (23) und andererseits einen Einlaßventilsitz (17) für ein Relais-Doppelsitzventil (17,18,20,21) trägt.

6. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkolben (26) ebenfalls eine Abstützung (25) für die wirkflächenveränderliche Membran (23) trägt und außerdem einen Schließkörper (29) für ein Doppelsitzventil (29, 31, 32) mit kleineren Querschnitten aufnimmt, mit dem der Druck in einer Kammer (37) unter dem Stufenkolben (15) und dem Innenkolben (26) veränderbar ist.

7. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkolben (26) und der Stufenkolben (15) von der Membran (23) überspannt sind.

8. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaßsitz (31) des kleineren Doppelsitzventils (29,31,32) lastabhängig bo verstellbar ist, während ein Einlaßsitz (32) am Innenkolben (26) angeordnet ist.

9. Bremsdruckregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schließkörper (20, 18) des Relais-Doppelsitzventils (17,18,20,21) an einer Hülse (19) angeordnet sind und daß die zu dem Bremszylinder (3) führende Bremsleitung über das Auslaßventil (20, 21) des Doppelsitzventils (17, 18, 20, 21) zur Außenluft hin entlastbar ist.

10. Bremsdruckregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkolben (26) von zwei Kanälen durchzogen ist, von denen der eine von der dem Relais-Doppelsitzventil (17, 18, 20, 21) zugekehrten und dem Druck vom Bremsdruckgeber (1) unterliegenden Stirnseite zu einer Druckkammer (28) am kleineren Steuerventil (29, 31, 32) führt und der andere eine Außenluftverbindung der Rückseiten der Membran-Abstützungen (24,25) darstellt.

11. Bremsdruckregeleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (28) am kleineren Steuerventil (29, 31, 32) über dessen Einlaßventil (29,32) mit der unter den beiden Kolben (15,26) angeordneten Kammer (37) verbindbar ist.

12. Bremsdruckregeleinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (37) zwei konzentrische, auf je einen Kolben (15, 26) einwirkende Federn (35, 36) vorgesehen sind, mit denen der Regelbeginn der Bremsdruckregeleinrichtung über die 0-Linie anhebbar ist.