DE2724945A1

DE2724945A1 - Bremskraftregelventilvorrichtung

Info

Publication number: DE2724945A1
Application number: DE19772724945
Authority: DE
Inventors: Paul Jennison
Original assignee: Bendix Westinghouse Ltd
Current assignee: Honeywell UK Ltd
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1977-12-15
Also published as: AU513210B2; FR2354225B1; SE434493B; IT1083120B; GB1585108A; FR2354225A1; ATA389977A; AT377949B; BE855387A; DE2724945B2; SE7706595L; NL181860B; DE2724945C3; ZA773073B; NL181860C; NL7705796A; CH621298A5; AU2560877A

Description

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DR. E. WIEGAND O'PL-IMG. W. NI:AAA>IN DR. AA. KOHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG 27 2 A 94 5

TELEFON: 55547« 8000 M D N CH E N 2,

TELEGRAMME: KARPATENT f. MATHIIDENSTRASSE 12

TELEX: 5 2f 048 KARPD I

W. 42 89I/77 12/hch 2. Juni 19 77

Bendix Westinghouse Limited Bristol (Großbritannien)

Bremskraftregelventilvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Bremskraftregelventilvorrichtungen und auf Bremssysteme mit "Ansprung" (inshot), und sie bezieht sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf ein Bremssystem, welches ein Bremskraftregelventil verwendet fllr Einstellung des Bremsgrades bei einem Straßenfahrzeug in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges.

Bei druckmittelbetätigten Fahrzeugbremssystemen ist es vorgeschlagen worden, eine Ventileinrichtung zu verwenden, die in Übereinstimmung mit einem Signal, welches zu der von dem Fahrzeug getragenen Last in Beziehung steht, wirksam wird, um in Übereinstimmung mit der Last den Druck zu proportionieren, der von dem Bremsventilausgang oder bei Ansprechen auf den Bremsventilausgang an die Fahrzeugbremsbetätigungseinrichtungen geliefert wird. In einem solchen Bremssystem kann, wenn das Fahrzeug nur wenig Last trägt, der Druck niedrig sein im Verhältnis zu der Kraft, die erforderlich ist,

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die Kraft der RUckfUhrfedern und die Reibungswiderstände in den Betätigungseinrichtungen zu Überwinden, und es ist vorgeschlagen worden, in einem solchen Bremssystem einen "Ansprungdruck" (inshot pressure) zu schaffen, wodurch eine anfängliche lastunabhängige Druckkomponente bis zu einem gegebenen Druckwert erzeugt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bremskraftregelventilvorrichtung geschaffen zur Verwendung in einem druokmittelbetätigten Fahrzeugbremssystem, mit einer Drucksteuereinrichtung zum Einstellen des Verhältnisses eines Ausgangsdrucks zu einem Eingangsdruck in Übereinstimmung mit einem angelegten lastabhängigen Signal, wobei die Vorrichtung ein Ansprungventil aufweist, welches betätigbar ist, um einen anfänglichen Bereich von von dem lastabhängigen Signal unabhängigen Druckausgängen bis zu einem vorbestimmten Druckwert zu schaffen, und wobei die Vorrichtung eine Graduiereinrichtung aufweist, die nach Erreichen des vorbestimmten Druckwertes betätigbar ist, um die lastunabhängige Druckkomponente mit zunehmendem Ausgangsdruck zu beseitigen.

Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Bremssystem mit Ansprung mit einem Ansprungventil, welches von einer auf Kraft ansprechenden Einrichtung gesteuert ist, die sowohl auf ein Bremssteuereingangssignal als auch auf den resultierenden sich erhöhenden Ansprungdruck durch Eewegung anspricht, der von dem Ventil bis zu einem Punkt geliefert wird, an welchem das Ventil sich aus der Überlappungsstellung bewegt, wobei eine weitere solche Änderung des Eingangssignals danach bewirkt, daß das Ventil den Ansprungdruck zunehmend entlüftet.

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Der auf Druck ansprechende Teil des Ansprungventils kann eine erste auf Druck ansprechende Fläche, die auf den Ansprungdruck anspricht, und eine zweite auf Druck ansprechende Fläche haben, die eine Größe hat, die einen Bruchteil der Größe der ersten Fläche darstellt und die auf Steuereingangsdruck anspricht.

Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung wird der Ausgang des Ansprungventiles als ein den Ansprungdruok steuernder Eingangsdruck an ein Bremskraftregelventil angelegt, welches in Übereinstimmung mit der von einem Fahrzeug, an welchem das Bremssystem eingebaut ist, getragenen Last einen Anteil des Bremszufuhrdrucks an eine Bremsbetätigungseinrichtung liefert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig.. 1 ist eine schematische Ansicht eines bekannten Bremskraftregelventils zusammen mit einem An- ».· sprungventil, welches mit dem Bremskraftregelventil derart verbunden ist, daß das Bremskraftregelventil einen Ansprung schafft.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Wirkung

eines Bremskraftregelventils mit Ansprung gemäß der Erfindung.

Gemäß der Zeichnung weist das Bremskraftregelventil einen oberen Gehäuseteil 1 und einen unteren Gehäuseteil 2 auf, die miteinander verbolzt sind und zwischen sich einen Steuerkolben J>,eine biegsame Membran ¹I und eine Ventileinrichtung aufnehmen, die ein federbelastetes Ventilglied 5

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aufweist, welches sich gewöhnlich im Eingriff mit einem Ventilsitz 6 befindet und mit welchem weiterhin ein innerer Rohrteil 7 in Eingriff treten kann, der im unteren Gehäuseteil 2 abgedichtet verschiebbar ist und mit dem ein Kugelsohwenkpunkt 8 in Eingriff treten kann, der von einem Schwenkhebel 9 getragen ist, dessen Stellung durch die Fahrzeuglast bestimmt ist. Der Rohrteil 7 wird, wenn die Bremsen angelegt werden, zufolge des Drucks festgeklemmt, der unter einem Kolben 10 in einem Zylinder 11 angelegt wird, der Über eine äußere Leitung 12 mit der Bremszufuhreintritt soffnung 13 verbunden ist, die sich Über dem gewöhnlich geschlossenen Ventil 5,6 befindet.

Der Steuerkolben 3 trägt sich radial erstreckende Pinger, beispielsweise die Pinger 14, die sich zwischen entsprechende Pinger 28 bewegen, an denen die Membran 4 in der dargestellten Stellung ruht, wobei die Ausführung so getroffen ist, daß bei Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 3 zunehmender Eingriff zwischen der Membran 4 und den radialen Fingern 14 und abnehmender Eingriff zwischen der Membran 4 und den nach innen vorragenden Fingern 28 hervorgerufen wird derart, daß die Wirkung des Drucks unter der Membran 4 auf die Kolbenanordnung mit zunehmender Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 3 größer wird. Eine ähnliche Ausführung ist in der GB-PS 1 029 I83 beschrieben, so daß eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist.

PUr die Verbindung des Ansprungventils mit dem Bremskraftregelventil ist im Bereich des Gehäuses des Bremskraftrege lventiIs oberhalb der Membran 4 eine weitere öffnung I5 vorgesehen, die mit einer Austrittsöffnung 16 des Ansprungventils verbunden ist. Das Ansprungventil hat weiterhin eine Lieferdruckeintrittsöffnung 17 und eine Steuerdruckeintrittsöffnung 18, und diese beiden öffnungen 17 und 18 sind mit

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der Eintrittsöffnung 13 des Bremskraftregelventils verbunden. Das Ansprungventil umfaßt eine auf Kraft ansprechende Einrichtung in Form eines auf Druck ansprechenden Teiles 19, der einen Doppelkolben aufweist mit zwei auf Druck ansprechenden Flächen, von denen die größere die Unterfläche 20, die dem Ausgangsdruck des Ansprungventiles ausgesetzt ist, und von denen die kleinere die Ringfläche 21 ist, die dem an der Eintrittsöffnung 18 herrschenden Steuerdruck ausgesetzt ist. Der auf Druck ansprechende Teil 19 ist mittels einer leichten Feder 22 nach unten vorgespannt und erweist einen unteren mittleren EntlUftungsdurchgang 23 auf, dessen unteres Ende als Auslaßventilsitz wirkt, der sich gegen ein Ventilglied 24 legen kann, welches in der geschlossenen Stellung an einem Eintrittsventilsitz 25 dargestellt ist, wobei das Ventilglied 24 diese Stellung unter der kombinierten Wirkung einer leichten Feder 26 und der nach oben wirkenden angelegten DrUoke einnimmt.

Das Bremskraftregelventil erhält, obwohl nicht dargestellt,an der Eintrittsöffnung 13 Bremsdruck aus einem Behälter Über ein Fahrerbremsventil, welches Üblicherweise ein fußbetätigtes Ventil ist. Der an einer Austrittsöffnung 27 des Bremskraftregelventils gelieferte Druck wird an die Bremsenbetätigungseinrichtungen angelegt und, falls auch ein Anhänger vorhanden ist, möglicherweise an ein Relaisventil, welches die Betriebsbremsen des Anhängers steuert.

Die Arbeitsweise des Bremskraftregelventils ist wie folgt: Wenn eine Bremsung erfolgt, wird unter dem Lieferdruck stehende Luft Über die Eintrittsöffnung 13 an die Kammer Über dem Ventilglied 5 angelegt, wodurch Abwärtsbewegung des Steuerkolbens 3 hervorgerufen wird. Gleichzeitig ergibt sich

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eine Luftströmung von der Eintrittsöffnung 13 zu dem Zylinder 11, so daß der Kolben IO nach oben bewegt wird, um den Kugelschwenkpunkt 8 gegen den inneren verschiebbaren Rohrteil oder Stößel 7 au klemmen, zufolge dessen Vorhandenseins die beweglichen Teile nur dann ansprechen, wenn Bremsdruck angelegt wird, so daß unnötige Abnutzung vermieden ist. Da das Ventilglied 5 von dem Rohrteil 7 abgestützt ist, bewirkt Abwärtsbewegung des Kolbens 3 das Entfernen des Ventilgliedes 5 von seinem Sitz 6, so daß Bremszufuhrluft über die Austrittsöffnung 27 zu den Bremsenbetätigungseinrichtungen strömen kann. Gleichzeitig wird dieser Druck dem Raum unter der Membran 4 dargeboten, und zwar über einen Durchgang, der in der Zeichnung nicht bequem sichtbar ist. Weiterhin bewegt sich, wenn der Steuerkolben 3 nach unten verschoben wird, die Membran 4 von der ortsfesten Abstützung der nach innen gerichteten von Gehäuse 1,2 getragenen Pinger 28 weg und sie wird mehr und mehr von den von dem Steuerkolben 3 getragenen Fingern 14 abgestützt. Hierdurch wird die wirksame Fläche der von dem sich bewegenden Steuerkolben 3 abgestützten Membran 4 geändert, bis die unterhalb der Membran 4 herrschende Kraft, die von dem Druck und der wirksamen Fläche abhängt, mit der oberhalb des Steuerkolbens 3 wirkenden Kraft ins Gleichgewicht gelangt. Zu diesem Zeitpunkt gelangt das Ventilglied 5 wiederum in Eingriff mit dem Ventilsitz 6 und es ist ein Gleichgewichtszustand erzielt, wobei der Druck an der Austrittsöffnung 27 niedriger ist als der an der Eintrittsöffnung 13 angelegte Druck, so daß das Bremskraftregelventil im überlappten Zustand gehalten wird, wobei der Eintrittsweg und der Austrittsweg über das Ventilglied 5 geschlossen sind. Der Druck,bei welchem dies erreicht wird, hängt von der Stellung des Hebels

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und damit von der La3t des Fahrzeuges ab. Wenn die Bremsen gelöst werden, hebt der an der Austrittsöffnung 27 herrechende Druck, wie er an die Bremsenbetätigungseinrichtungen angelegt wird, den Steuerkolben 3_f wodurch das Ventilglied 5 außer Eingriff mit dem Rohrteil 7 gelangt, so daß der Druck, der an der Austrittsöffnung 27 herrscht, über die Mitte des Rohrteiles 7 zur Atmosphäre ausgelassen wird, bis ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht ist oder bis die Bremsen vollständig gelöst sind.

Bei der vorstehenden Beschreibung der Arbeitsweise wurde für den Zweck anfänglichen Verständnisses die Tatsache unberücksichtigt gelassen, daß Druck vom Ansprungventeil oberhalb der Membran 4 angelegt wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß bei einem Druck Null an der Eintrittsöffnung 13 und damit an der Eintrittsöffnung 17 des Ansprungventils das Ventilglied 2H sich im Eingriff mit dem Unterende des Kolbens 19 (wobei dann der Entluftungsdurchgang 2 3 geschlossen ist) , befindet und unter der Wirkung der Feder von seinem Ventilsitz 25 wegbewegt ist. Wenn nun Druck an die Eintrittsöffnung 13 und damit an die Eintrittsöffnung 17 angelegt wird, erscheint zunächst ein entsprechender Druck an der Austrittsöffnung, bis bei Erreichen eines bestimmten Drucks an der Eintrittsöffnung 17 und auch an der Eintrittsöffnung 18 der Kolben 19 durch den an seinen Ringflächen 20 und 21 anliegenden Druck nach oben verschoben wird und das Ventilglied 24 in Eingriff mit seinem Sitz 25 gelangt. Sich weiter erhöhender Bremsdruck, der an die Eintrittsöffnung 17 angelegt wird, kann daher die Austrittsöffnung 16 nicht mehr erreichen, sondern er kann lediglich die kleinere ringförmige Fläche 21 erreichen, die mit der Eintrittsöffnung 18 in Verbindung steht, mit dem Ergebnis, daß nach einer kurzen Druckänderung zur Oberwindung der Stabilität der Kolben 19 weiter verschoben wird, wobei das untere Ende des Auslaßdurchganges 2 3 außer Eingriff mit dem Ventilglied 2H gelangt. Der Kolben 19 wirkt hier als Graduiereinrichtung.

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Hierdurch ist graduiertes Entlüften des an der Austritts-Öffnung 16 herrschenden Drucks über den Durchgang 23 zur Atmosphäre ermöglicht. Wird angenommen, daß das Flächenverhältnis der ringförmigen Fläche 21 zu der Fläche 20 unter dem Kolben 19 etwa 1 : 7 beträgt, und wird angenommen, daß das Ventilglied 24 bei einem Druck von etwa 1,019 Atmosphären ( ein bar) außer Eingriff mit dem Kolben 19 und in Eingriff mit seinem Ventilsitz 25 gelangt, so wird mit zunehmendem Zufuhrdruck an der EintrittsöffnungIß über den Druck hinaus, bei welchem das Ventilglied 24 sich in Eingriff mit seinem Sitz 25 bewegt, der Druck an der Austrittsöffnung 16 feei der nachfolgenden Erhöhung von etwa 7,13 Atmosphären (7 bar) des Zufuhrdrucks graduierbar verringert.

Der Ansprungdruck an der Austrittsöffnung 16, der an den Kolben 3 angelegt wird, führt anfänglich zu einem Aneprung entsprechend der Strecke A-D der graphischen Darstellung der Fig. 2. Für einen festen Lastwert und daher für eine feste Stellung des Hebels 9 ändert sich der Druck an der Austrittsöffnung 27 mit dem Zufuhrdruck gemäß dem Lipienzug ADB. Der Punkt B ist der Punkt, der dem lastproportionierten Zufuhrdruck ohne Ansprung entspricht, erzielt durch graduiertes ■ Entlüften des Ansprungdrucks oberhalb der Membran 4 über den Arbeitsbereich nach dem Punkt D. Im Gegensatz dazu zeigt der Linienzug ADE den Ausgang, der in dem Fall erhalten würde, daß der Ansprungdruck nicht -eegraduiert beseitigt wird, sondern im Bereich des Arbeitersaufrechterhalten wird.

Gemäß vorstehender Beschreibung erhält das Ansprungventil, welches wirksam ist, einen anfänglichen Bereich des Druckausgangs unabhängig von dem lastabhängigem Signal,

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d.h. unabhängig von der von dem Hebel 9 eingenommenen Stellung, zu schaffen, den Eintrittsdruck des Bremskraftregelventils, um zu bewirken, daß die Ansprungdruckkomponente zunehmend verkleinert wird. Es ist jedoch zu verstehen, daß ein anderer Druck verwendet werden kann, um ein ähnliches Ergebnis zu erzielen. Beispielsweise kann der Abgabedruck des Bremskraftregelventils verwendet werden, um diese graduierbare Verringerung der Ansprungkomponente zu erzielen, wobei zu verstehen ist, daß zweckentsprechende Einstellung der Abmessungen des Stufenkolbens 19 des Ansprungventiles erforderlich sein kann.

Bei einer anderen Abwandlung kann der abgegebene Druck verwendet werden, um in dem Ansprungventil diejenige Punktion auszuüben, die bei der oben beschriebenen Ausführung von dem vom Bremsventil kommenden Eintrittsdruck ausgeübt wird. Auch hier kann der abgegebene Druck nur die Graduierfunktion ausüben, und der Eintritt zum Ansprungventil ist von dem Eintritt zum Bremskraftregelventil abgeleitet.

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Leerseite

Claims

- to - Patentansprüche

1.JBremskraftregelventilvorrichtung zur Verwendung in ddjwnn druckmittelbetätigten Fahrzeugbremssystetn, mit einer Drucksteuereinrichtung zum Einstellen des Verhältnisses eines Austrittsdrucks zu einem Eintrittsdruck in Übereinstimmung mit einem lastabhängigen Signal, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Ansprungventil, welches betätigbar ist, um einen anfänglichen Bereich von Druckausgängen unabhängig von dem lastabhängigen Signal bis zu einem vorbestimmten Druckwert zu schaffen, und eine Graduiereinrichtung aufweist, die nach Erreichen des vorbestimmten Druckwertes betätigbar ist, um die lastunabhängige Komponente des Drucks mit zunehmendem Austrittsdruck zu beseitigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Graduiereinrichtung mit dem Ansprungventil einheitlich ausgebildet ist, und daß das Ansprungventil eine selbstüberlappende Ventilausführung mit einer ersten auf Druck ansprechenden Fläche ,mittels welcher ein Eintrittsdurchgang bei dem vorbestimmten Druck abgeschlossen wird und eine zusätzliche auf Druck ansprechende Fläche (21) aufweist zum Anlegen eines Graduiersignaldrucks und zum Hervorrufen des Öffnens eines Entlüftungsdurchganges (23).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Graduiersignaldruck der Eintrittsdruck für die Bremskraftregelventilvorrichtung ist.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansprungventil ein federbelastetes Ventilglied (24) und einen Stufenkolben (19) aufweist, der zwei getrennte unter Druck setzbare Bereiche schafft, von denen einer ein Bremsdrucksignal erhält, und der andere auf ein resultierendes Ansprungdrucksignal anspricht, und daß der Kolben derart in einer Richtung federbelastet ist, die der Richtung der Federbelastung des Ventilgliedes entgegengesetzt ist, daß bei Fehlen von Eintrittsdruck das Ansprungventil in der offenen Stellung und der Entlüftungsdurchgang (23) durch Eingriff mit dem Ventilglied geschlossen gehalten ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansprungventil einen Ausgangsdruck erzeugt, der ein zusätzliches Steuersignal für das Bremskraftregelventil schafft, indem er auf einen auf Druck ansprechenden Teil (4) des Bremskraftregelventils wirkt, um dem auf diesen Teil wirkenden abgegebenen Druck entgegenzuwirken.

6. Bremssystem mit Ansprung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansprungventileinrichtung vergesehen ist, die von einer auf Kraft ansprechenden Einrichtung (19) gesteuert ist, die bei Ansprechen auf die kombinierte V/irkung eines Bremsdrucksignals und eines resultierenden sich erhöhenden Ansprungdruck.3 bewegbar ist, der von dem Ansprungventil bis zu einem Punkt geliefert wird, an welchem das Ventil aus der Überlappungsstellung gelangt, wobei eine weitere solche Änderung des Eingangssignals danach bewirkt, daß das Ventil den Ansprungdruck zunehmend entlüftet.

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7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsdrucksignal ein Bremssteuer-Druckmitteleingangssignal ist.

8. Bremssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Kraft ansprechende Einrichtung des Ansprungventiles eine erste auf Druck ansprechende Fläche (20), die auf den Ansprungdruck anspricht, und eine zweite auf Druck ansprechende Fläche (21) aufweist, deren Größe ein Bruchteil der Größe der ersten Fläche beträgt und die auf den Steuereingangsdruck anspricht.

9. Bremssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansprungventil ein Ventilglied (24) aufweist, welches von einer Feder (26) gegen die Wirkungen der Drücke an dem auf Kraft ansprechenden Teil (19) vorgespannt ist, der einen Entluftungsdurchgang (2 3) hat, der mit dem Ventilglied in Eingriff tritt, um bei Fehlen ausreichender Drücke zum Verschieben der Feder den Entluftungsdurchgang zu schließen und tdas Ventilglied von seinem Sitz wegzubewegen und der einen Weg zum Entlüften des Ansprungdruckes nach Erreichen solcher ausreichender Drücke schafft.

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