DE2753935C2

DE2753935C2 - Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE2753935C2
Application number: DE2753935A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Burgdorf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1977-12-03
Filing date: 1977-12-03
Publication date: 1986-05-28
Also published as: SE7812333L; DE2753935A1; GB2009347A; IT1100762B; ES475623A1; GB2009347B; IT7830268A0; FR2410585A1; SE436858B; FR2410585B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Drucksteuereinheit ist durch die DE-OS 22 36 294 bekannt Bei dieser vorbekannten Bremsdrucksteuereinheit sind ein Druckminderventil eines ersten Bremskreises und ein Druckbegrenzungsventil eines zweiten Bremskreises koaxial hintereinander angeordnet Der Ausgangsdruck des Druckminderventils wirkt derart auf einen Zwischenkolben, daß sich der Ausgangsdruck des Druckbegrenzungsventils stets dem Ausgangsdruck des Druckminderventils angleicht Dadurch erhält man wirkungsgemäß zwei Druckminderventile, solange beide Bremskreise der Fahrzeugbremsanlage funktionstüchtig sind.

Gegenüber einer Parallelschaltung zweier voneinander unabhängiger Druckminderventile wird abgesehen vom geringen baulichen Aufwand der Vorteil erreicht, daß für beide Drucksteuerventile gemeinsam diejenige Steuerkraft ausreicht, welche auch für ein einziges Drucksteuerventil erforderlich wäre. Dadurch wird sichergestellt, daß von den zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugaufbau angeordneten Drucksteuerventilen keine unzulässig hohen Kräfte auf den Fahrzeugaufbau ausgeübt werden, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeuges sich nachteilig ändern würde.
Nachteilig bei der vorbekannten Bremsdrucksteuereinheit ist es, daß bei Ausfall des vom Druckminderventil beeinflußten Bremskreises das Druckbegrenzungsventil als Druckbegrenzer arbeitet. Der Umschaltpunkt dieses Druckbegrenzungsventils ist bereits bei verhältnismäßig niedrigen Drücken erreicht, da sich der Zwischenkolben bis zum Schließen des Druckbegrenzungsventils lediglich um den Schließweg dieses Druckbegrenzungsventils gegen die Steuerkraft verschieben muß.
Solange beide Bremskreise funktionstüchtig sind, ergibt sich eine wesentlich höhere Steuerkraft dadurch, daß sich der Regelkolben des Druckminderventils um den Schließweg beider Drucksteuerventile gegen die Steuerkraft verschiebt und mithin einen doppelt so großen Weg zurücklegen muß als der Zwischenkolben.

Dadurch, daß bei Ausfall des vom Druckminderventil beeinflußten Bremskreises der Druckaufbau im noch funktionstüchtigen Bremskreis sehr früh begrenzt wird, ergibt sich eine nur geringe Bremswirkung an der zugeordneten Bremse. Gerade bei Ausfall eines Kreises kommt es aber darauf an, mit dem noch funktionstüchtigen Bremskreis möglichst wirkungsvoll zu bremsen. Deshalb ist eine Verminderung der Bremswirkung in diesem Falle unerwünscht.
Um diesen Nachteil zu beheben wurde nach der im älteren Recht darstellenden DE-PS 26 37 278 schon vorgeschlagen, eine Drucksteuereinheit derart zu gestalten, daß ein Verschiebeweg des Zwischenkolbens in Richtung des Druckminderventils durch einen gehäusefesten Anschlag begrenzt ist und der Zwischenkolben eine axiale Bohrung hat, in der ein ebenfalls vom jeweiligen Ausgangsdruck beaufschlagter Hilfskolben angeordnet ist, welcher einerseits am Stufenkolben und/oder Schließglied des Druckminderventils und andererseits am Schließglied des Druckbegrenzungsventils abstützbar ist und dessen Verschiebbarkeit im Zwischenkolben in Richtung des Druckminderventils durch einen Anschlag am Zwischenkolben begrenzt ist.

Mit dieser Drucksteuereinheit kann zwar nicht verhindert werden, daß bei Ausfall des dem Druckminderventil zugeordneten Bremskreises im anderen Bremskreis der maximal mögliche Bremsdruck begrenzt wird, jedoch ist es möglich sicherzustellen, daß diese Begrenzung erst bei einem verhältnismäßig hohen Bremsdruck

eintritt

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst wenig Aufwand eine Bremsdrucksteuereinheit der eingangs genannten Art zu entwikkeln, mit der auch bei Ausfall eines beliebigen Bremskreises der Bremsdruck ohne Druckbe^renzung und unter zumindest annähernder Aufrechterhaltung des Umschaltpunktes, d. h. des Druckes bei Beginn der Druckminderung weiterhin regelbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Hauptanspruch angegebene kennzeichnende Merkmal gelöst Durch diese Ausgestaltung wirkt der geregelte Druck des einen Drucksteuerventils als Steuerkraft auf das andere Drucksteuerventil. Die durch den geregelten Druck hervorgerufene Kraft wird dabei vermindert um eine Kraft welche durch Druckbeaufschlagung in entgegengesetzter Richtung durch den ungeregelten Druck des erstgenannten Drucksteuerventils erzeugt wird.

Solange beide Bremskreise funktionstüchtig sind, arbeiten deshalb beide Drucksteuerventile in üblicher Weise.

Aber auch wenn ein beliebiger der beiden Bremskreise ausfällt, kann das jeweilige Drucksteuerventil nach wie vor als Druckminderventil arbeiten, da das Drucksteuerventil unmittelbar von der Steuerkraft beaufschlagt wird und das zweite Drucksteuerventil im Falle des Ausfalls des dem ersten Drucksteuerventil zugeordneten Bremskreises mittelbar durch Anlage des Regelkolbens des ersten Drucksteuerventils von der Steuerkraft mechanisch beaufschlagt ist.

Unabhängig davon, ob beide oder nur ein Bremskreis funktionstüchtig sind, muß sich jeder Regelkolben um den Schließweg eines Schließgliedes verschieben, bis die gewünschte Druckminderung eintritt. Die Steuerkraft verändert sich deshalb praktisch auch dann nicht, wenn ein beliebiger der beiden Kreise ausfällt. Abgesehen von diesen funktioneilen Vorteilen bietet die erfindungsgemäße Bremsdrucksteuereinheit vorbekannten Bremsdrucksteuereinheiten gegenüber den Vorteil, das sie konstruktiv einfach im Aufbau und damit billig herstellbar ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die einander gegenüberliegenden Wirkflächen von gleicher Größe sind, wobei diese vom geregelten Druck des ersten Bremskreises und die voneinander abgewandten Wirkflächen vom ungeregelten Druck des ersten Bremskreises beaufschlagbar sind.

Durch diese Ausgestaltung ergibt es sich, daß die hydraulisch auf das zweite Drucksteuerventil wirkende Steuerkraft stets genau gleich der unmittelbar mechanisch auf das erste Drucksteuerventil wirkenden Steuerkraft ist. Dadurch wird erreicht, daß in beiden Bremskreisen genau gleiche Drücke aufgebaut werden. Dies ist bei Fahrzeugbremsanlagen wichtig, weil nur dann die Voraussetzung dafür erfüllt ist, daß die beiden an verschiedenen Bremskreisen angeschlossenen Fahrzeughinterräder völlig gleichmäßig bremsen.

Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Regelkolben als Stufenkolben ausgebildet sind, in denen jeweils ein einen Druckmitteldurchfluß steuerndes Schließglied angeordnet ist, wobei das Schließglied des ersten Regelkolbens mit einem Fortsatz gegen den den zweiten Regelkolben und das Schließglied des zweiten Regelkolbens gegen einen gehiiusefesten Anschlag bewegbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, auf Bauelemente zurück zu greifen, die sich in üblichen Bremskraftreglern für Kraftfahrzeuge seit Jahren bewährt haben.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besieht darin, daß der zweite Regelkolben zweistückig ausgebildet ist Diese Ausgestaltung ist fertigungstechnisch günstig. Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der zweite Regelkolben aus zwei einmal abgestuften, spiegelbildlich zueinander angeordneten Kolbenteilen besteht und daß der Raum zwischen den beiden Kolbenteilen eine Verbindung zur Atmo-Sphäre hat

Durch diese Maßnahme wird sichergestellt daß keine im Falle der Funktionstüchtigkeit beider Bremskreise für den Fahrzeugführer nicht feststellbare Verbindungen zwischen den beiden Bremskreisen entstehen kann, was bei einem späteren Ausfall eines beliebigen der beiden Bremskreise zu einem Totalausfall der Bremsanlage führen würde.

Gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung der Erfindung weisen die Regelkolben jeweils einen Ventilteller auf, mit dem sie bei Verschiebung gegen die Steuerkraft gegen einen Ventilsitz bewegbar sind. Diese Ausgestaltung zeigt, daß das erfindungsgemäße Prinzip nicht nur mittels Regelkolben verwirklicht werden kann, die in ihrem Inneren ein Schließglied haben, sondern auch mit anderen Regelkolben, die sich ebenfalls in einfachen Drucksteuerventilen bewährt haben.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung im Längsschnitt schematisch dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuereinheit,

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuereinheit

Die F i g. 1 zeigt eine Bremsdrucksteuereinheit 1, welehe zwischen einer Druckmittelquelle 2 und Radzylindern 3 und 4 zweier Fahrzeughinterradbremsen geschaltet ist. Die Druckmittelquelle 2 ist zweikreisig ausgebildet. Ein erster Bremskreis 5 führt zu einem Druckmitteleiniaß 6 der Bremsdrucksteuereinheit 1, ein zweiter Bremskreis 7 verzweigt sich und führt zu Druckmitteleinlässen 8 und 9 der Bremsdrucksteuereinheit 1.

Im Inneren der Bremsdrucksteuereinheit 1 sind zwei Drucksteuerventile 10 und 11 angeordnet Das Drucksteuerventil 10 hat einen abgestuften Regelkolben 12 mit den Druckmessern d, und d_a. Ein Schließglied 13 steuert im Regelkolben 12 einen Druckmitteldurchlaß 14, über den der Druckmitteleinlaß 8 Verbindung zu einem Druckmittelauslaß 15 erhält, so daß der Radzylinder 3 druckbeaufschlagbar ist.

Das Drucksteuerventil 11 hat einen ebenfalls abgestuften Regelkolben 16, der zweiteilig ausgebildet ist, so daß zwischen einem Teil 16a und einem Teil 166 ein mit der Atmosphäre verbundener Raum 17 gebildet werden kann. Der Teil 166 des Regelkolbens 16 hat wie der Regelkolben 12 ein Schließglied 18, welches einen Druckmitteldurchlaß 19 steuert, so daß vom Druckmitteleinlaß 6 über den Druckmitteldurchlaß 19 eine Verbindung zu einem Druckmittelauslaß 20 und damit zu den Radzylindern 4 herstellbar ist.

Für die Funktion der erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuereinheit ist es wichtig, daß der kleinere Durchmesser c/,des Regelkolbens 12 gleich dem kleineren Durchmesser d, des Regelkolbens 16 und der größere Durchmesser d_a des Regelkolbens 12 gleich dem größeren Durchmesser d_a des Teiles 16a und des Teiles 166 des Regelkolbens 16 ist. Dadurch erhält der Regelkolben 16 eine dem Regelkolben 12 zugewandte Druckbeaufschlagungsfläche 21, welche gleich den Wirkflächen

22 und 23 ist, welche bei den Regelkolben 12 und 16 den Radzylindern 3 bzw. 4 zugewandt sind. Ebenfalls entsteht auf diese Weise eine dem ersten Regelkolben 12 abgewandten Druckbeaufschlagungsfläche 25 am Teil 16a des Regelkolbens 16, welche gleich einer Wirkfläche 26 und einer Wirkfläche 27 der Regelkolben 12 und 16 ist. Die Wirkflächen 26 und 27 werden von der Druckmittelquelle 2 unmittelbar druckbeaufschlagt.

Die für die Bremsdrucksteuereinheit 1 erforderliche Steuerkraft F_s, wird mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch in den Regelkolben 12 eingeleitet.

Im Ruhezustand stützt sich der Regelkolben 12 gegen den Regelkolben 16 mechanisch ab. Dieser wiederum wird gegen einen gehäusefesten Anschlag 24 gehalten.

Die erfindungsgemäße Bremsdrucksteuereinheit wirkt wie folgt:

Zunächst wird davon ausgegangen, daß beide Bremskreise 5 und 7 funktionstüchtig sind. Bei Bremsbetätigung gelangt zunächst ungemindert Druckmittel vom Druckmitteleinlaß 8 durch den Regelkolben 12 zum Druckmittelauslaß 15 und von dort zum Radzylinder 3. Ebenfalls gelangt Druckmittel ungemindert vom Druckmitteleinlaß 6 durch den Regelkolben 16 zum Druckmittelauslaß 20 und von dort zum Radzylinder 4. Bei einem bestimmten Druck ist die auf die Wirkfläche 22 wirkende Kraft so groß, daß der Regelkolben 12 sich gegen seine Steuerkraft F₅, in der Zeichnung gesehen nach links verschiebt und das Schließglied 13 die Verbindung von der Druckmittelquelle 2 zum Radzylinder 3 unterbricht. Bei weiterer Druckerhöhung findet ein geminderter Druckaufbau im Radzylinder 3 entsprechend dem Flächenverhältnis zwischen der Wirkfläche 22 und der Wirkfläche 26 des Regelkolbens 12 statt.

Der im Radzylinder 3 wirkende Druck wirkt ebenfalls auf die Druckbeaufschlagungsfläche 21 des Teiles 16a des Regelkolbens 16. In umgekehrter Richtung wirkt der ungeregelte Druck des Bremskreises 7 auf die Druckbeaufschlagungsfläche 25 des Teiles 16a. Da die Druckbeaufschlagungsfläche 25 gleich der Wirkfläche 26 und die Druckbeaufschlagungsfläche 21 gleich der Wirkfläche 22 ist, wirkt auf den Regelkolben 16 hydraulisch genau die gleiche Kraft wie mechanisch als Steuerkraft Fs, auf den Regelkolben 12. Dadurch wirkt die gleiche Steuerkraft F_s, letztlich auch auf den Regelkolben 16, so daß dieser genau wie der Regelkolben 12 die Druckmittelverbindung von der Druckmittelquelle 2 zum Radzylinder 4 steuert.

Wenn infolge eines Defektes der Bremskreis 5 aufällt, arbeitet das Drucksteuerventil 10 in gleicher Weise wie zuvor beschrieben, da das Drucksteuerventil 11 in keiner Weise das Drucksteuerventil 10 funkiseneü beeinflußt.

Fällt der Bremskreis 7 aus, so kann auf den Regelkolben 16 eine Steuerkraft hydraulisch wirken, da die Druckbeaufschlagungsfläche 21 nicht mehr druckbeaufschlagbar ist Da sich jedoch der Regelkolben 12 mechanisch gegen den Regelkolben 16 abstützt, wirkt in einem solchen Falle die Steuerkraft F₅, unverändert auch auf den Regelkolben 16. Deshalb arbeitet das Drucksteuerventil 11 auch bei Ausfall des Drucksteuerventils 10 genauso als wenn beide Bremskreise intakt wären.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ergeben sich funktionell gegenüber dem nach der F i g. 1 keinerlei Unterschiede. Deshalb wurden in der Figur funktionell gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Genau wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält die Bremsdrucksteuereinheit 1 gemäß Fig. 2 zwei Regelkolben 12 und 16. welche sich gegen eine Steuerkraft F₅, verschieben können.

Abweichend von der zuvor beschriebenen Ausführungsform haben die Regelkolben 12 und 16 jedoch Ventilteller 30 und 31, mit denen sie gegen Dichtungen 32 und 33 bewegbar sind. Dadurch wird die Druckmittelverbindung von den jeweiligen Druckmitteleinlässen 6 und 8 zu den jeweiligen DruckmiUelauslässen 20 und 15 gesperrt. Flanschartige Bünde 34 und 35 an den Regelkolben 12 und 16 sorgen dafür, daß bei Verschiebung

ίο der Regelkolben in Richtung der Steuerkraft F_s, die Dichtungen 32 und 33 wieder in die in der Zeichnung dargestellten Lage geschoben werden.

Die Durchmesserverhältnisse der Regelkolben 12 und 16 sind bei dieser Ausführungsform genau wie bei der Erstgenannten zu wählen, so daß auf den Teil 16a des Regelkolbens 16 wie beim ersten Ausführungsbeispiel in einer Richtung der Druck von den Radzylindern 3 und in anderer Richtung der von der Druckmittelquelle 2 kommende ungeregelte Druck wirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der die Bremsen an den Fahrzeughinterrädern von zwei getrennten Bremskreisen beaufschlagt sind, welche Steuereinheit von zwei koaxial hintereinander angeordneten, jeweils eine Druckmittelverbindung zwischen einer Druckmittelquelle und einem Radzylinder eines Bremskreises steuernden Drucksteuerventilen gebildet ist, wobei beide Drucksteuerventile jeweils einen Regelkolben haben und diese Regelkolben, gegeneinander abstützbar, gleichsinnig hintereinander angeordnet sind und die Steuerkraft direkt auf dem ersten Regelkolben abgestützt ist, wobei der zweite Regelkolben hydraulisch in öffpungsrichtung vom durch den ersten Regelkolben geregelten Druck des ersten Bremskreises beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regelkolben (16) zudem hydraulisch in Schließrichtung vom ungeregelten Druck des ersten Bremskreises (7) beaufschlagt ist

2. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, bei der am ersten und am zweiten Regelkolben (12 bzw. 16) voneinander abgewandte Wirkflächen (26 bzw. 25) von gleicher Größe vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Wirkflächen (22 bzw. 21) von erstem bzw. zweitem Regelkolben (12 bzw. 16) von gleicher Größe sind, wobei diese vom geregelten Druck des ersten Bremskreises (7) und die voneinander abgewandten Wirkflächen (26 bzw. 25) vom ungeregelten Druck des ersten Bremskreises (7) beaufschlagbar sind.

3. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelkolben (12 und 16) als Stufenkolben ausgebildet sind, in denen jeweils ein einen Druckmittelauslaß (14 bzw. 19) steuerndes Schließglied (13; 18) angeordnet ist, wobei das Schließglied (13) des ersten Regelkolbens (12) mit einem Fortsatz gegen den zweiten Regelkolben (16) und das Schließglied (18) des zweiten Regelkolbens (16) mit einem Fortsatz gegen einen gehäusefesten Anschlag (24) bewegbar ist.

4. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regelkolben (16) einstückig ausgebildet ist.

5. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regelkolben (16) aus zwei einmal abgestuften, spiegelbildlich zueinander angeordneten Teilen (16a; \6b) besteht und daß der Raum (17) zwischen den beiden Teilen (16a; 16b) eine Verbindung zur Atmosphäre hat.

6. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelkolben (12 und 16) jeweils einen Ventilteller (30; 31) aufweisen, mit dem sie bei Verschiebung gegen die Steuerkraft (Fs,) gegen einen Ventilsitz (Dichtungen 32; 33) bewegbarsind.