DE2846724C2

DE2846724C2 - Bremskraftregler für ein Diagonal-Bremssystem

Info

Publication number: DE2846724C2
Application number: DE19782846724
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Mishima Shizuoka Kawaguchi
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1984-04-05
Also published as: DE2846724A1; GB2018921A; FR2423385B1; JPS54138238A; FR2423385A1; GB2018921B

Description

a) die Verriegelungseinrichtung (60) einen in einer Querbohrung schwimmend gehaltenen Sperrkolben (61) aufweist, der an seinen Endflächen vom Druck in jeweils einem Dremskreis beaufschlagt wird und

b) der bei Funktion beider Bremskreise eine Ruhestellung einnimmt, in der die Bewegung des Steuerkolbens (21; 82) und damit die Modulationsbewegung beider Ventile (27; 52 bzw. 81; 52) nicht behindert wird,

c) während er unter der einseitigen Druckwirkung bei Ausfall eines beliebigen der beiden Bremskreise aus der Ruhelage in eine Sperrstellung verschoben wird, in der eine Arretierung der Modulationsbewegung beider Ventile (27; 52 bzw. 81; 52) erfolgt, so daß die Druckminderung in einem beliebigen intakt gebliebenen Kreis aufgehoben wird.

2. Bremskraftregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkolben (61) in einer im Gehäuse ausgebildeten Luftkammer (25) angeordnet ist und über eine Ausnehmung (101) verfügt, die einen Endabschnitt des Steuerkolbens (21 bzw. 82) aufnehmen kann, während der Sperrkolben (61) in seiner neutralen Stellung ist, die jedoch den Eintritt in die Ausnehmung (101) unterbindet, wenn der Sperrkolben (61) seine neutrale Stellung verlassen hat.

3. Bremskraftregler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen hydraulischen Anschlag in der einen Richtung, wobei

Steuerkolben (21) ein Ventil (27) in der Ausführung als federbeaufschlagtes Pilzventi! angeordnet ist

Si + S) > S₂ > Si

4. Bremskraftregler nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkolben (61) im neutralen Zustand durch ein Paar an seinen gegenüberliegenden Seiten angeordnete Federanordnungen (90) gehalten ist und bei Überschreiten eines bestimmten Druckunterschiedes zwischen erstem und zweitem hydraulischen Kreis aus der neutralen Stellung hinaus bewegt wird (F i g. 3).

5. Bremskraftregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Federanordnungen (90) ein Paar von gegenüberliegenden Federsitzen (88 und 91) aufweist sowie eine Federsitzhalteeinrichtung (87, 89), die eine Annäherung des Paares von Federsitzen erlaubt und die Entfernung des Paares von Federsitzen über einen bestimmten Abstand hinaus verhindert und über eine vorgespannte Feder (92) zwischen den beiden Federsitzen (88 bzw. 91) des Paares verfügt.

6. Bremskraftregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Die Erfindung betrifft einen Bremskraftregler für ein Diagonal-Bremssystem mit zwei auf beiden Seiten eines Ausgleichskolbens in einer axialen Gehäusebohrung angeordneten Druckventilen, von denen eines im

ίο Gehäuse fest und das andere mit einem Steuerkolben beweglich angeordnet ist: und mit einer Verriegelungseinrichtung, die bei Ausfall eines der beiden Bremssysteme die Druckminderung in dem anderen Bremskreis aufhebt.

Ein solcher Bremskraftregler ist durch die DE-OS 24 02 291 bekannt.

Dort wird die Aus^leichskolbenanordnung nur dann gesperrt, wenn ein Druckabfall im ersten hydraulischen Kreis auftritt, d. h. nur das Ventil im zweiten Kreis wird offen gehalten. Tritt ein Druckversagen im zweiten Kreis auf, so tritt die Ausgleichskolbenanordnung in Wirkung und ermöglicht es dem Ventil im ersten Kreis normal /u arbeiten, d. h. der Druck im ersten Kreis wird durch das Ventil gesteuert.

:5 Es hat sich herausgestellt, daß vor allen Dingen bei einem Druckabfall im zweiten Kreis die bekannte Einrichtung nicht ausreicht.

Andererseits wurden bereits größte Anstrengungen unternommen, um die Fluiddruckregeleinrichtung eines

ίο Diagonal-Bremssystems zu vereinfachen. Die hierzu entwickelten vereinfachten Druckregeleinrichtungen waren jedoch wegen inkauf zu nehmender Nachteile nicht zufriedenstellend.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe

i"> zugrunde, bei Druckausfall in einem beliebigen Bremskreis die Druckminderung im jeweils intakt verbleibenden Kreis aufzuheben.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß

a) die Verriegelungseinrichtung einen in einer Querbohrung schwimmend gehaltenen Sperrkolben aufweist, der an seinen Endflächen vom Druck in jeweils einem Bremskreis beaufschlagt wird und

b) der bei Funktion beider Bremskreise eine Ruhestel-⁴> lung einnimmt, in der die Bewegung des Steuerkolbens und damit die Modulationsbewegung beider Ventile nicht behindert wird,

c) während er unter der einseitigen Druckwirkung bei Ausfall eines beliebigen der beiden Bremskreise aus

>° der Ruhelage in eine Sperrstellung verschoben

wird, in der eine Arretierung der Modulationsbewegung beider Ventile erfolgt, so daß die Druckminderung in einem beliebigen intakt gebliebenen Kreis aufgehoben wird.

Im Stand der Technik ist ein senkrecht zum Steuerventil angeordnetes Sperrventil bekannt (US-PS 37 29 237). Der Sperrkolben der Steuerventilanordriung bei der bekannten Einrichtung ist allerdings nicht in

^b0 zwei Richtungen beweglich, da er sich aufgrund der Vorspannung von Federn in Kontakt mit einem Stopfen am einen Ende des Zylinders befindet. Die Bewegung des Kolbens in dieser Richtung aus der neutralen Stellung wird durch den Stopfen also gesperrt, was

^h' bedeutet, daß der Kolben nur in der anderen Richtung bewegbar ist. Ähnlich wie bei dem oben diskutierten Bremskraftregler wird der Kolben nur bei Druckabfall im ersten hydraulischen Kreis betätigt. Eine Lösung

dahingehend, daß bei Ausfall eines beliebigen der hydraulischen Kreise der jeweils ungestörte Kreis erhöhte Bremskräfte liefern kann, ist nicht gegeben.

Demgegenüber wird durch die Maßnahne nach der Erfindung erreicht, daß der Sperrkolben aus seiner neutralen Stellung heraus in eine von zwei axialen Stellungen für den FaI! bewegbar ist, daß ein Druckabfall in einem beliebigen der beiden hydraulischen Kreise auftritt. Die Bewegung des Sperrkolbens führt zu einem Sperren des Arbeitshubes sowohl des Steuerkolbens als auch des Ausgleichskolbens, wodurch beide Ventile offengehalten werden. In dem ungestörten der beiden Kreise kann also der ungeregelte, volle Druck zur Wirkung kommen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

In dem Dosierventil nach der Erfindung ist der Ausgleichskolben in Reihe zwischen dem Steuerkolben des Dosierventils und dem Ventilstück des \bsperrventils angeordnet, das an einer Endfläche vom Fluiddruck zum ersten Radzylinder und an seiner anderen Endfläche vom Fluiddruck aim zweiten Radzylinder beaufschlagt ist, so daß es durch den Druckunterschied zwischen beiden zur Betätigung des Absperrventils betrieben wird, um den Druck des Bremsfluids im zweiten hinteren Radzylinder dem des ersten hinten-Radzylinders anzugleicher.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigt in

F i g. 1 eine Schnittansicht einer hydraulischen Drucksteuervorrichtung und der zugeordneten hydraulischen Schaltung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 eine Schnittansicht einer hydraulischen Drucksteuervorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

F i g. 3 eine Schnittansicht einer Federvorrichtung zur Verwendung in einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.

Das in der F i g. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist einen Hauptzylinder 1 auf, der beim Niederdrücken eines Bremspedals 2 betätigt wird, so daß sich in zwei voneinander unabhängigen Druckkammern A und ödes Hauptzylinders ein Bremsdruck aufbaut. Die Druckkammer A ist mit einem rechten Vorrad-Zylinder 4R über eine Leitung 3 und mit einer hydraulischen Drucksteuereinrichtung 100 übar eine Leitung 6 verbunden. Von der Drucksteuereinrichtung 11)0 wird das von der Druckkammer A unter Druck angelieferte Fiuid über eine Leitung 7 zu einem linken Hinterrad-Zylinder 5L geleitet. Diese Wege des Bremsfluids von der Druckkammer A bis zu dem rechten Vorderrad- und dem linken Hinterrad-Zylinder 4R bzw. SL sind nachstehend als erster hydraulischer Kreis bezeichnet. In ähnlicher Weise wird über eine Leitung 8 das unter Druck stehende Fluid aus der Druckkammer B an einen linken Vorderrad-Zylinder 4L und an einen rechten Hinterrad-Zylinder 5R über die Leitungen 9 und 11 geleitet. Diese Wege des Bremsfluids sind nachstehend als zweiter hydraulischer Kreis bezeichnet.

Die hydraulische Drucksteuei-vorrichtung 100 umfaßt ein Gehäuse 12. welches einen Zumcßvcntil-Abschnitt 20, einen Ausgleichskolben-Abschnitt 40. einen Absperrventil-Abschnitt 50 und eine Vcmegelungseinridv lung 60 aufweist.

Der Zumcßventil-Abschnitt 20 weist einen gleitend innerhalb des Gehäuses \2 aufgenommenen Steuerkolben 21 auf. Ein mit geringem Durchmesser versehener Endabschnitt 22 des Steuerkolbens 21 ist gleitend innerhalb eines zylindrischen Gliedes 24 angeordnet, das an dem Gehäuse 12 durch einen Sicherungsring 23 festgelegt ist. Der Steuerkolben 21 ist an seinem Endabschnitt 22 geringen Durchmessers einer in dem zylindrischen Glied 24 geformten Luftkammer 25 ausgesetzt und durch eine Druckfeder 26 axial weg von der Luftkammer 25 vorgespannt. Zusätzlich weist der

ίο Steuerkolben 21 ein Ventil 27 von der Art eines Tellerventils bzw. eines Kegelventils als Absperrventil auf, welches einen eine erste Kolbenkammer 13 mit einer zweiten Kolbenkammer 14 verbindenden Durchgang öffnet und schließt. Dadurch wird der an den

Einlaß 71 über die Leitung 6 angelegte Fluiddruck über die erste Kolbenkammer 13 an das Ventil 27 gelegt, dann über die zweite Kolbenkammer 14, den Auslaß 72 und schließlich über die Leitung 7 an den rechten Hinterrad-Zylinder SL ar «legt. Die mit 31, 32 und 33 bezeichneten Teile sind iluiddichte Abdichtungen und das Teil 34 ist ein Staubabdichtungsdeckel.

Der Ausgleichskolben-Abschnitt 40 weist einen Ausgleichskolben 41 auf, der innerhalb des Gehäuses 12 derart gleitend angeordnet ist, daß sein eines Ende mit dem Ende des Steuerkolbens 21, welches nicht der Luftkammer 25 zugewandt ist, in Kontakt steht. Der Ausgleichskolben 41 weist eine erste Druckaufnahmefläche 42 an dem Ende auf, das dem Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 ausgesetzt ist, sowie eine zweite Druckaufnahmefläche 43 an dem anderen Ende, das dem Druck in einer dritten Kolbenkammer 15 ausgesetzt ist. Der Ausgleichskolben 42 wird in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckaufnahmefläche 42 bzw. 43

i' in axialer Richtung bewegt.

Der Absperrventil-Abschnitt 50 weist ein Ventil 52 von der Art eines Teller- bz-w. Kegelventils als Absperrventil auf. das Bestandteil eines in das Gehäuse 12 eingeschraubten Stopfens 51 ist. Das Ventil 52 öffnet

■»» und schließt den Durchgang von Bremsfluid von einem Einlaß 73 über die dritte Kolbenkammer 15 zu einem Auslaß 74. Das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine Dichtung.

Die Verriegelungseinrichtung 60 ist mit einem

■>> Sperrkolben 61 ausgestattet, welcher im rechten Winke! zu der Bewegungsrichtung des Steuerkolbens 21 des Zumeßventil-Abschnitts 20 bewegbar ist. Der Sperrkolben 61 kann gleitend in beiden Richtungen quer über die vorstehend beschriebene Luftkammer 25 bewegt

>" werden. Sein Endabschnitt 102 ist innerhalb des Gehäuses 12 aufgenommen und der andere Endabschnitt 65 geringeren Durchmessers innerhalb eines Ringkolbens 62. der ebenfalls innerhalb des Gehäuses 12 gleitend aufgenommen ist. Die Einwärtsbewegung des

~>~> Ringkolbens 62 in Richtung zum Mittelabschnitt des Sperrkolbens 61 ist durch eine Schulter 16 blockiert. Die Fluidabdichtung zwischen dem Sperrkolben 61 und dem Gehäuse 12 ist durch eine Dichtung 63 gewährleistet und die zwischen dem Gehäuse 12, dem Ringkolben 62

w» und dem Endabschnitt 65 geringen Durchmessers des Sperrkolbens 61 durch eine Dichtung 64. Der Ringkolben 62, der Sperrkolben 61 und der mit geringem D."chmcsser versehene F.ndabschnitt 65 weisen spezielle Querschnittsflüchen 5,, .S": und S₁ auf, die durch die

' "' folgende Ungleichung bestimmt sind:

.Vi H- Si > S: > S₁,
wobei gilt: .Si = Queischnittsflächc des Ringkolbens 62.

52 = Querschnittsfläche des Sperrkolbens 61, und 5j = Querschnittsfläche des Endabschnitts 65 geringen Durchmessers. Solange also der Fluiddruck in dem ersten hydraulischen Kreis, der an eine vierte Kolbenkammer 17 durch einen Einlaß 75 angelegt ist, gleich dem Druck in dem zweiten hydraulischen Kreis ist, der an eine fünfte Kolbenkammer 18 angelegt ist, bleibt der Ringkolben 62 in seiner äußersten einwärtigen Stellung an die Schulter 16 gedruckt und der Sperrkolben 61 wird in seiner neutralen oder normalen, in Fig. I gezeigten Stellung gehalten, in welcher er gegen den Ringkolben 62 gedrängt ist. Der Sperrkolben 61 ist mit einem ringförmigen Ausschnitt 66 von geeigneter Breite als Ausnehmung 101 versehen, welcher den Endabschnitt 22 geringen Durchmessers des Steuerkolbens 21 des Zumeßventil-Abschnitts 20 aufnimmt, solange der Sperrkolben 61 in seiner neutralen Stellung gehalten ist.

Im folgenden wird das Funktionsprinzip der hydraulischen Steuervorrichtung 100 gemäß der Erfindung und wie vorstehend beschrieben erläutert.

Während sich das Bremspedal 2 in der losgelassenen Stellung befindet, wird der Steuerkolben 21 des Zumeßventil-Abschnitts 20 durch die Druckfeder 26 gegen ein Ende des Ausgleichskolbens 41 gedrückt, und daher wird das andere Ende des Ausgleichskolbens 41 in Berührung mit dem eingeschraubten Stopfen 51 gehalten. In dieser Stellung sind beide Ventile 27 und 52 offen gehalten und ermöglichen daher die Verbindung von Einlaß 71 und Auslaß 72 sowie von Einlaß 73 mit Auslaß 74.

Wenn sowohl der erste als auch der zweite hydraulische Kreis im normalen Zustand sind, verursacht die Betätigung des Hauptzylinders 1 durch Niederdrücken des Bremspedals 2, daß die Druckkammern A und B in den jeweiligen hydraulischen Leitungen zu den Radzylindern AR, 4L, 5/? und 5L einen im wesentlichen gleichen Pegel des Fluiddrucks aufbauen.

Wenn der Druck in dem Hauptzylinder 1 kontinuierlich erhöht wird, bis der Druck in der ersten und in der zweiten Kolbenkammer 13 und 14 einen vorbestimmten Wert erreicht, dann bewegt sich der Steuerkolben 21 entgegen der Federkraft der Druckfeder 26 auf die Luftkammer 25 zu, wodurch das Ventil 27 geschlossen wird. Während danach der Druckpegel in der ersten as Kolbenkammer 13 ansteigt, wiederholt der Steuerkolben 21 eine kleine axiale Bewegung vor und zurück, um das Ventil 27 zu öffnen und zu schließen; er führt also einen wohlbekannten Druckregelvorgang aus, wie er für ein Zumeßventil kennzeichnend ist, wodurch der Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 oder in dem Radzylinder SL so gesteuert werden kann, daß er mit einem vorbestimmten Gradienten ansteigt der geringer ist als der des Drucks in der ersten Kammer 13 oder in dem Hauptzylinder 1. Während des vorstehend beschriebenen Vorgangs ist der Sperrkolben 61 in seiner in der F i g. 1 dargestellten neutralen Stellung gehalten, in welcher der Steuerkolben 21 die vorstehend erläuterte normale Druckregelfunktion ausführen kann.

Während der Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 wie vorstehend beschrieben geregelt wird, wird der Druck in der dritten Kolbenkammer 15 durch die Funktion des Ausgleichskolben-Abschnitts 40 und des Absperrventil-Abschnitts 50 gleich dem in der zweiten Kolbenkammer 14 gehalten. Wenn also der Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 höher ist als der in der dritten Kolbenkammer 15, dann bewegt sich der Ausgleichskolben 41 auf die dritte Kolbenkammer 15 zu und bewirkt daß das Ventil 52 geöffnet und folglich der Druck in der dritten Kolbenkammer 15 erhöht wird. Sobald der Druck in der dritten Kolbenkammer 15 geringfügig über den Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 angestiegen ist, bewegt sich der Ausgleichskolben 41 zurück zur zweiten Kolbenkammer 14, bis er das Ventil 52 schließt. Durch die Wiederholung dieser Bewegung des Ausgleichskolbens 41 kann der Druck in der driiten Kolbenkammer 15 entsprechend dem Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 ansteigen. Überdies wird dadurch, daß der Druck in der zweiten Kolbenkammer 14 wie vorstehend erläutert durch den Zumeßventil-Abschnitt 20 bestimmt wird, erreicht, daß der Druck in der dritten Kolbenkammer 15 indirekt durch den Zumeßventil-Abschnitt 20 gesteuert wird.

Solange also der erste und der zweite hydraulische Kreis sich in einem normalen Zustand befinden, wird ein optimaler und im wesentlichen gleicher Druck an die beiden hinteren Radzylinder SL und 5/? angelegt, so daß die Bewegung des Fahrzeugs wirksam und sicher ohne Blockierung eines der vorderen oder hinteren Räder abgebremst werden kann.

Wenn in einem der beiden hydraulischen Kreise ein Druckausfall auftritt, bewegt sich e'er Sperrkolben 61 bezüglich der F i g. 1 aufwärts oder abwärts aus seiner neutralen Stellung, und zwar in Abhängigkeit von einem Druckunterschied zwischen der vierten und der fünften Kolbenkammer 17 bzw. 18, bevor der Steuerkolben 21 und der Ausgleichskolben 41 ihre Bewegung beginnen. Wenn also der Sperrkolben 61 in einer der beiden Richtungen bewegt wird, dann wird der darin geformte ringförmige Ausschnitt 66 bzw. die Ausnehmung 101 aus der Ausrichtung mit dem Endabschnitt 22 geringen Durchmessers des Steuerkolbens gebracht, so daß die normale Bewegung des Steuerkolbens 21 in axialer Richtung unterbunden wird. Wenn einmal die Bewegung des Steuerkolbens 21 derart durch den Sperrkolben 61 unterbunden ist, dann ist auch die Bewegung des Ausgleichskolbens 41 durch den Steuerkolben 21 und den Gewindestopfen 51 blockiert, so daß die beiden Ventile 27 und 52 offen gehalten werden.

Wenn also der Druckausfall in dem ersten hydraulischen Kreis erfolgt, dann wird der ir. der Druckkammer B des Hauptzylinders 1 entwickelte Fluiddruck getreu über die Leitung 9, das Ventil 52 und die Leitung 11 auf den Radzylinder 5/? übertragen, und zwar ohne daß er von der Steuervorrichtung 100 abgeregelt würde. Wenn der Druckausfall in dem zweiten hydraulischen Kreis erfolgt, dann wird in gleicher Weise der Fluiddruck aus der Druckkammer A nicht durch die Drucksteuervorrichtung 100 abgeregelt und daher durch die Leitung 6, das Ventil 27 und die Leitung 7 getreu auf den Radzylinder 5 L übertragen.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind verschiedene Abwandlungen des vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels möglich. Beispielsweise kann der in der F i g. 1 gezeigte Zumeßventil-Abschnitt 20 durch den Zumeßventil-Abschnitt 80 gemäß Fig.2 ersetzt werden. Der Zumeßventil-Abschnitt 80 unterscheidet sich von dem in der F i g. 1 dargestellten Zumeßventil-Abschnitt 20 darin, daß ein Ventil 81 als Absperrventil einen Ventilteller 83 umfaßt, der als e'mstückiges Teil mit einem Steuerkolben 82 ausgebildet oder an diesem befestigt ist, sowie einen am Gehäuse 84 fest angebrachten Ventilsitz 86.

Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Einrichtung, die den Sperrkolben in seiner neutralen Stellung hält durch ein Paar von Federanordnungen 90, wie in der

F i g. 3 dargestellt, ersetzt werden, die an beiden Seiten des Sperrkolbens 61 angeordnet sind, jede Federanordnung 90 weist eine Feder 92 auf, die vorgespannt zwischen einem an einem Bolzen 87 angebrachten stationären Federsitz 88 und einem beweglichen Federsii/ 91 angeordnet ist, welcher entlang des Bolzens 87 gleiten kapp und ΗπτΗ eine Mütter 89 an seinem Platz gehalten ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremskraftregler für ein Diagonal-Bremssystem mit zwei auf beiden Seiten eines Ausgleichskolbens in einer axialen Gehäusebohrung angeordneten Druckventilen, von denen eines im Gehäuse fest unJ das andere mit einem Steuerkolben beweglich angeordnet ist; und mit einer Verriegelungseinrichtung, die bei Ausfall eines der beiden Bremssysteme die Druckminderung in dem anderen Bremskreis aufhebt, dadurch gekennzeichnet, daß