DE2855096C3 - Verzoegerungsabhaengig gesteuertes druckminderventil fuer eine hydraulische kraftfahrzeug-bremsanlage - Google Patents

Description

mit einem Hauptzylinder 13, und über eine Ventilöffnung 9, deren Kante einen Ventilsitz 8 bildet, sowie über einen Kanal 10 und eine Anschlußkammer 7 mit Hinterradbremszylindern 146 in Verbindung steht. Ein im Ventilgehäuse la, 16 verschwenkbarer Differentialkolben 11 weist ein Kolbentej] 11a mit einer der Einlaßkammer 4 zugewandten Stirnfläche, die vom Druck des Hauptzylinders 13 beaufschlagt ist, sowie ein erstes und ein zweites Kolbenteü lic bzw. 116 auf, wobei die der Auslaßkammer 7 zugewandte Stirnfläche des Kolbens 11 von dem in den Hinterradbreroszylindern 146 herrschenden Druck beaufschlagt ist. Auf den Differentialkolben 11 wirkt die Kraft von Federn 12a und 12b. Die Vorderradbremszylinder 14a stehen mit dem durch ein Bremspedal 15 betätigbaren Hauptzylinder 13 direkt in Verbindung.

Die in den Fig. 1,2 und 3 gezeigten Differentialkolben 11, 20, 21 sind so aufgebaut, daß die Druckmittelmenge zum Verringern des Bremslüftspiels gesteuert wird.

Bei dem Differentialkolben 11 werden d^;e Kolbenteile 11a und Hb durch den im Hauptzylinder 13 erzeugten Druck beaufschlagt, wobei sich der Kolben 11 in Fig. 1 nach links bewegt, da das Kolbenteil 11a auf einer größeren wirksamen Räche als das Kolbenteil 116 beaufschlagt wird. Gleichzeitig wird der Eingangsdruck über die Ventilkammer 3 auf die Auslaßkammer? übertragen. Durch die Verringerung des Volumens der Auslaßkammer 7, die durch die nach links gerichtete Bewegung des Kolbenteils lift verursacht wird, wird das Bremslüftspiel im wesentlicher überwunden; die durch die Ventilkammer 3 strömende Druckmitteimenge wird somit durch das Bremslüftspiel nicht beeinflußt. Wenn der Druck in der Auslaßkammer 7 einen bestimmten Wert überschreitet, bewegt sich das erste Kolbenteü lic gegen die Kraft der Feder 12a nach rechts (siehe Fig. 1).

Der in Fig. 2 gezeigte Differentialkolben 20 arbeitet in der gleichen Weise wie der in Fig. 1 gezeigte. Das zweite Kolbenteü 20a unterscheidet sich in der Form von dem ersten Kofbenteil 20b hinsichtlich der verwendeten Dichtungen 24 und 25.

Der in Pig. 3 gezeigte Differentialkolben 21 weist auf der Seite der Einlaßkammer ein zweites Kolbenteü 21a und auf der Seite der Auslaßkammer ein erstes Kolbenteü 2lb auf, die Verbindungskanäle 26 bzw. 27 enthalten. In der Anfangsphase des Bremsvorgangs kann das aus dem Hauptzylinder 13 verdrängte Druckmittel direkt ohne Durchströmen der Ventilkammer 3 den Hinterradbremszylindern zugeführt werden, d. h. das Druckmittel vom Hauptzylinder strömt in die Einlaßkammer 4 und gleichzeitig durch die Ventilkamm^r 3 und die Verbiiidungskanäle 26 und 27 des Kolbens 21 zur Auslaßkammer 7. Wenn der Druckunterschied zwischen der Einlaßkammer 4 und der Auslaßkammer 7 einen bestimmten Wert erreicht, wirkt auf das auf der Seite der Auslaßkammer gelegene erste Kolbenteü 2\b ein Druck, wodurch es aufgrund des Flächenunterschieds der druckbeaufschlagten Flächen der Kolbenteile 21a und 21 b zur Einlaßkammer 4 hin bewegt wild, bis sich die beiden Kolbenteile berühren. Das anschlagende Ende des zweiten Kolbenteils 21a weist ein nachgiebiges Ventilteil 29 zum Schließen der Verbinduligskanäle 26 und 27 auf. Mit den Bezugszeichen 30a, 306, 31a und 316 sind die dem Differentialkolben zugeordneten Federn bezeichnet.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Druckminderventils beschrieben. In der Anfangsphase des Bremsvorgangs wird die Druckmittelmenge oder der Druckmitteldruck durch den ausgleichenden Differentialkolben 11, 20, 21 entsprechend dem Bremslüftspiel gesteuert. In diesem Betriebszustand befindet sich die Ventükugel 2 an der Rückseite der Ventilkammer 3, wodurch die Ventilöffnung 9 geöffnet ist. Somit steigt bei zunehmendem Druck im Hauptzylinder 13 auch der Druck des Druckmittels in den Hinterradbremszylindern 146. Wenn der Druck in der Einlaßkammer 4 gleich dem Druck in der Auslaßkammer 7 wird, überwindet der üifferentialkolben 11,20,21 aufgrund der unterschiedlich großen druckbeaufschlagten Flächen der Kolbenteile in der Einlaßbzw. Auslaßkammer die Kraft der Feder 12.-J bzw. 30a bzw. 31a, wodurch der Kolben 11 bzw. 20 bzw. 21 zu. Einlaßkammer 4 hin verschoben wird. Wenn der Druck des Druckmittels in den Hinterradbremszylindern 146 allmählich zunimmt, erreicht die Verzögerung des Kraftfahrzeugs einen bestimmten Wert, bei dem die Ventükugel 2 aufgrund der Trägheit längs ihrer zur Horizontalen um den Winkel Θ geneigten Bewegungsbahn in Fahrzeugbewegungsrichtung (in den Figuren nach links) so bewegt wird, daß die Ventilöffnung 9 verschlossen wird, wodurch die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 13 und den Hinterradbremszylindern 146 unterbrochen wird. Ein weiterer Druckanstieg in der Einlaßka/nmer 4 wirkt sich sodann nicht mehr direkt auf die Hinterradbremszylinder 146 aus. Da der Druck in der Einlaßkammer 4 größer wird als der Druck in der Auslaßkammer 7, wird der Differentialkolben 11 bzw. 20 bi.w. 21 zur Auslaßkammer 7 hin verschoben, wodurch das Druckmittel in den Hinterradbremszylindern unter Druck gesetzt wird, so daß es ?ur Auslaßkammer hin und zur Abströmseite der Ventilkugel 2 gepreßt wird. Nachdem die Ventilöffnung 9 von der Ventükugel 2 verschlossen ist, wird ein Druckanstieg in der Einlaßkammer 4 durch den Differentialkolben 11 bzw. 20 bzw. 21 indirekt auf die Hinterradbremszylinder 146 übertragen, wobei die Größe des Drucks entsprechend dem Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen verringert wird. Ein Vergleich des obenerwähnten Druckanstiegs in den Hinterradbrems/v-'ine¹·:™ 146 mit dem Druckanstieg in den Vorderradbremszylindern 14a. die direkt mit dem Hauptzylinder 13 verbunden sind, ergibt, daß der Druckanstieg bis zum Schließen der Ventilöffnung 9 gleich verläuft, und daß nach dem Schließen der Ventilöffnung 9 der Druckanstieg in den Hinterradbremszylindern 146 niedriger ist als «Jer Druckanstieg in den Vorderradbremszyliiidern 14a ist,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsabhängig gesteuertes Druckminderventil für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit

- einer mit einem Hauptzylinder verbundenen Einlaßkammer und einer mit Hinterradbremszylindern verbundenen Auslaßkammer,

- einem Differentialkolben, dessen durchmessergrößere Stirnseite entgegen der Kraft einer sich am Gehäuse abstützenden Feder vom Auslaßkammerdruck und dessen durchmesserkleinere Stirnseite vom Einlaßkammerdruck beaufschlagt ist,

- einer mit der Einlaßkammer verbundenen Ventilkammer, die über eine Ventilöffnung mit der Auslaßkammer in Verbindung steht,

- ein?, in der Ventilkammer frei beweglichen Vemifkugel, die durch Trägheitskraft oberhalb einer vorbestimmten Verzögerung in dichtende Anlage an die Ventilöffnung bewegbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Differentialkolben (11; 20; 21) aus zwei Teilen (lie, Hi» und lic; 20a und 20b; 21a und 216) besteht, wobei auf den die durchmessergrößere Stirnseite aufweisenden ersten Kolbenteil (lic; 20b; 21b) die Kraft der sich am Gehäuse (la, Ib) abstützenden Feder (12a; 30a; 31a) wirkt und der zweite Kolbenteil (lit., Ub. 20a; 21a) mit einem Abschnitt, desseu Durchmesser gleich oder kleiner als der Durchme ier der vom Einlaßkammerdruck beaufschlagten Stirnfläche ist, in einer Bohrung im ersten Kolbenteil verschiebbar und abgedichtet geführt ist,

- die Bohrung im ersten Kolbenteil mit der Auslaßkammer (7) verbunden ist,

- ein Anschlag im ersten Kolbenteil die Bewegung des zweiten Kolhenteils in Richtung Auslaßkammer begrenzt,

- eine Zusatzfeder (12b; 30b;31b) den zweiten Kolbenteil in der Bremslösestelle im Abstand vom Anschlag hält, wobei diese Zusatzfeder und die druckbeaufschlagten Flächen am zweiten Kolbenteil so bemessen sind, daß in der Anfangsphase eines Bremsvorgangs nach Ausgleich des Bremslüftspiels der zweite Kolbenteil durch den Einlaßkammerdruck in Anlage an den Anschlaggelangt.

2. Druckminderventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den zweiten Kolbentetl (21a) hindurch eine Verbindung (26) von der Einlaßkammer (4) zu der Führungsbohrung im ersten Kolbenteil (21b) verläuft, und daß bei Anlage des zweiten Kolbenteils an dem Anichlag im ersten Kolbenteil die Mündung eines von der Bohrung zur Auslaßkammer (7) führenden Verbindunpkanals (27) verschließbar ist, wobei der Durchmesser des in der Bohrung geführten Abschnitts des zweiten Kolbenteils kleiner ist als der Durchmesser der vom Einlaßkammerdruck beaufschlagten Stirnfläche.

Die Erfindung betrifft ein verzögerungsabhängig gesteuertes Druckminderventil für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Brerasanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mit einem bekannten Druckminderventil dieser Art (DE-OS 2706518) wird erreicht, daß bis zum Schließen der Ventilöffnung der Druck in den Hinterradbremszylindern im selben Maß wie der Druck in den mit dem Hauptbremszylinder direkt in Verbindung stehenden Vorderradbremszylindern ansteigt. Nachdem die Ventilöffnung verschlossen ist, steigt der Druck in den Hinterradbremszylindern weniger stark an als in den Vorderradbremszylindern. Durch diese Anordnung kann somit die Verteilung der Bremskraft auf Vorderräder und Hinterräder des Fahrzeugs durch eine der theoretischen, idealen Bremskraftverteilung angenäherte Kurve dargestellt werden, die an einem Punkt, der dem Zeitpunkt des Schließens der Ventilöffnung entspricht, geknickt ist.

Der Druck an diesem Punkt variiert jedoch in nachteiliger Weise in Abhängigkeit von der Größe des Bremslüftspiels der Hinferradbremsen. Bei größer werdendem Bremslüftspiel nimmt dieser Druck nämlich ab und bei kleiner werdendem Bremslüftspiel zu. Dies ist darin begründet, daß die Strömungsgeschwindigkeit durch die Ventilkammer mit größer werdendem Bremsliiftspie¹- zunimmt, wodurch sich auch eine größere, auf die Kugel in Schließrichtung wirkende Kraft ergibt, insbesondere dann, wenn die Bremse plötzlich und stark betätigt wird. In Extremfällen verschließt die Kugel die Ventilöffnung, bevor der Druck in den Hinterradbremszylindern überhaupt merklich angestiegen ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verzögerungsabhängig gesteuertes Druckminderventil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß von der zur Überwindung des Bremslüftspiels erforderlichen Druckmittelmenge möglichst wenig durch die Ventilkammer strömt.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Druckminderventil durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Mit einem derartigen Druckminderventil wird in vorteilhafter Weise die in die Ventilkammer in der Anfangsphase des Bremsvorgangs einfließende Druckmittelmenge verringert.

Ein weiterer Vorteil liegt in der möglichen Verkleinerung des Bewegungsweges der Ventilkugel aufgrund der Ausschaltung der nachteiligen Strömungseinflüsse.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnungdargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckminderventils, und

Fig. 2 und 3 Schnitte von zwei weiteren Ausführungsformen des Differentialkolbens des Druckminderventils.

Die in Fig. 1 gezeigte Bremsanlage umfaßt ein Ventilgehäuse mit einem Ventilblock la, einem mit dem Ventilblock Ie verbundenen Abschlußdecke] Ib und einem Bypass-Ventilabschnitt 16. Im Ventilblock la ist eine Ventilkammer 3 ausgebildet, die über einen Drosselkanal 23 in einer Trennplatte 18, eine Kammer 28. einen Kanal 6 und eine Einlaßkammer 4