DE3015689A1

DE3015689A1 - Bremsventil, das in verbindung mit einer blockierschutzueberwachten fahrzeugbremsanlage verwendbar ist

Info

Publication number: DE3015689A1
Application number: DE19803015689
Authority: DE
Inventors: Reinhard 7000 Stuttgart Resch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-04-24
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1981-10-29
Also published as: JPS56163938A; US4405183A; DE3015689C2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkheim ■ Daim 12 69S/4

18..4. 80

Bremsventil, das in Verbindung mit einer blockierschutzüberwachten Fahrzeugbremsanlage verwendbar ist

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremsventil, das in Verbindung mit einer blockierschutzüberwachten Bremsanlage verwendbar sowie von einem Bremspedal über eine Wegefeder, manchmal auch Simulationsfeder genannt, betätigbar ist, und das mit einem von der Wegefeder längsverschiebbaren Steuerschieber versehen ist, der eine Dosierung des von einer Druckquelle zu den Radbremszylindern geleiteten Druckmediums steuert, das dort durch .Blockierschutzventile entlastbar ist.

Bremsventile mit Notkolben sind bekannt. Bei diesen Ventilen ist der Notkolben in den meisten Fällen direkt hinter dem Bremsventilstößel angeordnet. Dadurch entsteht beim Bremsen, wenn die Hilfsenergie ausgefallen ist., ein großer Pedalleerweg und damit ein verhältnismäßig geringer Bremsdruck. Außerdem haben solche Brems-

130044/02 7 2

-S-

γ- Daim 12 698/4

ventile eine große axiale Baulänge, wodurch die Anwendbarkeit bei engen Einbauverhältnissen begrenzt ist.

Durch die DE-OS 2 7o2 819 ist außerdem ein Bremsverstärker bekannt geworden, der mit einem Bremsventil und zwei Hauptkolben arbeitet. Dabei wird das von einem Speicher kommende Druckmedium nicht direkt in den Bremskreis gesteuert, sondern auf die Rückseite zweier Hauptkolben, welche die Bremskreise vom Speicherkreis trennen. Diese Anordnung bringt den Nachteil mit sich, daß bei einer Blockierneigung auf glatter oder gar eisiger Fahrbahn die Hauptkolben in ihre Ausgangsstellung zurückgefahren werden müssen, um eine Druckabsenkung in den Radbrems zylindern zu ermöglichen.

Der Druckabsenkungsvorgang muß auf glatter oder eisiger Fahrbahn möglichst schnell erfolgen, damit ein Blockieren der Räder \erhindert wird. Es sind zwei Grundsysteme bekannt, mit denen ein schneller Druckabbau herbeigeführt werden kann. Bei dem einen System wird vor dem Blockieren der Räder über ein Ventil Druckmedium direkt aus dem Bremskreis zu einem Vorratsbehälter hin abgelassen. Bei dem anderen System wird vor dem Blockieren der Räder durch Verschieben eines Kolbens eine Raumvergrößerung geschaffen, wodurch der Druck absinkt. Diese zuletzt genannten Systeme sind aufgrund der zu bewegenden Kolbenmasseh im Ansprechverhalten gegenüber den Ablaßventillösungen träger.

130044/0272

- 4 - Daim .12 698/4

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bremsventil mit einem integrierten Notkolben vorzuschlagen, das mit einer Blockierschutzeinrichtung zusammenarbeitet und bei dem die genannten Nachteile nicht auftreten. Außerdem soll das erfindungsgemäße Bremsventil nicht lang bauen, auch, in seitlicher Richtung kompakt sein und bei Ausfall der Druckmittelquelle noch eine annehmbare Notbremsung hervorrufen können. Außerdem sollen die benötigten Druckspeicher verhältnismässig klein gebaut werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß zwei Steuerschieber vorgesehen sind, denen jeweils ein Druckspeicher zugeordnet ist, und daß ein Steuerschieber mit einem bei Normalbetrieb frei durchströmbaren Notkolben zusammenarbeitet, der bei Ausfall der Druckmittelquelle" nach dem Entleeren der Druckspeicher mechanisch vom Bremspedal her betätigbar ist, nachdem ein federbelastetes Kugelventil am Notkolben geschlossen worden ist.

Zum kompakten Darstellen des Gesamtgerätes ist es vorteilhaft, wenn der Notkolben zwischen den beiden Steuerschiebern angeordnet ist.

Der Notkolben kann eine zentrale vom Druckmedium beim Normalbetrieb durchströmbare Längsbohrung aufweisen, die bei einer'Störung in der Druckmittelversorgung aus dem zugehörigen Druckspeicher von der Kraft eines über ein Joch mit dem Bremspedal verbundenen Stößels geschlossen wird, der dann eine von einer Feder belastete Kugel eines Kugelventils gegen ihren Ventilsitz drückt.

13 OiO 44/0272

- / - Daim 12 698/4

Der Notkolben ist als Stufenkolben ausgebildet, mit einer großen Kolbenfläche und mit einer kleineren Kolbenfläche, welche im Notbetrieb das Arbeitsdrückmedium zu den zugeordneten Radbremszylindern fördert. Der Notkolben wird von einer Druckfeder in seine Ausgangslage gedrückt, in der ein Stößel über ein Joch gegen das Bremspedal drückt. An den Druckraum des Notkolbens können Blockierschutzventile eines Bremskreises und an den Druckraum des einen Steuerschiebers ein Blockierschutzventil des anderen Bremskreises angeschlossen sein. Vorteilhaft ist es, wenn die Druckspeicher von einem Speicherdruckfühler überwacht werden. Das Signal des Speicherdruckfühlers kann zum Einschalten oder im Notbetrieb bei entleerten Speichern zum Ausschalten der Antiblockieranlage verwendet werden.

Als Vorteil der Erfindung ist anzusehen, daß bei Ausfall der Druckmittelquelle nach dem Entleeren, der Speicher, ohne einen nennenswerten Leerweg durchschreiten zu müssen, noch mit dem Notkolben wirkungsvoll gebremst werden kann. Außerdem kommt man im Verhältnis zu einer- Lösung ohne Notkolben mit wesentlich kleineren Speichern aus.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß der Notkolben als Stufenkolben ausgebildet ist. Dadurch wird der Notkolben bei intakter Bremsenergieversorgung nach dem Betätigen der Bremse hydraulisch verschoben, so daß je nach Di- ■ mensionierung der Kolbenabstufung und der Kolbenrückstellfeder der mit. dem Notkolben verbundene Stößel keine oder nur eine geringe Reaktionskraft auf das Bremspedal ausübt. Die Rückmeldung des Systemdrucks auf das Bremspedal erfolgt über die beiden Steuerschieber. Weiter-

130Ό44/0272

- / - Daim 12 698/4

hin ist eine Blockierregelung mit direkt ablassenden Ventilen vorteilhaft.

Die Erfindung wird anhand eines in da: Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können.

In einem in der Zeichnung dargestellten Gehäuse 1 des Bremsventils sind im wesentlichen drei parallele Bohrungen 2, 3 und 4 angeordnet, von denen die mittlere Bohrung 4 einen Notkolben 5 aufnimmt. In den beiden äußeren Bohrungen 2 und 3 arbeiten Steuerschieber 6 und 7 mit den Dichtungen 8 und 9. Die Steuerschieber 6 und 7 werden von Rückstellfedern 1o und 11 über Wegsimulationsfedern 12 und 13 gegen ein Joch 14 gedrückt.

Im Gehäuse 1 befinden sich zwei Ringräume 15 und 16, die über Bohrungen 17 und 18 und Leitungen 19 und 2o mit Druckspeichern 21 und 22 in Verbindung stehen. Die Druckspeicher 21 und 22 werden von einer zweikreisigen Pumpe 29 über Leitungen 25 und 26, Rückschlagventile 27 und 28 sowie Leitungen 23 und 24 gespeist. Die zweikreisige Pumpe 29 ist über Saugleitungen 3o und 31 mit einem Mehrkammerbehälter 32, 33 verbunden. Außerdem besteht über die Leitungen 34 und 35 sowie die verschließbaren Bohrungen 36 und 37 eine Verbindung zwischen den Druckräumen 3 und 4, die Teile der Bohrungen 3 und 4 sind, und den Vorratsbehältern 32 und 33.

130Ό44/0272

3015683

Daim 12 698/4

In den Steuerschiebern 6 und 7 befinden sich Längsbohrungen 38 und 39, die durch Querbohrungen Verbindung zu
Ringräumen 4o und 41 haben.

Das Bremspedal 42 wirkt über das Joch 14 auf einen Stössel 45, der von einer Dichtung 44 abgedichtet ist. Ein
Ring 45 fesselt den Stößel an den Notkolben 5. Der Notkolben ist an seinen Kolbenstufen mit Dichtungen 46
und 47 versehen.

An der Rückseite der Dichtung 47 liegt eine Scheibe 48
an, die zu einem Nachsaugraum 49 führende Bohrungen 5o
verschließt. Der Nachsaugraum 49 ist über einen Kanal und eine Leitung 51 mit einer Vorratsbehälterkammer 52
verbunden. Eine Druckfeder 53 drückt den Notkolben 5 in seine Ausgangsstellung. Im Notkolben sitzt ein federbelastetes Kugelventil 54, das mit dem Stößel 43 zusammenarbeitet. Vom Druckraum 2 aus besteht eine Strömungsverbindung über einen Kanal 56 und einen Ringraum 57,
eine Nut 58, das federbelastete Kugelventil 54 und eine zentrale Längsbohrung 59 zu dem von der Bohrung 4 gebildeten Druckraum·

An den zum ersten Bremskreis gehörigen Druckraum 4 sind über eine Bohrung 6o und Leitungen 61 und 62 zwei Blokkierschutzventile 63 und 64 angeschlossen. Die Blockierschutzventile 63 und 64 wiederum sind über Leitungen 65 und 66 mit den Radbrems zylindern des einen Bremskreises verbunden. Außerdem stehen Leitungen 67 und 68 über
eine Leitung 34 mit der Vorratsbehälterkammer 33 in Verbindung.

130044/0272

Daim 12 698/4

Zum zweiten Bremskreis gehört der von der Bohrung 3 gebildete Druckraum, der über eine Leitung 69 mit einem Blockierschutzventil 7o verbunden ist, von dem aus eine Leitung 71 zu den Radbrems zylindern des zweiten Bremskreises führt. Eine Leitung 72 mündet in die Leitung 35, die mit der Vorratsbehälterkammer 32 verbunden ist.

Um die Wirkungsweise der Anlage zu beschreiben, werden zwei Arbeitsfälle beschrieben, und zwar einmal das Bremsen mit intakter Anlage und zum anderen das Bremsen mit ausgefallener Druckmittelquelle und entleerten Speichern.

Bei Betätigung des Bremspedals 42 bei intakter Anlage bewegt das Joch 14 über Wegefedern 12 und 15 die Steuerschieber 6 und 7 gemäß der Zeichnung nach links. Dadurch werden zunächst die Rücklaufbohrungen 36 und 37 geschlossen. Wenn das Bremspedal weiter verschwenkt wird, kommen die Ringräume 15 und 4o sowie 16 und 41 zur Deckung, wodurch Druckmedium aus den Speichern 21 und 22 zu den Radbremszylindern strömt.

Es werden zwei Bremskreise gebildet:

Der erste Bremskreis geht aus vom Speicher 21 und führt über die Leitungen 23 und 19, die Bohrung 17, die Ringräume 15 und 4o, die Bohrungen 38, 2 und 56, den Raum 57, die Nut 58, das Ventil 54, die Bohrungen"59, 6o und weiterhin über die Leitungen 61 und 62, die Blockierschutzventile 63 und 64 zu den Leitungen 65 und 66, welche an die Radbremszylinder angeschlossen sind.

13004 4/0272

- <- Daim 12 698/4

Der zweite Bremskreis geht aus vom Speicher 22 und führt über die Leitungen 24 und 2o, die Bohrung 18, die Ringräume 16 und 41, die Bohrungen 39, 3 und 68, über die Leitung 69 und das Blockierschutzventil 7o zu der Leitung 71, die zu den Radbrems zylindern des anderen Bremskreises führt.

Der Systemdruck wirkt über die Steuerschieber 6 und 7 auf die Wegsimulationsfedern 12 und 13 sowie über das Joch 14 auf das Bremspedal und gibt damit eine Rückfühlung an den Fahrer. Der Stößel 43 wirkt bei intakter Bremsanlage nicht auf das Joch, da bei intakter Anlage der eingesteuerte Druck den Notkolben 5 aufgrund seiner unterschiedlichen Druckflächen an seinen linken Anschlag drückt, wobei der Stößel 43 mitgezogen wird. Ein in geringerem Maße nachfolgendes Joch stößt daher an der Stelle des Notkolbens ins Leere. Dadurch bleibt das federbelastete Kugelventil geöffnet, so daß nach einer Druckabsenkung bei Blockiergefahr ein späterer Druckaufbau sofort ermöglicht wird. Beim Zurücknehmen des Bremspedals 42 werden die Rücklaufbohrungen 36 und 37 frei und der Systemdruck kann über die Leitungen 34 und 35 abgebaut werden.

In einem anderen Fall wird mit ausgefallener Druckmittelquelle und mit entleerten Speichern gebremst. Bei der Betätigung des Bremspedals 42 in diesem Falle wird der Stößel 43 über das Joch 14 gemäß Zeichnung nach links verschoben. Dadurch schließt das federbelastete Kugelventil 54 und der Notkolben 5 drückt das im Raum 4 eingeschlossene Druckmedium zu den Radbrems zylindern des ersten Bremskreises. Die Steuerschieber 6 und 7 werden dabei leer

130044/0272

- jr - Daim 12 798/4

durchgetreten. Beim Rückgang des Notkolbens kann im Bedarfsfall Bremsflüssigkeit aus der Vorratsbehälterkammer 52 über die Leitung 51, die' Bohrung 55, den Nachsaugraum 49 und die Bohrung 5o in den Druckraum 4 nachgesaugt werden.

130044/0272

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkheim Daim 12 698/4

18.4.8ο

Ansprüche

Bremsventil, das in Verbindung mit einer blockierschutzüberwachten Fahrzeugbremsanlage verwendbar sowie von einem Bremspedal über eine Wegefeder, manchmal auch Simulationsfeder genannt, betätigbar ist und das mit einem von der Wegefeder längsverschiebbaren Steuerschieber versehen ist, der eine Dosierung des von einer Druckquelle zu den Radbrems zylindern geleiteten Druckmediums steuert, das dort durch Blockierschutzventile entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Steuerschieber (6, 7) vorgesehen sind, denen jeweils ein Druckspeicher (21, 22) zugeordnet ist, und daß ein Steuerschieber (6) mit einem bei Normalbetrieb frei durchströmbaren Notkolben (5) zusammenarbeitet, der bei Ausfall der Druckmittelquelle (29) nach dem Entleeren der Druckspeicher (21, 22) mechanisch vom Bremspedal (42) her betätigbar ist, nachdem ein federbelastetes Kugelventil (54) am Notkolben (5) geschlossen worden ist.
2. Bremsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Notkolben (5) zwischen den beiden Steuerschiebern (6, 7) angeordnet ist.

13 Ot) 44/0272

- 2. - Daim 12 698/4
3. Bremsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennze ichnet , daß der Notkolben (5)
eine zentrale, vom Druckmedium bei Normalbetrieb durchströmbare Längsbohrung (59) aufweist, die bei einer
Störung in der Druckmittelversorgung aus einem (21) der Druckspeicher (21, 22) von der Krafteines über ein.
Joch (14) mit dem Bremspedal verbundenen Stößels (43)

' . geschlossen wird, der dann eine von einer Feder belastete Kugel eines Kugelventils (54) gegen ihren Ventilsitz drückt.
4. Bremsventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Notkolben (5)
als Stufenkolben ausgebildet ist, der von einer Druckfeder C53) in seine Ausgangslage gedrückt wird, in der · ein Stößel (43) über ein Joch (14) gegen das Bremspedal (42) drückt und dessen kleine Kolbendruckfläche
(bei 47, 48) das Arbeitsmedium zu einem Blockierschutzventil (63, 64) fördert.
5. Bremsventil nach den.Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k en η ζ e i chn e t, daß an den Druckraum (4) des Notkolbens (5) Blockierschutzventile (63, 64) eines Bremskreises und an den Druckraum (3) des einen Steuerschiebers (7) ein Blockierschutzventil (7o) des anderen Bremskreises angeschlossen ist. ·

13OOU/0272

- 3 - Daim 12 698/4
6. Bremsventil nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicherdruck in den Druckspeichern (21, 22) von jeweils einem Speicherdruckfühler C73) überwacht wird und daß das Signal des
Speicherdruckfühlers (73) zum Ein- oder Ausschalten der Antiblockiervorrichtung mitbenutzt wird.
7. Bremsventil nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (43) an
den Notkolben (5) gefesselt ist.

130Ό44/0272