DE3101904C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 28 49 877 ist bereits ein Speicherladeventil mit einer Steuereinrichtung bekannt, bei der der Steuerdruck eines Kraftverstärkers zur Beeinflussung eines auf die Rückseite des Ventilkolbens gegebenen Drucks benutzt wird. Das bekannte Speicherladeventil ist in einem Druckmittelkreis eines zur Versorgung einer Lenkungspumpe erforderlichen Pumpenstroms geschaltet, wobei ein Teil des Pumpenstroms für einen Speicher abgezweigt wird. Bei diesem Speicherladeventil wird bei Brems­ betätigung in der Kolbenkammer eines Bremskraftverstärkers ein Druck aufgebaut, der auf ein Steuerventil wirkt, so daß dieses die Verbindung zur Druckkammer des Ventilkolbens öffnet. Bei nicht betätigter Bremse ist die Kolbenkammer und damit das Steuerventil drucklos, so daß dessen Schließglied in die die Druckkammer mit einem drucklosen Rücklauf verbindene Schalt­ stellung geschoben wird. Sinkt der Speicherdruck unter ein bestimmtes Niveau ab und wird die Bremse nicht betätigt, so bleibt die Druckkammer des Ventilkolbens druckentlastet. Der in Schließrichtung nur von einer Druckfeder, in Öffnungsrich­ tung aber vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagte Ventilkolben bleibt dabei in der Öffnungsstellung, so daß das geförderte Druckmittel vom Druckanschluß zum ersten Verbraucheranschluß strömt. Die gleiche Schaltstellung nimmt der Ventilkolben auch ein, wenn der Speicherdruck oberhalb eines bestimmten Druck­ niveaus ist. Ist aber der Speicherdruck unterhalb eines be­ stimmten Niveaus und wird auch die Bremse betätigt, so gelangt von der nun beaufschlagten Kolbenkammer des Bremskraftverstär­ kers Druck auf das Steuerventil und schaltet dieses in die die Druckkammer des Sperrventils über die Zuleitung mit der Kammer des Schaltventils verbindende Stellung. Damit wird der erste Verbraucheranschluß zumindest weitgehend vom Druckanschluß entsperrt und das geförderte Druckmittel über eine Drossel­ stelle, ein Schaltventil und ein Rückschlagventil zum zweiten Verbraucheranschluß sowie zum Druckspeicher geführt, so daß dieser aufgeladen wird.

In der DE-OS 29 27 895 wurde ein gleichartiges Speicherlade­ ventil vorgeschlagen, bei dem die Betätigung aber nicht vom Bremskraftverstärker, sondern vom Hauptbremszylinder aus er­ folgt.

Diese Speicherladeventile arbeiten zwar befriedigend, sie sind aber relativ kompliziert aufgebaut. Die Ursache liegt u. a. darin, daß bei diesen Ventilen der Steuerdruck dazu benutzt wird, ein Ventil zu steuern, das wiederum einen Speicher- oder Umlaufdruck auf die Rückseite des Kolbens führt. Da die be­ kannte Anordnung in erster Linie zur Unterstützung der Servo­ lenkung verwendet wird, ist hierfür eine verhältnismäßig starke Pumpe erforderlich. Gegenüber der Servolenkung wird für die Bremskraftverstärkung nur eine um ein Vielfaches geringere Fördermenge benötigt. Bei den bekannten Ventilen muß aber nicht nur die kleine Fördermenge für die Bremskraftverstär­ kung, sondern die gesamte Fördermenge der Pumpe auf den hohen Druck gebracht werden, der dem Speicherdruck entspricht. Dies erfordert eine sehr hohe Arbeitsleistung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Druckregelventil zu schaffen, bei dessen Einsatz Energie ein­ gespart werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentan­ spruch 1 gekennzeichnete Druckregelventil gelöst.

Gemäß der Erfindung wird ein Druckregelventil geschaffen, bei dessen Einsatz die Pumpe den Druck nicht immer auf einen Maximalwert von bspw. 100 bar bringen muß, sondern nur auf den Druck, der momentan für die Bremsung notwendig ist. Der Druck­ speicher wird dadurch immer nur mit dem Druck beaufschlagt, der durch die Bremsung aufgebracht und benötigt wird, wobei das Druckbegrenzungsventil für eine Höchstdruckbegrenzung sorgt und ein Überladen des Druckspeichers verhindert. Durch Auslegung des Druckspeichers kann erreicht werden, daß eine größere Bremsreserve zur Verfügung steht, als dies bei einem Vakuum-Bremskraftverstärker der Fall ist. Dies kann bspw. beim Abschleppen von Vorteil sein, damit noch eine größere Anzahl verstärkter Bremsungen aus dem Druckspeicher möglich ist. Damit wird gewährleistet, daß trotz eines geringen Druck­ niveaus im Druckspeicher stets eine ausreichende Sicherheit vorhanden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Kolbenschieber ein Durchgang von dem mit dem Steuerdruckan­ schluß verbundenen Druckraum zu einem vom Kolbenschieber ge­ bildeten Ringraum vorgesehen, wobei in den Ringraum in der Regellage der Verbraucheranschluß mündet und im Durchgang das Druckbegrenzungsventil angordnet ist.

Zweckmäßigerweise weist der Kolbenschieber an seinem federbe­ lasteten Ende eine Ausnehmung auf, in der das eine Ende einer Druckfeder angeordnet ist. Mit dieser Ausgestaltung wird eine platzsparende Anordnung der Druckfeder ermöglicht.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß an den Verbraucheranschluß eine Niveauregelung angeschlossen ist, wobei gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens in der zum drucklosen Behälter führenden Leitung ein 2/2-Wege-Magnet­ ventil angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Druckregelventil-Anordnung mit einem hydrau­ lischen Bremskraftverstärker und

Fig. 2 eine Druckregelventil-Anordnung gemäß Fig. 1, an die zusätzlich eine Niveauregelung angeschlossen ist.

Die Fig. 1 zeigt eine Druckregelventil-Anordnung für einen Druckspeicher 1, wobei das Druckregelventil 2 von einem hydrau­ lischen Bremskraftverstärker 3 gesteuert wird.

Das Druckregelventil 2 weist ein Ventilgehäuse 4 auf, in dem ein Kolbenschieber 5 angeordnet ist, der den Innenraum des Ventilgehäuses 4 in zwei Druckräume 6 und 7 unterteilt. Zwi­ schen den Druckräumen 6 und 7 bildet der Kolbenschieber 5 einen Ringraum 8, von dem ein Durchgang zum Druckraum 7 vor­ gesehen ist, der von einem Druckbegrenzungsventil 9 verschlos­ sen ist. Das Druckbegrenzungsventil 9 ist in einer Ausnehmung 10 im Kolbenschieber 5 angeordnet und weist ein kugelförmiges Ventilglied 11 auf, das von einem Druckelement 12 mittels einer Druckfeder 13 gegen die Mündung einer axial verlaufen­ den, durchgehenden Öffnung 14 gedrückt wird, die von der Aus­ nehmung 10 in den Druckraum 7 führt. Eine weitere durchgehende Öffnung 15 ist in der Seitenwand des Kolbenschiebers 5 vorge­ sehen und verbindet die Ausnehmung 10 mit dem Ringraum 8.

Das dem Druckraum 7 zugewandte Ende des Kolbenschiebers 5 weist eine weitere Ausnehmung 16 auf, die zum Druckraum 7 hin offen ist und in der das eine Ende einer Druckfeder 17 ange­ ordnet ist, deren anderes Ende sich an der Stirnseite des Ventilgehäuses 4 abstützt. Die Feder 17 sorgt für einen mini­ malen Umlaufdruck auf der Eingangsseite des Druckregelventils.

In den Druckraum 6 mündet ein Versorgungsdruckanschluß 18, der über eine Leitung 19 mit einer Pumpe 20 verbunden ist. Von der Leitung 19 zweigt eine Leitung 21 ab, die über ein Rückschlag­ ventil 22 zum Druckspeicher 1 führt. Zwischen dem Rückschlag­ ventil 22 und dem Druckspeicher 1 zweigt von der Leitung 21 eine weitere Leitung 23 ab, die zu einem Anschluß 24 des hydraulischen Bremskraftverstärkers 3 führt. Der Anschluß 24 mündet in eine Einlaßkammer 25, die bei nicht betätigter Bremse verschlossen ist. Bei Bremsbetätigung wird die Einlaß­ kammer 25 über einen mit einer Durchflußbohrung 27 versehenen Schieber 28 mit der Kolbenkammer 26 verbunden und ein brems­ kraftverstärkend wirkender Kolben 29 wird druckbeaufschlagt. Bei abgesperrter Durchflußbohrung 27 ist die Kolbenkammer 26 mit einem drucklosen Rücklauf 30 verbunden. In die Kolben­ kammer 26 mündet ein Anschluß 31, an den eine Leitung 32 an­ geschlossen ist, die zu einem Steuerdruckanschluß 33 führt, der in den Druckraum 7 des Druckregelventils 2 mündet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des Regelventils beschrieben:

Ohne Betätigung des Bremskraftverstärkers 3 ruht der Umlauf­ druck der Pumpe 20 von ungefähr 3 bar auf der den Druckraum 6 auf einer Seite begrenzenden Kolbenfläche 5 a des Kolbenschiebers 5 und schiebt den Kolbenschieber 5 gegen die Kraft der Druck­ feder 17 in Endlage. Dadurch gibt der Kolbenschieber 5 einen Verbraucheranschluß 34 frei, der seitlich im Ventilgehäuse 4 vorgesehen ist und an dem eine Leitung 35 angeschlossen ist, die zu einem drucklosen Behälter 36 führt. In der Endlage des Kol­ benschiebers 5 fördert daher die Pumpe 20 über die Leitung 19, den Versorgungsdruckanschluß 18 in den Druckraum 6 und von dort über den Verbraucheranschluß 34 und die Leitung 35 in den druck­ losen Behälter 36.

Bei Betätigung der Bremse wird im hydraulischen Bremskraftver­ stärker 3 der Durchgang von der Einlaßkammer 25 zur Kolben­ kammer 26 freigegeben, so daß der Speicherdruck vom Druckspeicher 1 oder bei Anordnungen ohne Druckspeicher der Druck der Pumpe 20 über die Leitung 23, die Einlaßkammer 25, die Kolbenkammer 26 und die Leitung 32 in den Druckraum des Druckregelventils 2 gelangt. Der Druck im Druckraum 7 schiebt in Verbindung mit der Druckfeder 17 den Kolbenschieber 5 nach links. Dadurch wird im Druckraum 6 ein Druck aufgebaut, da durch die Verschiebung des Kolbenschiebers 5 der Anschluß 34 zum drucklosen Behälter 36 wieder abgesperrt worden ist. Die durch den im Druckraum 6 herrschenden Druck erzeugte Kraft ist um die Kraft der Feder 17 größer als die durch den Druck im Druckraum 7 hervorgerufene Kraft. Der Pumpendruck wird entsprechend dem in der Kolben­ kammer 26 des Bremskraftverstärkers 3 eingesteuerten Drucks an­ gehoben (erhöht um die durch die Feder 17 verursachte Drucker­ höhung) und der Druckspeicher 1 wird somit entsprechend dem eingesteuerten Druck geladen. Die maximale Druckhöhe wird durch das Druckbegrenzungsventil 9 begrenzt, das bei einem bestimmten Druck geöffnet und den Durchfluß vom Druckraum 7 in den druck­ losen Behälter 36 freigibt.

Die in Fig. 2 dargestellte Regelventil-Anordnung entspricht im wesentlichen der der Fig. 1. Im Gegensatz zu dieser zweigt je­ doch von der Leitung 35 zum drucklosen Behälter 36 eine Zweig­ leitung 37 ab, die über ein Rückschlagventil 38 zu einer Niveau­ regelung 39 führt. Zwischen die Leitung 37 und den Behälter 36 ist in die Leitung 35 ein 2/2-Wege-Magnetventil 40 geschaltet.

In der dargestellten Schaltstellung des Magnetventils 40 fördert die Pumpe 20 bei freiem Verbraucheranschluß 34, d. h. in der Endlage des Kolbenschiebers 5, in den drucklosen Behälter 36. Durch Umschalten des Magnetventils 40 wird die Leitung zum Be­ hälter 36 geschlossen und das Druckmittel wird über die Leitung 37 und das Rückschlagventil 38 zur Niveauregelung gefördert. Bei einem Bremsvorgang kommt der Kolbenschieber 5 in die darge­ stellte Lage, in der der Anschluß 34 zur Leitung 35 geschlossen ist. Somit ist gewährleistet, daß die Bremse stets vorrangig vor der Niveauregelung mit Druckmedium versorgt wird.

Claims (5)

1. Druckregelventil zur Regelung des Drucks einer an einen hydraulischen Kraftverstärker angeschlossenen Druckmittelpumpe mit einem Regelventilgehäuse, das einen an die Druckmittel­ pumpe anschließbaren Versorgungsdruckanschluß, einen an einen Verbraucher bzw. einen drucklosen Behälter anschließbaren Verbraucheranschluß, einen an eine in ihrer Druckbeaufschla­ gung steuerbare Kolbenkammer des Kraftverstärkers anschließ­ baren Steuerdruckanschluß und einen das Regelventilgehäuse in einen ersten Druckraum, in den der Versorgungsdruckanschluß mündet, und in einen zweiten Druckraum unterteilenden Kolben­ schieber, der vom Druck im ersten Druckraum gegen die Kraft einer Feder in eine Endlage bewegbar ist, in der er eine Ver­ bindung vom Versorgungsdruckanschluß zum Verbraucheranschluß freigibt, wobei insbesondere parallel zum Kraftverstärker ein Druckspeicher an die Druckmittelpumpe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruckanschluß (33) in den zweiten Druckraum (7) mündet und daß die maximale Druck­ höhe im zweiten Druckraum (7) durch ein Druckbegrenzungsventil (9) begrenzt ist, das einen Durchfluß in den drucklosen Be­ hälter (36) freigibt.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenschieber (5) ein Durchgang (14) von dem mit dem Steuerdruckanschluß (33) verbundenen Druckraum (7) zu einem vom Kolbenschieber (5) gebildeten Ringraum (8) vorgesehen ist, wobei in den Ringraum (8) in der Regellage der Verbraucheran­ schluß (34) mündet, und daß im Durchgang (14) das Druckbe­ grenzungsventil (9) angeordnet ist.

3. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (5) an seinem federbelasteten Ende eine Ausnehmung (16) aufweist, in der das eine Ende einer Druckfeder (17) angeordnet ist.

4. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbraucheranschluß (34) eine Niveauregelung (39) angeschlossen ist.

5. Druckregelventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum drucklosen Behälter (36) führenden Leitung (35) ein 2/2-Wege-Magnetventil (40) angeordnet ist.