DE3138934C2

DE3138934C2 - Bremsdruckregler für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3138934C2
Application number: DE19813138934
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. 6234 Hattersheim Berisch; Karl Ing.(grad.) 6331 Schöffengrund Keiner; Peter Ing.(grad.) 7015 Korntal-Münchingen Riedel
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1985-02-07
Also published as: DE3138934A1

Abstract

Bei einem Bremsdrucksteuerventil (10) für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage sind ein zwischen einem Hauptbremszylinder und mindestens einem Radbremszylinder angeordneter, von einer Steuerkraft beaufschlagter Diffe rentialkolben (40) sowie ein mit der Steuerkraft in Wechselwirkung stehender Spannkolben (70) vorgesehen, der eine mit dem Hauptbremszylinder verbindbare Druckmittelkammer (78) begrenzt, welche durch ein in Abhängigkeit von einer bestimmten Fahrzeugverzögerung betätigtes Ventil (32, 34) verschließbar ist. Als Steuerkraft ist ein elastisches Mittel (76) mit progressiver Kraft/Weg-Kennung vorgesehen. Dadurch läßt sich mit Hilfe einfacher Mittel die tatsächliche Bremsdruckverteilung eines beladenen wie eines unbeladenen Fahrzeugs der Idealkennlinie des jeweiligen Beladungszustands annähern.

Description

Die Erfindung betrifft einen verzögerungsabhängigen Bremsdruckregler für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, der einen zwischen einem Hauptbremszylinder und mindestens einem Radbremszylinder angeordneten und von einer Steuerkraft beaufschlagten Stufenkolben eines Druckregelventils sowie einen mit der Steuerkraft in Wechselwirkung stehenden Spannkolben umfaßt, wobei der Spannkolben eine mit dem Hauptbremszylinder verbindbare Druckmittelkammer begrenzt, welche durch ein in Abhängigkeit von einer bestimmten Fahrzeugverzögerung betätigtes Ventil verschließbar ist.

Aus der GB-PS 11 83 199 ist ein Bremsdrucksteuerventil bekannt, das zwischen einen Hauptzylinder und die Radzylinder der Hinterradbremse geschaltet ist. Das Bremsdrucksteuerventil umfaßt im wesentlichen einen in einer abgestuften Bohrung angeordneten Stufenkolben, an dessen kleinerer Kolbenstufe ein Spannkolben anliegt, und eine den Spannkolben in Öffnungsrichtung eines Druckminderventils beaufschlagende Steuerfeder. Zwischen Stufenkolben und Spannkolben ist eine Druckmiticlkammer gebildet die mit dem Hauptzylinder der Bremsanlage durch ein in Abhängigkeit von einer bestimmten Fahrzeugverzögerung steuerbares Ventil verbunden oder getrennt wird. Solange das verzögerungsabhängig gesteuerte Ventil geöffnet ist und Druckmittel in die dem Ventil nachgeschaltete Druckmittelkammer fließen kann, wird der Stufenkolben in seiner Ruhestellung und somit das Druckminderventil in Offcnstcllung gehalten. Die Stcuerfcder wird mit steigendem Druck durch Verschieben des Spannkolbens vorgespannt. Erst wenn bei einer bestimmten Fahrzeugverzögerung die Kugel aufgrund ihrer Massenträgheit das Ventil schließt, können sich der Stufenkolben und der Spannkolben gemeinsam gegen die Steuerfeder verschieben und das von dem Stufenkolben und einem Ventilsitz gebildete Ventil schließen. Bei weiterer Drucksteigerung im Hauptzylinder erfolgt dann ein geminderter Druckanstieg in den Radbremszylindern der Hinterachse.

Ein solches Bremsdrucksteuerventil bewirkt, daß die Druckminderung nicht einsetzt, bevor das Fahrzeug eine vorbestimmte Verzögerung erreicht hat. Zwar wird je nach Beladungszustand des Fahrzeugs ein unterschiedlicher Druck notwendig sein, um die entsprechende Fahrzeugverzögerung zu erreichen, doch damit wird lediglich der Schlicßdruck des verzögerungsabhängigen Ventils verschoben. Die Veränderung des Umschalt-

M) druckes für das verzögerungsabhängige Ventil ist jedoch wesentlich geringer als der entsprechende Unterschied der idealen Brcmsdruckvericilungen bei den jeweiligen Beladungszusländcn des Fahrzeugs.

FJn verzögerungsabhängiger Bremskraftregler ist

b5 ferner aus DE-OS 23 50 551 bekannt, bei dem durch Anordnung zweier nacheinander in Abhängigkeit vom Schließdruck des Ventils wirksam werdender Federn eine in zwei Stufen wirksame unterschiedliche »Sprei-

/iing« des Druckes nach dein Schließen des Ventils bis zum Beginn der Druekmodulalion einlriti, um sowohl im unbcladenen als auch im bcladcncn Zustand eines Fahrzeuges eine Umschalldruckerhöhung des Ventils für ein gutes Regelvcrhalten eines Bremskraftrcglcrs einzurichten. Die bekannte Vorrichtung arbeitet nur in zwei Bclriebszuständen — unbcladen und vollbeladen — vergleichsweise zufriedenstellend. Im leilbeladcnen Zustand des Fahrzeugs findet keine optimale Anpassung an die ideale Regelkcnnlinie statt. Nachteilig ist ferner der komplizierte, vergleichsweise inkompakte Aufbau.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verzögerungsabhängigen Einkreis-Bremsdruckreglers der eingangs erwähnton Art, der besonders einfach und kompakt aufgebaut ist und bei dem eine sehr gute Anpassung an vorgegebene Abbremsungsbänder in jedem Beiadungszustand des Fährzeugs erreicht wird.

Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch, daß das zur Darstellung der Steuerkraft verwendete und den Spannkolben vorspannende elastische Mittel stetig progressive Kraft/Weg-Kennung aufweist, so daß das Druckregelventil bei einem Druck schließt, der um einen mit der jeweiligen Federrate des elastischen Mittels progressiv steigenden Wert über dem beim Erreichen der notwendigen Verzögerung zum Schließen des verzögerungsabhängigen Ventils gegebenen Druckwert liegt.

Die stetig progressive Kraft/Weg-Kennung wird entsprechend dem vorzugebenden Regelverhalten des Bremsdruckreglers gewählt. Die Progrcssivität der (eivizigen) Feder bewirkt, daß mit Hilfe einfacher Mittel im beladenen Zustand eines mit dem erfindungsgemäßen Einkreis-Bremsdruckregler ausgerüsteten Fahrzeugs eine Umschaltdruckerhöhung des Druckregelventils stattfindet, um die tatsächliche Regelcharakterislik dem Idealverlauf gut anzupassen. Auch können mehrere elastische Mittel mit progressiver Kraft/Wcg-Kennung vorgesehen sein.

Als elastisches Mittel mit baulischcn Vorteilen kann zweckmäßigerweise ein Gummiwerkstoff oder Kunststoff mit entsprechender Federralc Verwendung finden.

Vorzugsweise ist als elastisches Mittel mindestens eine Stcuerfeder in Form einer Schraubenfeder vorgesehen.

Ferner ist es vorteilhaft, eine Schraubenfeder mit unterschiedlichem Windungsabsland zu verwenden, bei der in Abhängigkeit vom Federweg eine entsprechende Anzahl von Windungen abschaltbar sind.

Damit das Bremsdruckrcglcrvenlil nur einen geringen Bauraum benötigt und einfach zu fertigen ist, ist es von Vorteil, den Stufenkolben und den Spannkolben koaxial hintereinander anzuordnen und zwischen diesen beiden Kolben einen Hohlraum auszubilden, in dem das elastische Mittel angeordnet ist.

Sofern das verzögerungsabhängige Ventil in einer anderen Bohrung des Gehäuses angeordnet ist als der Stufenkolben und der Spannkolben, ist es zweckmäßig, daß zwischen den Kolben eine mit Bremsflüssigkeit gefüllte, dem verzögerungsabhängigen Ventil nachgeschaltete Druckmittelkammer vorhanden ist und das elastische Mittel auf der dem Stufenkolben abgcwandlen Seitedcs Spannkolbcns liegt.

Eine besonders raumsparende Anordnung besieht darin, daß das aus einer Kugel und einem Ventilsitz gebildete Ventil, der Spannkolben, die Sieucrfcdcr und der Stufenkolben in einer gemeinsamen abgestuften Bohrung angeordnet und innerhalb der Bohrung mehrere Druckniillclkammcrn gebildet sind

Eine besonders kostengünstige Anordnung geringen Gewichts besteht darin, als Gehäuse ein Rohr mit und stücken, welche Anschlüsse für die Druckmitlelleitun^r, gen zum Hauptzylinder und zu den Rudbixms/ylindcni aufwe'sen, sowie einem die Drucknihtelkammern begrenzenden Einsatzstück vorzusehen.

Für einen sehr einfachen Zusammenbau des Hrcms· dnjckreglcrs ist es von Vorteil, daß das Einsalzstück an einem Endstück anliegt und gegen dieses mittels einer an dem anderen Endstück angreifenden Hülse verspannt ist. Dadurch ist es möglich, daß die einzelnen Teile des Bremsdruckreglers lediglich aufeinanderfolgend in das Rohr geschoben und dann die Endstücke mit den Rohrenden fest verbunden werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispiclen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Bremsdruckreglers,

F i g. 2 Funktionskurven der idealen und der durch die Erfindung erzielten Bremsdruckverteilung, und

Fig.3 einen Schnitt durch einen anderen Bremsdruckregler.

Gemäß F i g. 1 ist ein Bremsdruckregler 10 vorgesehen, der ein Gehäuse 12 mit einer abgestuften ersten Bohrung 14,14' und einer senkrecht dazu angeordneten zweiten Bohrung 16 sowie einen die Bohrung 14 dichtend verschließenden Gewindestopfen 18 und einen die Bohrung 16 dichtend verschließenden Gewindestopfen 20 umfaßt. In dem Gewindestopfen 20 befindet sich ein Hauplzylindcranschluß 22, der mittels einer Bohrung 24 mit einer ersten Druckmittelkammer 26 in Verbindung steht. In der ersten Druckmittelkammer 26 ist ein Käfig 28 zwischen einer Gehäusekante 30 und der Stirnfläche des Gewindestopfens 20 eingespannt. In dem Käfig 28 ist eine Kugel 32 derart aufgenommen, daß sie in axialer Richtung der zweiten Bohrung 16 gegen einen Ventilsitz 34 bewegbar ist.

In dem den geringeren Durchmesser aufweisenden Teil 14' der abgestuften Bohrung 14 ist ein Stufenkolben 40 mit seiner kleineren Kolbcnstufe 42 geführt und mittels eines Dichtungsringes 50 abgedichtet. Der Stufenkolben 40 ragt mit radialem Abstand durch einen in dem erweiterten Teil der abgestuften Bohrung 14 angeordneten Ring 52, auf dessen anderer Seite sich eine größere Kolbenstufe 44 mit einem ringförmigen Vorsprung 48 befindet, der als Ventilschließglied dient.
Der Ring 52 besieht aus einem elastomeren Kunststoffmatcrial. dient als Ventilsitz und liegt dichtend an der Wand der Bohrung 14 an. Eine Schraubenfeder 54, die an einer durch die Abstufung der ersten Bohrung 14 gebildeten Schulter 56 abgestützt ist, belastet den Ring 52 gegen ein Distanzstück 58, das die größere Kolbenstufe 44 des Stufenkolbens 40 ringförmig umgibt und an einer Stirnseite des Gewindeslopfens 18 anliegt. Der Ring 52 begrenzt mit seiner der kleineren Kolbenstufe 42 zugewandten Seite eine zweite Druckmittelkammer 60 und mit seiner der größeren Kolbensiufe 44 zuge-

bo wandten Seite eine dritte Druckmittelkammer 62. die über Durchlässe 64 mit einem Radzylinderanschluß 66 in Verbindung steht.

Ein Druckmittelkanal 68 verbindet die erste Druckmittcl'iammer 26 mit der /weiten Druckmittelkammer

h^r) 60. Die kleinere Kolbenstufe 42 des Stufenkolbens 40 weis! einen Zapfen 46 auf, der sich in die abgestufte Bohrung 14' erstreckt. In der abgestuften Bohrung 14' ist ein Spnnnkolben 70 angeordnet und mittels eines

Dichtungsrings 72 abgedichtet. An der die abgestufte Bohrung J4' begrenzenden Stirnwand 74 des Gehäuses 12 ist eine Steuerfeder 76 abgestützt, die den Spannkolben 70 beaufschlagt und diesen gegen den Zapfen 46 des Stufenkolbens 40 belastet. Zwischen der kleineren Kolbenstufe 42 und dem Spannkolben 70 befindet sich in der Bohrung 14' eine vierte Druckmittelkammer 78.

Der Ventilsitz 34 hat eine zentrale öffnung 80, die im Bereich der vierten Druckmittelkammer 78 in die abgestufte Bohrung 14' mündet. In die vierte Druckmittelkammer 78 mündet außerdem eine Bohrung 82, die durch eine Entlüftungsschraube 84 verschlossen ist.

Das Gehäuse ist mit zwei Bohrungen 86 zur Befestigung an einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Fahrzeugchassis versehen.

Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Bremsdruckreglers 10 ist nachfolgend unter Bezugnahme auf das in Fig.2 dargestellte Druckdiagramm beschrieben. Im Druckdiagramm ist der Druck des Hinterachsbremskreises Pha (geregelter Druck) über dem Druck des Vorderachsbremskreises Pva (ungeregelter Druck) aufgetragen. In dem Diagramm ist mit I] die Idealdruckverteilung für ein unbeladenes Fahrzeug und mit h die Idealdruckverteilung für ein beladenes Fahrzeug angegeben.

Bei unbetätigter Bremse befinden sich alle Teile des Bremsdruckreglers in der gezeichneten Position. Wird das Bremspedal betätigt, wird im Hauptbremszylinder ein Druck aufgebaut, der sich zu den Radbremszylindern der Vorderachse und über den Hauptzylinderanschluß 22 und die Bohrung 24 in die erste Druckmittelkammer 26 fortpflanzt Da die zentrale öffnung 80 des Ventilsitzes 34 nicht verschlossen ist, gelangt der aufgebaute Druck in die vierte Druckmittelkammer 78 und beaufschlagt den Spannkolben 70 und die kleinere Kolbenstufe 42 des Stufenkolben 40. Durch den Druckmittelkanal 68 gelangt der aufgebaute Druck auch in die zweite Druckmittelkammer 60, durch das geöffnete Ventil (Ring 52, ringförmiger Vorsprung 48) in die dritte Druckmittelkammer 62 und von dort zu den Radbremsen der Hinterachse. Da die wirksamen druckbeaufschlagten Flächen des Stufenkolbens 40 in der zweiten bzw. dritten Druckmittelkammer 60, 62 und in der vierten Druckmittelkammer 78 gleich groß sind und das Druckniveau in diesen Kammern zunächst gleich ist, befindet sich der Stufenkolben 40 im Kräftegleichgewicht Der vom Druck in der vierten Druckmittelkamrner 78 beaufschlagte Spannkolben 70 bewegt sich bei Überwinden der Vorspannkraft der Steuerfeder 76 entgegen der Vorspannkraft und löst sich somit vom Zapfen 46 des Stufenkolbens 40. Der bisher beschriebene Druckaufbau entspricht im Diagramm der F i g. 2 der Geraden vom Punkt O ausgehend in Richtung auf P\.

Ist das Fahrzeug unbeladen, wird beispielsweise bei einem Druck P-, eine derartige Fahrzeugverzögerung erreicht daß die Kugel 32 an den Ventilsitz 34 bewegt und damit die zentrale öffnung 80 verschließt Ein weiterer Druckaufbau in der vierten Druckmittelkammer 78 über die zentrale öffnung 80 ist nicht möglich und das darin eingeschlossene Druckmittel wirkt wie ein starrer Körper, so daß auf den Stufenkolben 40 in Öffnungsrichtung des Ventils 48,52 eine Steuerkraft wirkt die der Kraft der wenig gespannten Steuerfeder 76 entspricht (Federrate Q). Da die Steuerfeder eine progressive Federcharakteristik besitzt (veränderliche Federraten; C2>C\\ ist bei frühzeitigem Schließen des Ventils 32,34 die Steuerkraft gering.

Bei weiterer Drucksteigerung im Hauptbremszylinder wird diese Drucksteigerung ebenfalls in der ersten, zweiten und dritten Druckmittelkammer 26, 60 und 62 und den Radbremszylindern der Hinterachse erfolgen. Von dem gesteigerten Druck wird der Stufenkolben 40 in Schließrichtung des Ventils 48, 52 belastet. Da sich der Spannkolben 70, der Stufenkolben 40 und das zwischen diesen eingeschlossene Druckmittel wie ein starrer Körper verhalten, werden, wenn der Druck auf den Stufenkolben 40 eine die Steuerkraft der Steuerfeder 76 überwindende Kraft erzeugt, der Stufenkolben 40 und der Spannkolben 70 gleichzeitig gegen die Steuerfeder 76 verschoben. Dadurch erfolgt ein Anlegen der größeren Kolbenstufe 44 mit ihrem ringförmigen Vorsprung 48 an den Ring 52, wodurch das Ventil 48,52 bei einem Druck p\' verschlossen wird.

Die Druckdifferenz Δρ\ zwischen den Punkten P] und P]' wird wie folgt bestimmt:

Ap\

Cl

wobei

Ci = (niedrige) Federrate der progressiven Steuer-

feder 76 (bezogen auf den Schließpunkt)

A = Durchmesser des Spannkolbens 70

s = Schließweg des Ventils 48,52.

Bei weiterer Drucksteigerung im Hauptzylinder erfolgt nunmehr in den Radbremszylindern der Hinterachse eine geminderte Drucksteigerung gemäß der Geraden a, wobei die Druckminderung durch das Verhältnis der wirksamen druckbeaufschlagten Flächen des Stufenkolbens 40 in der zweiten und dritten Druckmittelkammer 60 und 62 bestimmt wird.

Wird im Hauptzylinder der Druck soweit zurückgenommen, daß er unter den in den Radbremszylindern herrschenden Druck fällt, öffnet das Ventil 48,52, da der Ring 52 gegen die geringe Kraft der Schraubenfeder 54 verschoben wird. Folglich wird auch der Stufenkolben 40 in seine Endlage, in der er an dem Gewindestopfen 18 anliegt bewegt. Fällt der Druck im Hauptzylinder unter den in der vierten Druckmittelkammer 78 herrschenden Druck p] und ist außerdem die Fahrzeugverzögerung so gering geworden, daß die Massenträgheit der Kugel 32 nicht mehr zum Abdichten des Ventilsitzes 34 ausreicht, gibt die Kugel 32 die zentrale Öffnung 80 frei, so daß auch in der vierten Druckmittelkammer 78 der Druck abgebaut werden kann.

Gegenüber der bisher beschriebenen Bremsdruckverteilung des unbeladenen Fahrzeugs ergibt sich beim stärker beladenen Fahrzeug eine andere Bremsdruckverteilungskennlinie. Ist das Fahrzeug beladen, wird erst bei einem Druck pi, der wesentlich höher ist als der Druck pt, eine derartige Fahrzeugverzögerung erreicht, daß die Kugel 32 an den Ventilsitz 34 bewegt wird und damit die zentrale Öffnung 80 verschließt Ein weiterer Druckaufbau in der vierten Druckmittelkammer 78 ist nun nicht mehr möglich.

Da das Ventil 32, 34 erst bei dem höheren Druck P₂ geschlossen wird, ist die Steuerfeder 76 wegen ihrer progressiven Kraft/Weg-Kennung stärker gespannt (beispielsweise mit der Federrate C2>ci). Auf den Stufenkolben 40 wirkt nunmehr eine größere Kraft der Steuerfeder 76 in Öffnungsrichtung des Ventils 48, 52. Demnach muß bei weiterer Drucksteigerung im Hauptzylinder ein höherer Druck ρί aufgebracht werden, bis der Stufenkolben 40 und der Spannkolben 70 gegen die

Sleuerfedcr 76 verschoben werden und das Ventil 48,52 schließt.

Bei weiterer eingangsseitiger Drucksteigerung tritt ab dem Druck p/ in den Radbrcim/ylindcrn der Hinterachse die Druckminderung gegenüber dem Druck in den Vorderradbremsen ein (Gerade b). Für die Differenz Δρ-ί zwischen den Punkten Pt und /Y gilt:

Ap₂

wobei

C2 =

A = s =

(erhöhte) Federrate der progressiven Steuerfeder 76 (bezogen auf den Schließpunkt)
Durchmesser des Spannkolbens 70
Schließweg des Ventils 48,52.

Somit ist die tatsächliche Bremsdruckverteilung — wie dies aus F i g. 2 zu entnehmen ist — der Idealkennlinie für den jeweiligen Beladungszustand erfindungsgemäß angenähert.

In F i g. 3 ist ein Bremsdruckregler 90 dargestellt, bei dem das Gehäuse aus einem Rohr 92 besteht, dessen Enden jeweils durch das Endstück 94 und 96 dichtend verschlossen sind. In dem Rohr 92 befindet sich ein Einsatzstück 98, das aus Montagegründen aus drei Teilen besteht, funktionell jedoch als ein starres Teil anzusehen ist. Das Einsatzstück 98 liegt an dem Endstück 96 an und ist gegen dieses mittels einer an dem Endstück 94 angreifenden Hülse 100 verspannt.

In dem Endstück 94 befindet sich ein Hauptzylinderanschluß 102, der in eine innerhalb der Hülse 100 gebildete erste Druckmittelkammer 104 mündet. Letztere ist durch eine in der Hülse 100 befestigte Platte 106 geteilt. In der Platte 106 sind mehrere Öffnungen 108 nahe dem Außenumfang der Platte 106 angeordnet, die die beiden Teile der ersten Druckmittelkammer 104 miteinander verbinden. Die Anordnung der Öffnungen 108 ist so gewählt, daß eine in der ersten Druckmittelkammer 104 zwischen der Platte 106 und dem Einsatzstück 98 eingesetzte Kugel 110 möglichst frei von Druckmiitelströmungen gehalten oder auch gezielt beaufschlagt wird. Die Kugel 110 ist in axialer Richtung der Hülse 100 gegen einen stirnseitig an dem Einsatzstück 98 angeordneten Ventilsitz 112 bewegbar. Der Ventilsitz 112 hat eine zentrale Öffnung 114, die in eine vierte Druckmittelkammer 116 mündet. Letztere wird von einem Spannkolben 118 begrenzt, der durch einen Dichtungsring 120 abgedichtet ist.

Zwischen der Hülse 100 und dem Rohr 92 befindet sich ein Ringrauffi 122, der durch radiale öffnungen 124 mit der ersten Druckmittelkammer 104 verbunden ist. Von dem Ringraum 122 führt ein im Einsatzstück 98 angeordneter Druckmittelkanal 126 in eine zweite DruckmiUelkammer 128. In dem Einsatzstück 98 ist ein Stufenkolben 130 mit seiner kleineren Kolbenstufe 132 geführt und mit einem Dichtungsring 140 abgedichtet In dem Einsatzstück 98 ist eine Dichtmanschette 142 befestigt, die mit einer Dichtlippe 144 den Stufenkolben 130 umschließt wobei die Dichtmanschette 142 einen Ringraum 146 von der zweiten Druckmittelkammer 128 trennt

Das Einsatzstück 98 hat einen radialen Bund 148, der den Stufenkolben 130 mit Abstand umgibt und eine dritte Druckmittelkammer 150 begrenzt Der Stufenkolben 130 besitzt eine in der dritten Druckmittelkammer 150 befindliche Kolbenstufe 134, die kegelstumpfförmig ausgebildet ist und wobei die kegelige Fläche 136 an einen vom Bund 148 gebildeten Ventilsitz 152 anlegbar ist. In dem Stufenkolben 130 ist eine axiale Bohrung 154 angeordnet, die von der Stirnseite der größeren KoI-benstufe 134 bis zu einer Radialbohrung 156 reicht, wobei die Radialbohrung 156 in den Ringraum 146 mündet. In dem Endstück 96 ist ein Anschluß 158 für die Radbremszylinder vorgesehen. Der Stufenkolben 130 weist an seiner kleineren Kolbenstufe 132 ein Ende 138 auf,

ίο das — ebenso wie der Spannkolben 118 — in einen Hohlraum 160 ragt. Eine Steuerfeder 162 mit progressiver Federrate ist an dem Spannkolben 118 und dem Ende 138 des Stufenkolbens 130 abgestützt.
Über eine Bohrung 164 im Einsatzstück 98 und eine Öffnung 166 im Rohr 92 ist der Hohlraum 160 mit der Atmosphäre verbunden.

Die Wirkungsweise des in Fig.3 dargestellten Bremsdruckreglers 90 wird unter Bezugnahme auf das in Fig.2 gezeigte Diagramm nachstehend beschrieben.

Dabei ist wiederum zunächst die Bremskraftverteilung für ein unbeladenes Fahrzeug angegeben.

Bei Druckaufbau im Hauptzylinder gelangt dieser Druck in die erste Druckmittelkammer 104 und durch die zentrale Öffnung 114 in die vierte Druckmittelkammer 116. Ferner gelangt der Druck über radiale Öffnungen 124, Ringraum 122 und Druckmittelkanal 126 in die zweite Druckmittelkammer 128 sowie von dort durch das geöffnete Ventil 136, 152 in die dritte Druckmittelkammer 150 und über den Anschluß 158 zu den Radbremszylindern der Hinterachse. Da die wirksame druckbeaufschlagte Fläche des Spannkolbens 118 etwas größer ist als die des Stufenkolbens 130, wird die Steuerfeder 162, die durch gegensinniges Verschieben der beiden Kolben 118 und 130 gespannt wird, das Ventil 136, 152 in seiner Offenstellung halten, da bei gleichem Druck die am Spannkolben 118 wirksame Kraft größer ist als die am Stufenkolben 130 wirksame Kraft.

Der bisher beschriebene Druckaufbau entspricht im Druckdiagramm der vom Punkt O ausgehenden und in Richtung auf Punkt P\ verlaufenden Geraden. Der in den Radbremszylindern aufgebrachte Druck sorgt für die Abbremsung des Fahrzeugs.

Bei entsprechender Verzögerung des Fahrzeugs wird die Kugel 110 aufgrund ihrer Massenträgheit gegen den

Ventilsitz 112 bewegt und verschließt die zentrale Öffnung 114. Dieser Punkt ist beispielsweise bei einem Druck pt erreicht. Ein weiterer Druckaufbau in der vierten Druckmittelkammer 116 ist nun nicht mehr möglich. Da die Steuerfeder 162 eine progressive Federrate besitzt, ist bei frühzeitigem Verschließen des verzögerungsabhängigen Ventils 110, 112 die Steuerkraft gering.

Bei weiterer eingangsseitiger Drucksteigerung wird wegen der ständigen Druckmittelverbindung auch in der zweiten Druckmittelkammer 128 und wegen des geöffneten Ventils 136,152 in der dritten Druckmittelkammer 150 und schließlich in den Radbremszylindern der Hinterachse der Druck gesteigert Dieser gesteigerte Druck beaufschlagt den Stufenkolben 130 in Schließrichtung des Ventils 136, 152. Wenn der Druck eine Kraft erzeugt, die die Kraft der Steuerfeder 162 überwindet verschiebt sich der Stufenkolben 130 und verschließt durch Anlegen seiner kegeligen Fläche 136 an dem Ventilsitz 152 die Verbindung zwischen zweiter und dritter Druckmittelkammer 128 und 150. Der Druck, der erforderlich ist um das Ventil 136, 152 zu schließen, ist im Diagramm der Fi g. 2 mit p\ bezeichnet

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Bei weiterer eingangsseitiger Drucksteigerung erfolgt nunmehr in den Radbremszylindern der Hinterachse ein geminderter Druckanstieg gemäß der Geraden a, wobei die Druckminderung durch das Verhältnis der wirksamen druckbeaufschlagten Flächen des Stufenkolbens 130 entspricht. Für die Druckdifferenz Δρ\ gilt auch hierbei:

^Λ

Gegenüber der Bremskraftverteilung des unbeladenen Fahrzeugs wird beim beladenen Fahrzeug erst bei einem höheren Druck pi die Verzögerung erreicht, die notwendig ist, um die Kugel 110 gegen den Ventilsitz 112 zu bewegen. Aufgrund des höheren Druckes, bei dem das Ventil 110,! 12 schließt, ist auch die Steuerfeder 162 wegen ihrer progressiven Kraft/Weg-Kennung stärker vorgespannt. Auf den Stufenkolben 130 wirkt demnach auch eine größere Steuerkraft in öffnungsrichtung des Ventils 136, 152. Es muß eine wesentliche Drucksteigerung, nämlich bis zum Druck pj, in der dritten Druckmittelkammer 150 erfolgen, damit der Stufenkolben 130 soweit gegen die Steuerfeder 162 verschoben wird, daß sich das Ventil 136,152 schließt.

Ist dieser Druck erreicht, beginnt die bereits beschriebene Druckminderung gemäß der Geraden b. Die Druckdifferenz Jp₂ zwischen dem Schließpunkt des Ventils 110,112 und dem Schließpunkt des Ventils 136, 152 beträgt

Wird eingangsscitig der Druck soweit zurückgenommen, daß er unter den im Radbremszylinder der Hinterachse herrschenden Druck fällt, wird aufgrund des Druckgefälles vom Ringraum 146 zur zweiten Druckmittelkammer 128 die Dichtlippe 144 vom Stufenkolben 130 abgehoben und das Druckmittel entspannt. Als FoI-ge der Druckrücknahme in der dritten Druckmittelkam- $ mer 150 wird der Stufenkolben 130 von der Steuerfeder

[5 162 in seine Ausgangslage zurückgeführt. Wird die

|- Fahrzeugverzögerung so gering, daß die auf die Kugel

L| HO wirkende Kraft zum Schließen des Ventils 110,112

|; nicht mehr ausreicht, dann öffnet, sofern der Druck in

|l der ersten Druckmittelkammer 104 nicht größer ist als

|f derjenige in der vierten Druckmittelkammer 116, das

Ventil 110,112.

Die Entlüftung des Hohlraums 160 erfolgt über Bohrungen 164 und 166.

P Hierzu 2 Biatt zeichnungen

ff

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Claims

Patentansprüche:

1. Verzögerungsabhängiger Bremsdruckregler für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage, der einen zwischen einem Hauptbremszylinder und mindestens einem Radbremszylinder angeordneten und von einer Steuerkraft beaufschlagten Stufenkolben eines Druckregelventils sowie einen mit der Steuerkraft in Wechselwirkung stehenden Spannkolben umfaßt, wobei der Spannkolben eine mit dem Hauptbremszylinder verbindbare Druckmittelkammer begrenzt welche durch ein in Abhängigkeit von einer bestimmten Fahrzeugverzögerung betätigtes Ventil verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Darstellung der Steuerkraft verwendete und den Spannkolben (70; 118) vorspannende elastische Mittel (76; 162) stetig progressive Kraft/Weg-Kennung aufweist, so daß das Druckregelventil (48, 52 bzw. 136, 152) bei einem Druck schließt, der um einen mit der jeweiligen Federrate des elastischen Mittels (Steuerfeder 76; 162) progressiv steigenden Wert über dem beim Erreichen der notwendigen Verzögerung zum Schließen des verzögerungsabhängigen Ventils gegebenen Druckwert liegt.

2. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel aus Gummi oder Kunststoff besteht.

3. Bremsdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel aus mindestens einer Steuerfeder (76 bzw. 162), vorzugsweise einer Schraubenfeder, besteht.

4. Bremsdruckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerfeder (76 bzw. 162) eine Schraubenfeder mit unterschiedlichem Windungsabstand vorgesehen ist, bei der in Abhängigkeit vom Federweg eine entsprechende Anzahl von Windungen abschaltbar ist.

5. Bremsdruckregler nach einem der Ansprüche I —4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (130) und der Spannkolben (118) koaxial hintereinander angeordnet sind und zwischen diesen beiden Kolben ein Hohlraum (160) gebildet ist, in dem das elastische Mittel (Steuerfeder 162) angeordnet ist (F ig. 3).

6. Bremsdruckregler nach Ansprüchen 2—4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Stufenkolben (40) und der Spannkolben (70) koaxial hintereinander angeordnet sind und zwischen diesen Kolben eine mit Bremsflüssigkeit gefüllte Druckmittelkammer (78) vorhanden ist und das elastische Mittel (Steuerfeder (76) auf der dem Stufenkolben (40) abgewandten Seite des Spannkolbens (70) angeordnet ist (F i g. 1).

7. Bremsdruckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer Kugel (110) und einem Ventilsitz (112) gebildete Ventil, der Spannkolben (118), die Steuerfeder (162) und der Stufenkolben (130) in einer gemeinsamen, abgestuften Bohrung ungeordnet und innerhalb dieser Bohrung mehrere Druckmiltelkammern (104, 116, 128, 150) gebildet sind.

8. Bremsdruckregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Gehäuse ein Rohr (92) mit Endstücken (94 und 96), welche Anschlüsse (102 und 158) für die Druckmittclleitungen zum Hauptzylinder und zu den Radbremszvlindern aufweisen, sowie einem die Druckmittelkammern (104; 116; 128; 150) begrenzenden Einsatzstück (98) vorgesehen ist

9. Bremsdruckregler nach Anspruch 8, dadurch

gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (98) an einem Endstück (96) anliegt und gegen dieses mittels einer an dem anderen Endstück (94) angreifenden Hülse

(100) verspannt ist