DE3240541A1

DE3240541A1 - Verzoegerungsabhaengige bremsdrucksteuervorrichtung fuer eine hydraulische fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE3240541A1
Application number: DE19823240541
Authority: DE
Inventors: Volker 8000 München Berisch; Alfred 48063 Rochester Mich. Birkenbach
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1982-11-03
Filing date: 1982-11-03
Publication date: 1984-05-03
Also published as: JPS59171746A

Description

Verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung für eine
hydraulische Fahrzeugbremsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der ein federbelasteter Stufenkolben mit seiner kleinen Wirkfläche einem mit einem Bremsdruckgeber verbundenen Eingangsraum und mit seiner größeren Wirkfläche einem mit mindestens einem Radbremszylinder verbundenen Ausgangsraum zugewandt ist, bei dem Eingangs- und Ausgangsraum durch einen Kanal mit einem Ventil verbunden sind, das durch ein verzögerungsabhängig bewegbares Verschlußstück, insbesondere eine Kugel, im Eingangsraum und einen Ventilsitz am ihm zugewandten Ende des Stufenkolbens gebildet ist, und bei der das einganysseitige Ende des Stufenkolbens von einem federbelasteten Ringkolben mit einer vom Eingangsdruck beaufschlagten Ringfläche umfaßt ist.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-AS 22 13 496) sind der Anschlag für das Verschlußstück und die Hülse gehäusefest angeordnet. Wenn der Eingangsdruck allmählich erhöht wird, bewegt sich der stuPtnkolben wegen der unterschiedlichen Wirkflächen gegen die Kraft seiner Feder zum Eingangsraum hin. Bei einem vorgegebenen Umschaltdruck ist der Mindestabstand durchlaufen; nunmehr kann in Abhängigkeit von der verzögerungsabhängigen Bewegung des Verschlußstücks das Ventil schließen. Bei geschlossenem Ventil hat der zugehörige zweite Ast der Kennlinie der Vorrichtung eine gerin- gere Neigung als der bei offenem Ventil durchlaufene erste Ast. Auf der dem Anschlag abgewandten Seite des Verschlußstückes ist ein gehäusefestes Widerlager vorgesehen. Dessen Abstand vom Anschlag beträgt etwa die doppelte axiale Länge des Verschlußstücks.
Bei dieser Konstruktion sind der Umschaltdruck einerseits und die Neigung der Äste der Druckkennlinie andererseits voneinander abhängig. Dies beeinträchtigt die optimale Auslegung der Bremsdrucksteuervorrichtung. Wenn das Verschlußstück infolge einer Fehlfunktion am Widerlager verbleibt, wirkt das Ventil überhaupt nicht, so daß die Vorrichtung insgesamt versagt und beim Betrieb von Hinterradbremsen die Blockiergefahr erheblich erhöht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der es möglich ist, eine Umschaltdruckerhöhung in größerem Maße zu erreichen und dabei die Neigungen der Äste der Druckkennlinie unabhängig voneinander auszulegen, wobei nach Erreichen des Umschaltdruckes die Neigungen der Äste der Druckkennlinie geregelt ansteigen sollen. Die Bremsdrucksteuervorrichtung soll insbesondere dort einsetzbar sein, wo bisher lastabhängige Regler erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Kanal aufweisende Stufenkolben in der Längsbohrung eines Ringkolbens geyen die Kraft einer Feder längsverschiebbar gehalten und geführt ist und der zwei Wirkflachen aufweisende Ringkolben seinerseits in einer Stufenbohrung des Gehäuses zwischen Eingangs raum und Ausgangsraum gegen die Kraft einer weiteren Feder zwischen Anschlägen bewegbar ist, wobei der Ringkolben mit seiner dem Eingangsraum zugekehrten Stirnfläche mit Kugelsitz bei Druckbeaufschlagung auf den Eingangsraum zu verschiebbar ist, bis der Ventilsitz des Stufenkolbens für das Verschlußstück unerreichbar ist.
Vorzugsweise ist der- Ringkolben gegen die Kraft der Feder in Richtung auf den Eingangsraum zu verschiebbar, wobei die Verschiebung des Stufenkolbens in Richtung auf das Verschlußstück (Kugel) zu, durch einen gehäusefesten Anschlag begrenzt ist, wobei bei Anlage des Stufenkolbens und des Ringkolbens an ihren druckmittelauslaßseitigen gehäusefesten Anschlägen die druckmitteleinlaßseitigen Stirnflächen des Ringkolbens und des Stufenkolbens einen Abstand zueinander aufweisen.
Mit Vorteil weist der Ringkolben in seiner Ausgangsstellung bei drucklosem System zwischen dem Kugelsitz an seiner ringförmigen Stirnfläche einerseits, und der Berührunyslinie, die der Ringkolben mit der Kugeloberfläche bildet, andererseits, einen Abstand auf, der kleiner ist als der Abstand, der sich zwischen dem Ventilsitz des Stufenkolbens und der Stirnfläche des Ringkolbens einstellt, wobei der Weg, um den der Stufenkolben gegenüber dem gehäusefesten Anschlag in Richtung auf die Kugel zu verschiebbar ist, kleiner ist als der Abstand zwischen dem Ventilsitz und der Stirnfläche.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anhängenden Zeichnung, die in Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Bremsdrucksteuervorrichtung und in Fig. 2 die graphische Darstellung einer charakteristischen Steuerkurve zeigt, schematisch näher dargestellt.
Die verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, dessen Innenraum durch einen Druckmitteleinlaß 2 mit einem Druckgeber, insbesondere einem Hauptzylinder einer Bremskraftanlage, verbunden ist.
Am Druckmitteleinlaß 2 wird der Eingangsdruck Pe zugeführt.
Am gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 1 ist ein Druckmittelauslaß 3 vorgesehen, der mit einem Bremskreis verbunden ist, beispielsweise den Radzylindern an der Hinterachse eines Kraftfahrzeuges; an ihm wird der Ausgangsdruck Pa abgeführt.
Der Druckmitteleinlaß 2 steht mit einem Eingangsraum 4 in Verbindung, der über einen Druckmitteldurchlaß 19 und einem in einem Stufenkolben 6 verlaufenden Kanal 8 mit einem Ausgangsraum 22 verbunden ist, von dem der Druckmittelauslaß 3 abgeht. Der Druckmitteldurchlaß bei 19 wird durch ein im Eingangsraum 4 angeordnetes Verschlußstück in der Form einer Kugel 7 und einen Ventilsitz 20 am eingangsseitigen Ende des Stufenkolbens 6 bzw. dem Kugelsitz 42 mit Abschrägung 41 an der Stirnfläche 29 des Kolbens 5 kontrolliert.
Der Stufenkolben 6 ist mit seinem Abschnitt größerer Wirkfläche A 3 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 23 in einem Ringkolben 5 geführt. Sein Abschnitt kleinerer Wirkfläche A 4 ist unter.Zwischenschaltung einer Dichtung 24 in einer Längsbohrung 25 des Ringkolbens 5 geführt, der seinerseits unter Zwischenschaltung von Dichtungen 26, 27 in einer stufenförmigen Gehäusebohrung 36, 37 mit der Wirkfläche A 1 geführt ist.
Eine Feder 12 drückt den Ringkolben 5 in der Ruhelage gegen den Anschlag 15 des Gehäuses 1. Die Feder 12 befindet sich in einem Ringraum 31, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Der Ringkolben 5 weist am eingangsseitigen Ende den Kugelsitz 42 mit Abschrägung 41 auf, gegen welche in der Bremsstellung die Kugel 7 läuft.
Mit A 4 ist der freie Querschnitt der Längsbohrung 25 des Ringkolbens 5 bezeichnet. In der Bremsausgangsstellung befindet sich die Kugel 7 in einem Mindestabstand S1 von der Stirnfläche 29 des Ringkolbens 5. Der Ringkolben 5 kann bis zur Anlage an einer Gehäusestufe 18 einen Verschiebeweg S4 zurücklegen, der kleiner ist als der Weg S1 zwischen Kugeloberfläche und Ventilsitz 42.
Der Stufenkolben 6 weist zur Festlegung seiner Endlage einen Kragen 30 auf, welcher zwischen dem Anschlag 15 und der Stirnfläche 13 der Stufenbohrung 36 bewegbar ist. Der so definierte Verschiebeweg S3 des Stufenkolbens 6 muß kleiner sein als S2, damit in der Extremstellung der Druckmitteldurchgang 19 am Ventilsitz 20 versperrt werden kann.
Eine solche Bremsdrucksteuervorrichtung wird derart in ein Kraftfahrzeug eingebaut, daß das Eingangsende tiefer liegt als das Ausgangsende. In der Regel wird der Bremskreis für die Hinterräder über die Steuervorrichtung geführt, während die Bremskreise für die Vorderräder direkt mit dem Druck des Hauptzylinders beschickt werden. Eine solche Vorrichtung arbeitet automatisch in Abhängigkeit von der Belastung des Fahrzeuges, weil bei stärkerer Beladung eine entsprechende Verzögerung erst bei höherem Bremsdruck auftritt und dadurch der Umschaltdruck automatisch angehoben wird.
Die Funktionsweise wird nachstehend näher erläutert: Wenn der Eingangsdruck Pe bei beladenem Fahrzeug kontinuierlich ansteigt, folgt zunächst der Ausgangsdruck Pa. Das Ventil kann nicht schließen, weil die Kugel 7 im Abstand vom Kugelsitz 42 gehalten wird. Bei höherem Druck wirkt aber auf die dem Eingangsraum 4 abgewandte Fläche (A1-A3) des Ringkolbens 5 eine solche Kraft, daß unter Zusammendrückung der Feder 12 sich der Ringkolben 5 um einen solchen Teil des Weges S1 nach rechts bewegt hat, daß die Kugel 7 mit dem Kugelsitz 42 an der Stirnfläche 29 in Berührung treten kann und ein Regelvorgang nicht stattfindet, da der Ventilsitz 20 für die Kugel 7 unerreichbar bleibt. Ob und wann dies der Fall ist, hängt von der Belastung und der augenblicklichen Verzögerung des Fahrzeuges ab. Bei einem leeren Fahrzeug kann dagegen der Druckmitteldurchlaß 19 sofort beim Umschaltdruck schließen, da die Kugel 7 den Ventilsitz 20 erreicht bevor der Ringkolben 5 sich in Richtung auf die Gehäusestufe 18 zu in Bewegung setzt bzw. diese erreicht.
Eine wichtige Voraussetzung für die richtige Funktion der in der Zeichnung näher dargestellten Ausführungsform der Bremsdrucksteuervorrichtung ist die Bemessung des Bewegungsspiels S1 des Ringkolbens 5 gegenüber der Kugel 7, des Bewegungsspiels zwischen dem Stufenkolben 6 und dem Ringkolben 5 und der Außenfläche der Kugel 7. Die Bedingungen sollten sein: S1 4 S2 S3 < 52 S3 > S2-S1

Claims

V. Derisch - 23 A. Birkenbach - 11 patentansprüche 1. Verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der ein federbelasteter Stufenkolben (6) mit seiner kleinen Wirkfläche (A4) einem mit einem Bremsdruckgeber verbundenen Eingangsraum (4) und mit seiner größeren Wirkfläche (A3) einem mit mindestens einem Radbremszylinder verbundenen Ausgangsraum (22) zugewandt ist, bei dem Eingangs- und Ausgangsraum (4, 22) durch einen Kanal (8) mit einem Ventil verbunden sind, das durch ein verzögerungsabhängig bewegbares Verschlußstück, insbesondere eine Kugel (7), im Eingangsraum (4) und einen Ventilsitz (20) am ihm zugewandten Ende des Stufenkolbens (6) gebildet ist, und bei der das eingangsseitige Ende des Stufenkolbens (6) von einem federbelasteten Ringkolben (5) mit einer vom Eingangsdruck beaufschlagten Ringfläche umfaßt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der den Kanal (8) aufweisende Stufenkolben (6) in der Längsbohrung (25, 35) eines Ringkolbens (5) gegen die I<raft einer Feder (14) längsverschiebbar gehalten und geführt ist und der zwei Wirkflächen (Al bzw. A2) aufweisende Ring- kolben (5) seinerseits in einer Stufenbohrung (36, 37) des Gehäuses (1) zwischen Eingangsraum (4) und Ausgangsraum (22) gegen die Kraft der Feder (12) zwischen Anschlägen (15 und 18) bewegbar ist, wobei der Ringkolben (5) mit seiner dem Eingangsraum (4) zugekehrten Stirnfläche (29) mit Kugelsitz (42) bei Druckbeaufschlagung auf den Eingangsraum (4) zu verschiebbar ist, bis der Ventilsitz (20) des Stufenkolbens (6) für das Verschlußstück (Kugel 7) unerreichbar ist.
2. Verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Ringkolben (5) gegen die Kraft der Feder (12) in Richtung auf den Eingangsraum (4) zu verschiebbar ist, wobei die Verschiebung des Stufenkolbens (6) in Richtung auf das Verschlußstück (Kugel'7) zu, durch einen gehäusefesten Anschlag (18) begrenzt ist, wobei bei Anlage des Stufenkolbens (6) und des Ringkolbens (5) an ihren druckmittelauslaßseitigen gehäusefesten Anschlägen (13, 15) die druckmitteleinlaßseitigen Stirnflächen (29, 34) des Ringkolbens (5) und des Stufenkolbens (6) einen Abstand (S2) zueinander aufweisen.
3. Verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ringkolben (5) in seiner Ausgangsstellung bei drucklosem System zwischen dem Kugelsitz (42) an seiner ringförmigen Stirnfläche (29) einerseits und der Berührungslinie, die der Ringkolben (5) mit der Kugeloberfläche bildet6 andererseits, einen Abstand (S1) aufweist, der kleiner ist als der Abstand (S2), der sich zwischen dem Ventilsitz (20) des Stufenkolbens (6) und der Stirnfläche (29) des Ringkolbens (5) einstellt, wobei der Weg (S3), um den der Stufenkolben (6) gegenüber dem gehäusefesten Anschlag (-15) in Richtung auf die Kugel (7) zu verschiebbar ist, kleiner ist als der Abstand (S2) zwischen dem Ventilsitz (20) und der Stirnfläche (29).