DE3428870A1 - Hydraulic multi-circuit brake system - Google Patents
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Abstract
Description
Hydraulische MehrkreisbremsanlageHydraulic multi-circuit brake system
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Mehrkreisbremsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer drei unter Druck setzbare Verstärkerräume oder Arbeitskammern aufweisenden Bremsbetätigungsvorrichtung zur Betätigung von Radbremszylindern, bei der von der ersten Arbeitskammer ein erster Bremskreis zu Radbremszylindern der Hinterradachse abzweigt und bei der über zweite und dritte Bremskreise Radbremszylinder der Vorderradachse mit der zweiten und der dritten Arbeitskammer der Betätigungsvorrichtung verbunden sind, wobei die Radbremszylinder eines Vorderrades ausschließlich an einer der zweiten bzw.The invention relates to a hydraulic multi-circuit brake system, in particular for motor vehicles, with a three pressurizable booster rooms or working chambers having brake actuation device for actuating wheel brake cylinders from the first working chamber to a first brake circuit to wheel brake cylinders Rear wheel axle branches off and the wheel brake cylinder on the second and third brake circuits the front wheel axle with the second and the third working chamber of the actuating device are connected, the wheel brake cylinder of a front wheel exclusively on one the second or
dritten Arbeitskammern angeschlossen sind und wobei jedem Radbremszylinder der Hinterradachse ein vom Druck der zweiten bzw. dritten Arbeitskammer der Bremsbetätigungsvorrichtung gesteuertes Sicherheits- bzw. Regelventil vorgeschaltet ist, das bei Ausfall des zweiten und/oder dritten Bremskreises den Druck des dem an den ausgefallenen Bremskreis angeschlossenen Vorderrades diagonal gegenüberliegenden Radbremszylinders verringert oder abschaltet.third working chambers are connected and each wheel brake cylinder the rear wheel axle from the pressure of the second or third working chamber of the brake actuation device controlled safety or control valve is connected upstream, which in the event of failure of the second and / or third brake circuit the pressure of the one on the failed brake circuit connected front wheel diagonally opposite wheel brake cylinder decreased or switch off.
Eine derartige Mehrkreisbremsanlage ist durch die DE-OS 31 50 218 bekannt. Diese Bremsanlage hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß bei Ausfall beider Vorderradbremsen auch die Bremsen der Hinterräder abgeschaltet sind, so daß ein vollständiger Bremsenausfall eintritt.Such a multi-circuit brake system is described in DE-OS 31 50 218 known. However, this brake system has the serious disadvantage that if it fails Both front brakes and the brakes of the rear wheels are switched off, so that a complete brake failure occurs.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, mit geringem Eauaufwand ein hydraulisches Mehrkreisbremssystem der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das ein gleichzeitiges Überbremsen beider Hinterräder sicher verhindert und dadurch die Fahrstabilität wesentlich erhöht. Darüber hinaus soll das Mehrkreisbremssystem sicherstellen, daß bei Ausfall der Radbremsen einer Fahrzeugachse nicht die Radbremsen der anderen Fahrzeugachse abgeschaltet werden. Weiterhin soll die Mehrkreisbremsanlage den Einbau eines Bremskraftverteilers bzw. Bremskraftreglers ermöglichen, der beide Abschnitte der Hinterradbremsen regelt, wozu möglichst wenige Brems- oder Verbindungsleitungen erforderlich sein sollen.The present invention is therefore the object underlying a hydraulic multi-circuit brake system of the type mentioned at the beginning with little installation effort Generate to create a simultaneous overbraking of both rear wheels safely prevented and thereby significantly increases driving stability. In addition, should the multi-circuit brake system ensure that if the wheel brakes on a vehicle axle fail the wheel brakes on the other vehicle axle are not switched off. Furthermore should the multi-circuit brake system requires the installation of a brake force distributor or brake force regulator allow that regulates both sections of the rear brakes, including as few as possible Brake or connection lines should be required.
Schließlich soll das Mehrkreisbremssystem für ein Zusaminenwirken mit einer freradenergieversorgten hydraulischen Bremsschlupfregelanlage besonders geeignet sein.Finally, the multi-circuit brake system should work together especially with a hydraulic brake slip control system that is supplied with energy from the front be suitable.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Sicherheits- bzw. Regelventil einen in einer vier Stufen aufweisenden Ventilbohrung längsverschiebbar gelagerten, als Stufenkolben ausgebildeten Steuerkolben aufweist, der einen ersten Abschnitt hat, dessen Querschnittsfläche kleiner bemessen ist, als die Querschnittsfläche eines zweiten, mittleren Abschnitts, wobei der Steuerkolben mit einem dritten Abschnitt ausgestattet ist, dessen Querschnittsfläche kleiner bemessen ist, als die Querschnittsflächen der beiden anderen Abschnitte und wobei die einander diametral gegenüberliegenden Stirnflächen an den Enden des Steuerkolbens vorzugsweise über Stößel mit Ventilkörpern, beispielsweise Ventilkugeln zusammenwirken, die den Durchlaß von den Kolbenräumen an den Enden des Steuerkolbens zu den Kammern, in denen die Ventilkugeln mit ihren Ventilsitzen angeordnet sind, steuern und wobei der zweite Abschnitt des Steuerkolbens mit der großen Querschnittsfläche in Ringräume eintaucht, die an die Bremskreise der Vorderradachse angeschlossen sind, wobei die Kolbenräume an die Radbremsen der Hinterachse und die Kammern an den ersten Bremskreis angeschlossen sind.According to the invention this object is achieved in that the security or control valve a valve bore having four stages, which can be displaced longitudinally has mounted, designed as a stepped piston control piston which has a first Has section whose cross-sectional area is dimensioned smaller than the cross-sectional area a second, middle section, the control piston having a third section is equipped, the cross-sectional area is dimensioned smaller than the cross-sectional areas of the other two sections and being diametrically opposed to each other Front faces at the ends of the control piston, preferably via tappets with valve bodies, for example, valve balls cooperate, which the passage from the piston chambers at the ends of the control piston to the chambers in which the valve balls with their Valve seats are arranged, control and wherein the second section of the control piston with the large cross-sectional area dips into annular spaces that are connected to the brake circuits of the front wheel axle, the piston chambers connected to the wheel brakes of the rear axle and the chambers to the first brake circuit are.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist das Sicherheits- bzw. Regelventil zwei in stufenförmigen Ventilbohrungen längsverschiebbar gelagerte Steuerkolben auf, die beide vorzugsweise über Stößel auf Ventilglieder, beispielsweise Ventilkugeln im Öffnungssinne einwirken1 die in Federkammern angeordnet sind und die jeweils die Druckmitteldurchgänge von den Ringräumen am Ende der Steuerkolben zu den Federkammrn steuern, wobei aut die Ventilkugeln jeweils Steuerkolben im Schließsinne einwirken, von denen der eine Steuerkolben vom Druck im zweiten und der andere Steuerkolben vom Druck im dritten Bremskreis beaufschlagt ist und wobei der Kolbenraum hinter dem einen Steuerkolben vom Druck des zweiten Bremskreises und der Kolbenraum hinter dem anderen Steuerkolben vom Druck des dritten Bremskreises beaufschlagt ist und wobei der Ringraum vor dem einen Steuerkolben mit dem einen Radzylinder einer Hinterradbremse und der Ringraum vor dem anderen Steuerkolben mit dem anderen Radzylinder der anderen Hinterradbremse verbunden ist.In an alternative embodiment of the invention, the security or control valve two mounted in stepped valve bores so as to be longitudinally displaceable Control piston, both preferably via tappets on valve members, for example Valve balls act in the opening direction1 which are arranged in spring chambers and each of the pressure medium passages from the annular spaces at the end of the control piston to control the Federkammrn, whereby the valve balls each control piston in the closing direction act, of which one control piston from the pressure in the second and the other control piston is acted upon by the pressure in the third brake circuit and with the piston chamber behind the one control piston from the pressure of the second brake circuit and the piston chamber behind the pressure of the third brake circuit is applied to the other control piston and wherein the annular space in front of the one control piston with the one wheel cylinder of a rear wheel brake and the annulus in front of the other control piston with the other wheel cylinder of the other Rear brake is connected.
Weitere Merkmale der Erfindung und zweckmäßige Einzelheiten und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 3 bis 11 angegeben.Further features of the invention and useful details and developments are specified in the subclaims 3 to 11.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführucgsmöglichkeiten zu; zwei davon sind in den anhängenden Zeichnungen schematisch näher dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 die Schaltungsanordnung einer hydraulischen Mehrkreisbremsanlage, im wesentlichen bestehend aus den Radbremsen, einem Sicherheitsventil, der Betätigungsvorrichtung, einem Modulator, einem Fremdenergieversorgungssystem und einem Vorratsbehälter für das Druckmittel und Fig. 2 die Schaltungsanordnung für eine Mehrkeisbremsanlage, die sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich durch ein einfacher aufgebautes Sicherheitsventil unterscheidet.The invention allows the most varied of execution options; two of them are in the attached drawings schematically closer shown, namely: Fig. 1 shows the circuit arrangement of a hydraulic Multi-circuit brake system, essentially consisting of the wheel brakes, a safety valve, the actuating device, a modulator, an external energy supply system and a storage container for the pressure medium and FIG. 2 the circuit arrangement for a multi-circuit brake system that differs from that of FIG. 1 only by a more simply constructed safety valve differs.
Die für ein Kraftfahrzeug vorgesehene Bremsanlage (mit Schlupfregelung) besteht im wesentlichen aus einer Betätigungsvorrichtung bzw. einem Hydraulikaygregat 1, mit Fremdenergieversorgungsssystem 2 und einem Ventilblock oder Modulator 3, in dem die jeweils einem Rad oder Achse zugeordneten elektromagnetischen Druckaufbau- und Druckabbauventile zusammengefaßt sind. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einer Mehrkreisbremsanlage werden die beiden Vorderräder oder Radbremszylinder 6, 7 separat und die beiden Räder bzw. Radbremszylinder 4, 5 der Hinterachse gemeinsam angesteuert (y-Aufteilung).The braking system intended for a motor vehicle (with slip control) consists essentially of an actuating device or a hydraulic unit 1, with external energy supply system 2 and a valve block or modulator 3, in which the electromagnetic pressure build-up associated with each wheel or axle and pressure relief valves are combined. In the embodiment shown here a multi-circuit brake system, the two front wheels or wheel brake cylinders 6, 7 separately and the two wheels or wheel brake cylinders 4, 5 of the rear axle together controlled (y-distribution).
Die für solche Anlagen noch erforderlichen Sensoren zur Messung der Radgeschwindigkeiten und die Elektronik zur Erzeugung der Steuersignale für die Ventile des Modulators 3 sind nicht dargestellt.The sensors still required for such systems to measure the Wheel speeds and the electronics for generating the control signals for the Valves of the modulator 3 are not shown.
Die Betätigungsvorrichtung 1 ist im wesentlichen in ein Bremsenventil 14, einem Tandemhauptzylinder 15 und in zwei Hauptventile 16, 17 mit der zugehörigen Vorkammer 18 unterteilt. The actuating device 1 is essentially a brake valve 14, a tandem master cylinder 15 and two main valves 16, 17 with the associated Antechamber 18 divided.
Das Bremsventil 14 ist in der hier beschriebenenen Ausführung als kompakter hydraulischer Bremskraftverstärker ausgebildet. Bei Betätigung des Bremspedals 19 wird die Fußkraft F über eine Druckstange 20 und einen Druckstangenkolben 21, auf eine Anordnung, die aus zwei mit Hilfe eines Bolzens 24 gelenkig miteinander verbundenen Hebeln 22, 23 besteht, und von diesen auf den Steuerkolben 25 des Bremsventils übertragen. Da die zur Verschiebung des Verstärkerkolbens 40 des Bremsventils 14 erforderliche Kraft wesentlich höher ist, als die zur Verschiebung des Steuerkolbens 25 benötigte, wird zunächst, wenn der Hebel 22 unter Anwendung der Kraft F in seinem Gelenk 24 gedreht wird, der Steuerkolben 25 nach links verschoben, so daß durch den Einlaß 27 und die inneren Bohrungen 28 im Steuerkolben 25 die Fremdenergiequelle 2 mit dem Verstärkerraum 29 verbunden wird. Kurz zuvor wurde die Öffnung 30, über die der Verstärkerraum 29 bei nicht betätigter Bremse mit einem Druckausgleich- und Vorratsbehälter 31 verbunden war, verschlossen. Der sich im Druckraum 29 aufbauende Druck wirkt auch auf den Verstärkerkolben 40 und verschiebt ihn nach links. Die Zylinderkolben 32 und 33 des Tandemhauptzylinders werden nun ebenfalls verschoben, so daß in den zugehörigen Druck-Kammern 34, 35 sowie in den an diesen angeschlossenen statischen Bremskreisen 36, 37, die zu den beiden Vorderrädern 6 und 7 gehören, Bremsdruck aufgebaut wird. Der dynamische Kreis 38, an dem die Hinterräder 4 und 5 angeschlossen sind, wurde bei Aufbau des Druckes im Verstärkerraum 29 unter Druck gesetzt. The brake valve 14 is in the embodiment described here as compact hydraulic brake booster designed. When the brake pedal is pressed 19 is the foot force F via a push rod 20 and a push rod piston 21, to an arrangement consisting of two articulated with one another by means of a bolt 24 connected levers 22, 23, and of these on the control piston 25 of the brake valve transfer. Since the displacement of the booster piston 40 of the brake valve 14 required force is much higher than that to move the control piston 25 needed, is first when the lever 22 using the force F in his Joint 24 is rotated, the control piston 25 shifted to the left, so that through the inlet 27 and the inner bores 28 in the control piston 25 the external energy source 2 is connected to the amplifier room 29. Shortly before, the opening was 30, about which the booster chamber 29 with a pressure equalization when the brake is not actuated and reservoir 31 was connected, closed. The one building up in the pressure chamber 29 Pressure also acts on the intensifier piston 40, shifting it to the left. the Cylinder pistons 32 and 33 of the tandem master cylinder are now also moved, so that in the associated pressure chambers 34, 35 and in those connected to these static brake circuits 36, 37, which belong to the two front wheels 6 and 7, Brake pressure is built up. Of the dynamic circle 38, where the Rear wheels 4 and 5 are connected, was when the pressure built up in the booster room 29 pressured.
Das den Verstärkerkolben 40 mit den Tandemhauptzylinderkolben 32, 33 verbindende Zwischenstück 39, das mit dem flauptzylinderkolben 32 eine Einheit bildet, trägt einen Positionierungskolben oder eine Positionierungshülse 41, die in bekannter Weise beim Einsetzen der Regelung die Verschiebung der Tandemhauptzylinderkolben zu weit nach links und damit ein "Leerregelnt' der Arbeitsräume 34, 35 verhindert.The booster piston 40 with the tandem master cylinder piston 32, 33 connecting intermediate piece 39, which is a unit with the flake cylinder piston 32 forms, carries a positioning piston or a positioning sleeve 41, the the displacement of the tandem master cylinder piston in a known manner when the control system starts too far to the left, thus preventing the work spaces 34, 35 from “regulating empty”.
Beim Ansprechen der Bremsschlupfregelung infolge einer sich abzeichnenden Blockierung an einem oder an mehreren Rädern werden die Magnetventile 16, 17, die sogenannten Hauptventile, erregt und und dadurch gleichzeitig die Verbindung 58 zu dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter 31 geschlossen und der Einströmweg 108 aus dem Verstärkerraum 29 in die Vorkammer 18 hergestellt. Die dynamische Einströmung in die statischen Bremskreise setzt damit ein. Das infolge der Fremdenergieversorgung unter erhöhtem Druck stehende Hydraulikmittel strömt aus der Vorkammer 18 durch die Verbindungskanäle 42, 43 zu den Sekunda?rseiten der beiden Hauptzylinderkolben 32, 33 und von dort über die Kolben und durch die Nachlaufbohrungen 44, 45 mit den anschließenden, als Rückschlagventile dienenden Dichtlippen 46, 47 in die zugehörigen Arbeitsräume 34, 35. Der vor Einsetzen der Regelung schwimmende, d. h. sich in einer mittleren Lage befindende Positionierungskolben 41 wird infolge des nunmehr erhöhten Druckes in der Kammer 48 an der Sekundärseite des Kolbens 32 bis zu seinem Anschlag nach rechts entgegengesetzt zur Richtung der Fußkraft F verschoben.When the brake slip control responds as a result of an emerging Blocking on one or more wheels are the solenoid valves 16, 17, the so-called main valves, energized and thereby the connection 58 at the same time to the storage container 31 under atmospheric pressure is closed and the inflow path 108 is produced from the amplifier room 29 into the antechamber 18. The dynamic inflow This sets in the static brake circuit. That as a result of the external energy supply Hydraulic medium under increased pressure flows through from the antechamber 18 the connecting channels 42, 43 to the secondary sides of the two master cylinder pistons 32, 33 and from there over the piston and through the follow-up bores 44, 45 with the subsequent sealing lips 46, 47 serving as check valves in the associated Work rooms 34, 35. The floating before the start of the regulation, d. H. in a Positioning piston 41 located in the middle position is now increased as a result of the Pressure in the chamber 48 on the secondary side of the piston 32 to to shifted its stop to the right opposite to the direction of the foot force F.
Mit Hilfe eines (nicht näher dargestellten) Reglers. werden in Abhängigkeit von dem Drehverhalten der einzelnen Räder 4, 5, 6, 7, das mit Hilfe von Sensoren ermittelt wird, Signale erzeugt, mit denen die elektromagnetischen Druckaufbau- und Druckabbauventile im Modulator 3 geschaltet werden. Die Hauptventile 16 und 17, die die dynamische Einströmung in die statischen Bremskreise sowie den Druck in der Vorkammer 18 regeln, werden ebenfalls beim Einsetzen der Bremsschlupfregelung erregt und umgeschaltet.With the help of a controller (not shown). become dependent of the rotational behavior of the individual wheels 4, 5, 6, 7, which is done with the help of sensors is determined, generates signals with which the electromagnetic pressure build-up and pressure relief valves in modulator 3 are switched. The main valves 16 and 17, the dynamic inflow into the static brake circuit as well as the pressure regulate in the prechamber 18, are also when the brake slip control starts energized and switched.
Zur Reduzierung des Bremsdruckes in den statischen Brenlskreisen, das sind in dem hier beschriebenenen Ausführungsbeispiel die Vorderrad-Bremskreise 36, 74 und 37, 73 dienen bei drohender Blockierung einen Rades Ventile im Modulator 3 und die nach ihrer Erregung über die hydraulische Leitung 57 eine Verbindung der Radbremszylinder 6, 7 mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter 31 herstellen und dadurch Bremsdruck abbauen. In ähnlicher Weise wird über das Hauptventil 16 und die Leitung 58 der Druck in der Vorkammer 18 reduziert, sobald dieses Ventil stromlos wird. Bei stromlosem Hauptventil 17 ist die dynamische Einströmung in die Vorkammer 18 unterbunden.To reduce the brake pressure in the static brake circuits, In the exemplary embodiment described here, these are the front wheel brake circuits 36, 74 and 37, 73 are used in the event of an impending blockage of one of the wheel valves in the modulator 3 and after their excitation via the hydraulic line 57 a connection of the Wheel brake cylinder 6, 7 with the storage container 31 which is under atmospheric pressure and thereby reduce the brake pressure. Similarly, the main valve is used 16 and the line 58 the pressure in the antechamber 18 is reduced as soon as this valve becomes de-energized. When the main valve 17 is de-energized, the dynamic inflow into the Pre-chamber 18 prevented.
Die Hauptventile 16 und 17 werden æweckmäSigerweise elektrisch parallel oder in Serie geschaltet, so daß beide stets gleichzeitig umgeschaltet werden, wobei allerdings der Schaltzustand "offen/zu" der beiden Hauptventile immer entgegengesetzt ist.The main valves 16 and 17 are usually electrically in parallel or connected in series so that both are always switched over at the same time, with however, the "open / closed" switching state of the two main valves is always opposite is.
In die vom Modulator 3 zu den Bremsen 4, 5 der Hinterräder führenden Bremsleitungen 59, 69, 70 ist ein Regelventil bzw. Sicherheitsventil 60 (Fig. 1) eingeschaltet, das zwei Ventilbohrungen 61, 62 aufweist, in denen jeweils ein federbeaufschlagter Steuerkolben 63, 64 verschiebbar angeordnet ist. Jeder Steuerkolben 63, 64 weist einen Stößel 65, 66 auf, der mit einer Ventilkugel 67 bzw. 68 zusammenwirkt, die den Druckmitteldurchgang von der Bremsleitung 59 zu der Zweigleitung 69 bzw. 70 steuert. Auf die Ventilkugeln 67, 68 wirkt jeweils ein Steuerkolben 71 bzw. 72 ein, auf deren Querschnittsflächen im einen Falle der Druck des Bremskreises 36 über die Zweigleitung 73 und im anderen Falle der Druck des Bremskreises 37 über die Zweigleitung 74 einwirkt. Befindet sich die Bremsanlage insgesamt in einem funktionsfähigen Zustand, dann be L inden sich die beiden Steuerkolben 71, 72 etwa in der in der Zeichnung dargestellten Position, so daß der dynamische Bremskreis 38 (Bremskreis I) über die geöffneten Druckmitteldurchgänge an den Ventilkugeln 67, 68 vorbei, über die Ringräume 75, 76 mit den Zweigleitungen 69, 70 und den Radzylindern 4, 5 der Hinterräder verbunden ist.In the leading from the modulator 3 to the brakes 4, 5 of the rear wheels Brake lines 59, 69, 70 is a control valve or safety valve 60 (Fig. 1) switched on, which has two valve bores 61, 62, in each of which a spring-loaded Control piston 63, 64 is arranged displaceably. Each control piston 63, 64 has a plunger 65, 66 which cooperates with a valve ball 67 and 68, respectively, which the pressure medium passage from the brake line 59 to the branch line 69 or 70 controls. A control piston 71 or 72 acts on each of the valve balls 67, 68, on their cross-sectional areas in one case the pressure of the brake circuit 36 over the branch line 73 and in the other case the pressure of the brake circuit 37 via the Branch line 74 acts. Is the braking system overall in a functional State, then be L inden the two control pistons 71, 72 approximately in the Position shown in the drawing, so that the dynamic brake circuit 38 (brake circuit I) past the valve balls 67, 68 via the open pressure medium passages, Via the annular spaces 75, 76 with the branch lines 69, 70 and the wheel cylinders 4, 5 of the rear wheels is connected.
Fällt der halbe Vorderachsbremskreis aus, beispielsweise die Radbremse 7, vorne links (VL), dann sinkt auch der Druck in der Zweigleitung 74, über die der Steuerkolben 72 beaufschlagt wird ab und ebenso der Druck in der Ventilbohrung 61, so daß der Steuerkolben 63, auf seiner linken Seite nur noch von der Kraft der Kolbenfeder 77 beaufschlayt ist und sich nun unter dem Druck in der Bremsleitung 59 nach links verschiebt, bis die Ventilkugel 67 auf ihrem Ventilsitz 79 aufliegt und den weiteren Druckaufbau in der an den Ringraum 75 angeschlossenen Zweigleitung 70 verhindert. Da gleichzeitig der Druck im Kolbenraum 99 links vom Steuerkolben 64 voll wirksam bleibt1 ist sichergestellt, daß bei Ausfall der Radbremse 7 (VL) das Ventil 68, 80 geöffnet bleibt, so daß in der geschilderten Situation die Radbremse 6 vorne rechts (VR) und die Radbremse 5 hinten links (HL) voll funktionsfähig bleiben, während die Radbremse 4 hinten rechts (HR) abgeschaltet wird.If half of the front axle brake circuit fails, for example the wheel brake 7, front left (VL), then the pressure in the branch line 74 also falls, through the the control piston 72 is acted upon, as is the pressure in the valve bore 61, so that the control piston 63, on its left side only from the force of the Piston spring 77 is acted upon and is now under the pressure in the brake line 59 to the left until the valve ball 67 on their valve seat 79 rests and the further pressure build-up in the connected to the annular space 75 Branch line 70 prevented. Since at the same time the pressure in the piston chamber 99 to the left of Control piston 64 remains fully effective1 it is ensured that if the wheel brake fails 7 (VL) the valve 68, 80 remains open, so that in the described situation the wheel brake 6 front right (VR) and the wheel brake 5 rear left (HL) fully functional stay while the rear right wheel brake 4 (HR) is switched off.
Fällt der andere halbe Vorderachsbremskreis aus, beispielsweise die Radbremse vorne rechts (VR), dann sinkt auch der Druck in der Zweigleitung 73, über die der Steuerkolben 71 beaufschlagt wird, ab und ebenso der Druck im Kolbenraum 99, so daß der Steuerkolben 64 auf seiner linken Seite nur noch von der Kraft der Kolbenfeder 78 beaufschlagt ist und sich nun unter dem Druck in der Bremsleitung 59 nach links verschiebt, bis die Ventilkugel 68 auf ihrem Ventilsitz 80 aufliegt und den weiteren Druckaufbau in der an den Ringraum 76 angeschlossenen Zweigleitung 69 verhindert. Da gleichzeitig der Druck im Kolbenraum 98 links vom Steuerkolben 63 voll wirksam bleibt, ist sichergestellt, daß bei Ausfall der Radbremse 6 (VR) das Ventil 67, 79 geöffnet bleibt, so daß in der geschilderten Situation die Radbremse 7 vorne links (VL) und die Radbremse 4 hinten rechts (HR) voll funktionsfähig bleiben, während die Radbremse 5 hinten links (HL) abgeschaltet wird.If the other half of the front axle brake circuit fails, for example the Front right wheel brake (VR), then the pressure in branch line 73 also drops which the control piston 71 is acted upon, from and likewise the pressure in the piston chamber 99, so that the control piston 64 on its left side only from the force of the Piston spring 78 is acted upon and is now under the pressure in the brake line 59 to the left until the valve ball 68 rests on its valve seat 80 and the further pressure build-up in the branch line connected to the annular space 76 69 prevented. Since at the same time the pressure in the piston chamber 98 to the left of the control piston 63 remains fully effective, it is ensured that if the wheel brake 6 (VR) fails the valve 67, 79 remains open, so that the wheel brake in the situation described 7 front left (VL) and the wheel brake 4 rear right (HR) remain fully functional, while the wheel brake 5 rear left (HL) is switched off.
Das vorstehend beschriebene Sicherheitsventil 60 eignet sich für Kraftfahrzeuge mit einer dreikreisig aufgebauten Bremsanlage (y-Aufteilung). Das Ventil 60 verhindert, daß bei Ausfall der Bremse eines Vorderrades das Fahrzeug Gierbewegungen (Schleuderbewegungen um seine Hochachse) ausführt und damit ein instabiles Fahrverhalten erhält.The safety valve 60 described above is suitable for motor vehicles with a three-circle structure Brake system (y-distribution). That Valve 60 prevents the vehicle if the brake on a front wheel fails Yaw movements (skidding movements around its vertical axis) and thus an unstable one Driving behavior.
Das beschriebene Sicherheitsventil 60 ist besonders geeignet für Fahrzeuge, deren dreikreisige Bremsanlage mit einer Anti-Blockiervorrichtung ausgestattet ist; ebenso hat das Sicherheitsventil 60 auch Vorteile bei Fahrzeugen, deren dreikreisige Bremsanlage mit einem herkömmlichen Unterdruck-Bremskraftverstärker ausgestattet ist.The safety valve 60 described is particularly suitable for vehicles whose three-circuit braking system is equipped with an anti-lock device; the safety valve 60 also has advantages in vehicles whose three-circuit Brake system equipped with a conventional vacuum brake booster is.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform für ein Sicherheitsventil 81 dargestellt. Dieses Sicherheitsventil 81 ist anstelle des Ventils 60 an das Hydraulikaggregat 1 bzw. an die Radbremsen 4 bis 7 angeschlossen. Das Sicherheitsventil 81 besteht aus einem im Gehäuse 82 in einer Ventilbohrung 83 längsverschiebbar gelagerten Steuerkolben 84, dessen beide Enden 85 und 86 an Stößeln 87 bzw. 88 anliegen, die ihrerseits auf die Ventilkugeln 89, 90 einwirken, die von Federn 91, 92 im Schließsinne beaufschlagt sind. Die unterschiedlich bemessenen Querschnittsflächen des stufenförmig ausgebildeten Steuerkolbens 84 sind mit fl, f3 und f4 bezeichnet, wobei fl größer ausgebildet ist als f 4 und f 3 größer ausgebildet ist als fl. In die beiden Ventilkammern 93, 94 vor und hinter dem Steuerkolben 84 münden die Bremsleitungen 51 bzw. 52 für die Radbremsen 4 und 5 der Hinterachse ein. Die Ringräume 53, 54 sind an die Bremskreise 36, 37 der Radbremsen 6, 7 der Vorderachse angeschlossen und die Federkammern 55, 56, in denen sich die Ventilkugeln 89, 90 befinden, sind mit dem dynamischen Bremskreis 38 verbunden. Das Sicherheitsventil 81 bewirkt, daß bei einem Ausfall der Radbremsen 6, 7 beider Vorderräder an der Hinterradachse eine der Radbremsen 4 bzw. 5 voll bremsbar bleibt. Bei einem Ausfall einer Radbremse 6 oder 7 der Vorderradachse wird also die diagonale hierzu angeordnete Hinterradbremse abgeschaltet und gleichzeitig der in ihr befindliche hydraulische Druck infolge einer Verschiebung des Steuerkolbens 84 abgebaut.In Fig. 2 is an alternative embodiment for a safety valve 81 shown. This safety valve 81 is instead of the valve 60 on the hydraulic unit 1 or connected to the wheel brakes 4 to 7. The safety valve 81 consists from a control piston mounted longitudinally displaceably in a valve bore 83 in the housing 82 84, both ends 85 and 86 of which bear against plungers 87 and 88, respectively, which in turn act on the valve balls 89, 90, which are acted upon by springs 91, 92 in the closing direction are. The differently dimensioned cross-sectional areas of the step-shaped Control pistons 84 are denoted by fl, f3 and f4, with fl being larger is designed as f 4 and f 3 is larger than fl. In the two valve chambers 93, 94 in front of and behind the control piston 84 open the brake lines 51 and 52 for the Wheel brakes 4 and 5 on the rear axle. The annular spaces 53, 54 are connected to the brake circuits 36, 37 of the wheel brakes 6, 7 of the front axle connected and the spring chambers 55, 56, in which the valve balls 89, 90 are located, are connected to the dynamic brake circuit 38 connected. The safety valve 81 has the effect that if the wheel brakes fail 6, 7 of both front wheels on the rear wheel axle one of the wheel brakes 4 or 5 remains fully brakable. In the event of a failure of a wheel brake 6 or 7 on the front wheel axle the rear wheel brake arranged diagonally to this is switched off and at the same time the hydraulic pressure in it as a result of a displacement of the control piston 84 dismantled.
Wenn nun infolge eines weiteren Defekts die zweite Radbremse der Vorderachse ausfällt, wird die zweite Radbremse der Hinterachse nicht abgeschaltet, da der Steuerkolben 84 einstückig ausgebildet ist und die Stößel 87, 88 in diesem Falle gegenläufige Bewegungen zum Abschalten ausführen müßten. Das Sicherheitsventil 81 ist in diesem Falle also mechanisch verriegelt, wobei die eine Radbremse der Hinterradachse in Funktion bleibt. Ist also beispielsweise die Radbremse 7 der Vorderradachse defekt, dann baut sich im Ringraum 53 kein adäquater Druck auf, während im Ringraum 54 des Bremskreises 36 der volle Bremsdruck wirksam ist und den Steuerkolben 84 nach links verschiebt, wobei der Stößel 87 die Ventilkugel 89 von ihrem Ventilsitz 57 abhebt, so daß die Ventilkammer 93 mit der Federkammer 55 verbunden ist. Da die Ventilkammer 93 über die Bremsleitung 51 mit der Radbremse 5 der Hinterradachse (HL) in Verbindung steht und die Ventilkammer 93 jetzt mit dem Bremskreis 38 über die Federkammer 55 verbunden ist, bleibt die Radbremse 5 voll beaufschlagt. Infolge der Bewegung des Steuerkolbens 84 nach links drückt die Feder 92 gleichzeitig die Ventilkugel 90 auf ihren Ventilsitz 95, so daß die Ventilkammer 94 und damit auch die Bremsleitung 52 bzw. die Radbremse A drucklos bzw. unbeaufschlagt bleibt.If, as a result of another defect, the second wheel brake on the front axle fails, the second wheel brake on the rear axle is not switched off because the control piston 84 is formed in one piece and the tappets 87, 88 in this case counter-rotating Movements to turn off would have to perform. The safety valve 81 is in this So the case is mechanically locked, with one wheel brake of the rear wheel axle in Function remains. If, for example, the wheel brake 7 of the front wheel axle is defective, then no adequate pressure builds up in the annular space 53, while in the annular space 54 of the Brake circuit 36, the full brake pressure is effective and the control piston 84 to the left moves, whereby the tappet 87 lifts the valve ball 89 from its valve seat 57, so that the valve chamber 93 is connected to the spring chamber 55. Because the valve chamber 93 via the brake line 51 with the wheel brake 5 of the rear wheel axle (HL) in connection and the valve chamber 93 is now connected to the brake circuit 38 via the spring chamber 55 is connected, the wheel brake 5 remains fully applied. As a result of the movement of the Control piston 84 to the left, spring 92 presses valve ball 90 at the same time on their valve seat 95, so that the valve chamber 94 and thus also the brake line 52 or the wheel brake A remains unpressurized or unloaded.
Auflistung der Einzelteile 1 Hydraulikaggregat (Betätigungsvorrichtung) 2 Fremdenergleversorgungssystem 3 Modulator 4 Radzylinder 5 Radzylinder 6 Radzylinder 7 Radzylinder 14 Bremsventil 15 Tandemhauptzylinder 16 Hauptventil 17 Hauptzventil 18 Vorkammer 19 Bremspedal 20 Druckstange 21 Druckstangenkolben 22 Hebel 23 Hebel 24 Bolzen 25 Steuerkolben 27 Einlaß 28 innere Bohrung 29 Verstärkerraum (Arbeitskammer 30 Öffnung 31 Vorratsbehälter 32 Zylinderkolben 33 Zylinderkolben 34 Druckkammer 35 Druckkammer 36 Bremskreis 37 Bremskreis 38 dynamischer Bremskreis 39 Zwischenstück 40 Verstärkerkolbell 41 Positionierungshülse 42 Kanal 43 Einströmweg, Kanal 44 Nachlaufbohrung 45 Nachlaufbohrung 46 Dichtlippe 47 Dichtlippe 48 Kammer (Fortsetzung, Auflistung der Einzelteile) 49 Rückschlagventil 50 Pumpe 51 Bremsleitung HA L 52 Bremsleitung HA R 53 Ringraum 54 Ringraum 55 Federkammer (Ventilkammer) 56 Federkammer (Ventilkammer) 57 Ventilsitz 58 Verbindungsleitung 59 Bremsleitung 60 Sicherheitsventil 61 Ventilbohrung 62 Ventilbohrung 63 Steuerkolben 64 Steuerkolben 65 Stößel 66 Stößel 67 Ventilkugel 68 Ventilkugel 69 Zweigleitung 70 Zweigleitung 71 Steuerkolben 72 Steuerkolben 73 Zweigleitung 74 Zweigleitung 75 Ringraum 76 Ringraum 77 Kolbenfeder 78 Kolbenfeder 79 Ventilsitz 80 Ventilsitz 81 Sicherheitsventil 82 Gehäuse 83 Ventilbohrung 84 Steuerkolben 85 Ende d.Steuerkolbens 86 Ende d.Steuerkolbens 87 Stößel 88 Stößel 89 Ventilkugel 90 Ventilkugel 91 Feder 92 Feder 93 Kolbenraum 94 Kolbenraum 95 Ventilsitz 96 Federkammer (Ventilkammer) 97 Federkammer (Ventilkammer) 98 Kolbenraum 99 Kolbenraum 100 Bremsleitung 101 Bremsleitung 102 Bremsleitung 103 Zapfen 104 Zapfen 105 Druckfeder 106 Druck feder 107 Kanal 108 EinströmwegList of the individual parts 1 hydraulic unit (actuating device) 2 external energy supply system 3 modulator 4 wheel cylinder 5 wheel cylinder 6 wheel cylinder 7 Wheel cylinder 14 Brake valve 15 Tandem master cylinder 16 Master valve 17 Master valve 18 prechamber 19 brake pedal 20 push rod 21 push rod piston 22 lever 23 lever 24 Bolt 25 Control piston 27 Inlet 28 Inner bore 29 Booster chamber (working chamber 30 opening 31 reservoir 32 cylinder piston 33 cylinder piston 34 pressure chamber 35 pressure chamber 36 brake circuit 37 brake circuit 38 dynamic brake circuit 39 intermediate piece 40 Booster piston 41 Positioning sleeve 42 Channel 43 Inflow path, channel 44 Follow-up bore 45 Follow-up bore 46 Sealing lip 47 Sealing lip 48 Chamber (Continuation, List of individual parts) 49 Check valve 50 Pump 51 Brake line HA L 52 Brake line HA R 53 Annular space 54 Annular space 55 Spring chamber (valve chamber) 56 Spring chamber (Valve chamber) 57 valve seat 58 connecting line 59 brake line 60 safety valve 61 valve bore 62 valve bore 63 control piston 64 control piston 65 tappet 66 tappet 67 valve ball 68 valve ball 69 branch pipe 70 branch pipe 71 control piston 72 Control piston 73 Branch line 74 Branch line 75 Annular space 76 Annular space 77 Piston spring 78 Piston spring 79 Valve seat 80 Valve seat 81 Safety valve 82 Housing 83 Valve bore 84 Control piston 85 End of control piston 86 End of control piston 87 Tappet 88 Tappet 89 valve ball 90 valve ball 91 spring 92 spring 93 piston chamber 94 piston chamber 95 valve seat 96 spring chamber (valve chamber) 97 spring chamber (valve chamber) 98 piston chamber 99 piston chamber 100 brake line 101 brake line 102 brake line 103 pin 104 pin 105 compression spring 106 compression spring 107 channel 108 inflow path
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