DE3702732A1

DE3702732A1 - Hydraulic activating means, in particular for brake-effort proportioning systems with load-dependent reversing pressure increase in motor vehicles

Info

Publication number: DE3702732A1
Application number: DE19873702732
Authority: DE
Inventors: Peter Volz; Juergen Schonlau
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1988-08-11

Abstract

A hydraulic activating means is proposed, in particular for brake-effort proportioning systems with load-dependent reversing pressure increase in motor vehicles, having a load-sensing device which is connected by a hydraulic line 40 to a pressure slave device which actuates a control device. To eliminate undesirable effects caused by the pressure gradient, it is proposed that the transmission medium be a rheological fluid. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ansteuerung, ins besondere für Bremskraftverteiler mit lastabhängiger Um schaltdruckerhöhung in Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbe griff des Anspruches 1.The invention relates to a hydraulic control, ins especially for brake force distributors with load-dependent Um switching pressure increase in motor vehicles, according to the Oberbe handle of claim 1.

Es sind derartige hydraulische Ansteuerungen bekannt, bei spielsweise aus dem Bremsen-Handbuch, 9. Auflage, Bartsch Verlag Ottobrunn, S. 250, wobei als Übertragungsmedium eine newtonsche Flüssigkeit, im allgemeinen Mineralöl, verwendet wird, wodurch alle Steuerimpulse des Druckgebers unabhängig vom Druckgradienten an die Drucknehmervor richtung und damit an die Steuervorrichtung weitergegeben werden. Somit werden z. B. bei einer Kraftfahrzeug-Brems anlage mit hydraulisch, lastabhängig angesteuertem Brems kraftverteiler sämtliche durch die Fahrbahnunebenheiten bedingten Druckstöße an die Drucknehmervorrichtung weiter geleitet und nicht nur der von der Fahrzeugbeladung ab hängige Druck. Um die durch die Fahrbahnunebenheiten be dingten Druckstöße zu eliminieren, ist es z. B. bei Niveauregulierungsanlagen üblich, Drosselventile in die Hydraulikleitung zu integrieren. Dies stellt jedoch einen erheblichen Bauaufwand und eine enorme Verteuerung dar.Such hydraulic controls are known for for example from the brake manual, 9th edition, Bartsch Verlag Ottobrunn, p. 250, being the transmission medium a Newtonian liquid, generally mineral oil, is used, whereby all control pulses of the pressure transmitter regardless of the pressure gradient to the pressure transducers direction and thus passed on to the control device will. Thus, e.g. B. in a motor vehicle brake System with hydraulic, load-dependent brake Power distributors all through the bumps in the road conditional pressure surges to the pressure transducer device directed and not only from the vehicle load pending print. To be caused by the bumps in the road to eliminate pressure surges, it is e.g. B. at Level control systems common, throttle valves in the Integrate hydraulic line. However, this represents one considerable construction effort and an enormous increase in price.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine gattungs gemäße hydraulische Ansteuerung zu schaffen, die auf ein fache und kostengünstige Weise unerwünschte, durch den Druckgradienten bestimmte Einflüsse eliminiert.It is therefore the object of the invention, a genus to create appropriate hydraulic control on a fold and inexpensive way through which Pressure gradients eliminated certain influences.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Ansteuerung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 ge löst.This task is carried out with a generic control by the characterizing features of claim 1 ge solves.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorge sehen, daß das Übertragungsmedium eine dilatante Flüssig keit ist. Dies ist besonders günstig, wenn kurze, schnelle Stöße aus der Ansteuerung herausgefiltert werden sollen, während eine permanente Last von der Belastungsfühlvor richtung an die Drucknehmervorrichtung weitergeleitet werden soll, beispielsweise bei hydraulischen An steuerungen für Bremskraftverteiler mit lastabhängiger Umschaltdruckverstellung oder bei Niveauregulierungsein richtungen.In a preferred embodiment of the invention is pre see that the transmission medium is a dilated liquid is. This is particularly convenient if short, quick Shocks are to be filtered out of the control, while feeling a permanent load from the load direction forwarded to the pressure transducer device should be, for example, with hydraulic on controls for brake force distributors with load-dependent Changeover pressure adjustment or with level regulation directions.

In anderen Anwendungsfällen der hydraulischen Ansteuerung kann es dagegen sinnvoll und erwünscht sein, andere Ein flüsse zu eliminieren. In diesen Fällen wäre es dann von Vorteil, wenn das Fließverhalten des Übertragungsmediums einem anderen, nicht linearen Fließgesetz gehorcht, bei spielsweise dem einer strukturviskosen Flüssigkeit, eines Bingham-Mediums oder eines St. Venant-Mediums.In other hydraulic control applications on the other hand, it may be useful and desirable to have other ones to eliminate rivers. In these cases it would be from Advantage if the flow behavior of the transmission medium obeys another, non-linear flow law, at for example that of a pseudoplastic liquid, one Bingham medium or a St. Venant medium.

Die Funktion und weitere vorteilhafte Merkmale einer be vorzugten Ausführungsform der Erfindung ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.The function and other advantageous features of a be preferred embodiment of the invention is based on the Drawing described in more detail below.

Hierbei ist die Belastungsfühlvorrichtung durch den elastischen Schlauch 45 dargestellt, während die Druck nehmervorrichtung durch die eingespannte Membran 34 ge bildet und in der Drucksteuervorrichtung einer hydrau lischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage integriert vorgesehen ist.Here, the load sensing device is shown by the elastic hose 45 , while the pressure receiving device forms ge by the clamped membrane 34 and is provided integrated in the pressure control device of a hydraulic motor vehicle brake system.

Die dargestellte Drucksteuervorrichtung weist ein Gehäuse 1 mit mehrfach gestufter axial verlaufender Hauptbohrung für den zweiteilig ausgeführten Regelkolben 2, sowie die Anschlußbohrungen für den Druckmitteleingang 10 und den Druckmittelausgang 11 auf. Der Regelkolben 2 besteht aus dem Ventilträgerteil 6 und den Übertragungskolben 5 für die Steuerkraft. Der im wesentlichen zylinderförmige Über tragungskolben 5 ragt in das gestufte, hülsenförmige, einen größeren Außendurchmesser aufweisende Ventilträger teil 6 hinein, mit dem es verstemmt ist und lagert dichtend in einem druckdicht mit dem Gehäuse verschraubten Verschlußstück 16. In einer Ausnehmung 8 des Ventilträger teiles 6 ist ein als Kugel ausgebildetes Ventilschließ glied 7 vorgesehen, welches von einer Ventilfeder 18 an einem mit derselben Kugel angeprägten Ventilsitz am inneren Ende einer axialen Bohrung 19 des Ventilträger teiles 6 zur Anlage gebracht wird. Die Ventilfeder 18 stützt sich mit ihrem anderen Ende am Übertragungskolben 5 ab und wird von einem am entsprechenden Ende dafür vorgesehenen Absatz 17 des Übertragungskolbens 5 geführt.The pressure control device shown has a housing 1 with a multi-step axially extending main bore for the two-part control piston 2 , as well as the connection bores for the pressure medium inlet 10 and the pressure medium outlet 11 . The control piston 2 consists of the valve support part 6 and the transmission piston 5 for the control force. The substantially cylindrical transmission piston 5 protrudes into the stepped, sleeve-shaped, larger-diameter valve carrier part 6 , with which it is caulked and is sealed in a pressure-tight screwed closure piece 16 . In a recess 8 of the valve support part 6 , a ball-shaped valve closing member 7 is provided, which is brought into contact with a valve spring 18 on a valve seat stamped with the same ball at the inner end of an axial bore 19 of the valve support part 6 . The other end of the valve spring 18 is supported on the transmission piston 5 and is guided by a shoulder 17 of the transmission piston 5 provided for this purpose at the corresponding end.

In die Bohrung 19 ist ein Ventilbetätigungsstift 20 mit Spiel eingesetzt. Senkrecht zur Bohrung 19 ist eine mit derselben in Verbindung stehende Querbohrung 21 vorgesehen. Die Ausnehmung 8 steht über eine weitere Querbohrung 22 und die Hauptbohrung in Verbindung mit der Anschlußbohrung 10 für den Druckmitteleingang. Das Ventilträgerteil 6 ist verschiebbar in einem Ring 23 gelagert und durch einen Nutring 24 gegen das Gehäuse 1 hin abgedichtet.A valve actuation pin 20 with play is inserted into the bore 19 . A transverse bore 21 connected to the same is provided perpendicular to the bore 19 . The recess 8 is connected via a further transverse bore 22 and the main bore to the connection bore 10 for the pressure medium inlet. The valve carrier part 6 is slidably mounted in a ring 23 and sealed against the housing 1 by a grooved ring 24 .

Der Nutring 24 wird durch eine Ringscheibe 25, die von einer Feder 26 beaufschlagt wird, deren anderes Ende sich an dem Ring 27 abstützt, welcher wiederum am Verschluß stück 16 anliegt, gesichert. Der Ring 27 weist einen ge ringen Innendurchmesser als der Außendurchmesser des Ventilträgerteiles 6 auf, womit er als Rückhubbegrenzung für den Regelkolben 2 dient, indem er als Anschlag für die Stirnfäche 29 des Ventilträgerteiles 6 wirkt.The grooved ring 24 is secured by an annular disc 25 which is acted upon by a spring 26 , the other end of which is supported on the ring 27 , which in turn rests on the closure piece 16 . The ring 27 has a ge ring inner diameter as the outer diameter of the valve support member 6 , which serves as a return stroke limitation for the control piston 2 by acting as a stop for the end face 29 of the valve support member 6 .

Durch den Ring 27 wird eine Dichtung 28, die zwischen dem Übertragungskolben 5 und dem Verschlußstück 16 dichtet und als O-Ring ausgebildet ist, gesichert.A seal 28 , which seals between the transmission piston 5 and the closure piece 16 and is designed as an O-ring, is secured by the ring 27 .

Der Ventilbetätigungsstift 20 weist an dem zum Ventil schließglied 7 zeigenden Ende eine topfartige Quer schnittsvergrößerung auf, die ihn mit einer entsprechend geformten Ausnehmung mit Anschlag im Ventilträgerteil 6 axial sichert. Am Verschlußstück 16 ist ein Ende des ge stuften, hülsenförmigen Federtopfes 30 verstemmt, an dessen gegenüberliegender Stirnseite ein Anschlußstutzen 31 für die Hydraulikleitung 40 vorgesehen ist. Zwischen einer geschwungenen, umgestülpten und umlaufenden Sicke 32 und der Stirnseite des Verschlußstückes 16 ist der äußere Wulst einer Membran 34 dichtend eingespannt. The valve actuating pin 20 has a pot-like cross-sectional enlargement at the end pointing to the valve closing member 7 , which secures it axially with a correspondingly shaped recess with a stop in the valve support part 6 . At the closure piece 16 , one end of the stepped, sleeve-shaped spring cup 30 is caulked, on the opposite end of which a connecting piece 31 is provided for the hydraulic line 40 . The outer bead of a membrane 34 is clamped in a sealing manner between a curved, inverted and circumferential bead 32 and the end face of the closure piece 16 .

In das im Querschnitt verstärkt ausgeführte, eine ge stufte, zum Gehäuse 1 hin offene Ausnehmung aufweisende Membranzentrum ist das aus dem Verschlußteil 16 heraus ragende Ende des Übertragungskolbens 5 mittels des radial erweiterten Kolbenendes 35 eingeknöpft. Zur Unterstützung der Membran 34 ist eine an der zum Verschlußstück 16 zeigenden Seite der Membran 34 eine Ringscheibe 36, die sich mit ihrem Innenradius an einem Absatz des Übertra gungskolbens 5 abstützt und deren Außenrand etwas zur Mem bran 34 hin gebogen ist, vorgesehen. Auf der gegenüber liegenden Seite ist die Membran 34 von einer Schrauben feder 37 druckbeaufschlagt, die sich mit ihrem anderen Ende an der Stirnseite des Federtopfes 30 abstützt. Durch die treppenförmige Stufung des Membranzentrums und durch den Flansch 38 am Ende des Anschlußstutzens 31, welcher innen an der Stirnseite des Federtopfes 30 anliegt, wird die Schraubenfeder 37 zentriert geführt.In the reinforced cross-section, a ge graded, towards the housing 1 open recess having membrane center, the protruding from the closure part 16 end of the transmission piston 5 is buttoned by means of the radially expanded piston end 35 . To support the membrane 34 is a on the closure piece 16 facing side of the membrane 34, an annular disc 36 , which is supported with its inner radius on a shoulder of the transmission piston 5 and the outer edge of which is slightly bent towards the membrane 34 , is provided. On the opposite side, the diaphragm 34 is pressurized by a helical spring 37 , which is supported with its other end on the end face of the spring cup 30 . The helical spring 37 is guided in a centered manner by the step-like gradation of the membrane center and by the flange 38 at the end of the connecting piece 31 , which bears against the inside of the end face of the spring cup 30 .

Der Raum 39 zwischen der Membran 34 und dem Verschlußstück 16 ist druckmittelfrei; durch eine Leckagebohrung 33, die zur Atmosphäre hin durch einen elastischen Ring geschützt ist und welche zwischen dem O-Ring 28 und der Membran 34 im Verschlußstück 6 vorgesehen ist, kann die Dichtigkeit der Membran 34 und der Dichtung 28 überwacht werden.The space 39 between the membrane 34 and the closure piece 16 is free of pressure medium; by means of a leakage hole 33 , which is protected from the atmosphere by an elastic ring and which is provided between the O-ring 28 and the membrane 34 in the closure piece 6 , the tightness of the membrane 34 and the seal 28 can be monitored.

Die Hydraulikleitung 40 führt zum Anschlußteil 42 der Be lastungsfühlvorrichtung, welche als elastischer Schlauch 45 ausgeführt ist und sich zwischen einem achsfesten Auf nahmeteil 48 und dem Formstück 44 befindet. Das ring förmige, im Querschnitt konisch ausgeführte Formstück 44 besitzt auf der Ober- und Unterseite jeweils im Querschnitt rechteckige Ausnehmungen, die zur Aufnahme der Fahrwerksfeder 46 bzw. des elastischen Schlauches 45 vor gesehen sind. Die der Schlauchaufnahme dienende Ausnehmung weist in der Mitte derselben einen rechteckigen, umlaufen den Vorsprung 47 auf, der die druckbeaufschlagende Quer schnittsfläche für den elastischen Schlauch 45 bildet.The hydraulic line 40 leads to the connecting part 42 of the loading sensor device, which is designed as an elastic hose 45 and is located between an axially fixed receiving part 48 and the fitting 44 . The ring-shaped, cross-sectionally shaped fitting 44 has on the top and bottom in each case rectangular recesses in cross section, which are seen to receive the coil spring 46 or the elastic hose 45 before. The recess serving for the hose receptacle has a rectangular one in the middle thereof, surround the projection 47 , which forms the pressurizing cross-sectional area for the elastic hose 45 .

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sei an jeder der beiden Fahrwerksfedern 46 der Hinterachse des Fahrzeuges eine Belastungsfühlvorrichtung vorgesehen, an die jeweils eine Reglereinheit über je eine Hydraulik leitung 40 angeschlossen ist.In an advantageous embodiment of the invention, a load sensing device is provided on each of the two chassis springs 46 of the rear axle of the vehicle, to which a controller unit 40 is connected via a hydraulic line 40 .

Zu Beginn einer Bremsbetätigung ist das Ventilschließglied 7 durch den Ventilbetätigungsstift 20, der zu diesem Zeit punkt am Gehäuse 1 anliegt, geöffnet. Dadurch kann das Druckmittel zunächst ungemindert vom Druckmitteleingang 10 zum Druckmittelausgang 11 gelangen. Aufgrund der Differenz der Druckbeaufschlagungsflächen am Regelkolben 2 bewegt sich derselbe bei Steigerung des Eingangsdruckes gegen die Kraft der Schraubenfeder 37, bis der Ventilbetätigungsstift 20 von der Stirnseite der Hauptbohrung abhebt und das Ven tilschließglied 7 die Druckmittelverbindung zwischen Druckmitteleingang 10 und Druckmittelausgang 11 ver schließt. In der anschließenden Regelphase wird der Aus gangsdruck gegenüber dem Eingangsdruck im Verhältnis der Druckbeaufschlagungsflächen am Regelkolben 2 gemindert.At the beginning of a brake actuation, the valve closing member 7 is opened by the valve actuating pin 20 , which at this point is in contact with the housing 1 . As a result, the pressure medium can initially go unimpeded from the pressure medium inlet 10 to the pressure medium outlet 11 . Due to the difference in the pressure surfaces on the control piston 2 , the same moves with increasing the input pressure against the force of the coil spring 37 until the valve actuating pin 20 lifts off from the end face of the main bore and the valve closure member 7 closes the pressure medium connection between the pressure medium input 10 and the pressure medium output 11 . In the subsequent control phase, the output pressure is reduced compared to the input pressure in the ratio of the pressurizing surfaces on the control piston 2 .

In Abhängigkeit von der Belastung der jeweiligen Achse wird der Regelkolben 2 zusätzlich zur Kraft der Schrauben feder 37 mit dem Druck des Übertragungsmediums aus der Hydraulikleitung 40 beaufschlagt. Durch diesen Druck des Übertragungsmediums wird der Umschaltpunkt der Druckregel einrichtung lastabhängig variiert. Die Erzeugung des zu sätzlichen Druckes bei Belastung des Fahrzeuges geschieht durch Komprimierung des Volumens im elastischen Schlauch 45 bzw. im elastischen Profilstück 52 durch die Kraft der Fahrwerksfeder 46. Dieser Druck wird über das Anschlußteil 42 und die Hydraulikleitung 40 auf die Membrane 34 und damit auf den Regelkolben 2 übertragen und erhöht damit den Umschaltpunkt der Druckregeleinrichtung.Depending on the load on the respective axis, the control piston 2 is acted upon in addition to the force of the helical spring 37 with the pressure of the transmission medium from the hydraulic line 40 . By this pressure of the transmission medium, the switching point of the pressure control device is varied depending on the load. The additional pressure when the vehicle is loaded is generated by compressing the volume in the elastic hose 45 or in the elastic profile piece 52 by the force of the suspension spring 46 . This pressure is transmitted via the connecting part 42 and the hydraulic line 40 to the diaphragm 34 and thus to the control piston 2 and thus increases the switchover point of the pressure control device.

Durch die dilatante Fließeigenschaft des Übertragungs mediums werden kurze Fahrbahnstöße eliminiert, während der von der Fahrzeugbeladung abhängige Druck an die Membrane 34 und damit an den Regelkolben 2 geleitet wird. Damit ist praktisch der Beladungszustand des Fahrzeuges zu Beginn einer Fahrt fest in die Ansteuerung eingegeben.The dilated flow properties of the transmission medium eliminate short bumps in the road, while the pressure dependent on the vehicle load is directed to the diaphragm 34 and thus to the control piston 2 . The loading state of the vehicle is practically firmly entered into the control at the start of a journey.

Claims

1. Hydraulic control, in particular for brake force distributors with load-dependent changeover pressure increase in motor vehicles, with a load sensing device which is connected by a hydraulic line to a pressure sensor device which actuates a control device, characterized in that the transmission medium is a rheological substance.

2. Hydraulic control according to claim 1, characterized characterized that the transmission medium is a dilated fluid.

3. Hydraulic control according to claim 1, characterized characterized that the transmission medium is a pseudoplastic liquid.

4. Hydraulic control according to claim 1, characterized characterized that the transmission medium is a Bingham medium.

5. Hydraulic control according to claim 1, characterized characterized that the transmission medium is a St. Venant medium.