DE3915221A1

DE3915221A1 - Dual control unit for hydraulic brakes - has lever of variable length acting via control pistons to vary input to output hydraulic pressure ratio

Info

Publication number: DE3915221A1
Application number: DE19893915221
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Schonlau
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1990-11-15

Abstract

The dual control unit for hydraulic brakes has two control pistons (4,5), each serving separate brake circuits, and consisting of a ring piston (10,11) and inner piston (6,7), arranged between inlet (20,21) and outlet (14,15) chambers of the unit. Pressure transmission from inlet to outlet chambers is via the ring pistons (10,11) a lever arrangement (24,25,26,27) of variable lever lengths, a pressure piece (31), a fixed length arragement (33) and the inner pistons (6,7) in that order. Variable lever length is achieved preferably by ball-bearings (26,27) (fulcrum points) moving radially in tracks (29,30) on a support plate (28). USE - Dual control unit for vehicle brakes provides variable output pressure.

Description

Die Erfindung betrifft einen Twinregler für hydraulische Bremsanlagen mit zwei in einem Gehäuse parallel nebeneinan der angeordneten und je einem Bremskreis zugeordneten Druck minderventilen, welche jeweils einen im wesentlichen zwi schen Einlaß- und Auslaßraum angeordneten zweiteiligen Steu erkolben aufweisen, wobei die Steuerkolben von einer gemein samen unter Zwischenschaltung eines Vorspannungsverteilers auf die Kolben wirkenden Steuerkraft beaufschlagt werden.The invention relates to a twin controller for hydraulic Braking systems with two in a housing next to each other in parallel the pressure arranged and assigned to each brake circuit reducing valves, each of which is essentially a two rule inlet and outlet space arranged two-part tax have pistons, the control piston of a common seeds with the interposition of a bias voltage distributor acting on the piston control force.

Twinregler zum Regeln einer Bremskraft sind in vielfältigen Formen bekannt. Es gibt Ausführungen, die zwar lastabhängig angesteuert werden, wo jedoch kein Ausgleich zwischen den Bremskreisen vorgesehen ist, so daß unter Umständen stark verschiedene Drücke in den beiden Ausgangskreisen auftreten, wodurch das gebremste Fahrzeug zum seitlichen Ziehen oder gar Schleudern neigt.Twin controllers for regulating a braking force are diverse Known forms. There are versions that are load-dependent can be controlled, but where there is no balance between the Brake circuits are provided so that strong under certain circumstances different pressures occur in the two output circuits, whereby the braked vehicle to pull sideways or tends to skid.

Weiterhin sind beispielsweise aus der DE-PS 30 30 783 Regler bekannt, die bei vorgegebener Steuerkraft mit einer Vorrich tung versehen sind, welche dafür sorgt, daß der Druck in beiden Ausgangskreisen der Gleiche ist. In diesem Fall ist zwar ein gleichmäßiges Bremsverhalten gewährleistet, es gibt jedoch keine Möglichkeit, die Ansteuerung den unterschied lichen Bedürfnissen bei nahezu leerem oder vollbeladenem Kraftfahrzeug anzupassen. Furthermore, for example from DE-PS 30 30 783 regulators known with a Vorrich at a given control force tion are provided, which ensures that the pressure in the two output circuits are the same. In this case while ensuring an even braking behavior, there is however, no way of controlling the difference needs with almost empty or fully loaded Adapt motor vehicle.

Aus der US-PS 46 29 257 ist ein Twinregler bekannt, der so wohl einen Ausgleich zwischen den Bremskreisen, als auch ei ne variable Steuerkraft vorsieht. Weniger vorteilhaft ist bei dieser Ausführung anzusehen, daß die Steuerkraft durch pneumatische Druckbeaufschlagung verändert wird. Dadurch werden an die Dichtigkeit der Anordnung hohe Anforderungen gestellt und auch die Baulänge des Reglers ist recht erheb lich. Des weiteren ist eine Luftdruckansteuerung auch nur in Verbindung mit einer vom Fahrzeuggewicht abhängigen Regelung einfach realisierbar. Strebt man jedoch z.B. eine An steuerung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit an, so ist dies aufwendig.From US-PS 46 29 257 a twin controller is known, which probably a balance between the brake circuits, as well ne variable tax force provides. Is less advantageous to see in this version that the tax force by pneumatic pressurization is changed. Thereby high demands are placed on the tightness of the arrangement and the overall length of the controller is quite considerable Lich. Furthermore, air pressure control is only in Connection with a regulation dependent on the vehicle weight easy to implement. However, if you strive e.g. an on control depending on the speed this is expensive.

Außerdem ist bei allen bekannten Twinreglern das Über setzungsverhältnis zwischen Eingang und Ausgang fest vorge geben.In addition, the over with all known twin controllers Settling ratio between input and output fixed give.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, einen mechanisch lastabhängig ansteuerbaren Twinregler mit Aus gleichsvorrichtung zwischen den beiden Bremskreisen und mit variablem Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangs- und den Ausgangskreisen zu schaffen, der weiterhin sehr kompakt aufgebaut ist.The invention has therefore set itself the task of Twin controller with off that can be controlled mechanically depending on the load same device between the two brake circuits and with variable transmission ratio between the input and to create the output circuits that continue to be very compact is constructed.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1 gelöst. Die lastabhängige Steuerung erfolgt, indem die Längen der Hebel zwischen Angriffspunkt der Druckkraft jedes Ringkolbens und Auflagepunkt bzw. zwischen Auflage punkt und Angriffspunkt der Druckkraft der Steuerinnenkolben veränderlich sind, und zwar durch Verschieben der Auflage punkte. Die Steuerkraft wird über die Auflagepunkte auf die längenveränderlichen Hebel übertragen. Durch diese Maßnahme kann durch Auflagepunkt-Verschiebung reguliert werden, in welcher Art die Steuerkraft auf die Ringkolben und die Steuerinnenkolben verteilt wird. Diese Verteilung ist an das Übersetzungsverhältnis von Eingangs- und Ausgangskreis ge koppelt, da beides durch Verschiebung der Auflagepunkte ge regelt wird. Die beiden in den Auslaßräumen herrschenden Drücke gleichen sich über die Hebelvorrichtung aneinander an, die direkt auf die beiden Steuerinnenkolben wirkt und vorgegebene Hebelarmlängen aufweist. Die kompakte Bauweise wird durch den Hebelmechanismus möglich, der bei kurzen He belarmen nur wenig Ausschlagraum benötigt und dadurch, daß die notwendigen axialen Bewegungen nicht sehr viel Länge be anspruchen.The task is characterized by the characteristics of the contractor spell 1 solved. The load-dependent control takes place by the lengths of the levers between the point of application of the pressure force each ring piston and support point or between support point and point of application of the pressure force of the internal control pistons are changeable by moving the edition Points. The taxpayers will be charged to the length-adjustable lever. By this measure can be regulated by shifting the point of contact, in what kind of control force on the ring piston and the Internal control piston is distributed. This distribution is on that Gear ratio of input and output circuit ge couples, since both ge by shifting the support points is regulated. The two ruling in the outlet rooms Pressures are equal to each other via the lever device that acts directly on the two internal control pistons and has predetermined lever arm lengths. The compact design is made possible by the lever mechanism, which is used for short He require little deflection space and because the necessary axial movements are not very long claim.

In vorteilhafter Weise geschieht das Verschieben der Aufla gepunkte dadurch, daß diese von Kugeln gebildet werden und durch Verdrehen einer Kulissenscheibe zwischen einem maxi malen und einem minimalen Radius positioniert werden können.Moving the Aufla takes place in an advantageous manner points in that these are formed by balls and by rotating a link plate between a maxi paint and can be positioned with a minimum radius.

Zur Führung dieser Kugeln werden in einer vorteilhaften Aus führungsform zwei (in Draufsicht) halbkreisförmige Führungs bahnen in der Kulissenscheibe vorgesehen. Der Krümmungs radius beider Führungsbahnen ist der gleiche, ihre Krüm mungsmittelpunkte liegen symmetrisch gegeneinander verscho ben auf einer Linie, durch die die Kulissenscheibe in zwei Halbkreise geteilt wird.To guide these balls are in an advantageous way guide form two (in plan view) semicircular guide tracks provided in the backdrop disc. The curvature radius of both guideways is the same, their curvature Center points are symmetrically offset from each other ben on a line through which the backdrop disc in two Semicircles is divided.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Füh rungsbahnen im Querschnitt sphärisch ausgebildet sind, wobei der Krümmungsradius gleich dem Radius der als Auflage die nenden Kugeln ist und der Kreisabschnitt, den die Führungs bahnen im Schnitt bilden, kleiner als ein Halbkreis ist.A further development of the invention provides that the Füh tion tracks are spherical in cross section, wherein the radius of curvature is equal to the radius of the as the support balls and the segment of the circle that the guide form paths in the cut is smaller than a semicircle.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is based on the figures explained. Show it:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Twinregler, Fig. 1 is an axial section through a twin controller,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1, wo bei das Gehäuse nicht dargestellt ist, Fig. 2 shows a section along the line AA of Fig. 1, where not shown in the housing,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 1, wo bei das Gehäuse nicht dargestellt ist und Fig. 3 shows a section along the line BB from Fig. 1, where the housing is not shown and

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-C aus Fig. 1, wo bei das Gehäuse nicht dargestellt ist. Fig. 4 shows a section along the line CC from Fig. 1, where the housing is not shown.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Twinregler mit einem Gehäuse 1, das zwei gestufte Bohrungen 2, 3 aufweist, in denen zwei Steuerkolben 4, 5 axial verschiebbar angeordnet sind. Jeder Steuerkolben 4, 5 besteht aus einem Steuerinnenkolben 6, 7, der im engeren Teil der Bohrung 2, 3 abgedichtet geführt und in dem ein Druckminderventil 8, 9 angeordnet ist und aus ei nem Ringkolben 10, 11. Die Steuerinnenkolben 6, 7 bilden ge meinsam mit dem Bohrungsende 12, 13 je einen Auslaßraum 14, 15, welche über einen Auslaß 16, 17 mit nicht dargestell ten Bremszylindern verbunden sind. Zwischen den Steuerinnen kolben 6, 7 und den von ihnen abgedichtet durchdrungenen Ringkolben 10, 11 befinden sich die über die Einlässe 18, 19 mit Druckkammern eines nicht dargestellten Tandem-Haupt zylinders verbundenen Einlaßräume 21, 22. Fig. 1 shows in section a twin controller with a housing 1 , which has two stepped bores 2 , 3 , in which two control pistons 4 , 5 are arranged axially displaceable. Each control piston 4 , 5 consists of a control inner piston 6 , 7 , which is sealed in the narrower part of the bore 2 , 3 and in which a pressure reducing valve 8 , 9 is arranged and from a ring piston 10 , 11 . The control inner pistons 6 , 7 form ge together with the bore end 12 , 13 each have an outlet space 14 , 15 , which are connected via an outlet 16 , 17 with not shown th brake cylinders. Between the control pistons 6 , 7 and the annular pistons 10 , 11 sealed by them there are the inlet spaces 21 , 22 connected via the inlets 18 , 19 with pressure chambers of a tandem master cylinder, not shown.

In drucklosem Zustand sind die Einlaßräume 20, 21 über die Kanäle 22, 23 in den Steuerinnenkolben 6, 7 mit den Auslaßräu men 14, 15 verbunden. Diese Verbindung bleibt zunächst be stehen, wenn über die Einlässe 18, 19 unter Druck stehende Flüssigkeit in die Einlaßräume 20, 21 gelangt. Der Druck be aufschlagt jedoch auch die Ringkolben 10, 11. Diese übertragen Kräfte auf die Hebel 24, 25, und zwar in den Auslaßräumen 14, 15 abgewandter Richtung. Die Hebel liegen jeweils auf ei ner Kugel 26, 27 auf, die in einem gewissen Bereich des He bels 24, 25 radial verschiebbar ist, indem die sie führende Kulissenscheibe 28 gedreht wird. Der Querschnitt der Füh rungsbahnen 29, 30 der Kugeln 26, 27 ist im wesentlichen halb kreisförmig und der Krümmungsradius der Ausnehmung der Füh rungsbahnen 29, 30 der gleiche wie der Kugelradius. Die Hebel 24, 25 übertragen die von den Ringkolben 10, 11 aufgebrachten Kräfte beide auf ein Druckstück 31, das axial verschiebbar in einer Zentralbohrung 32 des Gehäuses 1 angeordnet ist. Vom Druckstück 31 wird die Kraft - die in Richtung auf die Auslaßkammern 14, 15 zu wirkt - mittels einer Hebelvorrich tung 33 auf die Steuerinnenkolben 6, 7 übertragen. Dadurch werden letztere in die Auslaßräume 14, 15 hineingedrückt und die Verbindung durch die Kanäle 22, 23 zwischen den Einlaß räumen 20, 21 und den Auslaßräumen 14, 15 wird unterbrochen.In the depressurized state, the inlet spaces 20 , 21 are connected via the channels 22 , 23 in the control inner pistons 6 , 7 to the outlet spaces 14 , 15 . This connection remains initially be when when the pressurized liquid passes through the inlets 18 , 19 into the inlet spaces 20 , 21 . However, the pressure also applies to the annular pistons 10 , 11 . These transmit forces to the levers 24 , 25 , specifically in the outlet spaces 14 , 15 in the opposite direction. The levers are each on egg ner ball 26 , 27 which is radially displaceable in a certain area of the lever 24 , 25 by rotating the guide plate 28 leading it. The cross section of the guide tracks 29 , 30 of the balls 26 , 27 is substantially semicircular and the radius of curvature of the recess of the guide tracks 29 , 30 is the same as the radius of the ball. The levers 24 , 25 transmit the forces applied by the annular pistons 10 , 11 both to a pressure piece 31 which is arranged in an axially displaceable manner in a central bore 32 of the housing 1 . From the pressure piece 31 , the force - which acts in the direction of the outlet chambers 14 , 15 - by means of a Hebelvorrich device 33 is transmitted to the control inner pistons 6 , 7 . As a result, the latter are pushed into the outlet spaces 14 , 15 and the connection through the channels 22 , 23 between the inlet spaces 20 , 21 and the outlet spaces 14 , 15 is interrupted.

Durch die radiale Position der Kugeln 26, 27 läßt sich das Hebelarmverhältnis der Hebelarmlänge zwischen Angriffspunkt der von den Ringkolben 10, 11 übertragenen Kräfte und Auflage einerseits und Auflage und Angriffspunkt der vom Druckstück 31 übertragenen Kraft andererseits verändern. So ist das Übersetzungsverhältnis von Eingangs- zu Ausgangsdruck steu erbar. Durch die Kopplung der beiden Bremskreise, die durch das gemeinsame Druckstück 31 sowie die gemeinsame Hebelvor richtung 33 gewährleistet ist, wird sichergestellt, daß in beiden Bremskreisen gleiche Ausgangsdrücke herrschen.The radial position of the balls 26 , 27 allows the lever arm ratio of the lever arm length between the point of application of the forces transmitted by the ring pistons 10 , 11 and the support on the one hand and the support and application point of the force transmitted by the pressure element 31 on the other hand to be changed. The transmission ratio from inlet to outlet pressure can be controlled. By coupling the two brake circuits, which is ensured by the common pressure piece 31 and the common Hebelvor direction 33 , it is ensured that the same output pressures prevail in both brake circuits.

An der Kulissenscheibe 28 ist zentral eine Stange 34 be festigt, an der außerhalb des Reglers beispielsweise ein nicht dargestellter Schrittmotor oder ein Hebelgestänge an greift, um erstere lastabhängig zu drehen. Die Kulissen scheibe 28 ist durch eine Feder 35 axial gegen die Steuer kolben 4, 5 vorgespannt. Diese Feder 35 stützt sich an einem fest am Gehäuse 1 gehalterten Topf 36 ab. Der Topf 36 wird durch einen Ring 37 gesichert. Eine Schutzkappe 38 dichtet den Twinregler ab. Sie ist am Gehäuse 1 eingeknöpft und die Stange 34 durchdringt sie, wobei zur Abdichtung Dichtlippen 39 vorgesehen sind.On the link plate 28 , a rod 34 is centrally fastened to which, for example, a stepper motor (not shown) or a lever linkage engages outside the controller in order to rotate the former depending on the load. The scenes disc 28 is axially biased by a spring 35 against the control piston 4 , 5 . This spring 35 is supported on a pot 36 held firmly on the housing 1 . The pot 36 is secured by a ring 37 . A protective cap 38 seals the twin controller. It is buttoned on the housing 1 and the rod 34 penetrates it, sealing lips 39 being provided for sealing.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht die Kulissenscheibe 28 mit den Führungsbahnen 29 und 30, in denen die Kugeln 26 und 27 ge führt werden. Die Darstellung entspricht einem Schnitt ent lang der Linie A-A aus Fig. 1. Die Kugeln 26, 27 sind radial - bezogen auf die Achse der Kulissenscheibe - ganz innen ge zeigt. Die Pfeile 40 deuten an, wie sie sich nach außen be wegen würden, wenn man die Kulissenscheibe 28 dreht. Beide Kugeln 26, 27 haben stets denselben Abstand zum Mittelpunkt der Kulissenscheibe 28. Fig. 2 shows a top view of the link plate 28 with the guideways 29 and 30 , in which the balls 26 and 27 are guided GE. The representation corresponds to a section ent along the line AA from FIG. 1. The balls 26 , 27 are shown radially - based on the axis of the link plate - on the very inside. The arrows 40 indicate how they would be due to the outside if you turn the link plate 28 . Both balls 26 , 27 are always at the same distance from the center of the link plate 28 .

Im Schnitt entlang der Linie B-B zeigt Fig. 3 die beiden von den Ringkolben 10, 11 mit Druck beaufschlagten Hebel 24, 25, die auf den Kugeln 26, 27 aufliegen. Letztere sind in Ausneh mungen 41, 42 in den Hebeln 24, 25 geführt. Halb verdeckt sieht man in den Ringkolben 10, 11 die Steuerinnenkolben 6, 7, das Druckstück 31 sowie die Hebelvorrichtung 33.In the section along the line BB, FIG. 3, the two of the annular piston 10, 11 pressurized lever 24, 25 which rest on the balls 26, 27. The latter are guided in Ausneh 41 , 42 in the levers 24 , 25 . Half hidden in the annular pistons 10 , 11 are the control inner pistons 6 , 7 , the pressure piece 31 and the lever device 33 .

Fig. 4 stellt im Schnitt entlang der Linie C-C aus Fig. 1 die Hebelvorrichtung 33 dar, die die beiden Steuerinnen kolben 6, 7 mit Druck beaufschlagt und über das Druckstück 31 Kontakt zu den Hebeln 24, 25 hat. Die Steuerinnenkolben 6, 7 sind von den Ringkolben 10, 11 umgeben. In den Fig. 2-4 ist jeweils das Gehäuse nicht gezeigt. Fig. 4 shows in section along the line CC from Fig. 1, the lever device 33 , the two control pistons 6 , 7 pressurized and via the pressure piece 31 has contact with the levers 24 , 25 . The control inner pistons 6 , 7 are surrounded by the annular pistons 10 , 11 . In FIGS. 2-4, the housing is not shown in each case.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Gehäuse
2 Bohrung, gestuft
3 Bohrung, gestuft
4 Steuerkolben
5 Steuerkolben
6 Steuerinnenkolben
7 Steuerinnenkolben
8 Druckminderventil
9 Druckminderventil
10 Ringkolben
11 Ringkolben
12 Bohrungsende
13 Bohrungsende
14 Auslaßraum
15 Auslaßraum
16 Auslaß
17 Auslaß
18 Einlaß
19 Einlaß
20 Einlaßraum
21 Einlaßraum
22 Kanal
23 Kanal
24 Hebel
25 Hebel
26 Kugel
27 Kugel
28 Kulissenscheibe
29 Führungsbahn
30 Führungsbahn
31 Druckstück
32 Zentralbohrung
33 Hebelvorrichtung
34 Stange
35 Feder
36 Topf
37 Ring
38 Schutzkappe
39 Dichtlippe
40 Preil
41 Ausnehmung
42 Ausnehmung 1 housing
2 holes, stepped
3 holes, stepped
4 control pistons
5 control pistons
6 internal control pistons
7 internal control pistons
8 pressure reducing valve
9 pressure reducing valve
10 ring pistons
11 ring pistons
12 bore end
13 bore end
14 outlet space
15 outlet space
16 outlet
17 outlet
18 inlet
19 inlet
20 inlet space
21 inlet space
22 channel
23 channel
24 levers
25 levers
26 bullet
27 bullet
28 setting disc
29 guideway
30 guideway
31 pressure piece
32 central bore
33 lever device
34 rod
35 spring
36 pot
37 ring
38 protective cap
39 sealing lip
40 price
41 recess
42 recess

Claims

1. Twin controller for hydraulic brake systems with two in parallel in egg nem housing arranged side by side and each associated with a brake circuit pressure reducing valves, each of which has a substantially between inlet and from lassraum arranged two-part control piston, the control piston from a common interposition of a preload distributor the Kol ben acting control force are applied, characterized in that one annular piston ( 10 , 11 ) of the control piston ( 4 , 5 ), which is arranged on the side of the inlet chamber ( 20 , 21 ) facing away from the outlet chamber ( 14 , 15 ) and can move away from the former, with the pressure prevailing in the inlet space ( 20 , 21 ) and that the resulting forces together with the control force by means of levers ( 24 , 25 ), the arm lengths of which are variable by shifting the support points and one Pressure piece ( 31 ) and a Hebelvor direction ( 33 ) with pre given lever arm length can be transferred evenly to both internal control pistons ( 6 , 7 ).

2. Twin controller according to claim 1, characterized in that the lever arm lengths of the levers ( 24 , 25 ) are varied by serving as a support Ku geln ( 26 , 27 ) by rotating a Ku lissensscheibe leading them ( 28 ) radially within a predetermined range are displaceable in the housing ( 1 ).

3. Twin controller according to claim 2, characterized in that for guiding the balls ( 26 , 27 ) in the link plate ( 28 ) two plan view semicircular guideways ( 29 , 30 ) are provided with the same radius of curvature, the centers of curvature of which are shifted symmetrically against each other lie on a mirror axis of the Ku lissen disc ( 28 ).

4. Twin controller according to claim 3, characterized in that the guideways ( 29 , 30 ) are spherical in section, the radius corresponds to that of the ball to be led and the depth of the guideways ( 29 , 30 ) is smaller than this radius.