DE4139135A1 - Hydraulische bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulische bremsanlage, insbesondere fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage mit einer
Blockierschutzeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE 34 19 311 A1 ist bereits eine
hydraulische Bremsanlage mit einer im Hinterachsbremskreis vorgese
henen, durch eine Beaufschlagung mit einem Steuerdruck schaltbaren
Drucksteuereinrichtung bekannt, die bei einem Ausfall der Blockier
schutzeinrichtung als Verhältnisdruckregelventil wirkt und den
Bremsdruck in den Hinterradbremszylindern gegenüber dem hauptbrems
zylinderseitigen Druck um ein festes Verhältnis verringert, so daß
ein Blockieren der Hinterräder vor dem Blockieren der Vorderräder
des Fahrzeuges verhindert ist. Die bekannte Drucksteuereinrichtung
hat den Nachteil eines sehr aufwendigen Aufbaus mit einer Vielzahl
von Bauteilen und eines großen Bauvolumens. Zudem weist die Druck
steuereinrichtung hohe Herstellkosten auf. Der von einer Hilfsdruck
quelle erzeugte Steuerdruck wird durch ein elektromagnetisches Steu
erventil geschaltet, was sehr aufwendig ist. Zudem besteht die Mög
lichkeit, daß in unerwünschter Weise bei einer Fehlfunktion des
Steuerventils oder der Hilfsdruckquelle auch bei intakter Blockier
schutzeinrichtung der Bremsdruck in den Hinterradbremszylindern ver
ringert wird, da bei einem Wegfall des Steuerdrucks die Drucksteuer
einrichtung stets als Verhältnisdruckregelventil wirkt.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer sehr einfachen
und kompakten Bauweise der Drucksteuereinrichtung, die sich problem
los z. B. in ein sogenanntes Hydroaggregat der Blockierschutzein
richtung der Bremsanlage integrieren läßt. Die Bereitstellung eines
Steuerdrucks durch eine gesondert vorgesehene Hilfsdruckquelle mit
einem Steuerventil ist nicht erforderlich, so daß die Bremsanlage
kostengünstig herstellbar ist. Bei einem Ausfall der Blockierschutz
einrichtung wirkt die Drucksteuereinrichtung als Verhältnisdruckre
gelventil, das den radbremszylinderseitigen Druck um ein festes, von
dem hauptbremszylinderseitigen Druck abhängendes Verhältnis gegen
über dem hauptbremszylinderseitigen Druck verringert. Eine derartige
Drucksteuereinrichtung ist in vorteilhafter Weise einem Hinterachs
bremskreis zuzuordnen, weil sie bei der Anwendung hoher Bremsdrücke
bei einem Ausfall der Blockierschutzeinrichtung den Bremsdruck in
den Radbremszylindern der Hinterachse gegenüber dem Bremsdruck in
den Radbremszylindern der Vorderachse verringert und so ein
Blockieren der Hinterräder des Fahrzeuges vor dem Blockieren der
Vorderräder des Fahrzeuges verhindert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen Bremsanlage möglich.
Für eine besonders einfache und kompakte Bauweise der Drucksteuer
einrichtung ist es vorteilhaft, wenn das Gehäusebauteil eine durch
gehende Längsbohrung aufweist, in der das gestufte Ventilglied ange
ordnet ist, das Ventilglied mit seinem Ventilschließteil mit dem das
eine Ende der Längsbohrung des Gehäusebauteils bildenden, sich
kegelstumpfförmig zu der oberen Stirnseite des Gehäusebauteils
erweiternden Ventilsitz zusammenwirkt, eine auf das Ventilglied
wirkende Druckfeder bestrebt ist, das Ventilschließteil von seinem
Ventilsitz abzuheben, an dem Ventilglied 69 eine erste radbremszy
linderseitige Wirkfläche und eine zweite hauptbremszylinderseitige
Wirkfläche vorgesehen sind, die mit dem die Drucksteuereinrichtung
durchströmenden Druckmittel beaufschlagt werden, und das Ventilglied
an einer dritten Wirkfläche mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird.
Von Vorteil ist es, wenn die Drucksteuereinrichtung parallel zu dem
Einlaßventil für die Radbremszylinder geschaltet ist, so daß die
Drucksteuereinrichtung bei intakter Blockierschutzeinrichtung von
einem großen Teil des Druckmittels durchströmt wird. Ein großer
Durchlaßquerschnitt der Drucksteuereinrichtung ermöglicht es, das
parallele Einlaßventil mit einem kleinen Durchlaßquerschnitt auszu
bilden, so daß eine sehr gute Druckmodulation der Blockierschutzein
richtung gewährleistet ist.
Es ist vorteilhaft, wenn das Einlaßventil stromlos geschlossen ist,
so daß gewährleistet ist, daß bei einem Ausfall der Blockierschutz
einrichtung bei einer Betätigung des Hauptbremszylinders das Druck
mittel ausschließlich durch die den radbremszylinderseitigen Druck
des Druckmittels gegebenenfalls verringernde Drucksteuereinrichtung
in Richtung der Radbremszylinder strömt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein
facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu
tert. Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltschema einer hydraulischen Brems
anlage mit einer aus einem hydraulisch schaltbaren Verhältnisdruck
regelventil bestehenden Drucksteuereinrichtung und Fig. 2 ein er
stes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer solchen Drucksteu
ereinrichtung.
Die in Fig. 1 beispielhaft dargestellte hydraulische Kraftfahrzeug
bremsanlage 1 mit einer Blockierschutzeinrichtung hat einen pedalbe
tätigbaren Hauptbremszylinder 3, an den zwei Bremskreise I und II
angeschlossen sind. Auf die Darstellung des Bremskreises I, der z. B.
auf die Vorderradbremsen des Fahrzeuges wirkt, wurde in der Fig.
1 verzichtet; er kann in bekannter Art und Weise ausgeführt sein.
Der Bremskreis II weist eine vom Hauptbremszylinder 3 zu Radbrems
zylindern 5 und 7 von Hinterradbremsen des Fahrzeuges führende
Bremsleitung 9 auf. In der Bremsleitung 9 ist ein Einlaßventil 11 in
Form eines stromlos geschlossenen 2/2-Wege-Magnetventils angeordnet,
durch das der Bremsdruck der Radbremszylinder 5 und 7 steuerbar ist.
Von der Bremsleitung 9 zweigt radbremszylinderseitig des Einlaßven
tils 11 an einem Anschlußpunkt 13 eine Parallelleitung 14 ab. Die
Parallelleitung 14 verzweigt sich in einem Anschlußpunkt 15 in einen
Rückführleitungszweig 16 und in einen Drucksteuerleitungszweig 17.
Den Radbremszylindern 5, 7 abgewandt sind der Rückführleitungszweig
16 und der Drucksteuerleitungszweig 17 an einem Anschlußpunkt 18
wieder in die gemeinsame Parallelleitung 14 zusammengeführt.
Die Parallelleitung 14 ist z. B. an einem Anschlußpunkt 19 zwischen
dem Hauptbremszylinder 3 und dem Einlaßventil 11 mit der Bremslei
tung 9 verbunden. In dem Rückführleitungszweig 16 sind in Rückführ
strömungsrichtung zum Anschlußpunkt 18 hin hintereinander ein Aus
laßventil 20 z. B. in Form eines stromlos geschlossenen 2/2-Wege
Magnetventils, das den Druckabbau in den Radbremszylindern 5, 7
ermöglicht, eine Speicherkammer 21 sowie eine Rückförderpumpe 23
angeordnet.
Bei Betätigung des Hauptbremszylinders 3 ist durch Verschieben von
Druckmittelmengen durch die Bremsleitung 9 Bremsdruck in den Rad
bremszylindern 5 und 7 erzeugbar. In der Druckaufbauphase, in der
Druck in den Radbremszylindern aufgebaut wird, befindet sich das
Einlaßventil 11 in Durchlaßstellung und das Auslaßventil 20 in
Sperrstellung. Droht bei einer Bremsung Blockiergefahr an wenigstens
einem der Fahrzeugräder, so werden das Einlaßventil 11 und das Aus
laßventil 20 der Blockierschutzeinrichtung nach einem bekannten
adaptiven Regelalgorithmus mittels eines nicht dargestellten elek
tronischen Steuergerätes so angesteuert, daß in den Radbremszylin
dern eine entsprechend den Bremsbedingungen optimierte Bremsdruck
modulation abläuft. Wird z. B. der Druck des Druckmittels in den
Radbremszylindern 5, 7 abgebaut, um ein Blockieren der Fahrzeugräder
zu verhindern, so werden das Einlaßventil 11 geschlossen und das
Auslaßventil 20 geöffnet, so daß das Druckmittel in die Speicherkam
mer 21 strömt und ein schneller Druckabbau in den Radbremszylindern
5, 7 erfolgt. In dieser Druckabbauphase befindet sich also das Ein
laßventil 11 in Sperrstellung und das Auslaßventil 20 in Durchlaß
stellung. Die Rückförderpumpe 23 ist während der gesamten Blockier
schutzfunktion eingeschaltet und fördert das Druckmittel aus der
saugseitig der Rückförderpumpe 23 angeordneten Speicherkammer 21
druckseitig z. B. über die Parallelleitung 14 an dem Anschlußpunkt
19 in die Bremsleitung 9. Ein auf der Druckseite der Rückförderpumpe
23 angeordnetes federbelastetes Rückschlagventil 25 verhindert ein
Rückströmen des Druckmittels von der Hauptbremszylinderseite entge
gen der Rückführrichtung durch den Rückführleitungszweig 16 zu der
Rückförderpumpe 23. In einer Druckhaltephase, in der der Druck des
Druckmittels in den Radbremszylindern 5, 7 konstant gehalten werden
soll, sind sowohl das Einlaßventil 11 als auch das Auslaßventil 20
in Sperrstellung geschaltet.
In dem Drucksteuerleitungszweig 17 ist z. B. zwischen dem Anschluß
punkt 15 und dem Anschlußpunkt 18 eine Drucksteuereinrichtung 29
angeordnet, durch die der Druck des Druckmittels, beispielsweise
einer handelsüblichen Bremsflüssigkeit, in den Radbremszylindern 5,
7 beeinflußbar ist. Die Drucksteuereinrichtung 29 besteht aus einem
Verhältnisdruckregelventil 31, das mittels eines Steuerdruckes, den
der hauptbremszylinderseitig der Rückförderpumpe 23 herrschende
Druck über eine an einem Anschlußpunkt 33 abzweigende Steuerdruck
leitung 35 liefert, absperrbar ist. Das Verhältnisdruckregelventil
31 wirkt derart, daß der radbremszylinderseitige Druck des Druckmit
tels um ein festes, von dem hauptbremszylinderseitigen Druck abhän
gendes Verhältnis gegenüber dem hauptbremszylinderseitigen Druck
verringert ist.
Aufgabe der Drucksteuereinrichtung 29 ist es, das Blockieren der
Hinterräder vor dem Blockieren der Vorderräder des Fahrzeuges bei
einem Ausfall der Blockierschutzeinrichtung zu vermeiden, indem der
Druck des Druckmittels in den Radbremszylindern 5, 7 reduziert wird.
Im Normalfall, also bei intakter Blockierschutzeinrichtung, sind bei
Einleitung einer Bremsung durch Betätigen des Hauptbremszylinders 3
sowohl die Drucksteuereinrichtung 29 als auch das parallel zu der
Drucksteuereinrichtung angeordnete Einlaßventil 11 in Durchlaßstel
lung. Tritt die Blockierschutzeinrichtung in Funktion, so wird der
Druck in den Radbremszylindern 5, 7 über das Einlaßventil 11 und das
Auslaßventil 20 moduliert und die Rückförderpumpe 23 läuft an. Der
hauptbremszylinderseitige Druck der Rückförderpumpe 23 dient als
Steuerdruck für die Drucksteuereinrichtung 29 und unterbricht den
Durchlaß des Druckmittels durch die Drucksteuereinrichtung.
In Abweichung von dem in der Fig. 1 dargestellten Hydraulikschalt
plan der Kraftfahrzeugbremsanlage 1 ist es aber auch möglich, je
Radbremszylinder ein einzelnes Einlaßventil 11 vorzusehen. In diesem
Fall kann die Kraftfahrzeugbremsanlage 1 vorteilhafterweise für
jeden Radbremszylinder 5, 7 eine einzelne Drucksteuereinrichtung 29
aufweisen.
Bei einem Ausfall der Blockierschutzeinrichtung der hydraulischen
Bremsanlage 1 dient die Drucksteuereinrichtung 29 dazu, ein frühzei
tiges Blockieren der Hinterräder vor dem Blockieren der Vorderrädern
des Fahrzeuges zu verhindern und damit auch beim Abbremsen die Sta
bilität des Fahrzeuges zu erhalten. Zu diesem Zweck wird bei einem
Ausfall der Blockierschutzeinrichtung die Stromzufuhr zu dem strom
los geschlossenen Einlaßventil 11 und dem stromlos geschlossenen
Auslaßventil 20 unterbrochen und dadurch deren federbetätigte Sperr
stellung zur Wirkung gebracht. Wird der Hauptbremszylinder 3 betä
tigt, so werden Druckmittelmengen durch die Bremsleitung 9 in die
als Verhältnisdruckregelventil 31 wirkende Drucksteuereinrichtung 29
geschoben. Übersteigt der Druck des Druckmittels auf der Hauptbrems
zylinderseite einen charakteristischen, voreingestellten Druck des
Verhältnisdruckregelventils 31, so wird der radbremszylinderseitige
Druck gegenüber dem hauptbremszylinderseitigen Druck um ein festes,
von dem hauptbremszylinderseitigen Druck und der Auslegung des Ver
hältnisdruckregelventils 31 abhängendes Verhältnis verringert. Das
Verhältnisdruckregelventil 31 wird auch als Bremsdruckminderer oder
Druckmindererventil bezeichnet.
Parallel zu dem Einlaßventil 11 ist ein federbelastetes Rückschlag
ventil 37 angeordnet, das ein Rückströmen des Druckmittels von den
Radbremszylindern 5, 7 in Richtung des Hauptbremszylinders 3 ge
stattet. Das Rückschlagventil 37 ermöglicht einen Druckabbau in den
Radbremszylindern 5 und 7 und damit ein Lösen der Hinterradbremsen
des Fahrzeuges.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Drucksteuereinrichtung 29,
die als hydraulisch absperrbares Druckregelventil 31 ausgebildet
ist. Das Verhältnisdruckregelventil 31 wird auch als Bremsdruckmin
derer oder Druckmindererventil bezeichnet. Die Drucksteuereinrich
tung 29 hat ein langgestrecktes rohrförmiges Gehäusebauteil 39, das
konzentrisch zu einer Ventillängsachse 41 eine gestufte Längsbohrung
43 aufweist. Das Gehäusebauteil 39 ist z. B. in einer sacklochformi
gen Aufnahmebohrung 45 eines Gehäuseblocks 46 beispielsweise eines
Hydroaggregates angeordnet und liegt mit einer einem Boden 47 der
sacklochförmigen Aufnahmebohrung 45 zugewandten oberen Stirnseite 48
an einem Anlageabsatz 50 der gestuften Aufnahmebohrung 45 an. An
einer der oberen Stirnseite 48 abgewandten unteren Stirnseite 52 des
Gehäusebauteils 39 liegt ein topfförmiger Gehäusedeckel 54 mit einer
oberen Stirnseite 56 eines Mantelteils 57 an. Der oberen Stirnseite
56 abgewandt hat der Gehäusedeckel 54 ein Bodenteil 59, in dem eine
Entlüftungsöffnung 60 z. B. konzentrisch zu der Ventillängsachse 41
ausgebildet ist. An dem Umfang seines Mantelteils 57 hat der Gehäu
sedeckel 54 ein Außengewinde 62, mit dem der Gehäusedeckel 54 in
einen von einer unteren Stirnseite 64 des Gehäuseblocks 46 ausgehen
den, ein Innengewinde 66 aufweisenden Gewindeabschnitt 67 der Auf
nahmebohrung 45 eingeschraubt ist. In der gestuften Längsbohrung 43
des Gehäusebauteils 39 ist ein gestuftes Ventilglied 69 angeordnet.
Das Ventilglied 69 ist z. B. aus einem dem Boden 47 zugewandten
langgestreckten gestuften Ventilstößel 71 und einem der unteren
Stirnseite 64 zugewandten gestuften Ventilkolben 73 ausgebildet, in
dem konzentrisch zu der Ventillängsachse 41 eine Sacklochbohrung 75
verläuft. In dem Boden 47 der sacklochformigen Aufnahmebohrung 45
abgewandter Richtung ragt der Ventilstößel 71 mit seinem einen Ende
in die Sacklochbohrung 75 und ist nahe ihres geschlossenen Endes mit
dem Ventilkolben 73 z. B. mittels einer Quetschverbindung 77 verbun
den. Das Ventilglied 69 kann aber auch aus einem einzigen Werkstück
ausgebildet sein.
An seinem freien, dem Ventilkolben 73 abgewandten Ende ist an dem
Ventilstößel 71 ein beispielsweise zylindrisches Ventilschließteil
79 mit einem vergrößerten Durchmesser ausgebildet. Ausgehend von der
oberen Stirnseite 48 des Gehäusebauteils 39 weist dessen gestufte
Längsbohrung 43 einen sich in Richtung des Ventilkolbens 73 kegel
stumpfförmig verjüngenden Abschnitt auf, der den Ventilsitz 81 bil
det. Das Ventilschließteil 79 wirkt mit seiner dem Ventilsitz 81
zugewandten, an seinem Umfang gebildeten Schließkante 82 mit dem
Ventilsitz 81 zusammen und bildet mit diesem zusammen ein Sitzventil.
Unmittelbar an den Ventilsitz 81 in dem Ventilkolben 73 zugewandter
Richtung anschließend weist die Längsbohrung 43 des Gehäusebauteils
39 einen zylindrischen Führungsabschnitt 80 auf. An das Ventil
schließteil 79 angrenzend hat der Ventilstößel 71 dem Ventilkolben
73 zugewandt einen Strömungsbereich 85, der einen deutlich kleineren
Durchmesser als den Durchmesser der Wandung des zylindrischen Füh
rungsabschnittes 80 aufweist. Der Führungsabschnitt 80 dient zur
Führung des Ventilgliedes 69 in einem sich an den Strömungsbereich
85 anschließenden zylindrischen Führungsbereich 87 des Ventilstößels
71.
Zwischen dem Umfang des Strömungsbereiches 85 des Ventilstößels 71
und der Wandung des Führungsabschnittes 80 des Gehäusebauteils 39
ist ein Ringquerschnitt 89 gebildet.
Der topfförmige Gehäusedeckel 54 weist eine durch die Wandung des
Mantelteils 57 und das Bodenteil 59 begrenzte Sacklochbohrung 83
auf, in der eine an dem Bodenteil 59 anliegende Stützscheibe 84
angeordnet ist und in die das Ventilglied 69 mit seinem dem Ventil
sitz 81 abgewandten Ende ragt. An einem radial nach außen weisenden,
der Stützscheibe 84 zugewandten Anlageabsatz 86 des Ventilkolbens 73
liegt eine Druckfeder 88 an, die sich mit ihrem anderen Ende an der
Stützscheibe 84 abstützt. Die Druckfeder 88 ist bestrebt, das Ven
tilglied 69 in Richtung des Bodens 47 der sacklochförmigen Aufnahme
bohrung 45 zu bewegen und damit das Ventilschließteil 79 des Ventil
gliedes 69 von dem Ventilsitz 81 abzuheben und so das Sitzventil in
Durchlaßstellung zu halten.
In dem Gehäuseblock 46 ist z. B. senkrecht zu der Ventillängsachse
41 verlaufend ein Ausgangskanal 90 ausgebildet, der beispielsweise
in axialer Höhe zwischen dem Boden 47 und dem Anlageabsatz 50 von
der Aufnahmebohrung 45 ausgeht. Der Ausgangskanal 90 bildet einen
radbremszylinderseitigen Abschnitt der Bremsleitung 9 und gestattet
ein Strömen des Druckmittels in Richtung der Radbremszylinder 5, 7.
In axialer Höhe nahe des Ventilsitzes 81 ist im Führungsabschnitt 80
des Gehäusebauteils 39 eine durch die Wandung des Gehäusebauteils
hindurchgehende, z. B. senkrecht zu der Ventillängsachse 41 verlau
fende erste Durchtrittsöffnung 92 ausgebildet, die von einer an dem
Umfang des Gehäuseblocks 39 in diesem Bereich verlaufenden Ringnut
93 ausgeht. Auf etwa gleicher axialer Höhe weist der Gehäuseblock 46
einen z. B. senkrecht zu der Ventillängsachse 41 verlaufenden Ein
gangskanal 95 auf, der einen hauptbremszylinderseitigen Abschnitt
der Bremsleitung 9 darstellt und ein Strömen des Druckmittels von
dem Hauptbremszylinder 3 in die Drucksteuereinrichtung 29 ermöglicht.
Zwischen dem Umfang des Ventilkolbens 73 des Ventilgliedes 69 und
der Wandung der Längsbohrung 43 des Gehausebauteils 39 ist in axia
ler Höhe zwischen der ersten Durchtrittsöffnung 92 und der unteren
Stirnseite 52 des Gehäusebauteils 39 ein Ringraum 97 gebildet. In
axialer Höhe des Ringraumes 97 ist in dem Gehäusebauteil 39 eine
durch die Wandung des Gehäusebauteils hindurchgehende, sich bei
spielsweise senkrecht zu der Ventillängsachse 41 erstreckende zweite
Durchtrittsöffnung 99 vorgesehen. Der Gehäuseblock 46 weist einen
z. B. senkrecht zu der Ventillängsachse 41 verlaufenden Steuerkanal
101 auf, der einen Abschnitt der Steuerdruckleitung 35 bildet und
eine Verbindung für das unter Steuerdruck stehende Druckmittel von
der Rückförderpumpe 23 zu dem Ringraum 97 herstellt.
An dem Umfang des Gehäusebauteils 39 ist in axialer Richtung zwi
schen der Ringnut 93 und der zweiten Durchtrittsöffnung 99 eine
erste obere Ringnut 103 ausgebildet, in der ein erster oberer Dicht
ring 104 angeordnet ist. In axialer Höhe zwischen der zweiten Durch
trittsöffnung 99 und der unteren Stirnseite 52 des Gehäusebauteils
39 ist an dem Umfang des Gehäusebauteils eine erste untere Ringnut
105 vorgesehen, die zur Aufnahme eines ersten unteren Dichtringes
106 dient. Der erste obere Dichtring 104 und der erste untere Dicht
ring 106 liegen dicht an der Wandung der Aufnahmebohrung 45 des Ge
häuseblockes 46 an.
Der Ventilkolben 73 des Ventilgliedes 69 weist an seinem Umfang zwi
schen dem Ringraum 97 und dem Anlageabsatz 86 eine zweite untere
Ringnut 108 auf, in der ein an der Wandung der Längsbohrung 43 des
Gehäusebauteils 39 anliegender zweiter unterer Dichtring 109 ange
ordnet ist.
In der Längsbohrung 43 des Gehäusebauteils 39 ist in axialer Höhe
zwischen der ersten Durchtrittsöffnung 92 und der zweiten Durch
trittsöffnung 99 ein Anschlagring 111 beispielsweise durch Einpres
sen befestigt. Mit einer der Druckfeder 88 zugewandten unteren An
schlagstirnseite 112 dient der Anschlagring 111 zur Begrenzung des
Hubes des Ventilgliedes 69 in der Druckfeder 88 abgewandter Rich
tung, indem der Ventilkolben 73 mit einer dem Ventilsitz 81 zuge
wandten oberen Stirnseite 113 an der Anschlagstirnseite 112 des
Anschlagringes 111 anschlägt.
In der Wandung der Längsbohrung 43 des Gehäusebauteils 39 ist in dem
Ventilsitz 81 zugewandter Richtung angrenzend an den Anschlagring
111 eine zweite obere Ringnut 114 ausgebildet, in der ein an dem
Umfang des Ventilstößels 71 des Ventilgliedes 69 anliegender zweiter
oberer Dichtring 115 angeordnet ist.
Anhand der Fig. 2 sei nun die Funktionsweise der Drucksteuerein
richtung 29 erläutert. Bei intakter Blockierschutzeinrichtung der
Bremsanlage 1, also im Normalfall, ist, solange die Blockierschutz
einrichtung außer Funktion ist, das Einlaßventil 11 bestromt und
damit in Durchlaßstellung und die parallel zu dem Einlaßventil in
dem Drucksteuerleitungszweig 17 angeordnete Drucksteuereinrichtung
29 geöffnet. In der Drucksteuereinrichtung 29 wird der Ventilkolben
73 des Ventilgliedes 69 durch die Federkraft der Druckfeder 88 gegen
den Anschlagring 111 gedrückt, so daß das aus Ventilsitz 81 und Ven
tilschließteil 79 gebildete Sitzventil vollständig geöffnet und ein
ungeminderter Durchlaß für das Druckmittel von dem hauptbremszylin
derseitigen Eingangskanal 95 zu dem radbremszylinderseitigen Aus
gangskanal 90 möglich ist, der Druck des Druckmittels in der Druck
steuereinrichtung 29 also überall gleich groß ist. Eine radbremszy
linderseitige erste Wirkfläche ist an einer dem Boden 47 der Aufnah
mebohrung 45 zugewandten oberen Stirnseite 116 des Ventilschließ
teils 79 gebildet und in radialer Richtung nur durch den Umfang des
Ventilschließteils begrenzt. In entgegengesetzter Richtung ist an
dem Ventilschließteil 79 des Ventilgliedes 69 eine einen Übergang
zwischen dem Strömungsbereich 85 des Ventilstößels 71 und dem Ven
tilschließteil 79 bildende, senkrecht zu der Ventillängsachse 41
verlaufende ringförmige Ventilfläche 117 gebildet. In dem Ventil
kolben 73 zugewandter Richtung weist der Ventilstößel 71 zwischen
seinem Strömungsbereich 85 und seinem Führungsbereich 87 eine senk
recht zu der Ventillängsachse 41 verlaufende ringförmige Übergangs
fläche 91 auf. Eine hauptbremszylinderseitige zweite Wirkfläche ist
aus der Differenz der Querschnitte der größeren Ventilfläche 117 und
der kleineren Übergangsfläche 91 an der Ventilfläche 117 des Ventil
schließteils 79 gebildet. Die hauptbremszylinderseitige zweite Wirk
fläche ist demzufolge in radialer Richtung nach innen durch den
Durchmesser des Führungsbereichs 87 und nach außen durch den Umfang
des Ventilschließteils 79 des Ventilstößels 81 begrenzt und ist der
radbremszylinderseitigen ersten Wirkfläche entgegengerichtet.
Wird der Druck des Druckmittels in der Druckaufbauphase erhöht, so
wird bei Überschreiten eines charakteristischen Druckes des Druck
mittels, der durch die Federkraft der Druckfeder 88 vorgegeben ist,
der freie Durchlaßquerschnitt an dem Ventilsitz 81 verkleinert, da
der an der ersten Wirkfläche des Ventilschließgliedes angreifende
Druck des Druckmittels bestrebt ist, das Ventilschließteil 79 des
Ventilschließgliedes 69 entgegen der Federkraft der Druckfeder 88
und dem auf die zweite Wirkfläche des Ventilschließteils 79 in ent
gegengesetzter Richtung wirkenden Druck des Druckmittels in Richtung
des Ventilsitzes 81 zu bewegen. Wird nun der hauptbremszylindersei
tige Eingangsdruck des Druckmittels weiter erhöht, so steigt der
radbremszylinderseitige Ausgangsdruck der Drucksteuereinrichtung 29
durch den verringerten Durchlaßquerschnitt am Ventilsitz 81 in ge
ringerem Maße an als der hauptbremszylinderseitige Eingangsdruck,
die Drucksteuereinrichtung 29 wirkt also als Verhältnisdruckregel
ventil 31.
Tritt die Blockierschutzeinrichtung in Betrieb, die bei einer Ab
bremsung den Druck des Druckmittels in den Radbremszylindern 5, 7
über das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 20 moduliert, so läuft
die Rückförderpumpe 23 an, die das Druckmittel bei gesperrtem Ein
laßventil 11 aus den Radbremszylindern 5, 7 durch das geöffnete Aus
laßventil 20 und den Rückführleitungszweig 16 in Richtung des Haupt
bremszylinders 3 fördert. Über die Steuerdruckleitung 35 und den
Steuerkanal 101 wird der Ventilkolben 73 des Ventilgliedes 69 mit
dem hauptbremszylinderseitig der Rückförderpumpe 23 herrschenden,
als Steuerdruck für die Drucksteuereinrichtung 21 dienenden Druck
des Druckmittels beaufschlagt. Der Steuerdruck wirkt in dem Ringraum
97 in dem Ventilsitz 81 abgewandter Richtung auf eine dem Ventilsitz
zugewandte, in radialer Richtung nach innen durch die Sacklochboh
rung 75 und nach außen durch den Umfang des Ventilkolbens 73 bzw.
den Umfang des zweiten unteren Dichtringes 109 begrenzte, dritte
Wirkfläche des Ventilkolbens 73 und bewegt bei ausreichender Größe
des Steuerdrucks das Ventilglied 69 entgegen der Federkraft der
Druckfeder 88 in Richtung des Bodenteils 59 des Gehäusedeckels 54
und damit das Ventilschließteil 79 des Ventilschließgliedes 69 in
Richtung des Ventilsitzes 81, so daß der Durchlaß für das Druckmit
tel an dem Ventilsitz 81 gesperrt ist. Auf diese Weise wird bei
Betrieb der Blockierschutzeinrichtung ein Strömen des Druckmittels
durch die Drucksteuereinrichtung 29 hindurch verhindert.
Bei einem Defekt der Blockierschutzeinrichtung wird die Stromversor
gung des Einlaßventils 11, des Auslaßventils 20 und der Rückförder
pumpe 23 unterbrochen, so daß sich das Einlaßventil 11 und das Aus
laßventil 20 in Sperrstellung befinden. Die Federkraft der Druckfe
der 88 sorgt dafür, daß die Drucksteuereinrichtung 29 in Durchlaß
stellung ist, das Ventilschließteil 79 also vollständig von dem
Ventilsitz 81 abgehoben ist und der Ventilkolben 73 an dem Anschlag
ring 111 anliegt. Der Druck des Druckmittels ist dann an jeder Stel
le der Drucksteuereinrichtung 29 gleich groß, der radbremszylinder
seitige Ausgangsdruck entspricht somit dem hauptbremszylinderseiti
gen Eingangsdruck der Drucksteuereinrichtung 29. Wird nun im Falle
der Bremsung der Hauptbremszylinder 3 betätigt, so wird eine Druck
mittelmenge durch die Bremsleitung 9, die Parallelleitung 14, den
Drucksteuerleitungszweig 17 und den Eingangskanal 95 in die Druck
steuereinrichtung 29 geschoben. Das Druckmittel strömt an dem Ven
tilsitz 81 des sich in Durchlaßstellung befindenden Sitzventils
vorbei durch den Ausgangskanal 90 in Richtung der Radbremszylinder
5, 7. Dabei steigt zunächst der radbremszylinderseitige Ausgangs
druck der Drucksteuereinrichtung in gleichem Maße wie der haupt
bremszylinderseitige Eingangsdruck. Das Druckmittel wirkt in dem
Ventilsitz 81 abgewandter Richtung auf die hauptbremszylinderseitige
zweite Wirkfläche am Ventilschließteil 79 des Ventilgliedes 69 und
bewirkt so eine hauptbremszylinderseitige Druckkraft, die bestrebt
ist, das Ventilschließteil 79 von dem Ventilsitz 81 abzuheben und
die somit in gleiche Richtung wie die Federkraft der Druckfeder 88
wirkt.
Dieser hauptbremszylinderseitigen Druckkraft und der Federkraft der
Druckfeder 88 entgegengerichtet bewirkt der auf die radbremszylin
derseitige erste Wirkfläche wirkende Druck des Druckmittels eine
radbremszylinderseitige Druckkraft, die bestrebt ist, das Ventil
schließteil 79 des Ventilgliedes 69 in Richtung des Ventilsitzes 81
des Sitzventiles zu bewegen und so den freien Öffnungsquerschnitt
des Sitzventiles zu verkleinern.
Steigt der hauptbremszylinderseitige Druck des Druckmittels über
einen charakteristischen voreingestellten Wert, der durch die Feder
kraft der Druckfeder und durch die Größe der Wirkflächen vorgegeben
ist und den Regelbeginn darstellt, so ist die radbremszylindersei
tige Druckkraft des Druckmittels größer als die Summe aus der haupt
bremszylinderseitigen Druckkraft und Federkraft der Druckfeder 88.
Die Druckfeder 88 wird durch den Ventilkolben 73 zusammengedrückt
und das Ventilschließteil 79 in Richtung des Ventilsitzes 81 bewegt,
so daß der freie Durchlaßquerschnitt an dem Ventilsitz 81 verringert
ist. Bei einer weiteren Erhöhung des hauptbremszylinderseitigen Ein
gangsdrucks steigt der radbremszylinderseitige Ausgangsdruck der
Drucksteuereinrichtung 29 durch den verringerten Durchlaßquerschnitt
also nur noch in vermindertem Maße an. Dies führt zu einem gegenüber
dem hauptbremszylinderseitigen Druck verringerten Druck des Druck
mittels auf der Radbremszylinderseite der Drucksteuereinrichtung,
also einer Druckminderung. Durch die mit dem Druck des Druckmittels
beaufschlagten Wirkflächen des Ventilgliedes 69 und das mit dem Ven
tilsitz 81 zusammenwirkende Ventilschließteil 79 des Ventilschließ
gliedes 69 ist das Verhaltnisdruckregelventil 31 gebildet, das den
radbremszylinderseitigen Druck um ein festes, von dem hauptbremszy
linderseitigen Druck abhängendes Verhältnis gegenüber dem haupt
bremszylinderseitigen Druck verringert. Das Verhältnisdruckregelven
til 31 wird auch als Druckmindererventil oder als Bremsdruckminderer
bezeichnet.
Wird der Druck des Druckmittels hauptbremszylinderseitig gesenkt, um
ein Lösen der Radbremsen und einen Druckabbau in den Radbremszylin
dern 5, 7 zu ermöglichen, so kann das Druckmittel über das parallel
zu dem Einlaßventil 11 angeordnete federbelastete Rückschlagventil
37 bei Überwindung der Federkraft aus den Radbremszylindern 5, 7 in
Richtung des Hauptbremszylinders 3 strömen. So ist ein zuverlässiger
und sicherer Druckabbau in den Radbremszylindern 5, 7 gewährleistet.
In Abhängigkeit von dem radbremszylinderseitigen und dem hauptbrems
zylinderseitigen Druck des Druckmittels sowie der Größe der Wirk
flächen sowie der Federkraft der Druckfeder 88 kann das Druckmittel
auch durch die Drucksteuereinrichtung 29 von den Radbremszylindern
5, 7 in Richtung des Hauptbremszylinders 3 zurückströmen.
Die Drucksteuereinrichtung 29, die die Funktion eines mittels eines
Steuerdruck schaltbaren Verhältnisdruckregelventils 31 aufweist, hat
eine sehr einfache und kompakte Bauweise und ist auf einfache und
kostengünstige Art und Weise herstellbar. Als Steuerdruck dient der
hauptbremszylinderseitig einer in dem Rückführleitungszweig 16 ange
ordneten Rückförderpumpe 23 herrschende Druck.
Claims (9)
1. Hydraulische Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer druckmittelführenden,
zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Radbremszylinder ver
laufenden Bremsleitung, einem in der Bremsleitung angeordneten Ein
laßventil, einem in einer Rückführleitung angeordneten Auslaßventil,
sowie einer durch eine Druckbeaufschlagung mit einem Steuerdruck
schaltbaren, zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Radbremszylin
der angeordneten Drucksteuereinrichtung, die ein mit einem Ventil
sitz zusammenwirkendes gestuftes Ventilglied aufweist und die als
Verhältnisdruckregelventil wirkt, das den radbremszylinderseitigen
Druck um ein festes, von dem hauptbremszylinderseitigen Druck abhän
gendes Verhältnis verringert, dadurch gekennzeichnet, daß als Steu
erdruck der Drucksteuereinrichtung (29) der hauptbremszylinderseitig
einer in dem Rückführleitungszweig (16) angeordneten Rückförderpumpe
(23) herrschende Druck dient.
2. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, mit einem eine durch
gehende Längsbohrung aufweisenden Gehäusebauteil, in der das gestuf
te Ventilglied angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ven
tilglied (69) mit seinem Ventilschließteil (79) mit dem das eine
Ende der Längsbohrung (43) des Gehäusebauteils (39) bildenden, sich
kegelstumpfförmig zu der oberen Stirnseite (48) des Gehäusebauteils
(39) erweiternden Ventilsitz (81) zusammenwirkt, daß eine auf das
Ventilglied (69) wirkende Druckfeder (88) bestrebt ist, das Ven
tilschließteil (79) von seinem Ventilsitz (81) abzuheben, daß an dem
Ventilglied (69) eine erste radbremszylinderseitige Wirkfläche und
eine zweite hauptbremszylinderseitige Wirkfläche vorgesehen sind,
die mit dem die Drucksteuereinrichtung (29) durchströmenden Druck
mittel beaufschlagt werden, und daß das Ventilglied (69) an einer
dritten Wirkfläche mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird.
3. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drucksteuereinrichtung (29) parallel zu dem Ein
laßventil (11) für die Radbremszylinder (5, 7) angeordnet ist.
4. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Steuerdruck so an dem gestuften Ventilglied (69)
angreift, daß eine Druckkraft entgegen der Federkraft der Druckfeder
(88) in Schließrichtung des Verhältnisdruckregelventils (31) erzeugt
wird.
5. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventilglied (69) aus einem Ventilstößel (71) und
einem Ventilkolben (73) gebildet ist.
6. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilstößel (71) mit einem Ende in eine Sacklochbohrung
(75) des Ventilkolbens (73) ragt und an diesem fixiert ist.
7. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilstößel (71) mittels einer Quetschverbindung
(77) mit dem Ventilkolben (73) verbunden ist.
8. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlaßventil (11) stromlos geschlossen ist.
9. Hydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drucksteuereinrichtung (29) in einer Aufnahmebohrung (45)
eines Gehäuseblockes (46) eines Hydroaggregates angeordnet ist.
Priority Applications (5)
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