DE7838810U1

DE7838810U1 - Steuerblock fuer die bremsvorrichtung eines motorfahrzeuges

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Publication number: DE7838810U1
Application number: DE19787838810U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-04
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1980-10-23
Also published as: JPS6153265B2; GB2012013A; JPS54133271A; ES476514A1; US4203631A; DE2856726A1; SE7813466L; SE429530B; FR2422532A1; IT7867002A0; GB2012013B; IT1156401B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WEicKMJvNNj-QiPi-i-PjH^³· I^ · KL. Fincke

x^IFL.-xNG. i¹. £\. w EICKIvIAT¹IN, uIFL.-viKEM. u. nUBER

Dr. Ing. H. Liska

8000 MÜNCHEN 86, DEN J9 £, ^S- B8Ö SBgW POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

FIAT Societa per Azioni Corso Marconi 10, Turin, Italien

Steuerblock für die Bremsvorrichtung eines Motorfahrzeugs

Die Neuerung betrifft einen Steuerblock nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Eine hydraulische Bremsvorrichtung ist beispielsweise in der italienischen Patentanmeldung 69786-A/75 beschrieben und umfaßt einen Hauptbremszylinder, der mit einem Bremspedal gekoppelt ist und auf zwei separate Bremskreise einwirkt, ferner eine Servovorrichtung, die eine der Pedalkraft zu überlagernde Kraft erzeugt, wobei diese Kraft sich durch die Einwirkung auf die Kolben des HauptbremsZylinders oder vorzugsweise auf einen zusammengesetzten Kolben mit zwei Durchmessern ergibt, und zwar aus dem Druck, der in

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einem Hilfskreis mit einer Pumpe und möglicherweise auch, mit einem Druckspeicher sowie einem Druckmodulator erzeugt wird, der durch den Druck in den Kompressionskammern des HauptbremsZylinders gesteuert wird.

Diese Bremsvorrichtung ermöglicht die Verwendung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Eigenschaften in dem Pumpenkreis der mit den Radbremsen verbundenen Hydraulikkreise, hat jedoch den Nachteil, daß die Servovorrichtung notwendigerweise mit dem Hauptbremszylinder verbunden sein muß, wodurch dessen axiale Länge vergrößert wird. Dies ist in jedem Falle nachteilig, da dieser Zylinder zwei separate Bremskreise steuert.

Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Bremsvorrichtung besteht darin, daß zur Einwirkung des in dem Hilfskreis erzeugten Drucks auf eine ausreichend große Fläche aus herstellungstechnischen Gründen die Kolben des Hauptbremszylinders einen beachtlichen Durchmesser haben müssen. Deshalb muß dann, wenn die Bremsung aus irgendeinem Grunde nicht servogestützt erfolgt, eine beachtliche Kraft auf das Bremspedal ausgeübt werden.

Eine weitere servogestützte Bremsvorrichtung ist durch die US-PS 3 729 931 bekannt und umfaßt einen Hauptzylinder, dessen Kompressionskammern mit den Radbremszylindern einer Fahrzeugachse über einen Hilfszylinder verbunden sind, in dem ein Hilfskolben gegen die Kraft einer Rückführungsfeder abdichtend geführt ist. Dieser Hilfskolben hat eine zentrale Bohrung und ist mit einer Kammer verbunden, in der ein kleiner Kolben verschieblich angeordnet ist. Durch die Verschiebung des kleinen Kolbens unter der Wirkung des von der Kompressionskammer gegen die Wirkung der Feder übertragenen Drucks wird ein Druckerzeuger mit einem Servozylinder verbunden, der einen Kolben enthält, dessen Kolbenstange in den Hilfszylinder geführt ist, so daß während

dessen Vorschubs die zentrale Bohrung des Hilfskolbens verschlossen wird und die Bohrung geöffnet ist, wenn der Kolben sich in der Ruhestellung befindet. Beim Betrieb dieses Systems ist der Servozylinder mit einem Austritt verbunden, der mit dem Hydraulikkreis der Bremsen der Hinterräder des Fahrzeugs verbunden ist. Der Austritt des

i, " Hilfszylinders ist mit dem Hydraulikkreis der Bremsen der

S Vorderräder verbunden.

Diese bekannte Bremsvorrichtung hat den schwerwiegenden Nachteil, daß ein und dieselbe Hydraulikflüssigkeit not-

>» wendigerweise im Bremskreis der Hinterräder und im Pumpen

kreis zur Wirkung kommt, wodurch die Zuverlässigkeit der Bremswirkung sehr verringert wird. Ferner arbeitet beim

Ausfall eines der beiden Bremskreise der andere Bremskreis mit einem verringerten Druck, der noch geringer ist

als der in einer ähnlichen Situation bei dem zuvor be-

q schriebenen System verfügbare Druck.

Schließlich ist es in diesem Falle nicht möglich, den

f Hauptbremszylinder mit Abstand zum Servozylinder und zum

Ί Hilfszylinder zu montieren, da beim Ausfall des Bremskrei—

ses der Hinterräder nicht einmal die Betätigung der Hinter- b radbremsen möglich wäre, womit schwerwiegende Folgen ver-

ii bunden sein können.

Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, einen Steuerblock

ϊ für eine Bremsvorrichtung anzugeben, der sehr zuverlässig

und sicher arbeitet, eine verringerte axiale Länge aufweist und bei dem der Hauptzylinder mit Abstand zum Servozylinder und zum Hilfszylinder angeordnet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einem Steuerblock nach der Neuerung sind an sich bekannte Merkmale in Kombination vorgesehen, die den Vorteil einer verringerten Größe und eines geringeren Gewichts mit sich bringen, da der Hauptzylinder getrennt von der Servovorrichtung angeordnet sein kann. Außerdem erfordert der Steuerblock eine viel kleinere Bremskraft beim Ausfall eines seiner Abschnitte.

Ferner hat der Steuerblock den Vorteil, daß in den Hydraulikkreisen der Radbremsen unterschiedliche. Hydraulikflüssigkeiten gegenüber der in dem Pumpenkreis verwendeten vorgesehen sein können.

Ein weiterer Vorteil der Neuerung besteht darin, daß beim Ausfall eines der mit dem Hauptzylinder verbundenen Hydraulikkreise der andere Bremskreis in servogestützter Arbeitsweise in Funktion bleibt, während bei Beschädigung des Servosystems die Bremsung über beide Bremskreise mittels des im Hauptbremszylinder erzeugten Drucks möglich ist. Die Neuerung ermöglicht deshalb beim Ausfall eines Elements eine stärkere Bremswirkung als bei den bekannten Systemen.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen scheaaatisehen Längsschnitt eines

Steuerblocks nach der Neuerung innerhalb einer hydraulischen Bremsvorrichtung und

Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung

des Querschnitts des Steuerblocks nach Fig. 1.

Ein Hauptbremszylinder 10 ist mit einem Bremspedal 12 gekoppelt und hydraulisch mit zwei voneinander unabhängigen Hydraulikkreisen mit Hydraulikleitungen 14 und 16 verbun-

den. Die Hydraulikleitungen 14 und 16 führen über einen zum Hauptbremszylinder 10 separaten. Steuerblock 25 jeweils zu einem Paar Radbremsaylindem 18, 20 der beiden Radpaare 20, 2^ an den beiden Achsen eines Motorfahrzeuge.

Der Steuerblock 25 umfaßt zwei parallele Hilfszylinder 26» zwei parallele Servozylinder 28, die jeweils koaxial mit den Hilfszylindern 26 verbunden sind, und ©ine Zylinderbohrung 30, der zwischen den Hilfszylindern 26 mit diesen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.

Eine mögliche Anordnung der Bohrungen für die Hilfszylinder 26 und die Zylinderbohrung 30 des Steuerblocks 25 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt.

Jeder Hilfszylinder 26 enthält einen Hilfskolben 32, der in abgedichteter Führung gegen die Wirkung jeweils einer Druckfeder 36 innerhalb einer Kompr&ssionskammer 3^ verschiebbar ist, die hydraulisch mit dem jeweils zugeordneten Paar Radbremszylinder 18, 20 verbunden ist. Joder Hilfskolben 32 hat eine Längsbohrung 38, die die Kompressionskammer 3k mit einem Arbeitsraum ko verbindet, welcher mit dem jeweils zugeordneten Hydraulikkreis bzw. der Hydraulikleitung Ik bzw. 16 verbunden ist, die wiederum zum Hauptbremszylinder 10 führt.

Innerhalb eines jeden Servozylinders 28 ist jeweils ein Servokolben k2 abdichtend geführt. Ein Ende des Servokolbens 42 hat einen Sitz kk, in dem der Kopf k6 einer Schraube k8 angeordnet ist. Der Gewindebolzen 50 dieser Schraube k8 ist in eine Gewindebohrung 52 in einem Ende eines Schiebers $k eingeschraubt, der gegenüber dem Servokolben kZ einen geringeren Durchmesser hat. Die Schiebebewegung eines jeden Schiebers 5^· innerhalb des jeweiligen Servozylinders 28 wird durch den jeweiligen Servokolben k2 gegen die Wirkung einer Druckfeder 56 gesteuert, die zwischen

einer ringförmigen Kante 58 am Schieber 5^ und einer Zentrierbüchse 60 innerhalb des jeweiligen Hilfszylinders angeordnet ist. Das Ende des Sohiebers 5k, das dem Hilfskolben k2 abgewandt ist, ist abdichtend durch die Zentrierbüchse 60 geführt und hat einen radialen Endflansch 62, der zentral mit einer flachen Vertiefung 6k versehen ist. Diese hat einen gegenüber der LMngsbohrung 38 des zugeordneten Hilfskolbens 32 größeren Durchmesser.

Jeder Servozylinder 28 hat entsprechend dem Ende des jeweiligen Servokolbens 42, das dem Schieber 5k abgewandt· ist, einen Arbeitsraum 66, der über einen Kanal 68 mit einer Verteilerkammer 70 verbunden ist, die an einem Ende der Zylinderbohrung 30 angeordnet ist. Die Verteilerkammer 70 steht mit einer zweiten Kammer 72 über einen Kanal 7^ in Verbindung, der ein Einrichtungsventil 76 enthält. Die Kammern 70 und 72 sind ferner über einen Kanal miteinander verbunden, der ein Sperrventil 80 enthält. Das Sperrventil 80 kann gegen die Wirkung einer Ventilschließfeder 82 betätigt werden, die zwischen einem Ende des Sperrventils 80 und der gegenüberliegenden Wand der Verteilerkammer 70 angeordnet ist. Das andere Ende 85 des Sperrventils 80 hat eine konische Außenfläche und sitzt abdichtend in einer Längsbohrung 88 eines ersten Kolbens 8k der Zylinderbohrung 30. Dieser Kolben 8k ist in der Zylinderbohrung 30 gegen die Wirkung einer Druckfeder 86 verschiebbar. Die Längsbohrung 88 des Kolbens 8k steht mit einer Ringkammer 90 in der Zylinderbohrung 30 in Verbindung.

Ein zweiter Kolben 92 ist abdichtend in der Zylinderbohrung 30 geführt und an dem der Längsbohrung 88 abgewandten Ende des Kolbens 8k angeordnet. Die Druckfläche eines jeden Kolbens 8k und 92 steht jeweils mit einer Abzweigleitung i4a, 16a in Verbindung, die jeweils mit einer Hydraulikleitung 14 bzw. 16 verbunden ist.

Die Zyliiiderbolirung 30 ist mit einer Druckflüssigkeitsquelle 9k verbunden, die einen Behälter 96, eine volumetrische Pumpe 100 und eine Abgabeleitung 98 umfaßt, welche zur Kammer 72 führt. Eine Abführungsleitung 102 ist mit der Ringkammer 90 und mit dem Behälter 96 verbunden. Die Druckflüssigkeitsquelle 9k ist vollständig getrennt von den hydraulischen Bremskreisen mit den Hydraulikleitungen 14 und 16.

Im folgenden wird die Funktion des Steuerblocks beschrieben.

Wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal 12 betätigt, so wird im Hauptbremszylinder 10 in bekannter Weise ein Druck aufgebaut. Dieser Druck wirkt auf die Hydraulikflüssigkeit in den beiden Hydraulikleitungen lk und 16. Die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit gelangt durch den Arbeitsraum k0 und die Längsbohrung 38 eines jeden Hilfskolbens 32 in die Kompressionskammer 3^ eines jeden Hilfszylinders 26 und von dort zu den Bremszylindern 18, 20 eines jeden Radpaares.

Gleichzeitig tritt die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in die Zylinderbohrung 30 durch die Abzweigleitungen i4a, 16a ein und wird dan Kolben 92 und 8k zugeführt, wodurch diese bezüglich der Darstellung in Fig. nach links gegen die Wirkung der Druckfeder 86 verschoben werden. Dadurch wird die Längsbohrung 88 des Kolbens durch das konische Ende 85 des Sperrventils 80 verschlossen. Auf diese Weise kann die Hydraulikflüssigkeit in der Abgabsleitung 98 nicht in die Abführungsleitung 102 gelangen, und es wird ein Servcdruck in der Kammer 72 erzeugt. Die in der Kammer 72 unter Druck stehende Flüssigkeit verursacht gemeinsam mit der auf die Kolben 8k und 92 ausgeübten Kraft eine Verschiebung des Sperrventils 80 gegen die Wirkung seiner Ventilschließfeder 82, so daß die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in die Yerteilerkammer JO

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und durch die Leitung 68 in den Arbeitsraum 66 eines jeden der beiden Servozylinder 28 strömt. Der Hydraulikdruck in den Arbeitsräumen 66 bewirkt eine Verschiebung der Servokolben k2 und der Schieber 5^ bezüglich der Darstellung in Fig. 1 nach rechts, wodurch die Flansche 62 eines jeden Schiebers 5^ gegen den jeweiligen Hilfskolben 32 drücken und die Längsbohrung 38 in diesem Kolben verschließen. Auf diese Weise wird jeder Hilfskolben 32 einer Servokraft durch die Verschiebung des Servokolbens k2 ausgesetzt, durch die Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsräumen kO unter Druck gela'igt und die Kraft des Hauptbremszylinders 10 infolge des Flüssigkeitsdrucks in dem Arbeitsraum 40 unterstützt wird.

Bei Freigabe des Bremspedals 12 bewirkt der Druckabfall und die elastische Reaktion der Druckfedern 36 und 56 eine Verschiebung der Servokolben hz in zur vorstehend beschriebenen entgegengesetzter Richtung, wodurch die Längsbohrung 38 eines jeden Hilfskolbens 32 geöffnet wird, so daß die Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikleitungen und 16 zum Hauptbremszylinder 10 strömt und den Druck in den Radbremszylindern 18 und 20 entlastet. Gleichzeitig werden durch den Druckabfall in der Zylinderbohrung und durch die Reaktion der Federn 86 und 82 die Kolben 8k und 92 in ihre Ruhestellungen zurückgeführt, und das Sperrventil 80 schließt den Kanal zwischen der Verteilerkammer 70 und der Kammer 72. Die Hydraulikflüssigkeit in dem Kreis der Druckflüssigkeitsquelle 9k strömt dann von dem Arbeitsraum 66 in die Verteilerkammer 70 und durch den Kanal 7^, die Längsbohrung 88 und die Ringkammer 90, so daß sie über die Abführungsleitung 102 zum Behälter zurückkehrt.

Bei einem Fehler oder Ausfall bietet der vorstehend beschriebene Steuerblock einen beachtlichen Grad an Sicherheit und Zuverlässigkeit und eine hohe Bremskraft. Bei Be-

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Schädigung eines der Bremskreise, die vom Hauptbremszylinder 10 ausgehen, beispielsweise der Hydraulikleitung "\k, bleibt die andere Hydraulikleitung 16 wirksam, denn trotz des funktionslosen Kolbens 92 bleibt der Kolben 84 in Funktion.

Andererseits bleibt bei Beschädigung der Zylinderbohrung oder der Druckflüssigkeitsquelle, beispielsweise durch ein Leck oder einen Ausfall der volumetrischen Pumpe 100, die Bremsung in beiden Bremskreisen infolge des im Hauptbremszylinder 10 erzeugten Drucks erhalten, jedoch ohne Servostützung. Die Kraft, die dann auf das Bremspedal 12 ausgeübt werden muß, ist relativ begrenzt, da der Hauptbremszylinder 10 eine verringerte Größe hat.

Die Zuverlässigkeit wird weiter dadurch erhöht, daß die Hydraulikkreise mit den Hydraulikleitungen Ik und 16 sowie der Kreis der Druckflüssigkeitsquelle ^h vollständig voneinander getrennt sind. Dies ermöglicht den Einsatz unterschiedlicher Hydraulikflüssigkeiten in diesen Kreisen, die dem jeweiligen Zweck besonders angepaßt sein können. Beispielsweise kann in dem Kreis für die Druckflüssigkeitsquelle 9h Mineralöl verwendet werden, während in den beiden Hydraulikleitungen 14 und 16 dann beispielsweise nichthygroskopisches pflanzliches Öl vorgesehen ist.

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickiäann, ~' ' '" ' ' ^ "" ' Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska 8000 MÜNCHEN 86, DEN ft τ POSTFACH 860 820 - · SBsf MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 FIAT Societa per Azioni Schutzansprüche

1. Steuerblock für die Bremsvorrichtung eines Motorfahrzeugs, mit einem ersten Anschluß, der über mindestens eine Hydraulikleitung mit einem Hauptbremszylinder verbunden ist, mit einem zweiten Anschluß._} an den eine Vorrichtung zur Abgabe unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit

' über eine Abgabeleitung angeschlossen ist, mit einem

dritten Anschluß für eine zu dieser Vorrichtung führende Abführungsleitung, mit mindestens einem vierten Anschluß für eine zu dem Radbremszylinder einer Radbremse des Motorfahrzeugs führende Radbremsleitung und mit mindestens einer in einem Hilfszylinder ausgebildeten Kompressxonskammer, die mit dem vierten Anschluß für die Radbremsleitung verbunden ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale:

a) es sind zwei Hilfszylinder (26) mit zwei vierten Anschlüssen vorgesehen,deren Arbeitsräume (4o) mit zwei ersten Anschlüssen im Steuerblock (25) verbunden sind, und die jeweils einen mit einer

Längsbohrung (38) versehenen, an einer in der jeweiligen Kompressionskammer angeordneten Druckfeder (36) anliegenden Hilfskolben (32) enthalten,

b) im Steuerblock (25) sind zwei Servozylinder (28) mit den Hilfszylindern (26) an deren jeweiligen Arbeitsraum (ko) koaxial anschließend angeordnet und enthalten je einen an einer dem Hilfszylinder (26) zugewandten Druckfeder (56) anliegenden Servokolben (^2), der auf dieser, dem jeweiligen Hilf szylinder (26) zugewandten Seite mit einem im Hilfszylinder (26) vor dem Hilfskolben (32) angeordneten Schieber (5*0 verbunden ist, welcher als Verschlußelement für die Längsbohrung (38) des Hilfskolbens (32) ausgebildet ist, wobei in den auf der anderen Seite des Hilfskolbens (32) liegenden Arbeitsraum (66) des jeweiligen ServoZylinders (28) ein Kanal (68) mündet, der durch den Steuerblock (25) zu einem im Steuerblock (25) angeordneten Sperrventil (80) führt, mit welchem der zweite Anschluß für die Abgabeleitung (98) der Vorrichtung (9^0 zur Abgabe unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit angeschlossen ist und dessen Ventilkörper an einer Ventxlschiießfeder (82) anliegt,

c) das Sperrventil (80) hat eine seinen Ventilkörper aufnehmende gemeinsame Zylinderbohrung (30) mit zwei hintereinanderliegenden Kolben (84, 92), an deren Arbeitsraum jeweils eine durch den Steuerblock (25) führende Abzweigung (i4a, i6a) der beiden Hydraulikleitungen (i4, 16) angeschlossen ist und von denen der dem Sperrventil (80) nächstliegende als Ventilsitz für das Sperrventil (80) ausgebildet ist, mit dieser Seite an einer Druckfeder (86) anliegt und eine Längsbohrung (88) aufweist, die auf seiner anderen Seite mit einer Ringkammer (90) der gemeinsamen Zylinderbohrung (30) verbunden ist, in die ein zu dem

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dritten Anschluß für dia Abführungsleitung (102) führender Kanal mündet.

2. Steuerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (80) einen zylindrischen Ventilkörper mit einem konischen Ende (85) enthält, das dem als Ventilsitz ausgebildeten Kolben (84) zugewandt ist, daß das Sperrventil (80) an dem anderen Ende des Ventilkörpers eine Verteilerkammer (70) enthält, die an die zu den Arbeitsräumen (66) der Servozylinder (28) führenden Kanäle (68) angeschlossen ist, und daß eine den in der gemeinsamen Zylinderbohrung (30) angeordneten Kolben (84, 92) zugewandte zweite Kammer (72) des Sperrventils (80) mit dem zweiten Anschluß für die Abgabeleitung (98) verbunden ist.

3. Steuerblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (70) und die zweite Kammer (72) miteinander über einen Kanal (74) verbunden sind, der ein Einrichtungsventil (76) mit Durchlaß von der Verteilerkammer (70) in die zweite Kammer (72) enthält.