DE1962237C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremsdrucksteuerventil für eine Krafttahr/eug-Brcmsanlage, vvelchcs in die Bremsleitung zwischen einem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern an den Hinterrädern eingefügt ist und einen als einfach abgestuften Hohlkolben ausgebildeten Ventilkörper aufweist, dessen Kolbcnkopf dem Zulauf zugekehrt ist. und welcher Hohlkolben von dem Druck in der Zulaufleitung bei einem ersten vorbestimmten Druckwert entgegen der Wirkung einer Feder in eine Stellung bewegbar ist. in der die von dem Kolbcnkopf und dem Kolbenhals gebildete Ringschiilter eine Verbindung zwischen der Zulauf-und der Ablaufleitung sperrt, bei welchem Hohlkolben ferner der Hohlraum /u der Ablaufleitung hin offen ist.

Die in Kraftfahrzcug-Bremsanlagen den Hinterradbrcmscn vorgeschalteten Brcmsdi ucksteucrventile dieneu im allgemeinen dazu, den Hinterrad-Bremsdruck oberhalb eines vorbestimmten Druckwertes zu vermindern oder zu begrenzen, damit die Gefahr des Blockicrcns der Hinterräder und ein dadurch veriirsachtes seitliches Ausbrechen des Fahrzeuges bei einer starken Bremsung verringert wird. Hierbei ergibt sich jcdoch das Problem, daß bei einer langsamen Bc- ?.^;itiming des Bremspcdalcs der Hinterrad-Bremsdruck niclii zu niedrig sein darf, damii der Bremsveg des Fahrzeuges niehi unzulässig verlängert wird.

Aufgabe der Frlindung ist es daher, ein Bremsdrncksteuerventil so auszubilden, daß einerseits bei einer schnellen Betätigung des Brenispedales der 1 limerrad-Bremsdruck nicht zu hoch wird und andererseits hei einer langsamen Pcdalbetäligimg der Anteil der Hinlerradhremsen an der Gcsanubremswirkimg nicht zu stark \erminden wird.

to Diese Aufgabe ist hei einem bekannten (USA.-Patenisdu ift 3 359 72¹)) Bremsdrucksteuerventil der eingangs genannten Bauart in der Weise gelöst, daß in dem Hohlraum des Hoh'kolhens ein Hilfskolben sitzt, der nach dem Sperren der Verbindung zwischen der Zulauf- und der Ablaufleitung vom Druck in der Zulaufleitiing beaufschlagt und gegen die Kraft einer Feder in dem Hohlraum verschiebbar ist, wobei die Radbremszylinder dann mit Hilfe der in dem Hohlraum eingeschlossenen und durch den Hilfskolben verdrängten Flüssigkeit beaufschlagt werden. Fi muß daher der Hohlraum des Hohlkolhens relativ lang -.ein und ein relativ großes Volumen nahen, damit eine wirksame ansteigende Bremskraft auf die Radbremszylinder der Hinterräder ausgeübt werden kann. Fin solches Bremsdrucksteuerventil ist daher zwangläufig verhältnismäßig vokminüs. Im übrigen ergibt sich der Nachteil, daß der Kontaktdruck des i lilfskolbens an der Innenwand des Hohlraums mit zunehmendem Förderdruck ansteigt und die Axialhcwcgung de> 1 lilfskolbens durch diesen Berührungsdruck beeinträchtig! wird, so daß der Beriilirimgsdruck bei der Entwicklung des Ventils berücksichtigt werden muß. Außerdem besteht die Gefahr, daß durch Abnutzung des aus einem federnd nachgiebigen Material bestehenden Hilfskolbens die Funktionsfähigkeit relativ schnell nachläßt.

Demgegenüber ist die obige Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der "Hohlraum in dem Hohlkolben mit der Zulaufseite über einen Drosselkanal in Verbindung steht und daß die Öffnung dieses 1 >rossclkaiuils von einem durch eine Feder in seine Schließstellung vorgespannten Hilfsventil gesteuert ist. welches von dem Druck in der Zulaufleitung oberhalb eines ,-weilen vorbestimmten Druckwertes gegen die Kraft seiner Schließfeder in die Offenstcllung bewegbar ist

Bei dem ertindungsgcmäß ausgebildeten Ventil wird der Druckzuwachs für die Radbremszylinder der Hinterräder durch die Bremsflüssigkeit bewirkt, die durch den Drosselkanal geht, so daß das Volumen des Hohlraums des Hohlkolbens sehr klein sein kann. Dies hat zur Folgi.¹. daß die Länge des llohlkolbens sehr kurz sein kann. Das erlindungsgcmäß ausgebildete Bremsdrucksteuerventil kann unabhängig von den Volumenabmessungen der Hinterradbremszylinder verwendet werden, während demgegenüber bei dem oben beschriebenen bekannten Ventil das Volumen des llohlkolbens an die Hinterradbremsen angepaßt werden muß. Im übrigen sind bei dem crfimdungsgemäßen Bremsdruckzylinder keine sich abnutzenden Dichtungen erforderlich.

Fs ist bei Kraftfahrzeug-Bremsanlagcn ein Stcucrventil etwa der eingangs beschriebenen Gattung bckaniit (L)SA.-Patentschrift 3 375 852Ί, bei der der Hohlraum des llohlkolbens zulaufscilig von einem gegen die Kraft einer Feder öffnenden Hilfsventil vcrschlossen ist. In diesem bekannten lall geht es darum, bei Verwendung von Scheibenbremsen an den Vorder-

rudern und Backenbremsen an den Hinterrädern mil HiIIc des Steuerventil·, die den unterschiedlichen Bremsarten cmciien Innenwiderslände dcran auszureichen, dall die Bremsen an den Vorderradesη iind' llimeiliiucin .um gleichen Zeitpunkt heim aiilänglichen !!reimen /um i^:ms;:t/ kumnic:;. I ernei isi es bei ciner Kraftiahr/eug-lirem-anlage bekannt (I.'SA.-Patentschrift 3 2(-0 557>, in der /u den Hinterrädern führenden Bremsleitung eine Drusseistelk· einzufügen.

um auf diese Weise den i»n den Hinterrädern wirksamen liiemsdruck /ι; reduzieren.

/v eck mäßige Weiterbildungen des erfmdunusüenuüen Bremsdrueksieuer.eniils sind Gegenstand^ von I meransprüehen. ""

Mehrcre Ausführiingsbeispiele der I.riindune werden im folgenden an Hand schematischcr Zeichnungen näher erinnert.

I i g. 1 zeigt schemalisch die Anordnun-j eines Fu lic!.steuerseniüs bei einem Vierrad-Kraftfahrzeug:

I i g. 2 und 3 zeigen graphisch die Fiijen-.ehafie'i !■■.-; aiinier Drucksteuerventil·::

!■'i g. 4 bis () /eigen graphisch die F-!'c;>J:ait \on eVmdr.ngsgemäfi ausgebildeten Dr'.!ck-;eucr\entilen:

! i g. 7 bis ⁱ; /eigen drei Ausfühnmg-.lvispielc eines ι indmigsgemäß ausgehildeien Druck>,!£!.'erve!iiils jev _-i|s im Quer.-ich.niit.

'..eniäß I- ig. ! ist ein Dnick-,leuer\entil zwischen i cm I laupt. \!indcr und Hinten\idbrem-.zv!indern 1.■ !■ ürems.inlage angeordnet. Bei dieser Ventilart t. üe.-scheiden sich die Primärdruck-Keniv.'.erie .on li.-ii Sekuntlärdruck-Kennwerien. In den Vorderrad- |- cnis/ylindern ist der volle, vom I laupt/\linder i-.-/Ci.igte Druck wirksam. '

Die F i g. 2 zeigt die Hezicluin:: zwischen dem Öl- «!■■■ick im Hinterradhrcmszylinder und dem Öldruck iiVi \ orderradi-.rems'vlindcr'riir den Fall, bei dem kein !>ri:cksteuer\entil verwendet wird. Das Verhälinis d-eser beiden Drücke ist 1:1, was bedeutet, da 1.1 bei ci'iem chncilcn Betätigen oder Niedertreten des Bremspedals (Tretgeseluvindigkcit) die Hint..-! räder blockieren können, wobei möglicherweise das Fahr-/eng ins Schleudern gerät. Zur Vcrmeidun» dieser Schwierigkeiten sollte die an den Hinterrädern wirks.mie Bremskraft etwas abgeschwächt werden. Da das Mindern der Bremskraft an den Hinterrädern zu eir.cm längerer, Bremsweg führt, sollte dies aiii ein bestimmtes Ausmaß begrenzt werden. Wenn beispielsweise nach den Sicherheitsbestimmungen i:· den Vereinigten Staaten Min Amerika hei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von % km/h eine Bremse betätigt wird, niufl das Fahrzeug auf einer Strecke von 107 m zum Stillstand kommen.

Das in F i g. 1 gezeigte Drucksteuerventil soll daher einerseits den an den Hinterrädern wirksamen Bremsdruck auf ein bestimmtes Maß vermindern, es darf aber andererseits nicht eine Verlängerung des Bremsweges des Fahrzeugs über eine gegebene Strecke hinaus verursachen.

In F i g. 3 sind die Eigenschaften bekannter Drucksteuerventile gezeigt: die Linie (/I) zeigt die Eigenschäften für den Fall, bei dem kein Steuerventil verwendet wird und das Verhältnis von Vorderrad-Bremsdruck zi: Hinterrad-Bremsdruck 1 : 1 ist. Die Linie (B) zeigt den Fall, bei dem ein Drucksteiierventil mit Druckp-oporlionicrung verwendet wird. Hier ist der Gradient ab Punkt P beispielsweise 0,4. In diesem Fall crrc'cht man bei hoher Trctgeschwindigkeit keine Wirkung zur Verhinderung des Blockierens der Hinterräder. Dies kann zum Schleudern de·, Fahrzeugs führen, sn daß die ei-ie Aufgabe nicht erfüllt wird. Die Linie (C) \erdeutlicht den Fall, bei l\c\\> das Drucksteuerventil eine Dtuck'negren/img bewirkt. Iri diesem hall wird der I linterrad-Brenisdi ,.ck bcjireii/i. während der Vorderrau-Biemsdi uck aiisteigt Dies bedeutet, daß die zweite Aufgabt." nicht erfüllt wird.

In F i g. 4 ist die Kennlinie eines erlinduiU's^-em^U

ausgebildeten Druckstollenentils dargestellt. Diese

Kennlinie zeigt, daß dieses Ventil zwischen den

Punkten P\ und /»2 ab Druckbegrenzungsventil ar-

heilet, während ah dem Punkt Pl der Hinierrad-Bremsdruck sich wieder an den Vorderrad-Brems-

druck annähert, um den Bremsweg des fahrzeug-, nicht über das zulässige Maß zu verlängern.

I_n der F i g. 5 ist die Tendenz zwischen den Punkten P\ und Pl die gleiche wie in F i g. 4, wobei ein weiterer Punkt P3 vorgesehen ist. hinter dem die *o Kennlinie des Vorderrad-BremsdrüL :.es und des Hmterrad-Ilremsdruekes parallel zueinander laufen, wobei der i'unkt /^J3 so gewählt sein muli, da 1.1 beide ohenuenaniiien Aufgaben erfüllt werden können. "" Die l· i g. -t und 5 zeiger, die (inn: !eigenschaften =5 \ on eründungsgemäi.l ausgebildeten DrueksteuerveiiliLin: in l^; i g. (1 sind diese lligenscl'iafteii der i..rl;ndi:ng bei praktischem Gebrauch dargesU.'lh. wobei aul der Ab-./isse die Bremszeil und aiii der Ordiiiate die N'orderrad- und die Hinterrad-Bremsdrücke ai;lgenauen sind. Die durch diese Kurven gezeigten liücnschaften erfüllen vollständig die 1 orderi'.ngen der beiden Aufgaben. Bei hoher Tretgesclv.vindig,>eii wird zur Verhinderung des Blockierens der Hinlerrad-Bremsdruck auf einen bestimmten Wert begrenzt, »ei 3;, niedriger Tretgeschwindigkeit ist dagegen die Bremszeit [H) langer, eine Gefahr des Bio.kierens der Hinierräder besteht daher nicht, d. ]-... ab dem Punkt Pl in F i g. 5 steigt der Hinterrad-Bremsdruck zur Vermeidung eines zu langen Bremsweges wieder an. m In F i g. 7 bezeichnet 1 einen hohicn Ventilkörrer mit offenen Enden, in dem sich eine am \ entilkörper 1 abstützende Schraubenfeder 2. ein Hohlkolben 4. O-Ringe 3 und 8. eine Buchse 5. eil, Kugelventil ό. eine au Γ die Kugel 6 drückende Schraubenfeder 7 und eine Kappe 9 befinden. In dem Hohlkolben 4 ist ein in die die Feder 2 enthaltende Kammer führendes Loch 4' und in der Buchse 5 ein in die die Kugel 6 enthaltende Kammer führendes kleines Loch 5' ausgebildet. Line Zulaul'leiiung Hl führt zum Hauptzylinder und ein Auslaß 11 zu den Hinterrad-Bremszylindern. In dem dargestellten Zustand ist die ZuLiifleitiing IO über Kanäle«, h unc ί mit dem Auslaß 11 verbunden.

Bei einem derartigen Aufbau des Drucksteuerventils gelangt der Öldruck vom I lauptzylindc; zunächst in den Venlilkörpcr 1. gelangt zwischen 0 und dem Punkt /M in F i g. 5 über den Kanal α zu dem Kanal c und schließlich zu den 1 linterrad-Brems/vliiuiern. Im Punkt /M drücken die auf ciie Rückseite des llohlkolbens 4 und auf die Buchse 5 wirkende Öldrücke den Hohlkolben 4 unter Überwindung der durch die Schraubenfeder 2 ausgeübten Kraft gegen den ^ventilkörper 1 (nach rechts in der Zeichnung). Dann kann der Öldruck von der Ziilauflciliing IO nicht mehr durch den Kanal« gehen, wobei der Druck auf der Seile des Kanals c auf dem Wert Pl ge'ialten wird. Der Hohlkolben 4 hat somit seinen ersten Vcntilabschnitt auf seinem Aufleniimfang und seinen /weiten Venlilabschnitt auf seinem Inncniimlang.

An der Stelle l'2 stößt der Öldruck im Loch 5 unter Überwindung der Kraft der Schraubenfeder 7 die Kugel 6 weg und gelangt über das Loch 5' /um kanal <·, so daß der Druck nahe an den Wert des Vorderrad-Bremsdrucks ansteigt. Der Hinterrad-Bremsdrui:';.. steigt bis zum Punkt /'3 an; da jedoch die auf die Kugel 6 wirkenden Drücke im Gleichgewicht stehen, wird der Druck konstant gehalten und hält die Dru> ■ differenz aufrecht, die der durch die Schraubenfedei η 2 und 7 gegebenen Belastung entspricht. Vorden.nl- und I lintcrrad-Hremsdruck fallen somit nicht zusammen, d. h.. das in I i g. 7 gezeigte Ventil hat die Ligcnschaft gemäß L i g. 5.

Die in L i g. 8 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach l^; i g. 7 lediglich dadurch, daß an Stelle des Kugelvcntils ein Ventil mit kegelförmigem Ventilkörper 16 verwendet ist.

Bei der Ausführungsform nach L i g. ¹J hat ein Ventil 26 einen Stößel 26', der durch den Hohlkolben 4 ccfiihrt und in derselben l-.bene wie das linde des Hohlkorne ns 4 nahe -vernein Linie durch einen O-Ring 28 abgedichtet ist. Somit sind Rückdrücke (Drücke, ti ic in der Zeichnung nach links wirken) um einen Betrag kleiner. {.\cv der Lndlläche des Stößels 26' entspricht. Aus diesem Grund wird bei dieser Ausführimgsform der Druckunterschied bei den Ausfiihrungsfornicn gemäß den L i g. 7 und S nicht aufrechterhalten: übersteigt der Öldruck einen Druck zum Öffnen de-· \ ciHils 26. so bleibt theses 'ei weiterem Druckanstieg geöffnet, und es nähern sich Vorderrad- und I linierrad-Brenisdriicke schnell einander, bis sie sehließlic! denselben Wert erreichen. Dies bedeutet, daß diesi /Niisfi'ihrungsform die in L i g. 4 ge/eigtcn Ligen schäften aufweist.

In allen Lallen werden die Offnungen und das Spie /wischen den Teilen so klein wie praktisch möglicl gemacht, um die Druckübertragung /u verzögern um die Kennwerte eines verzögerten Drosselsystems zi erhalten. Dies führt da/u, daß der Sekundärdrucl begrenzt wird, wenn die I retgcschwiiuiigkcit hoch ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

I 962 237 Patentansprüche:

1. Bremsdrucksteuerventil für eine Krufifahrzeug-Bremsanlaiie, welches in die Bremsleitung zwischen einem Hauptbremszylinder und den Radbremszv lindern an den Hinterrädern eingefügt ist und einen als einfach abgestuften llohikuibcn ausgebildeten Veiuilkörper aufweist, dessen Kolbenkopf dem Zulauf zugekehrt ist, und welcher HoIiI-kolben \on dem Druck in der Zulauileitting bei einem ersten vorbestimmten Druckwert entgegen der Wirkung einer leder in eine Stellung bewegbar ist, in der die von dem Kolbenkopf und dem Kolbenhals gebildete Ringschulter eine Verbindung zwischen der Zulauf-und der Ablaufleitung sperrt, bei welchem Hohlkolben ferner der Hohlraum zu der Ablaufieiiung hin offen ist, dadurch « ek e η η ζ e i c h ■' e 1. Jail der Hohlraum in dem llohlkolben (4l .ni'. der Zulaufseile über einen Drosselkanal (5 ) in \ erhindunü steht und daß die Öffnung dieses Drosselkanals (5 I von einem durch eine Feder (7) in seine Schließstellung vorgespannte 11 I luftventil (6: 16: 26) gesteuert ist, welches von dem Druck in der Zukvufleiiung (10) oberhalb eines zweiten vorbestimmten Druckwerte* gegen die Kraft seiner Schließfeder (7) in die Offenstellung bewegbar ist.

2. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zulaufseite und der Ablaufseite in Sp"rrstel!ung bcaufschlagten Flächen des I lilhventil-Körpers (6; 16) gleich groß sind.

3. Bremsdrucksteuerventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ablaufseite beaufschlagte Hilfsventil-Körperfläche kleiner als die \on der Zulaufseite beaufschlagte I lache des Hilfsventil-Körpers (26) ist.