DE2638190C2

DE2638190C2 - Drucksteuereinheit für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE2638190C2
Application number: DE2638190A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Burgdorf; Dieter Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Kircher
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1986-04-10
Also published as: GB1588038A; JPS5348177A; US4121872A; DE2638190A1; ES461706A1; FR2362743A1; SE7709393L; SE434935B; IT1085672B; FR2362743B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsdrucksteuereinheit für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einem Bremskraftverteiler nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solcher Bremskraftverteiler ist aus der DE-OS 21 962 bekannt, bei der ein Druckregelventil mit einem die Verbindung zwischen einem Einlaß und Auslaß steuernden Verschlußglieds ausgestattet ist, welches Verschlußglied von einem im anderen Bremskreis herrschenden Druck über ein druckempfindliches Bauteil verstellbar ist.

Eine derartige Ventilkombination wird eingesetzt in Zweikreisbremsanlagen zur Reduzierung des Hinterachsbremsdrucks. Keine Einsatzmöglichkeit zeigt sich dabei in blockiergeregelten Bremsanlagen, bei denen das Verschlußglied von einem abhängig vom Blockierzustand ausgeübten Fremddruck beaufschlagbar sein muß.

Ein weiterer Bremskraftverteiler ist durch die DE-PS 1195 185 bekannt. Er wird zur Bremsenabstimmung zwischen Vorder- und Hinterachse eines Fahrzeuges verwendet, wozu er in die Druckmittelleitung zwischen Bremsdruckquelle und Hinterachsbremsen eingeschaltet ist Seine prinzipielle Wirkungsweise besteht darin, daß er den von der Bremsdruckquelle erzeugten Druck

ίο bis zu einem bestimmten Druckniveau voll auf die Hinterradbremsen wirken läßt. Beim Erreichen dieses Druckniveaus (Umschaitpunkt) verschiebt sich die Kolbenanordnung aus ihrer Ruhestellung, so daß das Ventil schließt und bei weiterer Druckerhöhung der Druckmittelquelle kein weiterer Druck (Bremsdruckbegrenzer) oder nur noch ein gegenüber dem Einlaßdruck geminderter Auslaßdruck (Bremsdruckminderer) zu den Hinterradbremsen gelangt. Wenn ein geminderter Druckanstieg erreicht werden soll, muß die Kolbenanordnung noch eine vom Eingangsdruck in Richtung der Steuerkraft beaufschlagbare Fläche haben, die kleiner ist als die vom Auslaßdruck entgegengerichtet beaufschlagte Fläche. Das Verhältnis dieser beiden Flächen bestimmt den weiteren Druckanstieg in der Auslaßkammer. 1st die vom Eingangsdruck beaufschlagte Fläche nicht vorhanden, so erfolgt oberhalb des Umschaltpunktes kein weiterer Druckanstieg, d. h., in diesem Fall handelt es sich um einen Bremskraftbegrenzer.

Eine derartige Bremsenabstimmung ist erforderlich, damit sich alle Räder eines Fahrzeuges bei verschiedenen Reibwerten möglichst gleichmäßig der Blockiergrenze nähern. Bei einer z. B. für eine mittlere Abbremsung ausgelegten Bremsanlage ohne eine solche Bremsenabstimmung würden nämlich bei gutem Reibwert und der damit möglichst hohen Abbrernsung wegen der daraus resultierenden geraden dynamischen Achslastverlagerung die Hinterräder schon blockieren, bevor an den Vorderrädern die höchstmögliche oremsl· aft wirksam ist, während bei schlechtem Reibwert und der damit möglichen geringen Abbremsung wegen der dann vernachlässigbar kleinen Achslastverlagerung die Verhältnisse genau umgekehrt sind. Durch die Bremsenabstimmung mittels eines Bremskraftverteilers ist jedoch das Blockieren der Räder auch nicht vollständig zu verhindem. Es wird damit lediglich erreicht, daß nicht die Räder einer Achse vorzeitig blockieren.

Um das Blockierer, der Räder prinzipiell zu verhindern, sind schon Blockierregler entwickelt worden, die unter anderem eine Drucksteuereinrichtung aufweisen.

Ein solcher Blockierregler ist z. B. durch die DE-AS 15 όΟ 471 bekannt. Die dortige Drucksteuereinrichtung hat einen Plungerkolben, der von einer starken Feder in Ruhestellung gehalten ist und de, von einem gesteuerten Fremddruck entgegen der Kraft der Feder verschiebbar ist, wodurch sich ein Regelraum vergrößert und sich gleichzeitig ein mechanisch vom Plungerkolbcn gesteuertes Ventil schließt. Das Ventil verhindert die weitere Bremsdruckzufuhr von der Druckmittelquelle zum Regelraum, während in diesem und der damit verbundenen Radbremse durch die Volumenerweiterung der Bremsdruck reduziert wird. Der Fremddruck wird dazu so gesteuert, daß ein Bremsdruck erreicht wird, bei dem die Räder gerade noch nicht blockieren.

Bisher ging man davon aus, daß bei Fahrzeugen mit vorhandenem Blockierreglcr der Brcmsenabstimmung nur noch untergeordnete Bedeutung zukommt, weil durch den Blockierregler ja das Blockieren der Räder besser als mit einem Bremskraftverteiler verhindert

wird. Mang ging also davon aus, daß der Bremskraftverteiler bei solchen Fahrzeugen entfallen kann. Dies führt dann allerdings dazu, daß der Blockierregler, an den die Räder der dynamisch entlasteten Achse angeschlossen sind, schon anspricht, wenn an den Rädern der anderen Achse der optimale Bremsdruck noch nicht erreicht ist Es werden also bei jeder stärkeren Bremsung die Räder der dynamisch entlasteten Achse bis zur Blockiergrenze beansprucht uno ein Oberbremsen wird nur durch den dann ständigen Eingriff des Blockierreglers verhindert Dies ist an sich schon ungünstig; wenn man dazu aber noch bedenkt, daß bei Btockierreglern die Möglichkeit ihres Ausfalls in Betracht gezogen werden muß und daß In diesem Fall das Bremssystem so arbeiten soll, als wenn überhaupt kein Blockierregler vorhanden wäre, so ist dieser Zustand untragbar. Es werden dann ja bei Ausfall des Blockierreglers die Räder der dynamisch entlasteten Achse sehr schnell überbremst, was in der Regel zum Schleudern des Fahrzeuges führt, weil es sich dabei um die Hinterräder handelt

Man kommt somit zum Ergebnis, daß man trotz emes vorhandenen Blockierreglers eine gute Bremsenabstimmung braucht Als einfachsten Weg. ein solches optimales Bremssystem zu schaffen, bietet sich an, beide Geräte, nämlich einen Blockierregler und einen Bremskraftverteiler vorzusehen. Dies führt nur dazu, daß die gesamte Bremsanlage zu umfangreich und teuer wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drucksteucreinheit der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sie neben der Bremsenabstimmung gleichzeitig in Abhängigkeit von einem zur Blockierregelung gesteuerten Fremddruck zur Bremsdruckmodulation im Sinne einer Blockierregelung geeignet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hilfskolben ausschließlich während eines Blokkiervorgangs druckbeaufschiagbar ist.

Damit wird auf einfachste Weise erreicht, daß von dieser einzigen Bremsdrucksteuereinheit die Bremsenabstimmung und die Bremsdruckmodulation zur Blokkierregelung übernommen wird. Solange der Hilfskolben nicht mit Fremddruck beaufschlagt ist. entspricht die Funktion einem normalen Bremskraftverteiler, unabhängig davon, ob kein Fremddruck wirkt, weil keine Blockiergefahr vorliegt oder weil der Blockierregler defekt ist. Sobald jedoch der Blockicregler anspricht, wird die Bremsdrucksteuereinheit im Sinne einer Bremsdruckmodulation beeinflußt, indem das Kräftegleichgewicht an der Kolbenanordnung durch den Hilfskolben beeinflußt wrd und dieser die Steuerkraft reduziert

Bei Fahrzeugen mit Zweikreisbremsanlagen wird oftmals zweckmäßigerweise eine Vorrichtung vorgesehen, durch die bei Ausfall des zweiten, nicht über den Bremskraftverteiler geführten Bremskreises ein Ventiidurchgang zwischen Einlaß- und Auslaßkammer geöffnet wird bzw. offen bleibt. So ist z. B. durch die DE-AS 22 21 074 eine Bremsanlage bekannt, bei der parallel zum Bremskraftverteiler ein vom Druck im zweiten Bremskreis betätigbares Ventil vorgesehen ist, dessen Venlildurchgang bei Ausfall des zweiten Bremskreises für eine Umgehung des Bremskraftverteilers sorgt.

Bei dem durch die DE-PS 16 55 444 bekannten Bremskraftverteiler wird die Kolbcnanordnung durch ein Klemmelement in Ruhestellung gehalten, welches bei vorhandenem Druck im zweiten Bremskreis gelöst wird. Diese Vorrichtungen bewirken, daß bei Ausfall des zweiten Bremskreises der den an den ersten Bremskreis für den Bremskraftverteiler zugeführte Bremsdruck in diesem Fall nicht gemindert oder begrenzt wird.

Eine solche Vorrichtung ist auch durchaus bei der erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuereinheit sinnvoll. Dabei ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform aber vorgesehen, daß während der Fremddruckbeaufschlagung des Hilfskolbens der Ventildurchgang unabhängig vom zweiten Bremskreis immer geschlossen ist Damit wird erreicht, daß auch bei Ausfall des zweiten Bremskreises für die an die Bremsdrucksteuereinheit angeschlossenen Räder die Blockierregelung wirksam v.?erden kann und diese somit optimal gebremst werden.

Weitere, insbesondere in konstruktiver Hinsicht einfache, vorteilhafte Ausführungsformen sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben. Nachfolgend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemaßen Bremsdrucksteuereinheit näher erläutert

In einem Gehäuse 1 ist eine Zylinderbohrung 3 vorgesehen, in der eine Kolbenanordnung 2 angeordnet ist.

Ein Ende der Kolbenanordnung 2 λ dichtend verschiebbar aus dem Gehäuse ί herausgefüi-ri. In der Zylinderbohrung 3 ist verschiebbar ein die Kolbenanordnung 2 umgebendes Ventilelement 4 angeordnet welches durch eine Rückstellfeder 7 gegen einen gehäusefesten Ans' hlag 6 schwach vorgespannt ist Das Ventilelement 4 bildet zusammen mit einem an der Kolbenanordnung 2 ausgebildeten Ventilglied 5 ei:i Ventil 4, 5, durch welches die Zylinderbohrung 3 in eine Einlaßkammer 8 und eine Auslaßkammer 9 unterteilbar !st. Die Einlaßkammer 8 ist über einen Einlaß 10 mit einer Druckmittelquelle einer Fahrzeugbremsanlage verbindbar. Die Auslaßkammer 9 ist über einen Auslaß 11 mit Raubremszylindern der Bremsanlage verbindbar. Auf der Kolbenanordnung 2 lastet noch eine durch einen Pfeil 12 schematisch dargestellte Steuerkraft Q, durch welche die Koibenanordnung in ihre gezeichnete Ruhestellung vorgespannt ist. Die Steuerkraft Q kann z. B. in bekannter Weise durch eine fest eingespannte Feder odes lastabhängig aufgebracht werden.

Koaxial zur Zylinderbohrung 3 ist ein weiterer Zylinder «5 ausgebildet, in dem ein Hilfskolben 16 dichtend verschiebbar angeordnet ist. Durch den Hilfskolben 26 ist der Zylinder 15 in einen der AuslaGkammer 9 zugewandten, mit der freien Atmosphäre verbundenen Raum 17 und einen gegenüberliegenden Regelraurn 18 unterteilt. Der Regelraum 18 hat einen Anschluß 19, über den er mit von einem Blockierregler gesteuerten Fremddruck versorgt werden kann. Ein Stößel 20 ist dichtend verschiebbar vom Raum 17 in die Auslaßkammer 9 geführt. Über tien Stößel 20 ist die Kolbenanordnung 2 am Hilfskolben 16 abstützbar, der sich seinerseits in Ruhestellung an einem Gehäuseabsatz 21 abstützt.

^.s t gibt sich somit folgende Funktionsweise: Bei einer normalen Bremsung wird dem Einlaß 10 Druckmittel zugeleitet, welches zunächst ungehindert zwischen Ventilelement 4 und Ventilglied 5 hindurch zum Auslaß 11 und von dort zu den angeschlossenen Radbremszylindern fließt In der Ein- und Auslaßkammer 8 bzw. 9 baut sich somit ein dem Druck der Druckmittelquelle entsprechender Druck auf, Dieser Druck beaufschlagt die Kolbenanordnung 2 entgegen der Steuerkraft Q auf einer Querschnittsfläche d. Sobald dieser Druck die Steuerkraft Q überwindet, verschiebt sich die Kolbenancrdnung 2 — in der Zeichnung gesehen — nach links.

so daß das Ventilglied 5 durch Anlage am Ventilelement 4 die Einlaßkammer 8 von der Auslaßkammer 9 trennt.

Der in der Einlaßkammer 8 herrschende Druck beaufschlagt von nun ab die Kolbenanordnung 2 auf einer

Fläche D-d nach rechts, während der in der Auslaßkammer 9 herrschende Druck die Kolbenanordnung 2 auf einer Fläche D nach links beaufschlagt. Bei zunehmendem Druck in der Einlaßkammer 8 wird daher das Ventilglied 5 immer so lange vom Ventilelement 4 abgehoben, bis die Kolbenanordnung 2 wieder im Gleichgewicht ist. Es findet also in der Auslaßkammer 9 ein geminderter Druckaufbau statt.

Beim Druckabbau wird der gleiche Druckverlauf in der Auslaßkammer 9 erzielt wie beim Druckaufbau. Bis zum Ausgleichen der Drücke zwischen Einlaßkammer 8 und Auslaßkarnmer 9 verschiebt sich dazu die Kolbenanordnung 2 und das Ventilelement 4 unter Vergrößerung der Auslaßkammer 9 nach links.

Die bis hierher geschilderte Funktionsweise ist die eines bekannten Bremskraftverteilers, dessen Prinzip darauf beruht, daß die Kolbenanordnung immer in eine Gleichgewichtslage vefschübcft wird, in dzr der von der Steuerkraft Q und vom Eingangsdruck sowie den Flächen d; D bestimmte Ausgangsdruck entsprechend dem gewünschten Druckverlauf erzielt wird. Bei dieser Funktion bleiben die übrigen Teile in ihrer Ruhestellung, weil erst bei einem Eingriff des Blockierreglers im Regelraum 18 Fremddruck aufgebaut wird. Solange dies nicht der Fall ist, wird der Stößel 20 während des Brems-Vorganges im Auslaßraum 9 vom Auslaßdruck beaufschlagt und hält damit den Hilfskolben 16 in seiner Ruhestellung.

Bei einem Blockiervorgang wird jedoch im Regelraum 18 Fremddruck aufgebaut und der Hilfskolben damit nach links verschoben. Die von ihm entsprechend der Höhe des. Fremddruckes über den Stößel 20 auf die Kolbenanordnung 2 übertragene Kraft verschiebt diese nach links, so daß die Auslaßkammer 9 vergrößert wird und somit in ihr und den angeschlossenen Radbremszy- !indem der Druck abgesenkt wird. Die Kolbenanordnung 2 und das Ventilelement 4 werden also in diesem Fall als Plungerkolben eines Blockierreglers verwendet. Nach beendeter Blockierregelung kehren der Hilfskolben 16 und der Stößel 20 wieder in ihre Ruhestellung zurück, und es ist sofort wieder die normale Funktion eines Bremskraftverteilers vorhanden.

Diese Funktion eines Bremskraftverteilers ist auch bei Ausfall des Blockierreglers immer vorhanden, weil in diesem Fiill der Hilfskolben keinen Einfluß auf die Kolbenanordnung nimmt Eine starke Notfeder oder dergleichen, die bei bekannten Blockierreglern den Plungerkoiben in Ruhestellung hält, ist hier nicht erforderlich.

50

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremsdrucksteuereinheit für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einem Bremskraftverteiler, bei der eine durch eine Steuerkraft beaufschlagbare Kolbenanordnung vorgesehen ist, die unter Vergrößerung einer Auslaßkammer von einem Auslaßdruck verschiebbar ist, bei der zwischen einer Einlaßkammer und der Auslaßkammer ein Ventildurchgang vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Axiallage der Kolbenanordnung gesteuert ist, und bei der ein Hilfskolben vorgesehen ist, der an der Kolbenanordnung abstützbar ist, wobei der Hilfskolben von einem Fremddruck in Schließrichtung des Ventildurchgangs beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (16) ausschließlich während eines Blockiervorgangs druckbeaufschiagbar ist.

2. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, mit einer Vorrichtung, durch die bei Ausfall eines zweiten Bremskreises ein zur Vorrichtung gehörender Ventildurchgang zwischen Einlaß- und Auslaßkammer offen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß während der Fremddruckbeaufschlagung des Hilfskolbens (16) der Ventildurchgang unabhängig vom zweiten Bremskreis immer geschlossen ist.

3. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventildurchgang unabhängig vom ßremsdruckverteiler ist und ein vom Bremsdruck des zweitem Brem-^creises in Schließrichtung beaufschlagtes, von einer Feder in Offenstellung vorgespanntes Ventilglie ι (5) hat, welches zusätzlich vom Fremddruck in Schließstellung bringbar ist.

4. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (5) eine vom Fremddruck in Schließrichtung beaufschlagte Fläche hat.

5. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (5) vom Hilfskolben (16) in Schließrichtung verschiebbar ist.

6. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorrichtung die Kolbenanordnung (2) in Ruhestellung gehalten ist, die Kolbenanordnung (2) jedoch trotz der Vorrichtung mittels des Fremddruckes vom Hilfskolben (16) verschiebbar ist.