DE2930208C2 - Verzögerungsempfindliche, lastabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verzögerungsempfindliche, lastabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung, mit einem Gehäuse, mit einem Bremsdrucksteuerventil, mit einer Abdichtungskammer und mit einem Trägheitsventil einschließlich einem Trägheitskörper in einer Trägheitskörperkammer, wobei der Trägheitskörper in Abhängigkeit von der Verzögerung derart bewegt wird, daß er das Trägheitsventil schließt und dann den Druckmitteldruck in der Abdichtungskammer abdichtet, wodurch der Betrieb des Bremsdrucksteuerventils durch den abgedichteten Druck gesteuert wird und sich der zur Trägheitsventilkammer zugeführte Flüssigkeitsstrom in einen zur Bremse verlaufenden Hauptstrom und einen zur Abdichtungskammer verlaufenden Abdichtungsstrom aufteilt

Als Stand der Technik ist bereits eine derartige verzögerungsempfindliche, lastabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung bekannt welche so ausgebildet ist daß die

ίο beiden Teilströme zur Durchgangsöffnung des Trägheitsventils laufen (US-PS 41 33 584). Damit liegt keine Differenzierung der Wirkung der Bremsdrucksteuervorrichtung sowohl unter geringer als auch unter hoher Belastung vor.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin ein Bremsdrucksteuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage (DE-PS 22 13 463). Bei dieser bekannten Konstruktion ist keine Abdichtungskammer sowie Kolben im Sinne der vorliegenden Erfindung vorhanden.

Weiterhin strömt hier das Medium durch einen Einlaß über einen Anschlagteil und eine Bohrung zum Auslaß, wobei eine Kugel vorhanden ist, welche lediglich in einer Richtung, d. h. von links nach rechts, vom Strömungsdruck beaufschlagt wird.

Zum allgemein bekannten Stand de" Technik zählt es noch, daß zur Veränderung eines übermäßigen, abgedichteten Druckes bei schneller Ausübung des Bremsdruckes in der zur Trägheitsventilkammer führenden Druckmittelleitüug oder im Kanal zwischen der Trägheitsventilkammer und der Abdichtungskammer eine Drossel vorgesehen ist Da aber die Strömungsgeschwindigkeit durch eine derartige Drossel verhältnismäßig klein ist, reicht die Wirkung der Drossel nicht aus. um den abgedichteten Druck unterhalb der gegebenen Höhe zu halten.

Ein übermäßiges Abdichten aufgrund einer schnellen Bremsbetätigung tritt hauptsächlich unter Bedingungen geringer Last auf. wo die Strömungsgeschwindigkeit im Abzweigkreis niedrig und somit die Drosselwirkung klein ist. da der gegebene, abgedichtete Druck gering und die Verschiebung eines durch den abgedichteten Druck betätigten Kolbens klein ist.

Unter Bedingungen hoher Last wird der abgedichtete Druck selten übermäßig groß, da der ausgelegte, abgedichtete Druck hoch ist. Aufgrund dieses hohen, abgedichteten Drucks ist aber die Verschiebung des Kolbens groß und wirkt S'ch entsprechend auf die Drosselwirkung aus.

Die Verwendung einer Dr< .el im Abdichtungskreis führt damit zu einer ungenügenden Wirkung, da sie unter Bedingungen geringer Last mit häufig auftretendem, übermäßigem Abdichten unzureichend ist, jedoch unter Bedingungen hoher Last mit selten auftretendem, übermäßigem Abdichten groß ist.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik, eine verzögeningsempfindliche, lastabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung /u schaffen, bei welcher sowghl unter geringer als auch unter hoher Belastung verbesserte Wirkungen vorliegen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.
Hieraus resultiert der Vorteil, daß unter Bedingungen geringerer Last das Schließen des Trägheitsventils zur Verhinderung einer übermäßigen Abdichtung beschleunigt wird, während unter Bedingungen hoher Last und bei Ausfall der vorderen Bremsen den Ventilschließ-

kräften zur Verhinderung einer unzureichenden Abdichtung entgegengewirkt wird. Damit ergibt sich eine Verbesserung der Wirkung sowohl unter geringer als auch unter hoher Belastung.

Der Verlauf des Druckmittelstroms ist derart getroffen, daß der zu den Bremsen erfolgende Hauptstrom dem Trägheitskörper eine Kraft in der Ventilschließrichtung erteilt, und der zur Abdichtungskammer verlaufende Abdichtungsstrom dem Trägheitskörper eine Kraft in der Ventilöffnungsrichtung erteilt

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Die einzige Figur ist ein senkrechter Schnitt einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Eremsdrucksteuervorrichtung nach der Erfindung hat ein Gehäuse 1 mit einem von einer Bremsdruckquelle gespeisten Einlaß 2 und einen zu hinteren Bremsen führenden Auslaß 3. Der Einlaß 2 steht mit einer Trägheitsventilkammer 5 in Verbindung die ihrerseits über einen Kanal 6 mit einer Kammer eines Bremsdrucksteuerventils 7,8,9 in Verbindung steht Der Trägheitsventilkörper 4 in der Trägheitsventilkammer 5 und ein Ventilsitz 10 bilden ein Trägheitsventil 4, 10. Das eine Ventildichtung 7 und einen Stößel 8 enthaltende Bremsdrucksteuerventil 7,8, 9 nimmt über den Kanal 6 unter Druck stehendes Druckmittel auf und liefert es nach Verminderung seines Drucks auf eine geeignete Höhe über den Auslaß 3 zu den hinteren Bremsen. Eine erste Feder 9 drückt den Stößel 8 in seine Ventilöffnungsrichtung.

Die gesamte Steuervorrichtung ist am Fahrzeug unter einem Winkel Θ gegenüber der Horizontalen befestigt, wodurch sich der Trägheitsventilkörper 4 auf einer Steigung mit einem derartigen Gefälle befindet. Wenn die durch eine Bremsung verursachte Verzögerung einen gegebenen Wert übersteigt, rollt der Trägheitsventilkörper 4 Jurch die Wirkung der Trägheitskraft in der Figur die Steigung nach rechts hinauf, stößt am Ventil sitz 10 an und unterbricht die Verbindung zwischen der Trägheitsventilkammer 5 und der Abdichtungskammer 11. Durch den dabei abgedichteten Druckmitteldruck wird ein Kolben 12 nach links gedrückt. Der Schub des Kolbens wird über eine dritte Fedi.r 13 und eine durch eine /weite Feder 15 nach rechts vorgespannte Platte \t auf den Stößel 8 übertragen. Auf diese Weise ist die auf den Stößel 8 übertragene Kraft gleich dem Schub des Kolbens 12 minus der K aft der zweiten Feder 15.

Der Verminderungsausgangsdruck oder der sogenannte Einschaltdruck des Bremsdrucksteuerventils 7, 8, 9 ist proportional der Kraft, die den Stößel 8 in der Ventilöffnun^srichtung beaufschlagt. Diese Kraft ist gleich dem abgedichteten Druck multipliziert mit der wirksamen Querschnittsfläche des Kolbens 12 plus der Kraft der ersten Feder minus der Kraft der /weiten Feder.

Die obige Beschreibung isi ein Beispiel für eine bekannte beschleunigungsempfindliche lastabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung.

Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung im einzelnen beschrieben.

Ein Käfig 20 ist in die Trägheitsventilkammer 5 eingesetzt und mit einer mit dem Einlaß 2 in Verbindung stehenden Einlaßnut 21 und einer mit dem Kanal 6 in Verbindung stehenden Xuslaßnut 22 versehen. Der Kanai 6 ist der Auslaß der Trägheitsventilkammer 5. Diese Nuten sind im Außenumfang des zylindrischen Käfigs 20 axial verlaufend ausbildet. Der Käfig 20 ist auch mit einem an seinem vorderen Unterteil angeordneteT Abdichtungsstromeinlaß 23 und mit einem an seinem hinteren Unterteil angeordneten Hauptstromeinlaß 24 versehen, von denen beide mit der Einlaßnut 21 in Verbindung stehen. Das durch den Abdichtungsstromeinlaß 23 hindurchtretende Druckmittel strömt hauptsächlich zur Abdichtungskammer 11, während das durch den Hauptstromeinlaß 24 hindurchtretende Druckmittel hauptsächlich zum Kanal 6 durch einen Hauptstromauslaß 25 strömt, der im Käfig ausgebildet ist und mit der Auslaßnut 22 in Verbindung steht. Eine nicht gezeigte Kurzschlußnut kann ebenfalls im Außenumfang des Käfigs 20 vorgesehen sein und die Einlaßnut 21 unmittelbar mit der Auslaßnut 22 so verbinden, daß ein Teil des Druckmittels die Trägheitsventilkammer umgeht.

Wenn die Zunahmegeschwindigkeit des Bremsdrucks verhältnismäßig niedrig ist, stößt der Trägheitsventilkörper 4 bei Auftreten einer gegebenen Verzögerung am Ventilsitz 10 an und dichtet den " ■ uckmiueldruck in der Abdichtungskammer 11 ab. Auf Ur ¹Hd der Druckzunahme bewegt sich der Kolben 12 in der Zeichnung nach links und drückt die zweite Feder 15 sowie die dritte Feder 13 zusammen. Demnach nimmt das Volumen d·..- Abdichtungskammer 11 so zu, daß eine der Zunahme entsprechende Druckmittelmenge hauptsächlich durch den Abdichtungsstromeinlaß 23 und den Ventilsitz 10 in die Abdichtungskammer 11 strömt, bevor der Ventilsitz 10 geschlossen wird.
Während einer schnellen Bremsbetätigung, wenn die Druckzunahmegeschwindigkeit hoch ist, ist der Druck im gesamten System einschließlich der Abdichtungskammer 11 bereits übermäßig groß geworden, bevor eine gegebene Verzögerung auftritt Bei Bedingungen verhältnismäßig leichter Last, bei denen eine übermäßige Abdichtung vermieden werden soll, muß daher der Trägheitskörper 4 so bewegt werden, daß er vor dem Auftreten der gegebenen Verzögerung am VeniJsitz 10 anstößt und diesen schließt.

Bei einer derartigen schnellen Bremsung erhöht sich die Geschwindigkeit des Hauptdruckmittelstroms durch die Einlaßnut 21 und den Hauptstromeinlaß 24 vorbei am Trägheitskörper 4 und durch den Haupts'-romauslaß 25 und die Auslaßnut 22. Auf diese Weise erteilt der am Trägheitskörper 4 vorbeiströmende Druckmittelstrom dem Trägheitsventilkörper einen gewissen Schub und ein Drehmoment, das zusammen mit der durch die Verzögerung erzeugten Trägheitskraft de.. Trägheitsventi¹-körper dazu veranlaßt, das Gefälle Θ hinauf bis zum Ventilsitz 10/u rollen.

so Um die Kraft weder /u groß, noch zu klein zu machen, sollten die Anzahl, die Stellung, der Durchmesser und der Winkel des I lauptstromeinlasses 24 und des Hauptstromauslosses 25, das Verhältnis der Querschnittsflacheder K.ur/schlußnul zur Querschnittsfläche des Hauptstromeinlasses 24. das Spiel zwischen dem Trägheitsveniilkörpcr 4 und der Käfigwand usw. sorgfältig bestimmt -'erden. Diese Werte stehen auch in Beziehung zum Gewicht des Trägheitsventilkörpers 4, zur Streeke, um die sich der Trägheitskörper zum Schließen des Ventilsitzes 10 bewegt, zur Menge des zur Betätigung der hinteren Bremsen erforderlichen Druckmittels, zum Zeitverzug bei der tatsächlichen Betätigung, zum nichtliuearen Verhalten der vorderen und hinteren Bremsen und sogar zur Steifheit der Aufhängungen für die vorderen und hinteren Räder. Diese Werte sollten daher durch Versuche ermittelt werden, nachdem die Daten des Fahrzeugs und der vorderen sowie hinteren Bremsen festgelegt sind.

Unter Bedingungen hoher Last oder bei Ausfall des |

Vorderachsbremssystems. wenn anstatt eines übermäßigen ein unzureichender abgedichteter Druck vermieden werden muß. muß der Funktion des Hauptstrorns zur Beschleunigung des Schließens des Trägheitsventils entgegengewirkt werden. Diesem Zweck dient der Abdichtungsstromeinlaß 23. Da sich die Abdichtungskammer 11 und die Trägheitsventilkammer 5 auf demselben Druck befinden, bis der Ventilsitz 10 geschlossen ist,

* I bewegt sich der Kolben 12 in der Zeichnung nach links,

wenn der Druck im gesamten System zunimmt. Dies erzeugt einen Druckmittelstrom, der hauptsächlich durch den Abdichtungsstromeinlaß 23 und den Ventilsitz 10 hindurchtritt. Dieser Druckmittelstrom übt auf den Trägheitsventilkörper 4 einen gewissen Schub und ein Drehmoment entgegengesetzt zum durch den Hauptstrom erzeugten Schub und Drehmoment aus, VvOuürcM uic Aninct/äärsii uCs ι iSupistrorns nurd· wCrj Hauptstromeinlaß 24 herabgesetzt wird.

Mit anderen Worten, die die Betätigung des Tragheitsventils 4, 10 beschleunigende Kraft ist etwa umgekehrt proportional der Fahrzeuglast bei einer gegebenen Geschwindigkeit der Druck/unahme.

Zur Gewährleistung dieses Effekts sollten natürlich auch die Anzahl, die Stellung, der Durchmesser und der Winkel des Abdichtungsstromeinlasses 23 geeignet bestimmt werden.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß die Steuervorrichtung nach der F.rf 1 lung einen gewissen Grad von Lastansprechfähigkeit selbst bei einer schnellen Bremsdruckausübung beibehält, bei der die herkömmliche Steuervorrichtung dieser Art ihre Lastansprechfähigkeit verliert. Dies bedeutet, daß ein solches trägheitsgesteuertes Ventil oder eine solche beschleunigungsempfindliche lastabhängige Steue^rvorrichtung auf einem weiteren Gebiet als bisher anwendbar ist Theoretisch besteht noch ein überschneller Bremsbereich, in dem selbst eine Steuervorrichtung nach der Erfindung ihre Lastansprechf?higkeit verliert. Jedoch ist die Häufigkeit, mit der eine extrem schnelle Bremsung tatsächlich ausgeübt wird, viel kleiner als die Häufigkeit, bei der ein von der Erf.ndung umfaßtes schnelles Bremsen ausgeübt wird. Somit die F.rfindung von großem praktischen Wert.

Ferner kann die Erfindung mit geringer Kostenerhöhung gegenüber bekannten Ausführungen ausgeführt werden, da lediglich ein mit einigen axialen Nuten und radialen Bohrungen oder Kanäle·, ausgebildeter Käfig in die Trägheitsventilkammer eingesetzt werden muß.

Wenn auch die Ausführungsform der Erfindung eine verzogerungsempfindliche lastabhängige Steuervorrichtung von der Bauweise ist, bei der der abgedichtete Druck durch einen Kolben und mehrere Federn verstärkt wird, ist es ersichtlich, daß die Erfindung auf andere Arten von Steuervorrichtungen anwendbar ist, einschließlich einer solchen, die anstelle der zweiten Feder nach der Erfindung ein Verzögerungsventil und die sogenannte Bauweise mit veränderlicher Verzögerung anwendet, bei der das Gefälle der Führungsfläche für den Trägheitskörper sich gemäß dem Druck verändert, wobei der Druckverstärkungsmechanismus wegfällt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsempfindliche, lastabhängige Bremsdrucksteuervorrichtung, mit einem Gehäuse, mit einem Bremsdrucksteuerventil, mit einer Abdichtungskammer und mit einem Trägheitsventil einschließlich einem Trägheitskörper in einer Trägheitskörperkammer, wobei der Trägheitskörper in Abhängigkeit von der Verzögerung derart bewegt wird, daß er das Trägheitsventil schließt und dann den Druckmitteldruck in der Abdichtungskammer abdichtet, wodurch der Betrieb des Bremsdrucksteuerventils durch den abgedichteten Druck gesteuert wird und sich der zur Trägheitsventilkammer zugeführte Flüssigkeitsstrom in einen zur Bremse verlaufenden Hauptstrom und einen zur Abdichtungskammer verlaufenden Abdichtungsstrom aufteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzuführung am Gehäuse (1) auf der Seite der Trägheitsventilkammer (5) erfolgt, wobei ein Teil des eintretenden Druckmittelstromes als Hauptstrom durch die Trägheitsventilkammer (5) hindurch dem Bremsdrucksteuerventil (7, 8, 9) so zugeführt wird, daß er den Trägheitsventilkcrper (4) in Schließrichtung des Trägheitsventils betätigt,

während ein weiterer Teil des eintretenden Druckmittelstromes als Abdichtungsstrom in die Trägheitsventilkammer (5) so eingeleitet wird, daß er den Trägheitsv^ntilkörper (4) in Ventilöffnungsrichtung betätigt.

2. Bremsdrucksteuervorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß iir Führung des Trägheitskörpers (4) in der Trägheitsventilkammer (5) ein Käfig (20) angeordnet ist, der einen Hauptstromeinlaß (24), einen Hauptstromauslaß (25) und einen Abdichtungsstromeinlaß (23) enthält, wobei eine Einlaßnut (21) im Außenumfang zur Verbindung des Hauptstromeinlasses (24) mit dem Abdichtungsstromeinlaß (23) und eine mit dem Hauptstromauslaß (25) in Verbindung stehende Auslaßnut (22) vorgesehen sind.

3. Bremsdrucksteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (20) in seinem Außenumfang mit einer Kurzschlußnut versehen ist zum Kurzschließen des Hauptstromeinlasses (24) oder der Auslaßnut (21) mit dem Hauptstromauslaß (25) oder der Auslaßnut (22) zur Umgehung des Trägheitsventils (4,10).

4. Bremsdrucksteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Fahrtrichtung der Hauptstromeinlaß (24) hinten unten, der Abdichtungsstromeinlaß (23) vorne unten und der Hauptstromauslaß (25) hinten oben angeordnet sind.