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Dokumentenidentifikation DE2820300C2 23.02.1989
Titel Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage
Anmelder Alfred Teves GmbH, 6000 Frankfurt, DE
Erfinder Lüpertz, Hans-Henning, Dipl.-Ing. Dr., 6100 Darmstadt, DE
DE-Anmeldedatum 10.05.1978
DE-Aktenzeichen 2820300
Offenlegungstag 15.11.1979
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.02.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.02.1989
IPC-Hauptklasse B60T 8/28

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsdrucksteuereinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung.

Aus der DE-AS 22 65 106 ist eine Bremsdrucksteuereinheit bekannt, bei der die Fahrzeughinterräder von zwei getrennten Bremskreisen beaufschlagt sind. Die Steuereinheit weist zwei hintereinander angeordnete, jeweils die Druckmittelverbindung zwischen einer Druckmittelquelle und einem Radbremszylinder eines Kreises steuernde Druckmittelventile auf. Das erste Ventil ist als Druckminderventil ausgebildet, das einen axial verschiebbaren Stufenkolben aufweist, auf den eine von außen eingeleitete Steuerkraft einwirkt. Die kleinere Fläche des Stufenkolbens ist vom Druck der Druckmittelquelle und dessen größere Fläche entgegen der Steuerkraft von dem den nachgeschalteten Radbremsen zugeführten Druck beaufschlagt. Das zweite Ventil ist ein Druckbegrenzungsventil, dessen Schließglied in einem in axialer Richtung beweglichen zweiten Kolben angeordnet und über einen Stößel an dem Reglergehäuse abgestützt ist. An der dem Stufenkolben zugewandten Seite des zweiten Kolbens ist das Schließglied des ersten Ventils mittels eines Stößels abgestützt.

Sind beide Bremskreise funktionsfähig, so ist die Wirkungsweise der bekannten Bremsdrucksteuereinheit folgende:

In der Ruhestellung des Reglers sind beide Ventile geöffnet, das Druckmittel fließt somit bei Beginn des Bremsvorganges ungehindert zu den Radbremszylindern. Durch Erhöhen des Druckes im Bremssystem verschiebt sich der Stufenkolben entgegen der Steuerkraft. Da im gleichen Moment der Druck im Auslaßraum des zweiten Bremskreises gegenüber demjenigen im Auslaßraum des ersten Bremskreises überwiegen würde, folgt der zweite Kolben dem Stufenkolben, bis das zweite Ventil schließt. Bei weiterer Druckerhöhung bewegt sich der Stufenkolben weiter gegen die Steuerkraft, so daß auch das erste Ventil schließt. In beiden Auslaßräumen herrscht nun ein reduzierter Bremsdruck. Der zweite Kolben sorgt dafür, daß in beiden Auslaßräumen ein gleich großer Druck herrscht.

Für den Fall, daß der zweite Bremskreis ausfällt, wird die Funktion des Druckminderventils im Stufenkolben unverändert bleiben, nur der Umschaltdruck des Ventils wird niedriger sein. Fällt jedoch der erste Bremskreis aus, so verschiebt sich bei Druckerhöhung im zweiten Bremskreis der zweite Kolben unter Mitnahme des Stufenkolbens gegen die Steuerkraft so weit, bis das zweite Ventil schließt. Eine weitere Erhöhung des Bremsdruckes über den Umschaltdruck hinaus ist nicht möglich, da das zweite Ventil bei Ausfall des ersten Kreises nur als Druckbegrenzer arbeiten kann.

Der Umschaltpunkt des Druckbegrenzungsventils ist bei Ausfall des ersten Bremskreises bereits bei sehr niedrigem Druck erreicht. Dies hat zur Folge, daß an der dem zweiten Bremskreis zugeordneten Bremse nur eine geringe Bremswirkung erreicht wird. Bei Ausfall des zweiten Bremskreises funktioniert das erste Ventil zwar weiterhin als Druckminderventil, jedoch ist der Umschaltdruck und somit auch die Bremswirkung geringer. Gerade bei Ausfall eines Kreises kommt es darauf an, mit dem noch funktionstüchtigen Bremskreis möglichst wirkungsvoll zu bremsen. Deshalb ist eine Verminderung der Bremswirkung in diesem Falle sehr unerwünscht. Ungünstig ist auch, daß bei Ausfall eines Bremskreises nicht nur im Hauptzylinder, sondern auch im Bremskraftregler eine erhöhte Volumenaufnahme eintritt.

In der DE-AS 22 13 463 ist ein Drucksteuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage beschrieben, das zwischen einem Hauptzylinder und einer Gruppe Radbremszylinder eingebaut ist. Das Drucksteuerventil weist einen die Verbindung zwischen dem Einlaß, der mit dem Hauptzylinder verbunden ist, und dem Auslaß, der mit den Radzylindern verbunden ist, steuernden Ventilkörper in Form einer Kugel auf, der durch die oberhalb einer bestimmten Fahrzeugverzögerung auf ihn einwirkenden Trägheitskräfte in Richtung seiner Anlage an dem Ventilsitz die Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß unterbricht. Der Ventilsitz ist am Ende einer zentralen Längsbohrung durch einen Stufenkolben vorgesehen. Der Stufenkolben ist mit seiner kleineren Fläche zum Einlaßraum und zur Kugel und mit seiner größeren Fläche zum Auslaßraum angeordnet und in Richtung auf seine größere Fläche durch eine Feder vorgespannt.

Ein derartiges Drucksteuerventil ist jedoch nicht für Zweikreis-Bremssysteme mit diagonaler Kreisaufteilung geeignet, da jede Bremskreis ein eigenes Drucksteuerventil zugeordnet werden muß. Der Einsatz zweier Regler ist aufgrund des Preises und des großen Gewichts unwirtschaftlich. Ferner sind beide Regler völlig unabhängig voneinander, sie können sich daher nicht gegenseitig beeinflussen, um ihre Umschaltpunkte und ihr Regelverhalten gegenseitig anzugleichen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Bremsdrucksteuereinheit der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung zu schaffen, die die Nachteile des Bekannten vermeidet und bei der bei Ausfall eines Bremskreises die Bremswirkung im intakten Bremskreis erhöht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Bremsdrucksteuereinheit durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuereinheit sind insbesondere darin zu sehen, daß

  • a) beide Bremskreise gleichmäßig geregelt werden,
  • b) in beiden Bremskreisen die gleiche Druckminderung erfolgt,
  • c) bei Ausfall eines Bremskreises der Bremsdruck im intakten Bremskreis entweder gar nicht gemindert oder aber bis zu einem erhöhten Umschaltpunkt ungemindert gesteigert wird, oder ab dem Umschaltpunkt eine geringere Minderung eintritt,
  • d) die Steuereinheit ein geringes Gewicht und einen kleinen Raumbedarf hat.


Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist das zweite Ventil in einem verschiebbaren Kolben, dessen eine Seite einen zweiten Einlaßraum und dessen andere Seite einen zweiten Auslaßraum des zweiten Bremskreises begrenzt, angeordnet, wobei das Schließglied des Ventils bei einer bestimmten Stellung des Kolbens geöffnet ist. Derartige Ventilanordnungen haben sich bei den bekannten Bremskraftreglern gut bewährt und können auch bei der erfindungsgemäßen Bremsdrucksteuereinheit verwendet werden. Soll bei Ausfall des ersten Bremskreises der Bremsdruck des zweiten Bremskreises nicht gemindert werden, ist es zweckmäßig, die Stirnflächen des Kolbens gleich groß auszubilden. Für den Fall, daß bei Versagen des ersten Bremskreises der Bremsdruck des zweiten Bremskreises ab dem Umschaltpunkt weniger gemindert werden soll, ist es zweckmäßig, daß der Kolben unterschiedlich große Stirnflächen aufweist, wobei die kleinere Fläche den zweiten Einlaßraum und die größere Fläche den zweiten Auslaßraum begrenzt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Druckminderung im zweiten Bremskreis nicht später einsetzen kann als die Druckminderung im ersten Bremskreis. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Kolbens besteht darin, daß er eine ringförmige, radiale Erweiterung aufweist, wobei eine Ringfläche vom Eingangsdruck des ersten Bremskreises und die andere Ringfläche vom Ausgangsdruck des ersten Bremskreises beaufschlagt ist. Bei dieser einfachen Ausgestaltung wirken die Drücke auf gleich große Flächen direkt auf den Kolben. Es ist von Vorteil, eine den Kolben in Richtung auf den zweiten Auslaßraum belastende Feder vorzusehen, welche im drucklosen Zustand des ersten Bremskreises durch Drücken des Kolbens gegen die den zweiten Auslaßraum begrenzende Gehäusewand für das Öffnen des Schließgliedes sorgt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das erste Ventil des ersten Bremskreises in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung steuerbar ist. Bei einem derartigen verzögerungsabhängigen Bremskraftregler wird der Umschaltpunkt dem jeweiligen Beladungszustand angepaßt, indem die Verzögerung, die zum Schließen des Ventils erforderlich ist, erst bei einem höheren Druck erreicht wird. Soll jedoch der Umschaltpunkt des Bremskraftreglers bei einem bestimmten Druck erreicht sein, so ist es zweckmäßig, daß das dem ersten Bremskreis zugeordnete Ventil ein druckabhängiges Regelventil ist. Das verzögerungsabhängige Ventil besteht in der bewährten Anordnung einer Kugel und eines Ventilsitzes, gegen den die Kugel bewegt wird.

Der Stufenkolben des ersten Bremskreises kann von einer Feder beaufschlagt sein, wobei eine Vorspannung in Richtung auf den Einlaßraum oder den Auslaßraum möglich ist. Das Vorspannen des Stufenkolbens in Richtung auf den Einlaßraum hat den Vorteil, daß die Druckmittelvolumenaufnahme gering ist. Soll jedoch das Ventil erst bei einem bestimmten Druck schließen, so ist es zweckmäßig, den Stufenkolben mittels einer Feder in Richtung auf den Auslaßraum vorzuspannen. Damit bei einer bestimmten Verschiebung des Stufenkolbens in Richtung auf den Auslaßraum weiter Druckmittelvolumen gefördert werden kann, ist es vorteilhaft, ein Mittel vorzusehen, welches in Abhängigkeit von der Lage des Stufenkolbens die Kugel vom Ventilsitz abhebt.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuereinheit, bei der das Ventil des zweiten Bremskreises in einem Steuerkolben angeordnet ist,

Fig. 2 eine verzögerungsabhängige Bremsdrucksteuereinheit, bei der das Ventil des zweiten Bremskreises in einem Stufenkolben angeordnet ist.

In einem Gehäuse 1 ist eine abgestufte erste Bohrung 2 und eine abgestufte zweite Bohrung 3 angeordnet. Die kleinere Stufe der ersten Bohrung 2 mündet in einen Hohlraum 4. In der zweiten Bohrung 3 befindet sich ein Steuerkolben 5, der eine ringförmige radiale Erweiterung 6 aufweist, welche in der größeren Stufe der zweiten Bohrung 3 angeordnet ist. Der Steuerkolben 5 ist mittels Dichtungen 7, 8, 9, 10 und 11 gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. Zwischen den Dichtungen 7 und 8 ist eine Ringnut 12 angeordnet, die durch eine Öffnung 13 mit atmosphärischem Druck beaufschlagt ist, und zwischen den Dichtungen 10 und 11 ist eine Ringnut 14 angeordnet, die durch eine Öffnung 15 mit dem Atmosphärendruck verbunden ist.

Die ringförmigen Flächen der radialen Erweiterung 6 begrenzen einen Ringraum 16 und einen weiteren Ringraum 17, und die die Stirnflächen des Steuerkolbens 5 begrenzen einen zweiten Einlaßraum 18 und einen zweiten Auslaßraum 19 eines zweiten Bremskreises Hz II, Rz II. Durch einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 20 im Innern des Steuerkolbens 5 ist der zweite Einlaßraum 18 mit dem zweiten Auslaßraum 19 verbunden. Im Druckmitteldurchlaß 20 befindet sich ein Schließglied 21, welches durch eine Feder 22 gegen einen Ventilsitz 23 vorgespannt ist. Das Schließglied 21 hat einen aus dem Steuerkolben 5 herausragenden Stößel 24, der sich an einer Wand des Gehäuses 1 abstützen kann. Im zweiten Enlaßraum 18 ist eine Feder 25 angeordnet, die den Steuerkolben 5 in Richtung auf den zweiten Auslaßraum 19 beaufschlagt. Die Feder 25 hat lediglich die Aufgabe, bei Gleichgewicht der auf die Stirnflächen und Ringflächen des Steuerkolbens 5 wirkenden Druckkräfte den Steuerkolben 5 bis in seine Endstellung in Richtung auf den zweiten Auslaßraum 19 zu verschieben, d. h. die Kraft der Feder 25 braucht nur so groß zu sein, daß die Reibungswiderstände der Dichtungen 7, 8, 9, 10 und 11 überwunden werden.

Der Ringraum 16 ist durch eine Bohrung 26 mit dem Hohlraum 4, der den ersten Einlaßraum eines ersten Bremskreises Hz I bildet, und der weitere Ringraum 17 durch eine Öffnung 27 mit einem ersten Auslaßraum 28 eines ersten Bremskreises Rz I verbunden. In der ersten Bohrung 2 befindet sich ein Stufenkolben 29, der mit seiner kleineren Kolbenstufe den Hohlraum 4 und mit seiner größeren Kolbenstufe den ersten Auslaßraum 28 begrenzt. Der Stufenkolben 29 ist mittels zweier Dichtungen 30 und 31 gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. Ein zwischen den Dichtungen 30 und 31 angeordneter Ringraum 32 ist durch eine Öffnung 33 mit dem Atmosphärendruck verbunden. Der Stufenkolben 29 weist einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 34 auf, dessen dem Hohlraum 4 zugewandtes Ende von einem Dichtungsring 35 umgeben ist. Der Dichtungsring 35 dient als Ventilsitz für eine im Hohlraum 4 angeordnete Kugel 36. In dem ersten Auslaßraum 28 ist eine den Stufenkolben 29 in Richtung auf den Hohlraum 4 beaufschlagende Feder 37 eingesetzt. In den Druckmitteldurchlaß 34 greift en an der den ersten Auslaßraum 28 begrenzenden Gehäusewand befestigter Stift 38 ein, dessen Länge so bemessen ist, daß bei einer bestimmten Verschiebung des Stufenkolbens 29 in Richtung auf den ersten Auslaßraum 28 der Druckmitteldurchlaß 34 von der Kugel 36 nicht verschlossen werden kann.

Die Funktionsweise der Bremsdrucksteuereinheit gemäß Fig. 1 sei zunächst für den Fall betrachtet, daß beide Bremskreise funktionsfähig sind. In der Ruhelage der Anordnung befindet sich der Steuerkolben 5 in seiner auslaßraumseitigen Endstellung, wodurch das Schließglied 21 vom Ventilsitz 23 abgehoben ist; der Stufenkolben 29 befindet sich in seiner einlaßraumseitigen Endstellung.

Beim Betätigen des Bremspedals erfolgt ein gleichmäßiger Druckaufbau in den Bremskreisen, bis bei einer bestimmten Fahrzeugverzögerung die Kugel 36 gegen den Dichtungsring 35 bewegt wird und damit den Druckmitteldurchlaß 34 verschließt. Bei weiterer Druckerhöhung wird der Stufenkolben 29 gegen die Feder 37 verschoben und an den Radbremszylinder des ersten Bremskreises Rz I ein im Flächenverhältnis des Stufenkolbens 29 verminderter Bremsdruck abgegeben; der Radbremszylinder des zweiten Bremskreises Rz II wird noch nicht mit vermindertem Druck beaufschlagt, da der Steuerkolben 5 seine Stellung noch nicht geändert hat. Die den Ringraum 16 begrenzende Fläche der Erweiterung 6 des Steuerkolbens 5 wird vom im Hohlraum 4 herrschenden Eingangsdruck des ersten Bremskreises und die den weiteren Ringraum 17 begrenzende Fläche der Erweiterung 6 vom im ersten Auslaßraum 28 herrschenden verminderten Ausgangsdruck des ersten Bremskreises beaufschlagt. Diese Druckdifferenz, die auf den Steuerkolben 5 wirkt, hat zur Folge, daß der Steuerkolben 5 in Richtung auf den zweiten Einlaßraum 18 verschoben wird, wodurch das Schließglied 21 sich an den Ventilsitz 23 legt und den Druckmitteldurchlaß 20 verschließt. Aufgrund der auf den Steuerkolben 5 wirkenden Kräfte stellt sich durch die Druckminderung im ersten Bremskreis eine gleich große Druckminderung im zweiten Bremskreis ein.

Wird der Stufenkolben 29 durch eingangsseitige Druckerhöhung soweit gegen die Feder 37 verschoben, daß der Stift 38 durch den Druckmitteldurchlaß 34 bis in die Kugel 36 reicht, so hebt der Stift 38 die Kugel 36 vom Dichtungsring 35 ab und ermöglicht die Förderung weiteren Druckmittels. Dadurch ändern sich natürlich auch die Druckverhältnisse in den Ringräumen 16 und 17, der Steuerkolben 5 wird in Richtung auf den zweiten Auslaßraum 19 verschoben und das Schließglied 21 öffnet den Druckmitteldurchlaß 20.

Fällt der erste Bremskreis Hz I, Rz I infolge eines Defektes aus, so wirkt auf den Steuerkolben 5 nur der Druck des zweiten Bremskreises Rz II, Hz II. Da die den zweiten Einlaßraum 18 begrenzende Fläche des Steuerkolbens 5 gleich der den zweiten Auslaßraum 19 begrenzenden Fläche ist, bleibt der Steuerkolben 5 in seiner Ausgangsstellung, wodurch das Schließglied 21 offengehalten wird. Dies hat den Vorteil, daß bei Ausfall des ersten Bremskreises der Druck im zweiten Bremskreis ungemindert erhöht und somit eine verstärkte Bremswirkung durch den funktionsfähigen Bremskreis erreicht wird.

Bei Ausfall des zweiten Bremskreises Hz II, Rz II wird die zum Schließen des dem ersten Bremskreis zugeordneten Ventils 35, 36 erforderliche Fahrzeugverzögerung erst bei einem höheren Bremsdruck erreicht, d. h. der Bremsdruck des intakten Kreises wird bis zu einem erhöhten Umschaltpunkt ungemindert gesteigert und nach dem Schließen des Ventils gemindert.

Die Bremskraftsteuereinheit gemäß Fig. 1 weist nicht nur die bereits erwähnten Vorteile auf, sie zeichnet sich außerdem durch drei wichtige, vorteilhafte Eigenschaften aus:

  • 1. beide Bremskreise werden von einem verzögerungsabhängigen Ventil gesteuert,
  • 2. bei Ausfall eines Bremskreises wird mit dem intakten Bremskreis ein höheres Bremsmoment an den dann noch gebremsten Rädern erreicht,
  • 3. keiner der beiden Bremskreise nimmt Volumen auf, auch nicht bei Ausfall eines Kreises.


In Fig. 2 ist in dem Gehäuse 1 eine abgestufte erste Bohrung 2 und eine mehrfach abgestufte zweite Bohrung 3 angeordnet. In der zweiten Bohrung 3 befindet sich ein Stufenkolben 39, der eine ringförmige radiale Erweiterung 6 aufweist, welche in der größten Stufe der zweiten Bohrung 3 angeordnet ist. Der Stufenkolben 39 ist mittels Dichtungen 7, 8, 9, 10 und 11 gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. Zwischen den Dichtungen 7 und 8 ist eine Abstufung vorgesehen, durch die ein Ringraum 40 gebildet wird, der durch eine Öffnung 41 mit atmosphärischem Druck beaufschlagt ist. Zwischen den Dichtungen 10 und 11 ist eine Ringnut 14 angeordnet, die durch eine Öffnung 15 mit Atmosphärendruck verbunden ist.

Die ringförmigen Flächen der radialen Erweiterung 6 begrenzen einen Ringraum 16 und einen weiteren Ringraum 17. Die kleinere Stufe des Stufenkolbens 39 begrenzt einen zweiten Einlaßraum 18 und die größere Stufe einen zweiten Auslaßraum 19 eines zweiten Bremskreises Hz II, Rz II. Durch einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 20 im Innern des Stufenkolbens 39 ist der zweite Einlaßraum 18 mit dem zweiten Auslaßraum 19 verbunden. Im Druckmitteldurchlaß 20 befindet sich ein Schließglied 21, welches durch eine Feder 22 gegen einen Ventilsitz 23 vorgespannt ist. Das Schließglied 21 hat einen aus dem Stufenkolben 39 herausragenden Stößel 24, der sich an einer Wand des Gehäuses 1 abstützt. Im zweiten Einlaßraum 18 ist eine Steuerfeder 42 angeordnet, die den Stufenkolben 39 in Richtung auf den zweiten Auslaßraum 19 beaufschlagt. Die Steuerfeder 42 dient nicht nur zur Rückführung des Stufenkolbens 39 in seine Ruhelage, ihre Kraft ist auch eine Steuergröße für den Umschaltpunkt des Ventils.

Der Ringraum 16 ist durch eine Bohrung 26 mit einem Hohlraum 4, der den ersten Einlaßraum des ersten Bremskreises Hz I bildet, und der weitere Ringraum 17 durch eine Öffnung 27 mit einem ersten Auslaßraum 28 des ersten Bremskreises Rz I verbunden. In der ersten Bohrung 2 befindet sich ein Stufenkolben 29, der mit seiner kleineren Kolbenstufe den Hohlraum 4 und mit seiner größeren Kolbenstufe den ersten Auslaßraum 28 begrenzt. Der Stufenkolben 29 ist mittels zweier Dichtungen 30 und 31 gegen das Gehäuse 1 abgedichtet. Ein zwischen den Dichtungen 30 und 31 angeordneter Ringraum 32 ist durch eine Öffnung 33 mit dem Atmosphärendruck verbunden. In dem Ringraum 32 ist eine Feder 43 eingesetzt, die den Stufenkolben 29 in Richtung auf den ersten Auslaßraum 28 beaufschlagt. Der Stufenkolben 29 weist einen koaxialen Druckmitteldurchlaß 34 auf, dessen dem Hohlraum 4 zugewandtes Ende von einem Dichtungsring 35 umgeben ist. Der Dichtungsring 35 dient als Ventilsitz für eine im Hohlraum 4 angeordnete Kugel 36. In den Druckmitteldurchlaß 34 greift ein an der den ersten Auslaßraum 28 begrenzenden Gehäusewand befestigter Stift 38 ein, dessen Länge so bemessen ist, daß erst bei einer bestimmten Verschiebung des Stufenkolbens 29 gegen die Feder 43 ein Verschließen des Druckmitteldurchlasses 34 durch Anlegen der Kugel 36 am Dichtungsring 35 möglich ist. An der den ersten Auslaßraum 28 begrenzenden Gehäusewand sind Anschlagmittel 44 für den Stufenkolben 29 vorgesehen.

Die Funktionsweise der Bremsdrucksteuereinheit gemäß Fig. 2 sei zunächst für den Fall betrachtet, daß beide Bremskräfte funktionstüchtig sind. In der Ruhelage der Anordnung befindet sich der Stufenkolben 29 in seiner auslaßraumseitigen Endstellung, d. h. er ist an den Anschlagmitteln 44 abgestützt; der Stufenkolben 39 befindet sich ebenfalls in seiner auslaßraumseitigen Endstellung, wodurch das Schließglied 21 vom Ventilsitz 23 abgehoben ist. Beim Betätigen des Bremspedales erfolgt ein gleichmäßiger Druckaufbau in den beiden Bremskreisen.

Dieser Druckaufbau bewirkt, daß sich der Stufenkolben 29 in Richtung auf den Hohlraum 4 verschiebt und der Stufenkolben 39 sich ohne Einflußnahme des ersten Bremskreises gegen die Steuerfeder 42 bewegt, bis das Ventilschließglied in die sogenannte Schnüffelstellung gelangt. Mit "Schnüffelstellung" wird im allgemeinen der Umschaltbereich eines Ventils bezeichnet, in welchem bei minimalstem Weg das Ventil geöffnet bzw. geschlossen wird und das Ventil sich in einem labilen Zustand befindet. Das Flächenverhältnis der den zweiten Einlaßraum 18 und der den zweiten Auslaßraum 19 begrenzenden Flächen des Stufenkolbens 39 ist so gewählt, daß die nach dem Schließen des Ventils auftretende Druckminderung sehr gering ist und sie für den Bremsvorgang unerheblich ist.

Während dieses Vorganges im zweiten Bremskreis Hz II, Rz II wird im ersten Bremskreis Hz I, Rz I, wie bereits weiter oben schon erwähnt, durch den Druckaufbau der Stufenkolben 29 in Richtung auf den Hohlraum 4 vershoben. Bei einer bestimmten Fahrzeugverzögerung wird die Kugel 36 gegen den Dichtungsring 35 bewegt, die damit den Druckmitteldurchlaß 34 verschließt. Bei weiterer Druckerhöhung wird der Steuerkolben 29 in Richtung auf den ersten Auslaßraum 28 verschoben und an den Radbremszylinder des ersten Bremskreises Rz I ein geminderter Bremsdruck abgegeben. Die den Ringraum 16 begrenzende Fläche der Erweiterung 6 des Stufenkolbens 39 wird vom im Hohlraum 4 herrschenden Eingangsdruck des ersten Bremskreises und die den weiteren Ringraum 17 begrenzende Fläche der Erweiterung 6 vom im ersten Auslaßraum 28 herrschenden verminderten Ausgangsdruck des ersten Bremskreises beaufschlagt. Diese Druckdifferenz, die auf den Stufenkolben 39 wirkt, hat zur Folge, daß der Stufenkolben 39 gegen die Steuerfeder 42 verschoben wird, wodurch das Schließglied 21 aus dem labilen Zustand der Schnüffelstellung in einen stabilen Schließzustand gebracht wird und den Druckmitteldurchlaß 20 verschließt. Aufgrund der auf den Stufenkolben 39 wirkenden Kräfte stellt sich durch die Druckminderung im ersten Bremskreis eine gleich große Druckminderung im zweiten Bremskreis ein.

Wird der Stufenkolben 29 durch eingangsseitige Druckerhöhung so weit zurückgeschoben - also in Richtung auf den ersten Auslaßraum 28 -, daß der Stift 38 durch den Druckmitteldurchlaß 34 bis an die Kugel 36 reicht, so hebt der Stift 38 die Kugel 36 vom Dichtungsring 35 ab und ermöglicht die Förderung weiteren Druckmittels. Dadurch ändern sich selbstverständlich auch die Druckverhältnisse in den Ringräumen 16 und 17, der Stufenkolben 39 wird in Richtung auf den zweiten Auslaßraum 19 bewegt und, sofern der Stößel 24 die Gehäusewand erreicht, bevor die Kugel 36 den Druckmitteldurchlaß 34 wieder verschließt, öffnet das Schließglied 21 den Druckmitteldurchlaß 20.

Fällt der erste Bremskreis Hz I, Rz I infolge eines Defektes aus, so wirkt auf den Stufenkolben 39 nur der Druck des zweiten Bremskreises Hz II, Rz II und die Kraft der Steuerfeder 42. Der Umschaltpunkt des dem zweiten Bremskreis zugeordneten Ventils wird beim gleichen Druck erreicht sein wie bei Funktionsfähigkeit beider Bremskreise, jedoch wird die Druckminderung geringer sein. Der Radzylinder des zweiten Bremskreises Rz II wird also in diesem Fall mit einem höheren Druck beaufschlagt und die Bremswirkung daher verstärkt.

Bei Ausfall des zweiten Bremskreises Hz II, Rz II wird die zum Schließen des dem ersten Bremskreis zugeordneten Ventils erforderliche Fahrzeugverzögerung erst bei einem höheren Bremsdruck erreicht, d. h. der Bremsdruck des intakten Kreises wird bis zu einem erhöhten Umschaltpunkt ungemindert gesteigert und nach dem Schließen des Ventils gemindert.

Die Bremskraftsteuereinheit gemäß Fig. 2 hat außer den bereits erwähnten Vorteilen noch weitere günstige Eigenschaften:

  • 1. beide Bremskreise werden von einem verzögerungsabhängigen Ventil gesteuert,
  • 2. bei Einsetzen der Druckminderung im ersten Bremskreis setzt gleichzeitig die Minderung im zweiten Bremskreis ein,
  • 3. bei Ausfall eines Bremskreises wird mit dem intakten Bremskreis ein höheres Bremsmoment an den dann noch gebremsten Rädern erreicht.


Zu den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 ist bemerkenswert, daß die Hysterese des zweiten Bremskreises durch die Dimensionierung der Ringflächen der radialen Erweiterung 6 des Kolbens 5 bzw. 39 kompensiert werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Bremsdrucksteuereinheit für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, bei der die Fahrzeughinterräder von zwei getrennten Bremskreisen beaufschlagt sind, welche Bremsdrucksteuereinheit zwei Druckmittelventile aufweist, die jeweils zwischen einem mit einem Hauptzylinder verbindbaren Einlaßraum und einem mit mindestens einem Radzylinder verbindbaren Auslaßraum eines ersten und eines zweiten Bremskreises angeordnet sind wobei das erste Druckmittelventil als Druckminderventil mit einem axial verschiebbaren Stufenkolben ausgebildet ist, dessen kleinere Fläche einen ersten Einlaßraum und dessen größere Fläche einen ersten Auslaßraum des ersten Bremskreises begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckmittelventil (21, 23) in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem im ersten Einlaßraum (Hohlraum 4) und dem im ersten Auslaßraum (28) herrschenden Druck gesteuert ist.
  2. 2. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Druckmittelventil (21, 23) in einem verschiebbaren zweiten Kolben (Steuerkolben 5, Stufenkolben 39), dessen eine Seite einen zweiten Einlaßraum (18) und dessen andere Seite einen zweiten Auslaßraum (19) des zweiten Bremskreises begrenzt, angeordnet ist, wobei das Schließglied (21) des Druckmittelventils bei einer bestimmten Stellung des zweiten Kolbens (Steuerkolben 5, Stufenkolben 39) geöffnet ist.
  3. 3. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (Steuerkolben 5) gleich große Stirnflächen aufweist.
  4. 4. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (Stufenkolben 39) unterschiedlich große Stirnflächen aufweist, wobei die kleinere den zweiten Einlaßraum (18) und die größere Fläche den zweiten Auslaßraum (19) begrenzt.
  5. 5. Bremsdrucksteuereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (Steuerkolben 5, Stufenkolben 39) eine ringförmige, radiale Erweiterung (6) aufweist, wobei eine Ringfläche vom Eingangsdruck des ersten Bremskreises und die andere Ringfläche vom Ausgangsdruck des ersten Bremskreises beaufschlagt ist.
  6. 6. Bremsdrucksteuereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (Steuerkolben 5, Stufenkolben 39) in Richtung auf den zweiten Auslaßraum (19) von einer Feder (25, 42) beaufschlagt ist.
  7. 7. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Druckmittelventil (35, 36) des ersten Bremskreises in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung steuerbar ist.
  8. 8. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Druckmittelventil (35, 36) des ersten Bremskreises in Abhängigkeit des Bremsdruckes steuerbar ist.
  9. 9. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Druckmittelventil (35, 36) einen Körper (Kugel 36), der durch die oberhalb einer bestimmten Fahrzeugverzögerung auf ihn einwirkenden Trägheitskräfte bewegt wird, und einen Ventilsitz (Dichtungsring 35), der vorzugsweise am Stufenkolben (29) angeordnet ist, umfaßt.
  10. 10. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (29) in Richtung auf den ersten Einlaßraum (Hohlraum 4) mittels einer Feder (37) vorgespannt ist.
  11. 11. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (29) in Richtung auf den ersten Auslaßraum (28) mittels einer Feder (43) vorgespannt ist.
  12. 12. Bremsdrucksteuereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel (Stift 38) vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von der Lage des Stufenkolbens (29) den Körper (Kugel 36) vom Ventilsitz (Dichtungsring 35) abhebt.






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