DE1168271B - Bremsdruckregler fuer Fluessigkeitsdruckbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 62 d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 63 c - 53/07

1 168 271
R 24056 II/63 c
19. September 1958
16. April 1964

Die Erfindung betrifft einen Bremsdruckregler für Flüssigkeitsdruckbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, zum Herstellen eines veränderlichen Verhältnisses zwischen den auf die Vorder- und den auf die Hinterräder wirkenden Bremskräften in Abhängigkeit von den Belastungsverhältnissen, mit einem in die Leitung zu den Hinter- bzw. Vorderradbremsen eingeschalteten, federbelasteten Ventil, das bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsdrackes die Leitung absperrt, und einer Einrichtung, die die Vorspannung der Ventilfeder in Abhängigkeit von der Achsbelastung regelt.

An derartige Bremsdruckregler für Flüssigkeitsdruckbremsen von Fahrzeugen werden folgende Anforderungen gestellt: Es soll eine optimale Bremskraftausnutzung dadurch erreicht werden, daß auf das Fahrzeug eine größtmögliche Verzögerung bei gerade noch vermiedener Blockierung der Räder wirkt. Die Bremskraft soll sich vom Beginn der Bremsung an bis zum Erreichen eines Höchstwertes möglichst rasch steigern. Diese Steigerung darf jedoch nicht bis zum Höchstwert linear erfolgen und dann plötzlich aufhören. Ein plötzliches Abbrechen der Zunahme der Verzögerung würde bei dem Fahrer subjektiv das Gefühl erzeugen, die Bremsung höre völlig auf und der Wagen würde beschleunigt. Dies wäre zwar tatsächlich nicht der Fall, doch kann ein solches Gefühl in Gefahrmomenten Falschreaktionen· beim Fahrer auslösen. Daher ist eine zwar rasche, möglichst lineare Steigerung der Bremskraft erwünscht. Zum Schluß soll sich die Bremskraft jedoch allmählich an den Höchstwert annähern. Ein bekannter Bremsdruckregler der eingangs erwähnten Bauart genügt jedoch diesen Anforderungen nicht. Die Einrichtung zum Regeln der Vorspannung der Ventilfeder besteht bei dem bekannten Bremsdruckregler aus einem drehbar gelagerten Winkelhebel, der einerseits mit der Achsfederung und andererseits mit einem direkt auf die Ventilfeder einwirkenden Schieber verbunden ist. Die Ventilfeder ist also mit in die Hauptfederung des Fahrzeuges eingeschaltet. Sie nimmt einen wenn auch geringen Teil der Federungskräfte des Fahrzeuges auf und muß daher kräftig sein. Eine derart kräftige Feder ist naturgemäß nicht sehr fein einstellbar, und auch ihre Spannungsregelung im Betrieb wird durch die Belastung durch die eigentlichen Federkräfte zwischen Fahrzeug und Achse beeinträchtigt.

Das Ventil selbst ist bei dem bekannten Bremsdruckregler so ausgebildet, daß mit einem durch die Feder belasteten Kolben ein Stößel verbunden ist, der einen federbelasteten Ventilschieber von seinem

Bremsdruckregler für Flüssigkeitsdruckbremsen
von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Regie Nationale des Usines Renault, Billancourt, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,
Göggingen über Augsburg,
Von-Eichendorff-Str. 10

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 19. September 1957 (747 685) - -

Ventilsitz abhält. Wenn der Flüssigkeitsdruck vor dem Kolben ein bestimmtes Maß überschreitet, wird der Kolben gegen die Kraft der Feder verschoben, und der Schieber schließt das Ventil. Der Schließvorgang ist aJso abhängig vom Druck in dem absperrbaren Kreis, der vor dem Schließen noch mit dem Druck in dem Hauptkreis übereinstimmt. Bei geschlossenem Ventil wirkt auf den Ventilschieber von der Rückseite her der Flüssigkeitsdruck im Hauptsystem. Das Ventil wird also nicht nur durch die Kraft der Feder, sondern auch durch den im Hauptkreis herrschenden Flüssigkeitsdruck geschlossen gehalten. Dies hat den Nachteil, daß bei einer Verstärkung der Belastung der zu dem abgesperrten Teilkreis gehörigen Achse das Ventil unter Umständen nicht geöffnet werden kann und somit auch keine Steigerung der Bremskraft an den Rädern dieser Achse erreicht werden kann, da inzwischen der Druck im Hauptkreis so weit gestiegen ist, daß die Feder trotz ihrer größeren Zusammenpressung den Ventilschieber nicht von seinem Sitz abzuheben ver-

mag.

Bei dem bekannten Bremsdruckregler ist ferner keine Einrichtung vorgesehen, die eine allmähliche Annäherung der Bremskraft an der Hinterachse an ihren Höchstwert gewährleistet. Die Bremskraft wird vielmehr linear so lange steigen, bis das Ventil schlagartig geschlossen wird. Die Bremskraft an den Hinterrädern behält dann einen konstanten Wert bei.

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Es ist ferner ein Bremsdruckregler bekannt, der es ermöglicht, den Druck in einem Teilkreis bis zu einem gewissen Punkt in gleicher Weise wie in einem Hauptkreis ansteigen zu lassen. Von diesem Punkt daß im Teilkreis ein höherer Druck herrschen könnte, ohne daß die Räder blockiert werden, dann öffnet sich das Ventil, ohne daran durch eine etwaige zwischenzeitliche Drucksteigerung im Hauptkreis ge-

an steigt der Druck im Teilkreis infolge Zwischen- 5 hindert zu werden, schaltung eines Differentialkolbens nur noch in ge- Ferner ist bei dem Bremsdruckregler nach der

ringerem Maße. Der Punkt, von dem ab nur noch Erfindung auch die Anforderung erfüllt, daß eine in eine geringere Drucksteigerung erfolgt, läßt sich der Schlußphase allmähliche Annäherung an den durch Regeln einer Vorspannfeder einstellen. Diese Höchsdruck im Teilkreis erfolgt. Dies wird in an Vorrichtung ist mit dem Erfindungsgegenstand in- io sich bekannter Weise durch den Differentialkolben sofern nicht vergleichbar, als keinerlei Vorkehrungen gewährleistet, der eine Drucksteigerung im Teilkreis getroffen sind, um die Vorspannung während des unter Umgehung des geschlossenen Ventils gestattet. Betriebes in Abhängigkeit von der Belastung einer Diese Drucksteigerung geht jedoch nur so weit, bis Achse zu regeln. Ferner wird auch hier das Ventil die Feder völlig zusammengedrückt ist. In diesem durch den im Hauptkreis herrschenden Druck ge- 15 Zeitpunkt ist der absolut höchste Druckwert erschlossen gehalten, so daß die oben erläuterten Nach- reicht.

teile auch bei dieser Vorrichtung auftreten würden, Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung

wenn man eine selbsttätige lastabhängige Regelung einen Bremsdruckregler gemäß der Erfindung zur der Vorspannung der Feder einbaute. Verwendung für die hydraulische Bremseinrichtung

Weiterhin ist es bekannt, bei Bremsdruckreglern 20 eines Fahrzeuges.

mit einer Ventilfeder, deren Spannung willkürlich Die dargestellte hydraulische Bremseinrichtung

weist die üblichen Organe auf. nämlich ein Pedal 1, einen Hauptzylinder 2, eine Leitung 3 für die Zufuhr von Drucköl über die Zweigleitungen 4 und 5 zu den vorderen und den hinteren Bremsen.

Der Bremsdruckregler, der zur Befestigung am Fahrzeugrahmen bestimmt ist, ist in Form eines Blockes dargestellt, der alle Regelung erforderlichen Organe enthält und der aus drei Hauptteilen besteht,

a) zum Regeln der Vorspannung der Ventilfeder _3o von denen jeder eine bestimmte Funktion hat: ist ein hydraulisch verschiebbarer Kolben vor-

1. Der unterhalb der Linie A-B befindliche Teil, der ein steuerbares hydraulisches System ist, das mit dem Öldruck des Motors gespeist wird, weist auf:

,, einen Kolbenschieber 7 mit sehr geringer Ver-

b) das Ventil ist in an sich bekannter Weise so ^0D

geändert werden kann, das Ventil so auszubilden, daß es durch den Druck im von der Druckquelle absperrbaren Teil des hydraulischen Systems in Schließrichtung beaufschlagt wird.

Von dem eingangs erwähnten Bremsdruckregler unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand durch folgende Merkmale:

gesehen, dessen Bewegung durch ein mit der Achse verbundenes Gestänge über einen Flüssigkeitsverteiler steuerbar ist;

ausgebildet, daß es durch den Druck im von der Druckquelle absperrbaren Teil des hydraulischen Systems in Schließrichtung beaufschlagt wird, und

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c) in an sich bekannter Weise ist ein Differentialdruckkolben vorgesehen, der unter Umgehung des geschlossenen Ventils eine entsprechend der Kolbenquerschnittsdifferenz veränderte Drucksteigerung im abgeschlossenen Teil bis zum Erreichen eines Druckhöchstwertes ermöglicht.

Bei dem erfindungsgemäßen Bremsdruckregler ist die Ventilfeder nicht an der Abfederung der Karosserie gegenüber der Achse beteiligt. Eine Änderung des Abstandes zwischen Karosserie und Achse wirkt sich nicht direkt auf die Feder aus. Es wird vielmehr lediglich der Flüssigkeitsverteiler verschoben und dadurch ein hydraulischer Servomotor in Bewegung gesetzt, der die Vorspannung der Feder ändert. Die Feder braucht daher nicht sehr robust zu sein. Es kann eine von Anfang an feineinstellbare und im Betrieb auch auf kleine Abstandsänderungen zwischen Karosserie und Achse zuverlässig ansprechende Ventilfeder verwendet werden.

Wenn das Ventil eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Reglers geschlossen ist, dann wird es allein durch den in der Leitung bzw. Kammer herrdrängung, der vor Leitungen 8 und 9 beweglich ist, welche mit dem Ölkreislauf des Fahrzeugmotors verbunden sind, und der durch einen Hebel 10 betätigbar ist, welcher durch ein Gelenk 10¹ mit der Hinterachsaufhängung verbunden ist;

einen Kolben 11, der durch den Kolbenschieber 7 steuerbar ist und infolge der geringen Verdrängung ständig eine Stellung einnimmt, die der Mittellage des Punktes 10¹ des mit der Hinterachsaufhängung verbundenen Hebels 10 entspricht. Der Kolben 11 ist in einem Zylinder 12 beweglich, der über Bohrungen 13 und 14 mit dem Zylinder des Kolbenschiebers 7 verbunden ist. Der Kolben 11 ist fest auf einer Stange 15, 15¹ angeordnet, welche durch einen Gelenkbolzen 16 mit dem Hebel 10 verbunden ist, während das nicht mit dem der Hinterachse verbundene Ende des Hebels auf einem am Kolbenschieber 7 vorgesehenen Bolzen 18 mittels eines Langlochs 17 gleiten kann.

2. Der zwischen den beiden Linien A-B und C-D liegende Teil enthält ein besonders ausgebildetes Ventil 19, das dazu dient, die direkte Förderleitung zu den Hinterradbremsen abzuschalten.

Die normale Förderleitung für die Hinterradbremsen umfaßt die Bohrungen 3, 5, die Bohrung 21, den Zylinder 22 und die Bohrung 23, wenn das Ventil 19 die Verbindung zwischen der Bohrung 5

sehenden Druck in dieser geschlossenen Lage gehalten. Der Druck im Hauptkreis wirkt lediglich auf 6₅ undderBohrung'n'offenhäU. die Seitenfläche des Kolbenschiebers und versucht
nicht, diesen in die geöffnete Lage zu bewegen. 3. Der oberhalb der Linie C-D befindliche Teil ist

Wenn sich die Belastung der Hinterachse so ändert, an das Ventil 19 angeschlossen und wirkt als Druck-

minderungseinrichtung, die nur ia Tätigkeit tritt, wenn die direkte Betätigungsleitung für die Hiniterradbremsen durch das Ventil 19 unterbrochen ist. Diese Druckminderungseinrichtung umfaßt im wesentlichen einen Differentialkolben 24, 25, der ein Ventil 26 trägt, welches das Lösen der Hinterradbremsen ermöglicht. Der Differenitialkolben 24, 25 befindet sich in einem Zylinder aus zwei Bohrungen 22¹, 22, während der Kolben eine Axialbotirung 27 aufweist, welche mit einem Klappenventil oder einem Kugelventil oder einem Ventil beliebiger anderer Art 26 zusammenwirkt, das durch eine Feder 28 gegen seinen Sitz gedruckt wird. Der Teil22¹ des durch zwei Bohrungen gebildeten Zylinders steht mit der Bohrung 5 über die Bohrung 29 in Verbindung.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist wie folgt:

Der Anienkpunkt 10¹, welcher mit einem Aufhängungsarm oder einem nicht abgefederten Teil (Achse, Nabe u. dgl.) verbunden ist, folgt den Veränderungen der statischen und dynamischen Belastung.

Der Hebel 10, der mit dem Kolben 11 und mit dem Kolbenschieber 7 verbunden ist, nimmt Stellungen ein, welche entsprechende Stellungen des Kolbens 11 bestimmen, wobei der Kolbenschieber 7 das Bestreben hat, in eine Gleichgewichtsstellung zurückzukehren, in welcher die Bohrungen 13 und 14 geschlossen sind. Wenn beispielsweise die Belastung zunimmt, wird der Gelenkpunkt 10¹ nach oben gezogen. Zunächst bleibt der Punkt 16 feststehend, während der Kolbenschieber 7 nach unten gezogen wird, so daß Druckflüssigkeit in den unteren Teil des Zylinders 12 eintreten kann. Dies hat zur Folge, daß der Kolben 11 und damit der Gelenkpunkt 16 angehoben wird. Durch diese entgegengesetzt gerichteten Bewegungen der Gelenkpunkte 10¹ und 16 werden der Gelenkpunkt 18 und der Kolbenschieber 7 in ihre Anfangsstellung zurückgebracht, wodurch der Zutritt von Drucköl unter den Kolben 11 abgeschaltet wird, so daß dieser in einer neuen Stellung gehalten wird, die höher liegt als die frühere.

Auf diese Weise nimmt der Kolben 11 unter der Wirkung der zunehmenden Belastungen langsam Stellungen ein, durch die er immer näher zum oberen Ende des Zylinders 12 gebracht wird, so daß die Feder 20 immer mehr zusammengedrückt wird. Diese übt eine entsprechende Wirkung auf das Ventil 19 aus, bis dieses schließlich auf seinem Sitz zur Auflage kommt.

In dieser Endstellung ist, wie ersichtlich, die Bohrung 5 offen, so daß die Druckflüssigkeit unmittelbar zu den Hinterradbremsen gelangen kann, ähnlich wie bei den üblichen Bremseinrichtungen.

Bei abnehmenden Belastungen kommt der Kolben 11 dagegen in einer tieferen Lage in seine Gleichgewichtsstellung, so daß sich die Feder 20 entspannen und sich das Ventil 19 wieder nach unten für den Verschluß der direkten Leitung 5 zu den Hinterradbremsen bewegen kann.

Wenn unter diesen Bedingungen das Bremspedal gedrückt wird, nimmt der Druck der Bremsflüssigkeit proportional der durch den Fuß des Fahrers ausgeübten Kraft zu. Wenn die ausgeübte Bremskraft gering ist, wird das Ventil 19, auf das einerseits die Feder 20 und andererseits der Druck der Bremsflüssigkeit wirkt, nicht von seinem Sitz abgehoben, so daß die auf die Hinterräder wirkende Bremskraft nicht verändert wird. Wenn die durch den Fahrer ausgeübte Bremskraft einen bestimmten Wert übersteigt, wird der Druck der Bremsflüssigkeit ausreichend stark, um das Ventil 19 zu verschieben, so daß dieses die Bohrung 5 mehr und mehr verschließt.

Der Differentialkolben 24, 25, der auf seinem Sitz blockiert war, wird nun seinerseits im Zylinder 22

ίο geringfügig verlagert, so daß der anfänglich in 22¹ bestehende Druck in 22² im Maßstab des Verhältnisses der Querschnitte 24 und 25 des Kolbens herabgesetzt wird.
Auf diese Weise ist die Bremswirkung auf die Hinterräder, bei sonst gleichen Verhältnissen, bei geringen Belastungen der Hinterachse weniger kräftig als bei starken Belastungen.

Mit Hilfe einer geeignet bemessenen Feder 31 kann außerdem das Verhältnis der Drücke dahinter und davor zugunsten der Bremskraft auf die Vorderräder und auf Kosten der Bremskraft auf die Hinterräder verringert werden.

Durch das Ventil 26, das als Sicherheitsventil wirkt, wird der Rücklauf der Druckflüssigkeit, die hinter diesem und in den Leitungen zu den Hinterradbremsen eingeschlossen ist, gewährleistet, beispielsweise wenn das Doppelventil 19 die Bohrung 5 im Falle einer Störung der Betätigungseinrichtung des Verteilers 7 verschließt; Die in der Zeichnung dargestellte Tellerfeder 30 'kann in bestimmten Fällen zwischengeschaltet werden, um in der Schließstellung des Ventils 19 einen Festpunkt zu vermeiden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bremsdruckregler für Flüssigkeitsdruckbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, zum Herstellen eines veränderlichen Verhältnisses zwischen den auf die Vorder- und den auf die Hinterräder wirkenden Bremskräften in Abhängigkeit von den Belastungsverhältnissen, mit einem in die Leitung zu den Hinter- bzw. Vorderradbremsen eingeschalteten, federbelasteten Ventil, das bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsdruckes die Leitung absperrt, und einer Einrichtung, die die Vorspannung der Ventilfeder in Abhängigkeit von der Achsbelastung regelt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zum Regeln der Vorspannung der Ventilfeder (20) ein hydradlich verschiebbarer Kolben (11) vorgesehen ist, dessen Bewegung durch ein mit der Achse verbundenes Gestänge (10) über einen Flüssigkeitsverteiler (7) steuerbar ist;

b) das Ventil (19) in an sich bekannter Weise so ausgebildet ist, daß es durch den Druck im von der Druckquelle absperrbaren Teil (23) des hydraulischen Systems in Schließrichtung beaufschlagt wird, und

c) in an sich bekannter Weise ein Differentialdruckkölben (24, 25) vorgesehen ist, der unter Umgehung des geschlossenen Ventils (19) eine entsprechend der Kolbenquerschnittsdifferenz veränderte Drucksteigerung

im abgeschlossenen Teil (23) bis zum Erreichen eines Druckhöchstwertes ermöglicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Differentialdruckkolben (24, 25) in an sich bekannter Weise ein Sicherheitsventil (26, 28) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 886 850; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1718 039; französische Patentschrift Nr. 1 097 642; britische Patentschrift Nr. 773 481; USA.-Patentschriften Nr. 2242 297, 2479 232.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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