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Lastabhängiges Steuersystem für Bremsdruckver-
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teilung
Die Erfindung betrifft ein lastabhängiges
Steuersystem für die Bremsdruckverteilung bei Kraftfahrzeugen.
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Bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Liefer- und Lastwagen, steigt
der Schwerpunkt nach oben, wenn das Fahrzeug beladen ist. Wenn daher die Bremsen
betätigt werden, um das Fahrzeug schnell zu verzögern, erhöht eine Gewichtsverschiebung
die auf die Vorderräder wirkende Last und verringert die auf die Hinterräder wirkende
Last. Folglich wird der Bremsdruck auf di Hinterradbremse zu hoch und verursacht
ein Blockieren der Hinterräder. Das bringt das Fahrzeug in eine gefährliche Situation,
in der die Gefahr eines Rutschens der Hinterräder auf der Fahrbahn besteht, so daß
das Fahrzeug mit seinem Heck ins Schleudern geraten kann. Um ein Rutschen der Hinterräder
bei einem zu starken Abbremsen der Hinterräder zu vermeiden, sind bereits viele
Vorschläge für Steuereinrichtungen zur Druckverteilung gemacht worden, von denen
einige bereits im praktischen Einsatz sind und die darauf beruhen, daß die Druckverteilungs-Steuereinrichtung
bei einer vorbestimmten Höhe der Verzögerung des Fahrzeugs anspricht, um den Druck
der Hinterradbremsen relativ zu dem der Vorderradbremsen verringern, so daß die
Druckverteilung zwischen den Vorder-und Hinterradbremsen soweit wie möglich einen
idealen Wert erreicht. Ein Typ dieser Druckverteilungs-Steuereinrichtung weist ein
G-Fühlerventil auf, das vorzugsweise mit einem Proportionalventil zusammenarbeitet
und einen Ventilkörper hat, der in einem Ventilgehäuse angeordnet ist und auf einer
geneigten Fläche im Ventilgehäuse abrollt, wenn die Fahrzeugverzögerung einen vorbestimmten
Wert überschreitet, wodurch dann der zu den Hinterradbremsen geleitete Druck verringert
wird. Nachdem das G-Fühlerventil auf diese Weise gewirkt hat, reduziert das Proportionalventil
den zu den Hinterradbremsen geleiteten Druck relativ zu dem auf die Vorderradbremsen
wirkenden Druck.
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Bei dem erwähnten G-Fühlerventil ist der Neigungswinkel der geneigten
Fläche des Ventilgehäuses durch den Winkel festgelegt, unter dem das Ventilgehäuse
mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist. Dadurch spricht das G-Fühlerventil lediglich
auf einen bestimmten Verzögerungswert an. Dem steht gegenüber, daß eine ideale Druckverteilung
zwischen den Vorder- und Hinterradbremsen mit der Last des Fahrzeugs variiert. Daher
war es mit den bisher bekannten Druckverteilungs-Steuereinrichtungen unmöglich,
einen Bremseffekt zu erzeugen, der der idealen Druckverteilung zwischen den Vorder-
und Hinterradbremsen angenähert ist.
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Um das genannte Problem zu lösen, wurde ein lastabhängiges Steuersystem
für die Bremsdruckverteilung entwickelt, das eine V-Fühlerventileinheit umfaßt,
die ihren Neigungswinkel des G-Fühlerventils in Abhängigkeit von Anderungen des
vom Bremsventil oder Geberzyl inders gelieferten Bremsdrucks ändern kann um das
G-Fühlerventil bei optimaler Verzögerung in Abhängigkeit mit der vom Kraftfahrzeug
getragenen Ladung zu betätigen.
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Dieses System ist ausführlich in der DE-OS 2 855 717 der Anmelderin
beschrieben.
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Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Systems ist das genannte Problem
im wesentlichen gelöst. Insbesondere hat sich ergeben, daß man ausgezeichnete Ergebnisse
erzielt, wenn man als Arbeitsfluid oder Bremsfluid bzw. Flüssigkeit ein nicht komprimierbares,
unter Druck gehaltenes Ul einsetzt. Wenn man jedoch als Bremsfluid Druckluft mit
hoher Kompressibilität einsetzt, so führt eine Verzögerung der Druckübertragung
aufgrund der Komprimierbarkeit zu einer Beeinträchtigung der Leistung des Systems.
Insbesondere wird bei einem Luftbremssystem unter Verwendung von komprimierter Luft
als Arbeitsfluid Druckluft vom Bremsventil zum G-Fühlerventil über das Proportionalventil
zur Hinterradbremskammer geliefert.
In diesem Falle beeinträchtigen
verschiedene Faktoren dieses System, und zwar Faktoren hinsichtlich der Verzögerung
der Druckübertragung, beispielsweise der dem Arbeitsfluidstrom durch die Leitungen
entgegengesetzte Widerstand, die Kapazität der Bremskammer und dergleichen, so daß
die Erhöhung des Drucks in der Hinterradbremskammer bezüglich des Druckanstieqs
in der G-Fühlerventilkammer verzögert ist. Als Ergebnis wird schließlich der Druck
in der G-Fühlerventilkammer höher als der Druck in der Hinterradbremskammer. Dieser
Druckunterschied ist vernachlässigbar, wenn die Bremse mit normaler Geschwindigkeit
betätigt wird, er führt jedoch zu einer bemerkenswerten Wirkung, wenn die Bremse
schnell betätigt wird,s daß dies selbst bei Betätigung des G-Fühlerventils beim
Fühlen der optimalen Verzögerunq der Druckunterschied dazu führt, daß der Druck
in der Hinterradbremskammer anstieg, bis er die Höhe des Drucks in der r,-Fühlerventilkammer
erreicht. Der Zeitpunkt, zu dem der Anteil der Bremsdruckverteilung beim Hinterrad
abzunehmen beginnt, liegt hinter dem Zeitpunkt, zu dem das G-Fühlerventil betätigt
wird oder dem optimalen Zeitpunkt zur Einleitung einer Druckabnahme. Daher würde
die Druckverteilung auf die Hinterradbremsen von einem idealen Verteilungsschema
abweichen und das Problem, daß die Hinterradbremsen zu scharf wirken, würde trotz
des Umstands, daß das G-Fühlerventil eine optimale Verzögerung fühlt und normal
arbeitet, noch vergrößert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lastabhängiges Steuersystem
für die Bremsdruckverteilung zu schaffen, das im Hinblick auf die zuvor benannten
Nachteile des bekannten Systems bewirkt, dae der Anteil des Bremsdruck-Verteilungsverhältnisses
der Hinterräder im wesentlichen zum selben Zeitpunkt abzunehmen beginnt, zu dem
das G-Fühlerventil betätigt wird, sobald es eine optimale Verzögerung in Obereinstimmung
mit der vom Fahrzeug beförderten Ladung fühlt, und zwar stets unabhängig
von
der Art, in der die Bremse betätigt wird, so daß das System jederzeit eine angenähert
ideale Vorder- und Hinterrad-Bremsdruckverteilung ergibt.
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Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung
wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen
erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung in teilweise geschnittener
Ansicht der Hauptkomponenten und -elemente des lastabhängigen Steuersystems für
Bremsdruckverteilung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 einen Querschnitt
entlang der Linie II-II gemäß Figur 1 zur Darstellung der G-Fühlerventileinheit
und des Gehäuses der simulierten Kammer, Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie
III-III gemäß Figur 1 und Figur 4 eine schematische Ansicht, die der Figur 1 entspricht,
bei der jedoch eine andere Ausführungsform unter Verwendung eines Proportionalservoventils
dargestellt ist.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nunmehr bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben. In Figur 1 ist zu sehen, daß das erfindungsgemäße lastabhängige Steuersystem
für Bremsdruck verteilung in ein Luftbremssystem eingebaut ist, das einen Drucklufttank
1 und ein Bremsventil 2 umfaßt. Dieses erhält vom Tank 1 Druckluft. Das Luftbremssystem
umfaßt auch eine Vorderradbremskammer 5, die über Leitungen 3 und 4 mit dem
Bremsventil
2 verbunden ist, sowie eine Hinterradbremskammer 9, die über die Leitungen 3, 6,
7 und 8 mit dem Bremsventil 2 verbunden ist. Das Steuersystem umfaßt eine G-Fühlerventileinheit
10 und eine Druckanstiegs-Verzögerungsvorrichtung 12, welche in die Leitungen 6
und 7 montiert sind, die mit der Hinterradbremskammer 9 verbunden sind. Die Vorrichtung
12 ist so konstruiert, daß sie eine Zeitkonstante liefert, die im wesentlichen gleich
einer Anstiegszeitkonstante des Bremsdrucks in der Hinterradbremskammer 9 ist, und
die Einheit 10 ist mit der Vorrichtung 12 so verbunden, daB ein von der Vorrichtung
12 gelieferter modifizierter Druck in ein G-Fühlerventil 11 eingeführt und der Neigungswinkel
des G-Fühlerventils al R-eaktion auf änderungen des modifizierten Drucks eingFstellt
wirt Die Vorrichtung 12 umfaßt ein Drosselorgan 15, das an einer Einlaßöffnung 14
vorgesehen ist. Die Einlaßöffnung 14 ist über eine Leitung 13 mit den Leitungen
6 und 7 verbunden. Die Vorrichtung umfaßt auch ein Gehäuse oder einen Körper 17,
das bzw. der darin eine simulierte Kammer (simulated chamber) 16 begrenzt. Die Vorrichtung
12 ist so augestaltet, daß sie die qenannte Zeitkonstante im wesentlichen gleich
der Anstiegsverzögerungs-Zeitkonstante des Drucks in der Bremskammer 9 liefert,
indem die Kapazitäten des Drosselorgans 15 und der simulierten Kammer 15 in geeigneter
Höhe gehalten werden. Eine andere geeignete Konstruktion kann zur Lieferung der
genannten, vorgegebenen Zeitkonstante verwendet werden. Die Einheit 10 ist innerhalb
der simulierten Kammer 16 angeordnet, so daß sie von dieser unmittelbar einen modifizierten
Druck empfängt.
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Die Anordnung, in der die Einheit 10 in die Vorrichtung 12 eingebaut
ist, ist vorteilhaft insofern, als man bei einem Steuersystem der beschriebenen
Art eine kompakte GröBe erzielt. Die Ausführungsform dieser Konstruktion wird als
besonders geeignet angesehen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese spezifische
Konstruktion beschränkt, und andere Ausführungsformen
oder geeiqnete
Konstruktionen können entsprechend herangezogen werden.
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Im Prinzip entspricht die G-Fühlerventileinheit 10 hinsichtlich Konstruktion
und Funktion der in der genannten DE-OS 2 855 717 offenbarten Konstruktion mit der
Ausnahme, daß man anstelle eines Drucks vom Bremsventil 2, der unmittelbar angewendet
wird, einen modifizierten Druck aus der simulierten Kammer 16 anwendet.
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Das G-Fühlerventil 11 der Einheit 10 umfaßt ein Ven-tilgehäuse oder
einen Körper 20, der darin mit einer VentilLLmmer 18 und einem hiermit in Verbindung
stehenden Durchgang 1-9 versehen ist, wobei die Kammer 18 einen Ventilkörper oder
eine Kugel 23 aufweist, welche sich auf einer geneigten Oberfläche 21 rollen bewegen
kann, so daß sie mit einem Ventilsitz 22 in Eingriff gelangt bzw. diesen wieder
freigeben kann. Wenn die Kugel 23 mit dem Ventilsitz 22 in Kontakt gebracht wird,
wird die Verbindung zwischen der Kammer 18 und dem Durchlaß 19 blockiert, mit anderen
Worten wird das G-Fühlerventil 11 betätigt. Das Gehäuse 20 ist auch mit einer Einlaßöffnung
24 ausgeformt, mit deren Hilfe die simulierte Kammer 16 mit der Ventilkammer 18
in Verbindung steht. Das Gehäuse 20 weist, wie in Figur 2 dargestellt, an seinem
Kopf einen Schaft 25 auf, der mit einer Auslaßöffnung 26 versehen ist, welche mit
dem Durchlaß 19 in Verbindung steht. Der Schaft 25 ist in Lagern 27 gelagert, die
in einer horizontalen Uffnung 28, welche im Gehäuse 17 der simulierten Kammer ausgeformt
ist, eingelassen wurden.
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Wie in der Figur 3 deutlich dargestellt, umfaßt die G-Fühlerventileinheit
10 einen Kolben 31 mit Kolbenstange 30, die schwenkbar mit dem Kolben 31 über einen
Stift 29 verbunden ist, wobei das Ganze in einem unteren Teil des Gehäuses 20 anqeordnet
ist. Wenn sich der Kolben 31 bewegt, dreht sich das
Gehäuse 20
um den Schaft 25, um eine Anderung des Neigungswinkels der geneigten Oberfläche
21 der Kammer 18 zu bewirken.
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Der Kolben 31 ist in einer Zylinderkammer 32 untergebracht, die im
Gehäuse 17 der simulierten Kammer so ausgeformt ist, daß deren Oberfläche auf der
Seite des Stabs 30 zur simulierten Kammer 16 hin frei ist. Das Gehäuse 17 ist mit
einer Entlüftungsöffnung 33 versehen, über welche die Zylinderkammer 32 mit der
Atmosphäre in Verbindung steht, wobei die Zylinder-l kammer 32 eine Feder 34 aufweist,
die darin befestigt ist, um den Kolben 31 zur simulierten Kammer 16 zu drücken.
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Unter Bezugnahme wiederum auf Figur 1 weisen die Leitungen 7 und 8,
welche das Bremsventil 2 mit der Bremskammer 9 verbinden, ein Proportionalventil
43 auf, das eine erste Eingabekammer 40 mit kleinerem Durchmesser, eine zweite Eingabekammer
41 mit größerem Durchmesser und eine Ausgabekammer 42 umfaßt.
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Die Eingabekammer 40 ist mit der Leitung 7 verbunden, und die Ausgabekammer
42 ist mit der Leitung 8 verbunden, während auf die Eingabekammer 41 ein Bremsdruck
vom Bremsventil 2 übermittelt wird, noch bevor das G-Fühlerventil 11 betätigt wird,
und auf die ein modifizierter Druck vom G-Fühlerventil 11 übertragen wird, sobald
dieses betätigt wurde. Die Steuerun des auf die zweite Eingabekammer 41 des Proportionalventils
43 übertragenen Drucks erfolgt durch eine Druckübertragungs-Steuervorrichtung 44,
welche in die Leitungen 6 und 7 eingesetzt ist, um in Verbindung mit der Betätigung
des G-Fühlerventils 11 zu arbeiten.
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Die Druckübertragungs-Steuervorrichtung 44 ist nicht unbedingt erforderlich
und kann weggelassen werden, wenn - wie in der DE-OS 2 855 717 offenbart - das G-Fühlerventil
so konstruiert ist, daß es einen modifizierten Druck überträgt, ohne daß irgendeine
Modifizierung zur zweiten Eingabekammer 41 des Proportionalventils 43 erfolgt. Wenn
jedoch ein modifizierter Druck zur Kammer 41 übertragen wird, bevor das G-Fühlerventil
11
betätigt wird, so würde ein Druck mit einer Anstiegsverzögerung im Vergleich zu
dem vom Bremsventil 2 zur ersten Eingabekammer 40 übertragenen Druck zur zweiten
Eingabekammer 41 übertragen werden, wodurch der Bremsdruck auf den Hinterrädern
etwas niedriger als der Bremsdruck auf den Vorderrädern wäre. Es ist somit bevorzugt,
die erläuterte Konstruktion zu wählen, wobei man die Vorrichtung 44 um denselben
Druck vom Bremsventil 2 zur ersten Eingabekammer 40 und zur zweiten Eingabekammer
41 des Proportionalventils 43 vor der Betätigung des G-Fühlerventils 11 zu übertragen.
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I Die Konstruktion des Proportionalventils 43 ist bekannt und ausführlich
in der genannten DE-OS 2 855 717 beschrieben.
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Nachstehend wird die Konstruktion der Vorrichtung 44 beschrieben.
Unter neuerlicher Bezugnahme auf Figur 1 ist zu versehen, daß die Vorrichtung 44
eine Unterdruckservo-Ventilvorrichtung (reduced pressure relay valve means) 62 und
eine Wechsel-Ventilvorrichtung (change-over valve means) 63 aufweist, die miteinander
einstückig verbunden sind und denen eine Druckverschluß kammer (pressure sealing
chamber) 61 gemeinsam ist, die über eine Leitung 60 mit der Auslaßöffnung 26 des
G-Fühlerventils 11 verbunden ist. Die Druckverschlußkammer 61 ist so ausgebildet,
daß sie darin einen zum Zeitpunkt der Betätigung des G-Fühlerventils 11 erhaltenen
modifizierten Druck von der simulierten Kammer halten kann. Die Vorrichtung 62 umfaßt
eine Unterdruckkammer 64, die mit der Atmosphäre In Verbindung gelangen kann, und
deren Innendruck auf einer Höhe gehalten wird, die zu sämtlichen Zeitpunkten nicht
höher als die des Innendrucks der Kammer 61 ist. Die Vorrichtung 44 umfaßt eine
Arbeitskammer 67, die mit der simulierten Kammer 16 über eine Auslaßöffnung 65 und
eine Leitung 66 verbunden ist, eine erste Ventil kammer 69, die über eine Leitung
68 mit den Leitungen 6 und 7 verbunden ist, eine zweite Ventil kammer 71, die über
eine Leitung 70 mit der Kammer 64 der
Unterdruckservo-Ventilvorrichtung
62 verbunden ist und eine dritte Ventilkammer 73, die über eine Leitung 72 mit der
zweiten Eingabekammer 41 des Proportionalventils 43 verbunden ist.
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Vor der Betätigung des G-Fühlerventils 11 wird die Ventilkammer 41
der Vorrichtung 43 geschlossen, um einen Druck vom Bremsventil 2 zur Eingabekammer
(input chamber) 41 der Proportional kammer (proportioning chamber) 43 über die Ventilkammern
68 und 73 einzuführen. Nach der Betätigung des G-Fühlerventils 11 wird die Vorrichtung
63 durch die Differenz der Werte zwischen dem modifizierten Druck der simulierten
Kammer, der in der Kamq mer 61 eingeschlossen ist und dem modifizierten Druck der
simulierten Kammer, der auf die Kammer 67 übertragen wird, umgeschaltet, so daß
die Ventilkammer 67 geschlossen ist und ein Druck von der Kammer 64, der im wesentlichen
gleich dem modifizierten Druck der simulierten Kammer, welcher in der Kammer 61
eingeschlossen ist, auf die Eingabekammer 41 des Proportionalventils 43 über die
Ventil kammern 71 und 73 übertragen wird. Diese Konstruktion der Vorrichtung 44
ist vorteilhaft insofern, als es möglich ist, eine kompakte Gesamtgröße eines Steuersystems,
beispielsweise bei der Konstruktion der zuvor unter Bezug genommenen Vorrichtung
12 zu erhalten.
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Selbstverständlich kann man jegliche geeignete Konstruktion für die
Vorrichtung 44 heranziehen.
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Insbesondere umfaßt die Vorrichtung 44 ein Gehäuse 74, das im Inneren
unter Bildung eines Raums geformt ist, der in die Druckverschlußkammer61, die Unterdruckkammer
64 und die Ventilkammern 69, 71 und 73 unterteilt ist. Das Gehäuse 74 enthält eine
Ventilplatte 75, die über ein Diaphragma 76 auf der Oberfläche der Innenwandung
des Gehäuses 74 getragen wird, so daß die Kammern 61 und 64 voneinander luftdicht
durch die Ventilplatte 75 und das Diaphragma 76 getrennt sind. Ein Auslaßventilsitz
77 arbeitet mit der Platte 75 zusammen und ist auf der Oberfläche der Innenwand
des Gehäuses 74 geformt, um
einen Durchgang zu begrenzen, welcher
über eine im Gehäuse 74 eingeformte Auslaßöffnung 78 mit der Atmosphäre in Verbindung
steht. Wenn somit der Druck in der Kammer 61 höher als der in der Kammer 64 wird,
fördert der Druckunterschied die Platte 75 in Eingriff mit dem Sitz 77, so daß die
Verbindung zwischen der Kammer 64 und der Atmosphäre unterbrochen wird. Wenn der
Druck in der Kammer 64 größer als der in der Kammer 61 ist, drückt der höhere Druck
in der Kammer 64 die Platte 75 vom Sitz 77 weg, so daß die Kammer 64 mit der Atmosphäre
über die Auslaßöffnung 78 in Verbindung steht, so daß der Druck in der Kammer 64
auf eine Höhe verringert wird, die im wesentlichen der des Drucks in der Kammer
61 entspricht. Dann wird die Platt te 75 wieder mit dem Sitz 77 in Kontakt gebracht.
Auf diese Weise ist verständlich, daß verhindert wird, daß der Druck in der Unterdruckkammer
64 höher als der in der Druckverschlußkammer 61 wird. Im Gehäuse 74 ist eine Einlaßöffnung
mit 79 bezeichnet Sie dient zur Verbindung der Leitung 60 mit der Kammer 61.
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Eine Auslaßöffnung 80 verbindet die Kammer 60 mit der Leitung 70.
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Das Gehäuse 74 enthält einen Arbeitskolben 81 für eine hin-und hergehende
Bewegung. Dieser ist an einem Ende mit einem Tellerventil 82 und am anderen Ende
mit einer Arbeitsplatte 831 verbunden. Das Ventil 82 ist in der Ventilkammer 73
angeordnet Dessen Bewegung bringt die Kammer 73 in Verbindung entweder mit der Kammer
68 oder mit der Kammer 71. Wie die Ventilplatte 75 wird die Platte 83 von der Oberfläche
der Innenwand des Gehäuses 74 über ein Diaphragma 84 getragen, so daß die Druckverschlußkammer
61 und die Arbeitskammer 67 voneinander luftdicht durch die Platte 83 und das Diaphragma
84 getrennt sind. Die Platte 83 wird normalerweise über eine Feder 85, die in der
Kammer 61 montiert ist, gegen die Kammer 67 gedrückt. Wenn somit der Druck in der
Kammer 67 gleich dem in der Kammer 61 ist, wird die Platte 83 durch die Schiebekraft
der Feder 85 bewegt, so daß das Ventil 82 die Kammer 71 schließt, wodurch
die
Ventilkammern 69 und 73 miteinander in Verbindung gelangen. Wenn der Druck in der
Kammer 67 größer als der in der Kammer 61 wird, führt der Druckunterschied dazu,
daß die Platte 83 gegen die Biegekraft der Feder 85 zur Kammer 61 bewegt wird, so
daß das Ventil 82 die Ventil kammer 69 verschließt, um die Ventil kammern 71 und
73 in Verbindung miteinander zu bringen. Vor der Betätigung des G-Fühlerventils
11 werden somit die Drücke in der Ventilkammer 18 und in der simulierten Kammer
16 mit dem jeweils gleichen Wert über die Leitungen 60 bzw. 66 zur Drucksiegelkammer
61 bzw. zur Arbeitskammer 67 übertragen. Sobald jedoch das G-Fühlerventil 11 betätigt
ist, wird der zum Zeitpunkt der Betätigung des G-Füh lerventils 11 erhaltene Druck
in der Kammer 61 eingeschlossen, um die darin befindliche Druckhöhe konstant zu
halten, während ein erhöhter Druck von der simulierten Kammer 16 noch immer zur
Kammer 67 übertragen wird. Es ist ersichtlich, daß, wie zuvor gesagt, die Wechsel-Ventil
vorrichtung 63 einen Druck vom Bremsventil 2 zur Eingabekammer 61 des Proportionalventils
43 vor der Betätigung des G-Fühlerventils überträgt und den Druck in der Unterdruckkammer
64, der im wesentlichen gleich dem modifizierten Druck in der simulierten Kammer
zum Zeitpunkt der Betätigung des G-Fühlerventils ist, zur Eingabekammer 41 überträgt,
sobald das G-Fühlerventil betätigt wurde.
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Im Gehäuse 74 verbindet eine Eingabeöffnung 86 die Leitung 66 mit
der Arbeitskammer 67. Die Einlaßöffnung 87 verbindet die Leitung 68 mit der Ventil
kammer 69. Die Einlaßöffnung 88 verbindet die Leitung 70 mit der Ventilkammer 71.
Die Auslaßöffnung 89 verbindet die Ventil kammer 73 mit der Leitung 72.
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Ein Montageansatz 90 ist einstückig mit dem Gehäuse 17 für die simulierte
Kammer ausgebildet, um das Gehäuse - wie in Figur 3 dargestellt - mit einem Fahrzeugrahmen
91 über ein Gewinde zu verbinden.
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Nachstehend wird der Betrieb des wie zuvor beschrieben konstruierten
Steuersystems beschrieben. In den anfänglichen Stadien der Anwendung der Bremse
durch Betätigung des Bremsventils 2 wird Druck über die Leitungen 3, 6 und 7 zur
Eingabekammer 40 des Proportionalventils 43 übertragen. Der in die Druckanstiegs-Verzögerungsvorrichtung
12 und die G-Fühlerventileinheit 10 über die Leitung 13 eingeführte Druck wird über
die Leitungen 60 bzw. 66 zur Druckverschlußkammer 61 bzw. Arbeitskammer 67 der Druckübertragunqs-Steuervorrichtung
44 übertragen. Die Drücke in den Kammern 61 und 67 weisen den gleichen Wert auf,
so daß in der Wechsel-Ventilvorrichtung 63 kein Umwsckalten erfolgt und der in Figur
1 dargestellte Betriebszustand erhalten bleibt, so daß der Bremsdruck über die Leitungen
3 und 68 zur Eingabekammer 41 des Proportionalventils 43, die Ventilkammern 69 und
73 der Wechsel-Ventilvorrichtung 63 und zur Leitung 72 übertragen wird. So weisen
die aus dem Bremsventil 2 zu den Eingabekammern 40 und 41 übertragenen Drücke im
wesentlichen einen gleichen Wert auf mit dem Ergebnis, daß das Proportionalventil
43 einen Druck zur Hinterradbremskammer 9 überträgt, der im wesentlichen gleich
dem auf die Vorderrad ibremskammer 5 übertragenen Druck ist.
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l Wenn die Anwendung der Bremse eine Wirkung zu zeigen beginnt und
die Verzögerung des Fahrzeugs ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht, fühlt das G-Fühlerventil
11 den Verzögerungsgrad und wird ausgelcst, um in der Druckverschlußkammer 61 der
Druckübertragungs-Steuervorrichtung 44 einen Druck zu verschließen, der zum Zeitpunkt
der Betätigung des G-Fühlerventils 11 in der Ventil kammer 18 erzeugt wurde. Da
das Gehäuse 17 der simulierten Kammer so konstruiert ist, daß es eine Zeitkonstante
liefert, die im wesentlichen gleich der Zunahmeverzögerungs-Zeitkonstante des Drucks
in der Bremskammer 9 ist und da der modifizierte Druck auf das G-Fühlerventil 11
aufgebracht wird, ist ersichtlich, daß der in der DruckverschluB-kammer 61 eingeschlossene
Druck zum Zeitpunkt der Betätigung
des G-Fühlerventils im wesentlichen
gleich dem Druck in der Hinterradbremskammer 9 ist. Zu diesem Zeitpunkt wird durch
Ansprechen auf eine Anderung des modifizierten Drucks nach demselben Prinzip wie
in der DE-OS 2 855 717 beschrieben, der Neigungswinkel des G-Fühlerventils 11 verändert.
Es ist auch ersichtlich, daß das G-Fühlerventil 11 ausgelöst wird, sobald eine optimale
Verzögerung festgestellt wird, unabhängig von der Beladung des Fahrzeugs, und zwar
so, daß das Steuersystem einen Effekt ergibt, der sich während der gesamten Zeit
einer idealen Druckverteilung auf die Vorder- und Hinterräder annähert. Zu diesem
Zeitpunkt handelt es sich beim Druck in der Eingabekammer 41 des Proportionalventils
43 um einen solchen, der ohne irgendeine Modifikation vom Bremsventil 2 übertragen
wird, so daß der Druck in der Eingabekammer 41 höher als der modifizierte Druck
in der Druckverschlußkammer61 ist.
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Andererseits wird ein noch steigender Druck in der simulierten Kammer
16 zur Arbeitskammer 67 der Wechsel-Ventilvorrichtung 63 übertragen. Somit zwingt
der Druckunterschied zwischen den Kammern 67 und 61 den Kolben 81 zu einer in Figur
1 linksgerichteten Bewegungen, so daß die Vorrichtung 63 im wesentlichen gleichzeitig
mit der Betätigung des G-Fühlerventils 11 umgeschaltet wird. So wird der Druck in
der Eingabe kammer 41 des Proportionalventils 43, der höher als der modifizierte
Druck in der Druckverschlußkammer 61 ist, über die Leitung 72, die Ventilkammern
73 und 71 und die Leitung 70 zur Kammer 64 übertragen, wo der höhere Druck reduziert
wird, bis er dieselbe Höhe wie der modifizierte Druck in der Kammer 61 erreicht.
Sobald daher das G-Fühlerventil 11 betätigt ist, wird ein vorgegebener, modifizierter
Druck, der im wesentliche dem zum Zeitpunkt der Betätigung des G-Fühlerventils in
der Hinterradbremskammer 9 herrschenden Druck gleich ist, zur zweiten Eingabekammer
41 des Proportionalventils 43 übertragen, so daß das Proportionalventil 43 einen
Druckverteilungsanteil für die Hinterradbremskammer 9 überträgt, indem der Druckverteilungsanteil
für
die Vorderradbremskammer 5 verringert wird.
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Die Verringerung des Druckverteilungsanteils beginnt in einem 7Zeitpunkt,
in dem das G-Fühlerventil ii betätigt wird, oder einem Zeitpunkt, hei dem eine optimale
Verzögerung erzielt wird, die einen Effekt ergibt, der sich einer idealen Verteilung
des Bremsdrucks auf die Vorder- und Hinterräder annähert.
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Es ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß der Druckverteilungsanteil
für die Hinterräder im wesentlichen zur selben Zeit abnimmt, zu der das G-Fühlerventil
betätigt wird, welches wiederum in Abhängigkeit von einem gefühlten optimalen Verzögerungsgrad
erfolgt, der mit der vom Fahrzeug getragenen Ladung übereinstimmt, unabhängig von
der Art, in der die Bremse betätigt wird und sogar selbst in dem Fall, daß die Bremse
rasch betätigt wird. Somit liefert das Steuersystem stets einen Effekt, der sich
einer idealen Verteilung des Bremsdrucks zwischen den Vorder- und Hinterrädern annähert.
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Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte und zuvor beschriebene Ausführungsform
verwendet ein bekanntes Proportionalventil 43 zur Obertragung von Druckluft vom
Tank 1 zur Hinterradbremskammer 9. Bei einer anderen Art von bekanntem Luftbremssystem
ist ein getrennter Drucklufttank zusammen mit einem Servoventil (relay valve) in
der Nähe der Bremskammer 9 zusätzlich zum Tank 1 montiert und läßt sich durch das
Bremsventil 2 öffnen und schließen. Bei diesem Luftbremssystem bewirkt die Betätigung
des Bremsventils 2, daß die Druckluft aus dem Tank 1 das Servoventil betätigt, um
hierdurch Druckluft vom getrennten Tank zur Bremskammer 9 zu übertragen. Die vorliegende
Erfindung wird nunmehr unter Anwendung eines bei der zuvor genannten Art von Luftbremssystem
verwendeten Proportional-Servoventils beschrieben.
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In Figur 4 umfaßt das allgemein mit der Nummer 100 bezeichnete Proportional-Servoventil
eine erste Eingabekammer 101 mit
kleinerem Durchmesser, eine zweite
Eingabekammer 102 mit qrößerem Durchmesser, eine mittlere Kammer 103, welche Druck
aus den ersten und zweiten Finqabekammern 101 und 102 empfängt, eine Auslaßkammer
104, die nii t der mittleren Kammer 10:3 in Verbindung steht und eine Ausströmkammer
105, sowie eine Drucklufteinführungskammer 106, die mit der Auslaßkammer 104 in
Verbindung stehen kann. Wenn kein Bremsdruck auf die Eingabekammern 101 und 102
aufgebracht wird, wird die Auslaßkammer 104 mit der Ausströmkammer 105 in Kontakt
gebracht, und die Verbindung zwischen der Auslaßkammer 104 und der Drucklufteinführunqskammer
106 wird unterbrochen. Wenn ein Bremsdruck auf die Eingabekammern 101 und 102 aufgebracht
wird, wird die Verbindung zwischen der Auslaßkammer 104 und der Ausströmkammer 105
berqestellt, und die Auslaßkammer 104 wird mit der Einführungskammer 106 verbunden.
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Die Einabekammer 101 des Ventils 100 ist über die Leitung 7 mit dem
Bremsventil 2 verbunden. Deren Eingabekammer 102 ist über die Leitung 72 mit der
Ventil kammer 73 der Wechsel-Ventilvorrichtung 63 der Druckübertragungs-Steuervorrichtung
44 verbunden. Die Auslaßkammer 104 ist mit der Bremskammer 9 über eine Leitung 107
verbunden und die Einführungskammer 106 ist über eine Leitung 108 mit einem anderen
Tank 109 verbunden, welcher vom Tank 1 getrennt ist und durch das Bremsventil 2
geöffnet und geschlossen wird.