DE2945775A1

DE2945775A1 - Bremsdrucksteuerventil

Info

Publication number: DE2945775A1
Application number: DE19792945775
Authority: DE
Inventors: Edward J Falk
Original assignee: Wagner Electric Corp
Current assignee: Wagner Electric Corp
Priority date: 1978-11-15
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1980-05-22
Also published as: GB2033991B; JPS5568450A; CA1120976A; GB2033991A

Description

	PATENTANWÄLTE	Unser Zeichen Our Ref.	Dipl.-Ing. H. Graf
Dipl.-Ing. A. Wasmeier		W/p 10.048	2945775
	3		the European Patent Office
Zugelassen beim Europäischen Patentamt ■	Professional Representatives before
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1	D-8400 REGENSBURG 1
An das	GREFLINGER STRASSE 7 Telefon (09 41) 5 47 53
Deutsche Patentamt	Telegramm Begpatent Rgb. Telex 6 5709 repatd
8000 München 2	DMe
	12. November 1979 Gr/Ja
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Anmelder:

Titel: Erfinder:

WAGNER ELECTRIC CORPORATION

100 Misty Lane, Parsippany, New Jersey 07054, USA

Bremsdrucksteuerventil

Edward J. FaIk

12431 Betsy Ross, St. Louis, Missouri 63141, USA

Priorität:

USA

Nr. 960 872

vom 15. November 1978

030021/0864

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73) 5 839 300

Postscheck München 893 69 - 801

Gerichtsstand Regensburg

♦ £945775

Bremsdrucksteuerventil

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil fUr ein hydraulisches Fahrzeugmehrkreisbremssystem, welches einen Tandem-Hauptbremszylinder mit ersten und zweiten Abschnitten besitzt, die Über einen ersten und einen zweiten, Jeweils voneinander getrennten BremsflUssigkeitskreis ein erstes und ein zweites Paar von getrennten Radbremsen mit BremsflUssigkeitsdruck beaufschlagen, wobei das Steuerventil erste und zweiten Einlasse zum Anschluß an die ersten und zweiten Abschnitte des Tandem-Hauptbremszylinders sowie ein erstes und ein zweites Paar von Auslässen zum Anschluß an das erste Radbremsenpaar bzw. zum Anschluß an das zweite Radbremsenpaar besitzt, wobei ein Abschnitt des ersten Kreises einen BremsflUssigkeitsdruck vom ersten Einlaß an einen Auslaß des ersten Auslaßpaares liefert, wobei erste Ventilmittel in einem zweiten Abschnitt des ersten Zweiges angeordnet sind, um den an den anderen Auslaß des ersten Auslaßpaares Übertragenen Druck bei vorgegebenen Druckwerten gegenüber dem Druck am Einlaß zu begrenzen, wobei ein Abschnitt des zweiten Kreises einen BremsflUssigkeitsdruck vom zweiten Einlaß an

einen Auslaß des zweiten Auslaßpaares liefert, und wobei zweite Ventilmittel in dem zweiten Abschnitt des zweiten Zweiges angeordnet sind, um den an den anderen Auslaß des zweiten Auslaßpaares Übertragenen Druck bei vorgegebenen Druckwerten gegenüber dem brück am Einlaß zu beschränken.

Hydraulische Fahrzeugmehrkreisbremssysteme bzw. -zweikreisbremssysteme verwenden Steuerventile, um die Wahrscheinlichkeit einer vorzeitigen Blockierung der Ruder während des Bremsvorganges zu vermindern. Diese Steuerventile begrenzen im allgemeinen den Bremsdsu ck an der Hinterradbremse gegenüber dem Bremsdruck an der Vorderradbremse, um dadurch das Bremsmoment an der Hinterradbremse herabzusetzen und so ein vorzeitiges Blockieren der Hinterräder zu vermeiden. Ein Nachteil bekannter Steuer-

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ventile, die in Bremssystemen mit diagonal getrennten Bremskreisen verwendet werden, besteht darin, daß auch beim Auftreten eines Fehlers in einem Kreis des Bremssysteins das den Bremsdruck steuernde Ventil weiterhin den Bremsdruck an der Hinterradbremse des intakten Kreises des Bremssystems begrenzt, wodurch der verbleibenden bzw. intakten Hinterradbremse die Möglichkeit genommen wird, eine unbegrenzte bzw. maximale Bremskraft zu erzeugen, die fUr eine Notbremsung erforderlich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerventil fUr ein Mehrkreisbremssystem, insbesondere für ein Mehrkreisbremssystem mit zwei diagonal getrennten Bremskreisen aufzuzeigen, welches (Steuerventil) zwar unter normalen Arbeitsbedingungen den Bremsdruck fUr die Hinterräder gegenüber dem Bremsdruck fUr die Vorderräder begrenzt, welches jedoch eine Begrenzung des Bremsdruckes an den Hinterrädern ausschließt, wenn ein Fehler in einem Teil des Bremssystems auftritt.

Zur Lusung dieser Aufgabe ist ein Steuerventil der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß so ausgestaltet, daß Heinmittel im Steuerventil vorgesehen sind, die die ersten und zweiten Ventilmittel an einer Begrenzung des an die anderen Auslässe Übertragenen BremsflUssigkeitsdruckes hindern, wenn im ersten oder zweiten Kreis bedingt durch einen Fehler ein Druckverlust auftritt.

0·· erfindungsgemäße Steuerventil liefert einerseits die Vorteile, die derartige Steuerventile bei Mehrkreisbremssystemen hinsichtlich einer Verhinderung einer vorzeitigen Radblockierung bieten, andererseits stellt das erfindungsgemäße Steuerventil sicher, daß bei einem Auftreten eines Fehlers, z.B. bei einem Druckverlust in einem Kreis des Bremssystems,

die Hinterradbremse in dem intakten Kreis eine maximale Bremskraft bzw. ein maximal·· Drehmoment entwickeln kann, welches fUr eine Notbremsung Erforderlich ist.

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Bei den erfindungsgemäßen Steuerventil besitzen die ersten und zweiten Ventilmi-ttel beispielsweise Ventilelemente, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind, wobei dann die Hemmnittel diese Ventilelemente bein Auftreten eines Fehlers in ihrer offenen Stellung halten· Die Hemmittel werden beispielsweise von einen in einer Bohrung angeordneten Kolben gebildet, der aus einer zentralen Normalstellung in eine von zwei entgegengesetzten Endstellungen bewegbar ist und hierbei nit den ersten und zweiten Ventilnitteln gleichzeitig in Eingriff könnt und diese Ventilnittel in einer Stellung hält, die einen unbegrenzten Brensflüssigkeitsfluß sicherstellt.

Das Steuerventil besitzt vorzugsweise zwei Ventilkolben, die zur Begrenzung des Flüssigkeitsdruckes an den Hinterradbremsen relativ zun Flüssigkeit sdruk an den Vorderradbrensen dienen· Die Heinmittel bzw. der als Heinmittel dienende Kolben hält dann beim Auftreten eines Fehlers die Ventilkolben in einer den Druck nicht begrenzenden Stellung fest, so daß die Hinterradbremse in dem intakten Bremskreis eine maximale Bremswirkung fUr eine Fahrzeugnotbremsung erzeugen kann·

Als Hemnittel wird vorzugsweise ein Kolben verwendet, der gleichzeitig auch als Kolben zur Betätigung eines Schalters dient, mit welchen ein Wornnechanisnu« gesteuert wird.

Oas erfindungsgentiße Steuerventil ist weiterhin vorzugsweise so ausgebildet, daß bei normaler Arbeitsweise des Bremssystems die Begrenzung des Bremsdruckes an den Hinterradbremsen relativ zun Bremsdruck an den Vorderradbrensen erst bei Überschreiten eines bestimmten Druckes eintritt.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Teil eines Zweikreisbremssystems zusanmen mit einem in Vertikalschnitt dargestellten Steuerventil gemäß der Erfindung;

Fig. la eine Ansicht eines Teils des Steuerventils gemäß Fig. 1; Fig. Ib eine Ansicht eines Teils des Steuerventils gemäß Fig. 1; Fig. 2 eine Seitenansicht des Steuerventils gemäß Fig. 1; Fig. 3 in vergrößerter Darstellung, teilweise im Schnitt und teilweise

in Seitenansicht, einen der Teile des Steuerventils gemäß Fig. 1; Fig. 4 in Teildarstellung eine Draufsicht auf den Teil gemäß Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 durch den Teil gemäß Fig. 3; Fig. 6 eine Teildarstellung eines Schnittes durch den Teil gemäß Fig. 3, entsprechend der Linien 6-6.

In der Fig. 1 ist mit 10 ein Teil eines diagonal getrennten Bremssystems bezeichnet, welches die Üblichen Komponenten, wie beispielsweise einen Tandem-Hauptbremszylinder 11 aufweist, der durch ein Bremspedal 12 betätigbar ist. Der Teil 10 des Bremssystems besitzt weiterhin Vorderradbremsen 14 und 15 sowie Hinterradbremsen 16 und 17. Ein allgemein mit 18 bezeichnetes Steuerventil ist wirkungsmäßig zwischen dem Hauptbremszylinder 11 und den Vorder- bzw. Hinterradbremsen 14 bis 17 angeordnet. Die Bremsflüssigkeit wird vom Hauptbremszylinder 11 an das Steuerventil 18 über die Leitungen 19 und 20 geliefert. Über die Leitungen 21 und 22 gelangt die Bremsflüssigkeit dann vom Steuerventil 18 on die Vorderradbremsen 14 und 15, während die Bremsflüssigkeit in ähnlicher Weise Über die Leitungen 23 und 24 vom steuerventil 18 den Hinterradbremsen 16 und 17 zugeführt wird.

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Das steuerventil 18 besteht aus einem Gehäuse 26, welches vorzugsweise aus einem geeigneten Metall gefertigt ist und Einlaßöffnungen 27 bzw. 28 besitzt, die mit den Leitungen 19 bzw. 20 verbunden sind. Im Gehäuse sind Hohlräume bzw. Kammern 30 vorgesehen, die identisch ausgebildet sind und axial hintereinander liegen. Durchlässe 31 und 32 verbinden die Einlaßöffnungen 27 bzw. 28 mit den Kammern 30. Das Gehäuse 26 besitzt weiterhin eine Bohrung 33, die den Durchlaß 32 schneidet, sowie eine achsgleiche Bohrung 34 mit vergrößertem Querschnitt (Aufbohrung). Eine Schulter 35 ist zwischen der Bohrung 33 und der Bohrung 34 gebildet. Achsgleiche Bohrungen 37, die die Bohrung 33 schneiden, sowie mit den Bohrungen 37 achsgleiche Bohrungen 38 mit vergrößertem Querschnitt (Aufbohrungen) verbinden die Kammern 30 mit der Bohrung 33. Jede Aufbohrung 38 bildet ringförmige Schultern 39, 40. Das Gehäuse besitzt weiterhin eine Querbohrung 42, die die Bohrung 33 in ihrer Achse an der gleichen Stelle schneidet wie die Bohrung 37. Ein Durchlaß 43 erstreckt sich vom geschlossenen Ende der Querbohrung 42 durch die eine Seite des Gehäuses

EinsetzstUcke 44 sind in die äußeren Enden der Hohlräume 30 eingeschraubt, wobei als Dichtungselemente wirkende O-Ringe 45 zwischen dem Gehäuse 26 und den EinsetzstUcken 44 angeordnet sind. Die EinsetzstUcke 44 besitzen jeweils eine Auslaßöffnung 47 zum Anschluß der Leitungen 23 bzw. 24. Jedes EinsetzstUck weist weiterhin eine zentrale Bohrung 48 auf, die eine Umfangswand mit einer ringförmigen Stirnfläche 49 bildet. Weiterhin besitzt jedes EinsetzstUck einen Flüssig keitsdurchlaß 50, der die zentrale Bohrung 48 und die Auslaßöffnung 47 miteinander verbindet. Ein EinsetzstUck 52 ist in das äußere Ende der Aufbohrung 34 eingeschraubt, wobei ein als Oichtung wirkender O-Ring 53 zwischen dem Gehäuse und dem EinsetzstUck

angeordnet ist. Das EinsetzstUck 52 besitzt eine Auslaßöffnung 54 zum Anschluß der Leitung 21, während das Gehäuse 26 eine Auslaßöffnung 55 zum Anschluß der Leitung 22 aufweist. Im EinaetzstUck 52 ist weiterfi in eine zentrale Bohrung 57 vorgesehen, welche eine Umfngswaml mit Durchlässen 58 fUr die Flüssigkeit in dieser Umfangswand bildet. Das EinsetzstUck 52 besitzt weiterhin einen FlUssigkeitsdurchlaß 59, der die zentiie Bohrung

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mit der Auslaßbohrung 54 verbindet. Ein FlUssigkeitsdurchlaß 61 verbindet eine Kammer 30 mit der Aufbohrung 34, während ein Flüssigkeitsdurchlaß 62 die andere Kammer 30 mit der Auslaßöffnung 55 verbindet.

Wie auch in der Fig. la dargestellt ist, ist ein verschiebbarer Ventilkörper, wie beispielsweise ein Ventilkolben 63 in Jeder Kammer 30 angeordnet. Jeder Ventilkolben 63 legt mit se. nen Endabschnitten 64 und 65 verschiebbar in der zugehörigen Bohrung 48 des Einsetzstuckes sowie in der Bohrung 37 des Gehäuses. Ein Dichtungsring bzw. ein Q-Ring 67 ist in jeder Aufbohrung 38 vorgesehen und liegt gegen die betreffende ringförmige Schulter 40 sowie gegen den Endteil 65 des! betreffenden Ventilkolbens an, um einen FlUssigkeitsfluß aus den Kammern 30 in die Bohrung 33 zu verhindern.

Jeder Ventilkolben 63 besitzt einen radial wegstehenden ringförmigen Flansch 68 mit einer ringförmigen Schulter 69 auf einer Seite sowie einer ringförmigen Schulter 70 auf der anderen Seite des Flansches. Jeder Ventilkolben 63 besitzt weiterhin einen Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt 72, der sich radial nach außen erstreckt und eine abgerundete ringförmige Schulter 73 besitzt, die einen Ventilkopf bildet. 0er Außendurchmesser des Abschnittes 72 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Bohrungen 48 in den EinsetzstUcken 44, daß ein FlUssigkeitsfluß um den Abschnitt 72 herum möglich ist. Jeder Ventilkörper 63 besitzt weiterhin einen zylinderförmigen Abschnitt 74 mit vermindertem Querschnitt, der zwischen den ringförmigen Schultern 70 und 73 liegt. Außerdem besitzt jeder Ventilkolben 63 einen zylinderförmigen Endteil 76 mit einer Nut 77, die sich quer zur Achse des Ventilkolbens durchgehend erstreckt, um einen FlUssigkeitsfluß zu ermöglichen.

Wie auch im Zusammenhang mit den Fig. 3-6 zu entnehmen ist, ist ein stationäres Ventilelement, beispielsweise ein elastisches Ventilelement 78 in jeder Kammer 30 angeordnet, wobei dieses Ventilelement den zylinderförmigen Abschnitt 74 mit vermindertem Querschnitt des zugehörigen Ven-

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tilkolbens 63 umgibt. Wenn sich die Ventilelemente 78 in der in der Fig. 1 dargestellten Lage befinden, stehen sie mit den Wänden der Kammer 30 in Eingriff sowie mit den ringförmigen Stirnflächen 49 der Einsetzstucke 44. Wie insbesondere in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, besitzt jedes Ventilelement einen lippenartigen Umfangsrand bzw. eine Lippe 79, die nach außen vorsteht, wenn sich das betreffende Ventilelement 78 in seinem frei«v nicht montierten Zustand befindet. Wenn

die Ventilelemente 78 in den Kammern 30 angeordnet sind, werden die ring- oder randförmigen Lippen 79 nach innen gedruckt und bilden dadurch Dichtungen, die gegen die Wände der Kammern 30 anliegen, wodurch ein FlUssigkeitsfluß um die Lippen 59 herum aus den Kammern 30 an die Auslaßöffnungen 47 verhindert wird.

Jedes Ventilelement 78 besitzt weiterhin eine Vielzahl von am Umfang gegeneinander versetzt angeordneten Rippen 81, die radial von der äußeren Umfangsfläche des betreffenden Ventilelementes wegstehen· Außerdem besitzt jedes Ventilelement 78 eine Vielzahl von halbkugelförmigen Ansätzen 83, die von der Stirnfläche 84 des Ventilelementes wegstehen, um gegen die ringförmige Schulter 70 des zugehörigen Ventilkolbens 63 anliegen. Die Zwischenräume zwischen den Ansätze 83 der Ventilelemente 78 bilden FlUssigkeitsdurchlässe, um einen FlUssigkeitsfluß von den Einlaßöffnungen 27 und 28 zu den Auslaßöffnungen 47 herzustellen. Jedes Ventilelement besitzt weiterhin eine Vielzahl von winkelförmig verteilten und im Abstand voneinander angeordneten Rippen 86, die sich von der Stirnseite 07 des betreffenden Ventilelementes wegerstrecken, um die ringförmige Stirnfläche 49 des zugehörigen Einsetzstuckes 44 zu berühren. Wie in der Fig. 4 dargestellt ist, liegen die Rippen 86 der Ventilelemente 78 jeweils winkelgleich mit den Rippen 81 dieser Ventilelemente, um einen FlUssigkeitsfluß

um die Lippen 79 von den Auslaßöffnungen 47 in die Kammern 30 zu ermöglichen. Weiterhin zeigt die Fig. 4, daß jedes Ventilelement 78 außerdem einen abgerundeten Abschnitt 88 besitzt, der dem Ende der inneren Uefa ng »- fläche 89 benachbart liegt, und xv«r fUr eine Anlage an der ringförmigen

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Schulter 73 oder dem Ventilkopf des zugehörigen Ventilkolbens 63. Der abgerundete Abschnitt 8b bildet einen Ventilsitz.

Wenn das Steuerventil 18 in der in der Fig. 1 gezeigten Weise zusammengebaut ist, läßt sich feststellen, daß der Durchmesser der Abschnitte 74 mit vermindertem Querschnitt der Ventilkolben 63 geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der inneren Umfangsflächen 89 der Ventilelemente 78, so daß zwischen diesen Elementen ein ringförmiger Flüssigkeitsdurchlaß geschaffen wird. Auch der Außendurchmeseer der Flansche 68 der Ventilkolben 63 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Lippen 79 der Ventilelemente 78, so daß zwischen diesen Teilen ein ringförmiger Flüssigkeitsdurchlaß geschaffen wird. Diese FlUssigkeitsdurchlässe bilden zusammen mit den obf»n bereits erwähnten FlUssigkeitsdurchlbssen zwischen den Ansätzen 83 der Ventilelomente 7ö einen direkten '^eg für einen Flüssigkeitsfluß zwischen den Ventilkolben 63 und den Ventilelementen 70.

Jed^r Ventilkolben 63 wird bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung durch eine gewendelte Fednr 91 bzw. eine Druckfeder 91 normalerweise nach außrn in Richtung auf die zugehörige Auslaßöffnung 47 gedrückt, so daß der zylinderförmige Endabschnitt 76 mit dem Ende der Bohrung 4ö des zugehörigen Einsetzstückes 44 in Eingriff kommt. Da jeder Ventilkolben normalerweise nach außen gedrückt wird, besteht unter normalen Bedingungen ein Flüssigkeitsdurchlaß zwischen dem jeweiligen Ventilkopf 73 und dem Ventilsitz 88. Ein Ende jeder Druckfeder 91 liegt gegen die ringförmige Schulter 69 am Flansch 68 des zugehörigen Ventilkolbens 63 an, während das andere Ende jeder Druckfeder sich an einem Haltering 92 abstutzt. Die Halteringe 92 liegen ihrerseits gegen die ringförmigen Schultern 39 der Kammern 30 an und umgeben die Endteile 65 der Ventilkolben 63. Die Halteringe 92 halten die als Dichtungen wirkenden O-Ringe 67 in den Aufbohrungen 38 des Gehäuses.

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Befinden sich die Ventilkolben 63 in der in der Fig. 1 dargest eilten Lage bzw. Stellung, so ist der Flüssigkeitsdruck an den Auslaßöffnungen 47 gleich dem FlUs sigkeitsdruck an den Einlaßöffnungen 27, 28 bzw. gleich dem Flüssigkeitsdruck im Hauptbremszylinder 11. Die Arbeitsweise der Ventilkolben 63 sowie der Ventilelemente 78 zur Erzielung von beschränkten Flüssigkeitsdurchlässen zu den Ausgangsöffnungen 47, wird water unten erläutert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Druckfedern 91 bestimmen, bei welchem FlUssigkeitsdruckpegel die Ventilkolben 63 und die Ventilelemente 78 beginnen, den Flüssigkeitsdurchlaß an die Auslaßäff nungen 47 zu beschränken bzw. zu verringern. Dieser Druckwert wird im folgenden auch als "Trennpunktdruck" bezeichnet, während die Druckfedern 91 auch als "Trennpunktfedern 91" bezeichnet werden können.

Wie insbesondere in den Fig. Ib und 2 dargestellt ist, kann das Steuerventil 13 auch einen Warnmechanismus zum Anzeigen eines Fehlverhaltens der Bremse aufweisen, beispielsweise einen Mechanismus, der ähnlich dem in der US-PS 3 700 286 beschriebenen ist, auf die hier bezug genommen wird. Der Warnmechanismus besitzt einen elektrischen Schalter 93, einen Zentrierkolben 94 und einen Kolben 95 zum Betätigen eines Schalters. 0er elektrische Schalter 93 ist in der Bohrung 42 untergebracht und besitzt ein Betätigungselement 97, welches in die Bohrung 33 hineinragt. 0er Zentrierkolben 94 ist verschiebbar in der Aufbohrung 34 angeordnet. Ein als Dichtung wirkendes O-Ring 98 ist ebenfalls verschiebbar in der Aufbohrung 34 angeordnet und greift an einem Ende des Zentrierkolbens an. 0er Kolben 95 ist verschiebbar in der Bohrung 33 angeordnet und besitzt einender gegenüberliegende Nockenflächen 99 und 100, die mit

dem Betätigungselement 97 des elektrischen Schalters 93 zusammenwirken. 0er Kolben 95 zum Betätigen des Schalters besitzt weiterhin zylinderför-Biige Abschnitte 102 und 103. Ein als Dichtung wirkender O-Ring 104 ist am Kolben 95 vorgesehen und steht in Dichtungseingriff mit der Bohrung

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Befinden sich die O-Ringe 67, 98 und 104 in der vorgeschriebenen Lage, so läßt sich feststellen, daß der Raum, in dem sich die Bohrungen 33, und 42 schneiden, von Bremsflüssigkeit freigehalten ist und auf einen Druck gehalten wird, der dem Atmosphärendruck entspricht, Es ist jedoch möglich, daß eine geringe Menge an Flüssigkeit in diesem Rum eintritt, wenn beispielsweise eine oder mehrere O-Ringdichtungen 67, 68, 104 abgenutzt sind. Aus diesem Grunde kann dann ein an sich bekanntes Entwässerungsventil 105 im Durchlaß 43 vorgesehen werden, um die gesamte Leck-FlUssigkeit an die Atmosphäre bzw. Umgebung abzuführen.

Arbeitsweise

Beim Betätigen des Tandem-Hauptbremszylinders 11 durch Niederdrucken des Bremspedales 12 wird ein im wesentlichen gleich hoher Flüssigkeitsdruck an die Einlaßöffnungen 27 und 28 des Steuerventile 18 geliefert. Diese im wesentlichen gleichen Eingangsdrucke wirken an effektive Flächen der Kolben 94 und 95 in einer Weise, ähnlich wie dies in der US-PS 3 700 beschrieben ist, um den den Schalter betätigenden Kolben 95 unter Normalen Umständen in der in Fig. 1 gezeigten zentrierten Stellung zu halten.

Beim Bremsen steigt der Flüssigkeitsdruck an den Auslaßöffnungen 54 und des Steuerventils Id in gleicher Weise bzw. in gleichem Sinne an wie der Bremsdruck an den Einlaßöffnungen 27 und 28 dieses Steuerventils. Aus diesem Grunde ist der an die Vorderradbremsen 14 und 15 gelieferte Druck gleich dem Druck des Hauptbremszylinders, und zwar Über den gesamten Bereich des Hauptbremszylinderdruckes.

Das Steuerventil liefert offene FDssigkeitswege fUr eine direkte Übertragung des FlUssigkeitsdrucks von den Einlaßöffnungen 27 und 28 zu den Auslaßöffnungen 47, wenn die Ventilkolben 63 sich in der in der Fig. 1 dargestellten Lage befinden, wie dies bereits beschrieben wurde. Beim

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Bremsen bleiben diese FlUssigkeitswege offen, wobei der Druck an den Auslaßöffnungen 47 gleichsinnig mit dem Druck an den Einlaßöffnungen 27 und 28 ansteigt, und zwar bis der vorbestimmte Trennpunktdruck an den Einlaßöffnungen 27 und 28 erreicht ist. Wenn dann der an die Einlaßöffnungen 27 und 28 angelegte Flüssigkeitsdruck ansteigt, und zwar aufgrund einer fortgesetzten Bremsbetätigung, und den vorgegebenen Trennpunktdruck erreicht, bewegen sich die Ventilkolben 63 gegen die Kraft der Federn 91 nach innen in Stellungen, in denen die Ventilköpfe 73 in Kontakt mit den Ventilsitzen 88 der Ventilkörper 78 kommen, wodurch die FlUssigkeitsdurchlässe geschlossen werden. P« bezeichnet im folgenden den Druck an jeder der Auslaßöffnungen 47. P. bezeichnet im folgenden den Druck an jeder der Einlaßöffnungen 27 und 28 oder den Druck im Hauptbremszylinder 11.

Der vorgegebene Wert des Trennpunktdruckes hängt von der Kraft der Federn sowie von der effektiven Fläche der Ventilkolben 63 ab, auf die der

Flüssigkeitsdruck in einer Richtung entgegen der Wirkung der Federn 91 einwirkt. Diese effektive Flüche ist gleich der Querschnittsfläche der Endteile 65 der Ventilkolben, da die Enden dieser Abschnitte durch die O-Dichtungsringe 67 gegenüber dem EinlaßflUssigkeitsdruck (P.) getrennt sind, während der Flüssigkeitsdruck sonst auf alle Übrigen Abschnitte der Ventilkolben 63 einwirkt. In den unteren Bereichen des Hauptbremszylinderdruckes (P,) erzeugt der auf die effektive Fläche jedes Ventilkolbens 63 einwirkende Druck eine Kraft, die nicht ausreicht, um die Kraft der zugehörigen Druckfeder 91 zu Überwinden. Wird nun angenommen, daß P. gleich dem Flüssigkeitsdruck on jeder der beiden Einlaßöffnungen und 28 ist, A gleich der Querschnittsfläche jedes Endteiles 65 der Ventilkolben und S gleich der Kraft der Druckfeder 91, dann werden die Ventilkolben 63 den FlUssigkeitsweg geschließ«?, d.h. die Ventilköpfe 73 werden gegen die Ventilsitze 88 zur Anlage gebracht, wenn P^ multipliziert mit A größer ist als S.

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Liegen die Ventilköpfe 73 dicht gegen die Ventilsitze 88 an und wird der Druck an den Einlaßöffnungen 27 und 28 durch den Hauptbremszylinder 11 noch weiter erhöht, so wirkt der erhöhte Flüssigkeitsdruck gegen jeden Ventilkolben 63 Über eine effektive Kreisfläche, die einen Durchmesser besitzt, der gleich dem Hauptdichtungsdurchmesser des Ventilkopfes 73 (nachfolgend mit B bezeichnet) minus der Fläche A ist. Dies erzeugt an jedem Ventilkolben 63 eine Kraft, die die zugehörige Druckfeder 91 unterstützt, und zwar mit der Tendenz, den Ventilkolben 63 wieder zu öffnen, um wenigstens einen Teil des erhöhten Druckes an die zugehörige Auslaßöffnung 47 zu liefern. Jeder Anstieg des Flüssigkeitsdruckes an der Äuslaßöffnung 47 erzeugt jedoch eine entgegen-wirkende Kraft an dem Ventilkolben 63, die über die Fläche B einwirkt. Diese Versucht selbstverständlich die Ventilkolben 63 wiederum schließend gegen die Ventilelemente 7S zur Anlage zu bringen.

Diese entgegenwirkenden Kräfte an den Ventilkolben 63 führen dazu, daß die Ventilköpfe 73 den Ventilsitzen 88 dicht benachbart gehalten werden, umajf diese Weise den FlUssigkeitsf luß von den Einlaßöffnungen 27 und 28 an die Auslaßöffnungen 47 zu beschränken, um an den Ausla^öffnungen 47 einen Druck zu erzeugen, der eine geringere Anstiegsrate als der Druck an den Einlaßöffnungen 27 und 28 besitzt. Das Verhältnis der Druckwerte (p./p,.) wird bestimmt durch das Verhältnis der voranstehend erwähnten effektiven Flächen (A und B). Nachdem das Steuerventil 18 erstmals schließt (d.h. die Ventilköpfe 73 erstmals mit den Ventilsitzen 88 in Eingriff kommen), erzeugt der Anstieg des Druckes an den beiden Einlaßöffnungen 27 und 28 (dieser Druckanstieg wird als c\ P.. bezeichnet) einen Druckanstieg an jeder Auslaßöffnung 47 (dieser Druckanstieg wird mit ^ P,- bezeichnet) entsprechend der folgenden Gleichung:

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Wird angenommen, daß P„ der Oruck an jeder Auslaßöffnung 47 ist, dann gilt P₂(B) = P₁(B-A) + S, nachdem die Ventilkolben 63 wirksam werden (d.h. nachdem die Ventilköpfe 73 mit den Ventilsitzen 88 zur Anlage kommen). Dementsprechend ist der Flüssigkeitsdruck, der den Vorderradbremsen 14 und 15 zugeführt wird größer als der Flüssigkeitsdruck an den Hinterradbremsen 16 und 17, wenn der Oruck P. des Hauptbremszylinders den Trennpunktdruck Übersteigt. Aus diesem Grunde wird die von den Hinterrddbremsen 16 und 17 ausgeübte Bremskraft reduziert, wodurch ein vorzeitiges Blockieren von Rädern verhindert wird.

In der Phase der Bremsbettitigung, in der die auf das Pedal ausgeübte Kraft wieder reduziert wird, und zwar nachdem die Bremspedalkraft genügend hoch war, un die Ventilkolben 63 in eine Stellung fUr die Reduzierung des FlUssigkeitsflusses zu bringen, wird der auf die Fläche B-A jedes Ventilkolbens 63 einwirkende Oruck P. wieder reduziert. Aus diesem Grunde werden die Kräfte, die die Ventilkolben 63 nach außen in Richtung auf die Auslaßöffnungen 47 zu bewegen versuchen, ebenfalls reduziert und jeder Ventilkolben 63 bewegt sich nach innen unter dem Einfluß des Druckes (P₂) an der entsprechenden Auslaßöffnung 47, der auf die Fläche B einwirkt. Wenn sich die Ventilkolben 63 nach innen bewegen, gleiten deren Ventilsitze 73 innerhalb der inneren Umfangsflächen 89 der Ventilelemente 78, wodurch das fUr die Flüssigkeit an den Hinterradbremsen 16 und 17 zur Verfugung stehende Volumen vergrößert wird, was zu einer Reduzierung von P₂ fuhrt. Die Ventilkolben 63 setzen ihre Bewegung nach innen mit einer entsprechenden Reduzierung von P₂ fort, um die oben erwähnte Gleichung P₂(B) = P.(B-A) + S zu erfüllen.

Die Ventilkolben 63 können jedoch nicht vollständig dieses Ergebnis erreichen, da ihre Bewegungsmöglichkeit nach innen begrenzt ist. Beim Abfall des Bremsdrucket kann der Druck an den Auslaßöffnungen 47 niemals größer sein als der Druck an den Einlaßöffnungen 27 und 28. Dies ist so, weil

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die Flüssigkeit an den Auslaßöffnungen 47 in der Lage ist, um die Ventilelemente 78 zwischen den Lippen 79 und den Wänden der Kammern 30 vorbeizufließen, falls der Flüssigkeitsdruck in den Kamm»rη 30 einen niedrigeren Wert aufweist. Die Lippen 79 der Ventilelemente 78 wirken daher als Rückschlagventile oder Überdruckventile, um zu verhindern, daß der Druck an den Hinterradbremsen (?_r, an den Auslaßöffnungen 47) jemals einen höheren Wert annimmt als der Druck der Vorderradbremsen (P, am Hauptbremszylinder oder an den Eingangsöffnungen 27 und 28).

Wenn der Druck an den Einlaßöffnungen 27 und 28 unter den Wert absinkt, an dem das Steuerventil 13 den FlUssigkeitsdurchlaß zu den Auslaßöffnungen 47 ursprunglich schloß, werden die Ventilkolben 63 durch die Druckfedern 91 nach außen gedruckt, um die FlUssigkeitsdurchlüsse zwischen den Ventilköpfen und den Ventilsitzen 88 wieder zu öffnen.

Die folgenden Ausfuhrungen beziehen sich auf die Arbeitsweise des Steuerventils 13 in dem Fall, daß ein Fehler in einem der Kreise des Bremssystems 10 auftritt.

Bei einem Auftreten eines Fehlers (z.B. eines Bremsdruckverlustes) in dem Kreis des Bremssystemteils 10, der die Leitungen 19, 21 und 23, die Vorderradbremse 15 und die Hinterradbremse17 enthält, entfällt der Druck an der Einlaßöffnung 27 des Steuerventile» 13 beim Betätigen der Bremsen oder aber dieser Druck liegt beim Betätigen der Bremsen wesentlich unterhalb dem Druckwert an der Einlaßöffnung 28. In diesem Falle wirkt dann der größere Druck an der Einlaßöffnung 28 auf den Kolben 95 zum Betätigen des Schalters, wodurch bei der fUr die Fig. 1 gewählten Darstellung ein Verschieben des Kolbens 95 nach rechts in eine 5tθflung stattfindet, in der der zylinderförmige Abschnitt 102 mit den Endabschnitten 65 der Ventilkolben in Eingriff kommt, um so die Ventilkolben 63 in der in der Fig. dargesteJlten Stellung zu halten. Hierdurch wird ein offener FlUssigkeits-

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weg durch das Steuerventil 18 von den Einlaßöffnungen 27 und 23 zu den Auslaßöffnungen 47 sichergestellt. Aus diesem Grunde wird der Druck, der an die andere Hinterradbremse 16 Über die Leitung 24 des intakten Kreises des Bremssystems 10 geliefert wird, gleich dem Druck des llauptbremszylinders 11 sein, und zwar Über den gesamten Arbeits- bzw. Üruckbereich dieses Hauptbremszylinders. Die Hinterradbremse 16 ist daher in der Lage, eine maximale Bremswirkung fUr eine Fahrzeugnotbremsung zu erzeugen. Durch die Bewegung des Kolbens 95 nach rechts wird auch das Betätigungselement 97 des elektrischen Schalters 93 nach rechts in der Fig. 2.bewegt, und zwar in eine den Schalter schließende Stellung, um so einen Steuerkreis fUr eine Warnschaltung zu schließen und um beispielsweise eine nicht dargestellte Warnlanpe zum Aufleuchten zu bringen.

Im Falle eines Fehlers (z.B. eines Bremsdruckverlustes oder eines Lecks) in dem Kreis des Teils 10 des Bremssystems, welcher (Kreis) die Leitungen 20, 22 und 24, die Vorderradbremse 14 und die Hinterradbremse 16 einschließt, tritt beim Betätigen der Bremse kein Druck an der Einlaßöffnung 23 des Steuerventils 18 auf oder aber dieser Druck ist verglichen zum Druck an der Einlaßöffnung 27 sehr klein. Dann wird durch den größeren Druck an der Einlaßöffnung 27, der auf den Kolben 95 einwirkt, dieser Kolben bei der fUr die Fig. 1 gewählten Darstellung nach links verschoben, und zwar in eine Stellung, an der der Zylinderabschnitt 103 dieses Kolbens die Endteile 65 der Ventilkolben berührt, wodurch die Ventilkolben 63 in iher in der Fig. 1 dargestellten Lage gehalten werden. Dies fuhrt zu einem offenen FlUssigkeitsweg durch das Steuerventil 18 von den Einlaßöffnungen 27 und 28 zu den Auslaßöffnungen 47. Aus diesem Grunde wird der an die Hinterradbremse 17 durch die Leitung 23 des intakten Kreises gelieferte Druck gleich dem Druck des Hauptbremszylinders 11 sein, und zwar Über den gesamten Arbeits- bzw. Druckbereich dieses Hauptbremszylinders. Die Hinterradbremse 17 ist aus diesem Grunde in der Lage,

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eine maximale Bremswirkung fUr eine Fahrzeugnotbremsung zu erzeugen. Das Bewegen des Kolbens 45 nach links bewirkt wiederum, daß beispielsweise eine nicht dargestellte Warnlampe in der oben beschriebenen Weise aufleuchtet.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Kolben 95, der zum Betätigen des Schalters verwendet wird, Mittel bildet, um die Druck begrenzende ..irkung des Steuerventils 18 dann auszuschalten, wenn in einem Teil des Bremssystems ein Fehler auftritt, ohne daß besondere Dichtungselemente usw. notwendig sind, um beispielsweise Nebenflußkanäle zwischen den Einlaßöffnungen 27 und 28 sowie den Auslaßöffnungen 47 zu öffnen oder zu schließen.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel zum Zwecke der Erläuterung beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen »wie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche

1.ySteuerventil fUr ein hydraulisches Fahrzeugmehrkreisbremssystem, ^-^ welches einen Tandem-Hauptbremszylinder mit ersten und zweiten Abschnitten besitzt, die Über einen ersten und einen zweiten, jeweils voneinander getrennten BremsflUssigkeitskreis ein erstes und ein zweites Paar von getrennten Radbremsen mit Bremsflüssigkeit sdruck beaufschlagen, wobei das Steuerventil erste und zweite Einläße zum Anschluß an die ersten und zweiten Abschnitte des Tandem-Hauptbremszylinders sowie ein erstes und ein zweites Paar von Auslässen zun Anschluß an das erste Radbremsenpaar bzw. zum Anschluß an das zweite Radbremsenpaar besitzt, wobei ein Abschnitt des ersten Kreises einen BrensflUssigkeitsdruck von ersten Einlaß an einen Auslaß des ersten Auslaßpaares liefert, wobei erste Ventilmittel in einem zweiten Abschnitt des ersten Zweiges angeordnet sind, um den an den anderen Auslaß des ersten Auslaßpaares Übertragenen Druck bei vorgegebenen Druckwerten gegenüber dem Druck am Einlaß zu begrenzen, wobei ein Abschnitt des zweiten Kreises einen BremsflUssigkeitsdruck von zweiten Einlaß an einen Auslaß des zweiten Auslaßpaares liefert, und wobei zweite Ventilmittel in dem zweiten Abschnitt des zweiten feiges angeordnet sind, un den an den anderen Auslaß des zweiten Auslaßpaares Übertragenen Druck bei vorgegebenen Druckwerten gegenüber den Druck am Einlaß zu beschränken, dadurch gekennzeichnet» daß Hennittel (102, 95) in Steuerventil vorgesehen sind, die die ersten und zweiten Ventilnittel an einer Begrenzung des an die anderen Auslässe Übertragenen BrensflUssigkeitsdruckes hindern, wenn in ersten oder zweiten Kreis bedingt durch einen Fehler ein Druckverlust auftritt.

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2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,cbd die ersten und zweiten Ventilmittel Ventilelemente (ό3, 7J, 49) aufweisen, die zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind, und daß die Hewnittel (102, 95) beim Auftreten eines Fehlers die
ersten und zweiten Ventilelemente in ihrer Offenstellung halten.

3· Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmmittel (101, 95) von einen in einer Bohrung (33, 34) angeordneten
Kolben gebildet sind, der aus einer mittigen Normalstellung in zwei entgegengesetzte Endstellung bewegbar ist, in denen der Kolben gleichzeitig mit den ersten und zweiten Ventilelementen in Eingriff kommt und diese in ihrer Offenstellung hält.

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