DE3112925A1

DE3112925A1 - Hydraulisches bremssystem

Info

Publication number: DE3112925A1
Application number: DE19813112925
Authority: DE
Inventors: Gerald Michael 48103 Ann Arbor Mich. Sivulka
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: ZF Active Safety US Inc
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-03-18
Also published as: BR8101987A; ES501257A0; MX152855A; IT8121021A0; JPH026665B2; GB8403330D0; IT8121021A1; SE449834B; CA1180038A; ES8306978A1; FR2485457B1; GB2140517A; IT1194780B; FR2485457A1; SE8102349L; GB2074273A; AR224192A1; GB2140517B; JPS5718547A; DE3112925C2

Description

Hydraulisches Bremssystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Last—erfühlenden hydraulischen Bremsdruck—Steuervorrichtungen zur Verwendung im Hydraulikkreis zwischen dem Hauptzylinder und den Bremszylindern der Hinterräder· Die Vorrichtung kann Abstandsänderungen zwischen dem Fahrzeugchassis und der aufgehängten Achswelle ertasten·

Es ist bekannt, daß Änderungen der Fahrzeuglast zu Änderungen im Bremsvermögen führen. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug voll belastet ist, besitzen die Hinterräder nahezu das gleiche Bremsvermögen wie die Vorderräder. Wenn das Fahrzeug jedoch nur geringfügig belastet ist, können die Hinterräder ein geringeres Bremsveratögen aufweisen als die Vorderräder. Wenn daher das nur gering belastete Fahrzeug gestoppt wird, ist die Gefahr eines vorzeitigen Blockierens der Hinterräder weitaus größer als beim Stoppen eines voll beladenen Fahrzeuges. Um dieses Ungleichgewicht zwischen dem Bremsvermögen der Vorder- und Hinterräder auszugleichen, ist es in der Vergangenheit üblich gewesen, ein Dosierventil vorzusehen, das die Strömungsmittelverbindung zu den Bremszylindern der Hinterräder nach Erreichen eines vorgegebenen Druckniveaus beschränkt. Derartige Dosierventile stellen jedoch einen Kompromiß zwischen den wünschenswerten Systemeigenschaften für den Vollastzustand und denen für den Zustand

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geringer Last dar. Das ausgewählte Dosierventil ist daher im Endeffekt weder für den Vollastzustand noch für den Zustand geringer Last geeignet. Es ist bereits eine Vielzahl von Ventilmechanismen zur Ertastung der Fahrzeuglast oder der FahrzeughöhB in der Vergangenheit vorgeschlagen worden. Diese Mechanismen sind jedoch unnötig komplex oder in anderer Weise für modern ausgebildete Fahrzeuge nicht geeignet. Diesbezüglich sei auf die US-PSen 3 362 758, 3 503 657,

3 649 084, 3 684 329, 3 734 574, 3 768 876, 3 848 932,

4 150 855 und 4 159 855 verwiesen.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen bei lastabhängigen Drucksteuervorrichtungen für hydraulische Bremsen, die im Hydraulikkreis aufstromseitig von den Hinterrädern angeordnet werden und Abstandsänderungen zwischen dem Fahrzeugchassis und der Achse desselben ertasten sowie den Hydraulikdruck, der vom Hauptzylinder den Bremszylindern der Hinterräder zugeführt wird, in Ansprache auf derartige Änderungen steuern·

Erfindungsgemäß wird eine erste und zweite Dosierventileinheit vorgesehen, die hydraulisch in Reihe geschaltet sind. Die erste Dosierventileinheit ist abstromseitig vom Hauptzylinder angeordnet, während die zweite Dosierventileinheit zwischen der ersten Dosierventileinheit und den Hinterrädern des Fahrzeuges angeordnet ist· Das erste Dosierventil erzeugt einen Ausgangsdruck, der für ein Fahrzeug unter voller Last geeignet ist. Das zweite Dosierventil, das den Ausgangsdruck

des ersten Dosierventiles als Eingangsdruck empfängt, modifiziert oder dosiert den vom ersten Ventil empfangenen Druck, wodurch ein Ausgangsdruck erzeugt wird, der für ein geringfügig belastetes Fahrzeug geeignet ist.

Die zweite Dosierventileinheit ist starr am Fahrzeugrahmen befestigt und umfaflt einen drehbaren Digitalnocken, der durch ein mechanisches Gestänge angetrieben wird, das an der Fahrzeugachse befestigt ist. Wenn das Fahrzeug beladen ist, wird durch die Kompression des Aufhängungssystems der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Achse reduziert. Das mechanische Gestänge dreht in Abhängigkeit von dieser Abstandsänderung den Digitalnacken in eine Position, in der der zweite Dosierventilmechanismus unwirksam gemacht wird. Somit wird der Ausgangsdruck des ersten Dosierventiles ungestört durch das zweite Dosierventil den Bremsen der Hinterräder zugeleitet.

Der Digitalnocken sitzt drehbar auf einer axialen Antriebswelle, so daß eine Relativdrehung zwischen beiden stattfinden kann. Eine am Digitalnocken befestigte Torsionsfeder besitzt einen damit verankerten Schenkel, während sich der andere Schenkel mit einer flachen diametralen Nockenfläche in Eingriff befindet, die in der Antriebswelle vorgesehen ist. Der Digitalnocken wird somit veranlaßt, sich zusammen mit der Antriebswelle zu drehen. Durch die Torsionsfeder wird ein Antriebsmechanismus zur Verfugung gestellt, der eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Achse

während des Fahrzeugbetriebes aufnimmt und eine Relativ— drehung zwischen dem Nocken und dar Antriebswelle zuläßt, wann immer der Nocken durch die Funktion des Dosierventilmechanismus an einer Drehung gehindert wird.

Obwohl die Last-erfühlende Dosierventileinheit hier so beschrieben ist, daß sie mit einer ersten Dosierventileinheit in Reihe geschaltet ist, kann das Last-erfühlende Ventil auch allein in Systemen Verwendung finden, bei denen der Hauptzylinderausgangsdruck ohne Zwischenschaltung eines Dosierventiles für eine unmittelbare Übertragung auf die Fahrzeugbremsen im schwer beladenen Zustand des Fahrzeuges geeignet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines hydraulischen Bremssystems, das mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Last-erfühlendeη Dosierventil versehen ist;

Figur 2 ein Diagramm, das das Betriebsverhalten eines Dosiersystems nach der Erfindung verdeutlicht;

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Figur 3 eine typische Fahrzeugmontage eines erfindungsgemäfl ausgebildeten Last-erfühlenden Dosierventiles;

Figur 4 einen Teilquerschnitt durch das im Bremssystem der Figur 1 verwendete Dosierventil;

Figur 5 einen Querschnitt entlang Linie 5-5 in Figur 4} Figur 6 einen Teilquerschnitt entlang Linie 6-6 in Figur 4; Figur 7 einen Teilquerschnitt entlang Linie 7-7 in Figur 4;

Figur 8 eine auseinandergezogene Ansicht, die die Montage der den Digitalnockenteil des lastabhängigeη Dosierventils umfassenden Elemente zeigt}

Figur 9 eine isolierte Ansicht des Digitalnockens,

der um 180° gegenüber der Lage in Figur 8 gedreht worden ist;

Figur 10 eine schematische Ansicht des lastabhängigen Dosierventiles bei gering beladenem Fahrzeug;

Figur 11 eine schematische Darstellung des lastabhängigen Dosierventiles bei stark beladenem Fahrzeug;

die Figuren
12 und 13

schematische Darstellungen von lastabhängigen Dosierventilen, die eine Überdrehung der Digitalnockenantriebswelle zulassen; und

Figur 14

einen Teilquerschnitt durch ein lastabhängiges Dosierventil, in ähnlicher Weise wie Figur 6, bei dem der Digitalnockenmechanismus so ausgebildet ist, daß er durch eine im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung der Digitalnockenantriebswelle betätigt wird.

In Figur 1 ist ein hydraulisches Bremssystem dargestellt. Ein Hauptzylinder 11 stellt über eine Leitung F einen hydraulischen Strömungsmitteldruck zur Betätigung der Vorderradbremsen 13L und 13R für das Fahrzeug zu Verfügung, wobei dieser Druck zuerst durch eine in dem Kombinationsventil enthaltene, nicht gezeigte Dosierventileinheit geführt wird. Die Leitung R stellt gleichzeitig eine unabhängige Quelle an Hydraulikdruck zur Bremsbetätigung für eine erste Dosierventileinheit 14 dar, die schematisch im Kombinationsventil 12 gezeigt ist, um die Bremsen 15L und 15R der Fahrzeughinterräder zu betätigen.

Das Dosierventil 11 kann von einer bekannten Bauart sein, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 423 936 beschrieben ist, wobei ein einziger Verzweigungspunkt zwischen dem

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hydraulischen Eingangsdruck und dem hydraulischen Ausgangsdruck vorhanden ist. Das Dosierventil 14 ist in erfindungsgemäßer Weise so ausgebildet, daß es eine Beziehung zwischen dem Ausgangsdruck und dem Eingangsdruck erzeugt, wie sie in Figur 2 dargestellt und mit der Bezeichnung "Beladen" versehen ist. Der Verzweigungspunkt, an dem das Ventil 14 mit dem Dosieren beginnt, ist als Punkt L gekennzeichnet. Die in Figur 2 mit der Bezeichnung "Beladen" versehene Kurve ist kennzeichnend für eine Hauptzylinder-Hinterradbremsdruck-Beziehung, die für Fahrzeuge annehmbar ist, die über eine vorgegebene mittlere Last hinaus bis zum zulässigen Fahrzeuggesamtgewicht beladen sind. Der Ausgangsdruck des Dosierventiles 14 wird durch die Leitungen R1 und R2, die sich durch die Last-erfühlende Dosierventilvorrichtung 20 erstrecken, auf die Hinterräder des Fahrzeuges übertragen.

Die Vorrichtung 20 umfaßt eine zweite Dosierventileinheit 16, die hiernach in Einzelheiten beschrieben wird. Diese Einheit besitzt eine ähnliche Konstruktion wie die im Kombinationsventil 12 enthaltene Dosierventileinheit 14. Wenn man die Dosierventileinheit 16 in Funktion setzt, wirkt diese so auf den vom Dosierventil 14 empfangenen Ausgangsdruck ein, daß die Beziehung zwischen dem Hauptzylinderdruck (Eingang des Dosierventiles 14) und dem Hinterradbremsdruck (Ausgang vors Dosierventil 16} durch die in Figur 2 mit "leer" bezeichnete Kurvs verdeutlicht wird« Dis in Figur 2 der=» [JG^^-OsIItS ^Ki5^r^H»'Kurvs verkörpert sins Hs_L:pt?yl.ln,dor^

Hinterradbremsdruck-Beziehung, die für einen Fahrzeuglastzustand annehmbar ist, der unter den ausgewählten mittleren Lastzustand fällt.

Innerhalb des Last-erfühlenden Dosierventiles 20 ist ein Digitalnockenmechanismus 25 vorgesehen, um die Dosierventileinheit 16 wahlweise im vollständig geöffneten Zustand stillzusetzen, wenn das Fahrzeug schwer beladen ist. Wenn somit die Fahrzeugbeladung den vorbestimmten mittleren Lastzustand überschreitet, wird das Dosierventil 16 durch die Tätigkeit des Digitalnockens 25 stillgesetzt, wodurch die ungestörte Übertragung von Hydraulikdruck durch das Ventil möglich ist, was zu der in Figur 2 durch die Linie "beladen" dargestellten Druckcharakteristik führt. Wenn jedoch das Fahrzeug nur gering beladen ist, wirken die Dosierventile 14 und 16 in Reihe und erzeugen eine Hauptzylinderdruck/ Hinterradbremsdruck-Beziehung, wie sie durch die Linie "leer" in Figur 2 verdeutlicht wird.

In Figur 3 ist eine typische Fahrzeugmontage des Last— erfühlenden Dosierventiles dargestellt. Das Ventil 20 ist starr an einem nicht aufgehängten Abschnitt des Fahrzeugrahmens 35 befestigt» Die Antriebswelle 50 ist fest mit dera Bestinge 30 verbunden, so daB bei Drehung des Gestänges 30 die AntH>iEbsoell!2 SQ dmrn Digitalnocksn 25 übsr eimern AnferiebsraodhiGifiicEaus in Drefoungeini wegsetzt₅ umr hiernach la ©insslnien hBScfrv-L&faQfö öiL^äc Das Bestäfägs 30 ist fgsfc roifc UQa FahrzGugeshiCircsi'r- 21 qcüge* irgendeinem

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eigneten Element des aufgehängten Abschnittes der Hinterradeinheit verbunden.

Der Digitalnocken 25 spricht über die Tätigkeit des an der Fahrzeugachse 31 befestigten Gestänges 30 auf eine Kompression oder Expansion des Fahrzeugaufhängungssystems (nicht gezeigt) an. Wenn das Gestänge verlängert wird, wie durch die Bezugsziffer 30 verdeutlicht, ist das Fahrzeug nur geringfügig beladen, so daß das Dosierventil 16 in Tätigkeit versetzt werden kann· Wenn jedoch das Gestänge zusammengedrückt wird, wie dies durch die Bezugsziffer 30· verdeutlicht wird, ist das Fahrzeug schwär beladen, und der Digitalnocken 25 wird in eine Position gedreht, in der er das Dosierventil 16 außer Betrieb setzen kann.

Die in Figur 5 dargestellte Dosierventileinheit 16 ist lediglich ein Beispiel für bekannte Dosierventilraechanismen und stellt keinen Teil der Erfindung dar. Da ohnehin jeder bekannte Dosierventilmechanismus, der so umgewandelt werden kann, daß er wie hier beschrieben funktioniert, für die vorliegende Erfindung geeignet ist, kann sich die Beschreibung der Funktionsweise der Dosierventileinheit 16 auf das notwendige Ausmaß beschränken, um die Beziehung zu dem Digitalnocken und die Funktionsweise des Ventils im Hinblick auf das gesamte hydraulische Bremssystem verstehen zu können.

Die Dasierventileinheit 16 umfaßt einen Ventilkalben 40, der axial innerhalb einer Bohrung 45 angeordnet ist und sich in eine Bohrung 45a kleineren Durchmessers erstreckt, die sich wiederum in einen Hohlraum 70 des Digitalnockens öffnet. Eine O-Ring-Dichtung 47 ist vorgesehen, um die Bohrung 45 gegenüber der Bohrung 45a hydraulisch abzudichten und dadurch den Zustrom von Hydraulikmittel in die Bohrung 45a zu verhindern. Der Kolben 40 ist mit einer stiftähnlichen Verlängerung 4Θ versehen, die in die Bohrung 49 vorsteht. Der Kalben kann sich in Axialrichtung innerhalb der Bohrung 45a bewegen, so daß der Stift 48 in den Hohlraum 70 des Digitalnackens vorstehen kann, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.

Das gegenüberliegende Ende des Kolben· 40 umfaßt einen Ventil kopf 43, der einen geringeren Durchmesser besitzt als die Bohrung 45b und somit den ungehinderten Durchfluß des Hydraulikmittels ermöglicht. Der Kolben 40 ist desweiteren mit einer Verlängerungskappe 41 ausgestattet, in der eine Nut 42 vorgesehen ist. Der Kolben steht normalerweise durch eine Feder 46 in der Figur nach links unter Vorspannung, so daß die Verlängerungskappe 41 gegen das Ende der Bohrung 45b gedrückt wird und dort anstößt. Das Hydraulikmittel kann somit in die Einlaßöffnung R1 eindringen, zwischen dem Kolben 40 und dem Ventilsitz 44 aus elastomerem Material frei hindurchströmen, am Ventilkopf 43 vorbeiströmen, durch die Nut 42 fließen und durch die Auslaßöffnung R2 austreten. Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform ist daher

der Strömungsmitteldruck an der Auslaflöffnung R2 gleich groß wie der Strömungsmitteldruck an der Einlaßöffnung R1.

Während der Betätigung der Bremse bleibt die vorstehend
beschriebene Strömungsmittelbahn durch das Dosierventil 16 offen, bis der der Einlaßöffnung R1 zugeführte Strömungsmitteldruck ein vorgegebenes Niveau erreicht. Zu diesem
Zeitpunkt schließt sich der Ventilkopf 43 wieder gegen den Ventilsitz 44. Das Druckniveau, bei dem dies auftritt,
hängt von der Kraft der Feder 46 im Vergleich zur wirksamen Fläche des Ventilkolbens 40 ab, auf die Einlaßströmungsmitteldruck in einer der Federkraft entgegengesetzten Richtung einwirkt. Diese wirksame Fläche entspricht dem Durchmesser D des Kolbens 40, da das rechte Ende des Kolbens 40, das in die Bohrung 45a vorsteht, durch die O-Ring-Dichtung 47 gegenüber dem Einlaßströmungsmitteldruck abgedichtet
ist, während der Einlaßströmungsmitteldruck gegen alle
übrigen Abschnitte des Kolbens 40 wirkt.

Nachdem sich der Ventilkopf 43 gegen den Ventilsitz 44 geschlossen hat und der Strömungsmitteldruck an der Einlaßöffnung R1 weiter angestiegen ist, wirkt der erhöhte Druck gegen den Kolben 40 über eine wirksame kreisförmige Fläche mit einem Durchmesser, der dem Hauptdichtungsdurchmesser
des Ventilkopfes 43 abzüglich des sich in die Bohrung 45a erstreckenden Querschnittsbereiches des Kolbens 40 entspricht. Dadurch wird eine Kraft erzeugt, die in der gleichen Richtung auf den Kolben 40 einwirkt wie eine Hilfsfeder 46,

um den Ventilkopf 43 wieder zu öffnen und mindestens einen Teil des erhöhten Stromungsmitteldruckes der Auslaßöffnung R2 zuzuführen. Der der Auslaßäffnung R2 zugeführte erhöhte Strömungsmitteldruck erzeugt jedoch eine entgegenwirkende Kraft auf den Kolben 40. Die entgegengesetzt gerichtete Kraft neigt dazu, den Ventilkopf 43 gegen den Ventilsitz 44 wieder zu schließen. Durch die entgegengerichteten Kräfte wird der Ventilkopf nahe am Ventilsitz 44 gehalten, wodurch der Strömungsmittelfluß von der Einlaßöffnung R1 zur Auslaßöffnung R2 eingeschränkt und an der Auslaßöffnung R2 ein Druck erzeugt wird, der mit einer niedrigeren Geschwindigkeit ansteigt als der Druck an der Einlaßöffnung R1. Das Verhältnis der Drücke wird durch das Verhältnis zwischen den wirksamen Flächen festgelegt, auf das vorher Bezug genommen wurde, so daß daher der Strömungsmitteldruck durch das Dosierventil 16 gemäß einer vorgegebenen Beziehung moduliert werden kann.

Während desjenigen Abschnittes der Betätigung der Bremse, in dem die aufgewendete Pedalkraft nach einer Bremsbetätigung einer ausreichenden Stärke reduziert wird, so daß sich der Kolben 40 in die Position des eingeschränkten Zuflusses bewegt, werden die Kräfte, die den Kolben 40 nach links bewegen, reduziert, und der Kolben 40 bewegt sich unter dem Einfluß des Druckes an der Auslaßöffnung R2 nach rechts· Wenn sich der Kolben 40 nach rechts bewegt, kann der Ventilkopf 43 innerhalb der inneren Umfangsfläche des Ventilsitzes 44

gleiten} wodurch das zur Verfugung stehende Volumen für das Strömungsmittel an den Hinterradbremszylindern 15L und 15R ansteigt und eine Druckreduzierung an der Auslaßöffnung R2 bewirkt wird. Der Druck an der Auslaßöffnung R2 kann niemals größer sein als der Druck an der Einlaßöffnung R1, da der Ventilsitz 44 auch als Rückschlagventil wirkt und einen StrömungsmittelfluB von der Öffnung R2 in die Bohrung 45 zuläßt.

Eine genauere Beschreibung der Ausbildung und Funktionsweise des Dosierventiles und von speziellen Elementen desselben ist in der US-PS 3 423 936 enthalten.

Die Konstruktion und Funktionsweise des Digitalnockens 25 wird nunmehr anhand der Figuren 4 bis 9 beschrieben· Das Gehäuse 19 des Last-erfUhlenden Dosierventiles ist mit einer zweistufigen Bohrung 60 versehen. Der Boden 69 der Bohrung 60 enthält einen halbkreisförmigen Schlitz 67 und eine Lagerausnehmung 68. Die Nockenantriebswelle 50 ist wie in Figur4dargestellt gelagert und fixiert. Das Lager 51 der Antriebswelle 50 ist drehbar innerhalb der Lagerausnehmung 68 angeordnet. Die Welle 50 erstreckt sich im allgemeinen senkrecht zum Bohrungboden 69 und verläuft durch die Endkappe 61 und wird von dieser drehbar gelagert. Die Endkappe 61 wird durch einen Sprengring 63 enganliegend innerhalb der Bohrung 60a und gegen die Schulter 62 fixiert. Ein 0-Ring 55 ist vorgesehen, um die Digitalnockenkammer 70 gegenüber dem Eintritt von Verschmutzungen abzudichten. Die

Antriebswelle 50 des Nockens steht in ausreichender Weise von der Endkappe 61 nach außen vor und ermöglicht einen festen Eingriff mit dem Gestänge 30 (sh. Figur 3). Somit wird die Antriebswelle 50 um den gleichen Winkel gedreht wie das Gestänge 30.

Der Digitalnacken 25 ist auf dem Nockenlager 52 der Antriebswelle 50 derart drehbar gelagert, daß sich der Nocken 25 relativ zur Antriebswelle 50 drehen kann. Der Nocken 25 ist über mindestens seinen Arbeitsumfangsabschnitt mit einer Umfangsausnehmung 26 und axial gerichteten Rändelungen 24 versehen. Der Arbeitsabschnitt des Nockens 25 wird in Verbindung mit der Beschreibung der Funktionsweise des Nockens genauer erläutert werden. Ein Stift 32 steht in Axialrichtung von dem Nocken 25 in den Schlitz 67 im Bohrungsboden 69 vor und befindet sich gleitend mit diesem in Eingriff, wodurch die Winkeldrehung des Nockens 25 auf den von dem Schlitz umschriebenen Winkelbetrag beschränkt wird. Die Innenseite 22 des Nockens 25 ist gefräst, so daß eine abgestufte Fläche 27 gebildet wird. Eine kreisförmige Ausnehmung 21 erstreckt sich in Axialrichtung durch den Nocken 25 von der Außenfläche 2Θ aus und geringfügig über die nach innen gerichteten abgestufte Fläche 27 hinaus, so daß auf diese Weise ein Durchgangskanal 23 zwischen der Außenfläche 28 und der Innenfläche 27 gebildet wird. Ein Dorn 33 ist in Axialrichtung innerhalb der kreisförmigen Ausnehmung 21 angeordnet und erstreckt sich nach außen und geringfügig über die Außenfläche 28 hinaus. Eine Torsionsfeder 34 ist um den Dorn

herum angeordnet, wobei deren schraubenförmiger Abschnitt derart innerhalb der kreisförmigen Ausnehmung 21 sitzt, daß sich der Innenschenkel 34a durch den Kanal 23 in Anlagerung niit der nach innen gerichteten abgestuften Fläche 27 erstreckt und sich mit dBm Federfixierungsloch 29 in Eingriff befindet. Der Außenschenkel 34b der Feder befindet, sich in Anlagerung mit der Außenfläche 28 des Nockens 25, erstreckt sich in den Schlitz 54 der Antriebswelle 50 und befindet sich in Eingriff mit der flachen Nockenfläche 53. Im vorstehend beschriebenen und in Figur 6 gezeigten montierten Normalzustand stehen die Schenkel 34a und 34b der Torsionsfeder unter Federbelastung, so daß sie eine winklig nach außen gerichtete Kraft auf das Fixierungsloch 29 und die flache Nackenfläche 53 der Antriebswelle 50 ausüben. Ein Schlitz 56 ist am Außenende der Nockenantriebswelle 50 vorgesehen, um eine Einstellung von außen zu ermöglichen.

Im Betrieb wird der Nocken 25 durch die Torsionsfeder 34, die eine Federkraft auf die Nackenfläche 53 der Welle 50 ausübt, mit der Nackenantriebswelle 50 in Drehung versetzt. Wenn jedoch der Nocken 25 aufgrund einer gegenseitigen Beeinflussung des Stiftes 32 und des Schlitzes 67 oder des Nockens 25 und des Stiftes 48 am Ventilkolben 40 an einer Drehung gehindert wird, kann die Nackenantriebswelle 50 durch weiteres Zusammenpressen der Torsionsfeder 34 eine Relativdrehung zum Nocken 25 ausführen. Somit ist zwischen der Nockenantriebswelle 50 und dem Digitalnocken 25 ein

Federantriebsmechanismus vorgesehen, der für ein Übergehen der Welle 50 sorgt, wenn die Drehung des Nockens 25 in anderer Weise eingeschränkt wird.

In den Figuren 3, 5 bis 7 und 10 ist das Last-erfühlende Dosierventil 20 unter Bedingungen einer geringen Fahrzeuglast dargestellt. Der Fahrzeugrahmen 35 liegt dabei in bezug auf die aufgehängte Achse 31 relativ hoch. Folglich wird der Digitalnocken 25 durch das Gestänge 30 so angeordnet, daß die Umfangsausnehmung 26 dem Stift 48 des Kolbens 40 eine axiale Bewegung in die Digitalnackenkammer 70 hinein und wieder aus dieser heraus ermöglicht. Das Dosierventil 16 kann frei funktionieren, wodurch eine Hauptzylinderdruck/ Hinterradbremsdruck-Beziehung entsteht,, wie sie durch die Kurve "leer" in Figur 2 verdeutlicht ist.

So lange wie das Fahrzeug nur gering beladen ist, funktioniert das Dosierventil 16. Der Umfangsschlitz 26 läßt einen Betrieb des Ventiles 16 zu. Wenn jedoch infolge eines Abbremsens des Fahrzeuges der Ventilkolbenstift 48 in die Nockenkammer 70 vorsteht und wenn das Fahrzeug auf einen extremen Straßenzustand trifft, der aufgrund einer übermäßigen Kompression des Fahrzeugaufhängungssystems ein momentanes Überdrehen der Nockenantriebswelle 50 bewirkt, tritt der Nocken 25 vorübergehend mit dem Ventilkolbenstift 48 in Eingriff und stoppt die gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehung des Nockens. Die Nockenantriebswelle 50 kann jedoch ihre gegen den Uhr-

zeigersinn gerichtete Drehung durch Kompression der Torsionsfeder 34 weiter durchführen. Ein derartiger Zustand ist in Figur 13 dargestellt.

Wenn das Fahrzeug schwer beladen ist, wird das Aufhängungssystem so zusammengepreßt, daß der vertikale Abstand zwischen dem Rahmen 35 und der Achse 31 reduziert wird. Das Gestänge 30 nimmt eine Form ein, wie sie in Figur 11 dargestellt ist, wodurch der Digitalnocken 25 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wie gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird der äußerste Umfang des Nockens 25 in eine Position gedreht, in der das Dosierventil 16 außer Betrieb gesetzt wird, indem eine freie Bewegung des Kolbens 40 verhindert wird. Somit wird im beladenen Zustand des Fahrzeuges, wie er in Figur 11 dargestellt ist, die Hauptzylinderdruck/Hinterradbremsdruck-Beziehung durch die in Figur 2 dargestellte Kurve "beladen" verdeutlicht. Solange sich das Fahrzeug im beladenen Zustand befindet, verbleibt der Außenumfang des Nockens 25 in der den Ventilkolben außer Betrieb setzenden Stellung der Figuren 11 und 12. In dieser Lage und bei einer derart hohen Bremslast, daß sich der Ventilkolben 40 nach rechts zu bewegen versucht, stößt der Ventilkolbenstift 48 gegen den Nocken 25 und tritt mit den axialen Rändelungen 24 am Außenumfang des Nockens 25 in Eingriff. Dadurch wird der Nocken 25 an einer freien Drehung gehindert. Eine weitere Drehung der Nockenantriebswelle 50, die sich aus von der Straße herrührenden Schwankungen der Achse 31 ergibt, wird

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durch die Kampression der Torsionsfeder 34 aufgenommen, wie in Figur 12 gezeigt·

Der Winkel A (Figur 6) zwischen der Mittellinie des Stiftes und der Stufe 26a des digitalen Nockens legt denjenigen Lastzustand des Fahrzeuges fest, bei dem das Dosierventil 16 außer Betrieb gesetzt wird. Es ist daher erforderlich, daß dieser Winkel genau festgelegt wird. Der Winkel A wird für ein unbeladenes Fahrzeug bestimmt und stellt denjenigen Winkel dar, um den sich die Antriebswelle 50 dreht, wenn sich das Fahrzeug unter demjenigen mittleren Lastzustand befindet, bei dem ein Wechsel von der "leer"-Kurve zu der "beladen"-Kurve der Figur 2 gewünscht wird. Die Stufe 26b

sie
ist so angeordnet, daß die Funktionsweise des Dosierventiles 16 nicht störend beeinflußt. Der Stift 32 und der Schlitz können ebenfalls so ausgebildet sein, daß sie die im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung des Nockens 25 begrenzen und dadurch verhindern, daß die Stufe 26b die Funktionsweise des Dosierventiles 16 störend beeinflußt.

Das in den Figuren 1 bis 13 dargestellte Last-erfühlende Dosierventil ist auf eine gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehung der Nockenantriebswelle 50 bei Kompression des Fahrzeugaufhängungssystems abgestimmt. Das Ventil kann jedoch auch in einfacher Weise an eine im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung angepaßt werden, wie in Figur 14 dargestellt. Durch Verlagerung des Schlitzes 67,wie in Figur 14 gezeigt-kann der Mechanismus für eine im Uhrzeigersinn erfolgende Drehung geeignet gemacht werden.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1/ Hydraulisches Bremssystem für Fahrzeuge mit einem Hauptzylinder, Radbremseinrichtungen und Strömungsmittelübertragungseinrichtungen zur Überführung von hydraulischem Druck vom Hauptzylinder zu den Radbremseinrichtungen, gekennzeichnet durch eine erste und zweite Dosierventileinrichtung (14, 16) zwischen dem Hauptzylinder (11) und den Radbremseinrichtungen (13R, 13L; 15R, 15L), wobei die Dosierventileinrichtungen (14, 16) hydraulisch in Reihe angeordnet sind und sich die zweite Dosierventileinrichtung (16) hydraulisch abstromseitig von der ersten Dosierventileinrichtung (14) ^De~ findet und wobei die erste Dosierventileinrichtung (14) in der Lage ist, den hydraulischen Eingangs/Ausgangs—Druck gemäß einer ersten Eingangs/Ausgangs-Beziehung zu modulieren und die zweite Dosierventileinrichtung (16) in der Lage ist, den hydraulischen Eingangs/Ausgangs-Druck gemäß einer zweiten Eingangs/Ausgangs-Beziehung zu modulieren, und Fahrzeuglasterfühlende Einrichtungen (20), die in der Lage sind, die zweite Dosierventileinrichtung (16) außer Betrieb zu setzen, wenn das Fahrzeug bis auf einen vorgegebenen Lastzustand beladen ist.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-erfühlenden Einrichtungen (20) Einrichtungen zum Ertasten des Relativabstandes zwischen dem Fahrzeugrahmen (35) und der Fahrzeugachse (31) umfassen.

3. Bremssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste und zweite Dosierventileinrichtung (14, 16) zwischen dem Hauptzylinder (11) und den Radbreraseinrichtungen (13R, 13L; 15R, 15L), die hydraulisch in Reihe angeordnet sind und von denen die zweite Dosierventilein-r richtung (16) hydraulisch abstromseitig von der ersten Dosier— ventileinrichtung (14) angeordnet ist und die erste Dosierventileinrichtung (14) in der Lage ist, den hydraulischen Eingangs/Ausgangs-Druck gemäß einer ersten Eingangs/Ausgangs-Beziehung zu modulieren und die zweite Dosierventileinrichtung (16) in der Lage ist, den hydraulischen Eingangs/Ausgangs-Druck gemäß einer zweiten Eingangs/Ausgangs-Beziehung zu modulieren, und Fahrzeuglast-erfühlende Einrichtungen (20), die in der Lage sind, die zweite Dosierventileinrichtung (16) außer Betrieb zu setzen und in einem offenen Bypass-Zustand zu fixieren, wenn das Fahrzeug bis zu einem vorgegebenen Lastzustand beladen ist, wobei der hydraulische Ausgangsdruck der zweiten Dosierventileinrichtung (16) im wesentlichen dem hydraulischen Ausgangsdruck der ersten Dosierventileinrichtung (14) entspricht.

4. Dosierventil für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeuges mit einem Aussperrmechanismus, durch den das Ventil wahlweise bei vorgegebenen Fahrzeuglastbedingungen unwirksam gemacht werden kann, gekennzeichnet durch:

Ventileinrichtungen mit einem Kolben (40), der auf hydraulischen Druck anspricht und die Ventileinrichtungen betätigt, und

drehbare Nockeneinrichtungen (25) mit einem Nockenprofil, das mit dem Kolben (40) in Verbindung steht, eine drehbare Welle (50), Verbindungseinrichtungen zwischen dem Nocken (25) und der Welle (SO), durch die eine Drehung der Welle eine Drehung des drehbaren Nockens (25) bewirkt, wobei das Nackenprofil so auegebildet ist, daß die Bewegung des Kalbens (40) beschränkt wird, wenn der Nocken in eine vorgegebene Winkellage gedreht wird, wodurch die Ventileinrichtungen in der Außerbetriebsstellung fixiert werden, und wobei Einrichtungen zum Drehen der drehbaren Welle (50) in Abhängigkeit von den Fahrzeuglastzuständen vorgesehen sind.

5· Dosierventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Nocken (25) Anschlageinrichtungen umfaßt, durch die der Rotationswinkel des Nockens auf einen vorgegebenen Bogenbereich begrenzt ist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen elastische Einrichtungen umfassen, wodurch die drehbare Welle (50) über einen Winkel gedreht werden kann, der größer ist als der des drehbaren Nockens (25).

7. Dosierventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Nocken (25) koaxial zu der drehbaren Welle (50) angeordnet und um diese drehbar ist, daß die Welle (50) einen sich axial erstreckenden, D-förmigen Abschnitt aufweist und daß die Verbindungseinrichtungen eine Torsionsfeder (35) umfassen, deren einer Schenkel (34a) an dem drehbaren Nocken (25) befestigt ist und deren anderer Schenkel (34b) sich mit der flachen Oberfläche des D-förmigen Abschnittes der drehbaren Welle (50) treibend in Eingriff befindet, so daß sich die drehbare Welle (50) unabhängig van dem drehbaren Nacken (25) und relativ zu diesem dreht, wann immer das Drehmoment der drehbaren Welle (50) ausreichend groß ist, um ein Nachgeben der Torsionsfeder (35) zu bewirken.

Θ. Dosierventil für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeuges mit einem Ventilaussperrmechanismus, durch den das Ventil in einem offenen Bypass-Zustand unter ausgewählten Fahrzeuglastbedingungen unwirksam gemacht werden kann, gekennzeichnet durch t

ein Gehäuse mit einer ersteP Bohrung (45) und einer zweiten Bohrung (6B), deren Achsen sich unter einem rechten Winkel schneiden, wobei in der ersten Bohrung (45) eine Dosier-

ventileinrichtung mit einem Kolben (40) angeordnet ist, der sich in Axialrichtung durch die Bohrung und in die zweite Bohrung (68) erstreckt,

eine drehbare Welle (50), die koaxial zu der zweiten Bohrung (6B) angeordnet ist und sich axial dazu erstreckt, kreisförmige Nockeneinrichtungen (25), die koaxial zu der Achse der zweiten Bohrung angeordnet sind und sich von der drehbaren Welle (50) radial nach außen erstrecken, und Verbindungseinrichtungen zwischen der drehbaren Welle und den kreisförmigen Nockeneinrichtungen, so daß eine Drehung der Welle eine Rotation der kreisförmigen Nackeneinrichtung (25) bewirkt, wobei diese kreisförmige Nackeneinrichtung ein Nockenprofil aufweist, das mit dem Kolben (40) der Dosierventileinrichtung in Verbindung steht, und wobei dieses Nockenprofil so ausgebildet ist, daß es die Bewegung des Kolbens (40) beschränkt, wenn die Nockeneinrichtung in eine vorgegebene Winkellage gedreht wird, um dadurch das Ventil in einem unwirksamen offenen Bypass-Zustand zu fixieren, und wobei Einrichtungen zum Drehen der drehbaren Welle in Abhängigkeit von den Fahrzeuglastzuständen vorgesehen sind.

9. Dosierventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Nockeneinrichtung (25) Anschlageinrichtungen aufweist, durch die der Rotationswinkel des Nockens auf einen vorgegebenen Bogenbreich begrenzt ist.

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10. Dosierventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen elastische Einrichtungen aufweisen, durch die die drehbare Welle (50) um einen Rotations—

der winkel gedreht werden kann, der größer ist als der drehbaren

Nockeneinrichtung (25).

11. Dosierventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Nockeneinrichtung (25) um die drehbare Welle (50) drehbar ist, daß die Welle einen axial verlaufenden, D-förmigen Abschnitt aufweist und daß die Verbindungseinrichtungen eine Torsionsfeder (35) umfassen, deren einer Schenkel (34a) an der drehbaren Nockeneinrichtung (25) befestigt ist und deren anderer Schenkel (34b) sich mit der flachen Oberfläche des D-förmigen Abschnittes der drehbaren Welle (50) in treibendem Eingriff befindet, so daß die drehbare Welle (50) unabhängig von der drehbaren Nockeneinrichtung (25) und relativ zu dieser rotiert, wann immer das Drehmoment der drehbaren Welle (50) ausreichend groß ist, um ein Nachgeben der Torsionsfeder (35) zu bewirken.