DE2736095C3 - Steuerventil für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

gekennzeichnetdurchdie Merkmale, daß

d) der Differentialkolben (10) eine abgestufte axiale Durchgangsbohrung (19) aufweist, deren im Durchmesser größere Öffnung der Einlaßkammer (6) zugekehrt ist,

e) durch die Durchgangsbohrung hindurch sich ein entsprechend der Bohrung abgestuftes Füll- _J0 rungsteil '¹I) erstreckt, auf dem der Differentialkolben verschiebbar ist,

f) die von den Abstufungen in der Durchgangsbohrung und dem FOhrun^steil begrenzte Ringkammer beidseits abgeuichtet ist und im Differentialkolben eine Luftkammer (21) bildet, wobei die Ringfläche der Abstufung die Differenz der wirksamen Flächen des Differentialkolbens bestimmt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 4<> zeichnet, daß das Führungsteil als Hülse (11) ausgebildet ist, die den Verbindungskanal (24) umschließt. <

3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägheitsventilelement (26) in der -r> Einlaßkammer (6) angeordnet ist und an die Stirnseite der Hülse (11) anlegbar ist.

4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägheitsventilelement über eine Feder an dem Differentialkolben abgestützt ist. w

Die Erfindung bezieht sich, auf ein Steuerventil gemäß ι > Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist ein Steuerventil gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs I bekannt (DE-OS 15 55 435), bei dem der Differentialkolben im Gehäuse geführt ist und sich zur Erzielung der Differentialwirkung entsprechend die wi ihn aufnehmende Gehäusebohrung zur Auslaßkammer erweitert, während die das Trägheitsventil aufnehmende Kammer sich zur entgegengesetzten Seite des Gehäuses öffnet, so daß die Gehäusebohrung des Kolbens und diese Kammer von entgegengesetzten h> Seiten in das Gehäuse eingearbeitet werden müssen und dementsprechend auf beiden Seiten gesonderte Verschlüsse notwendig sind, wodurch sich die Herstellung und auch der Zusammenbau erschwert. Dies gilt sowohl für den Fall, daß parallel versetzt die Kammer des Ventilträgheitselements und die Gehäusebohrung für den Differentialkolben in einem gemeinsamen einstükkigen Gehäuse untergebracht sind, als auch für den Fall, daß Kolben und Trägheitsventilelement in axialer Fluchtung angeordnet sind und in diesem Fall der Kolben mit seinem im Querschnitt größeren Teil in einem Gehäuseeinsatz geführt ist und dieser Ventilgehäuseeinsatz in eine Kammer für das Ventilträgheitselement mündet, die sich in einem gesonderten Deckel befindet, der gleichzeitig den Verschlußkörper auf der anderen Seite des Ventils bildet

Aufgabe der Erfindung ist es, das Steuerventil gemäß Oüerbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, so daß die Herstellung des Gehäuses und der Zusammenbau vereinfacht werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausgestaltung wird die Differentiaiwirkung im Differentialkolben selbst erzeugt, so daß es möglich ist, die Gehäusebohrung für den Differentialkolben und auch die Kammer für das Trägheitsventilelement auf einer Seite des Gehäuses mit ihrem größten Querschnitt enden zu lassen, so daß die Bearbeitung und Beschickung nur von einer Seite nötig und auch nur ein Verschluß erforderlich ist. Ferner kann bei unverändertem Gehäuse durch bloße Änderung der Kolbengestaltung das Übersetzungsverhältnis verändert werden, so daß die zugehörigen Steuerteile als Bausatz vorgefertigt lediglich zur Anpassung an die jeweiligen Bedürfnisse ausgetauscht zu werden brauchen. Schließlich bringt die zwischen Kolben und Führungsteil eingeschlossene Luftkammer den Vorteil, daß bei Schadhaftwerden einer Bewegungsdichtung kein Druckverlust eintritt, weil das öl in die eingeschlossene Luftkammer dringt. Die Funktionsfähigkeit des Steuerventils bleibt somit erhalten.

Zu einer besonders einfachen Gestaltung kommt man durch die Merkmale des Anspruchs 2, da dann der Verbindungskanal Differentialkolben und Luftkammer konzentrisch zueinander liegen und im übrigen im Gehäuse kein gesonderter Kanal als Verbindungskanal gebohrt werden muß.

Eine weitere Vereinfachung ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 3, da in diesem Fall das Ventilgehäuse nur eine einzige Aufnahmebohrung benötigt und alle Teile in koaxialer und konzentrischer Zuordnung eingesetzt werden können.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 ermöglicht es, den Bewegungswiderstand des Trägheitselements in Abhängigkeit von der Verschiebung des Differentialkolbens zu verändern, wenn gemäß Anspruch 4 das Trägheitselement über eine Feder am Differentialkolben abgestützt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungibeispiel näher erläutert.

F i g. I zeigt in einem Vertikalschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils zusammen mit einem nur schematisch dargestellten Hydraulikbremssystem;

F i g. 2 zeigt den Schnitt entlang der Linie IH-III in F i g. I;

F i g. 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt von I·' i g. I, der eine wirksame Fläche des mit Hydraiilikdruck beaufschlagten Diffcrcntialkolbciis zeigt;

Fig, 4 zeigt graphisch Arbeitskennlinien, die mit dem Steuerventil nach Fi g, 1 bis 3 im Vergleich mit idealen Bremskennlinien erhalten wurden.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist das Steuerventil 1 in einen Hydraulikkreis P\ eingebaut, der einen Tandemhauptzylinder 40 über eine Auslaßöffnung 40a mit Hydraulikbremszylindern 4t und 41' der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs hydraulisch verbindet. Der Hauptzylinder 40 hat eine weitere Auslaßöffnung 406, die über eine Hydraulikleitung Pi direkt mit den Hydraulikbremszylindern 43 und 43' der Vorderräder verbunden ist Ober ein Bremspedal 42 ist der Hauptzylinder 40 betätigbar. Das Steuerventil ist bezüglich des Kraftfahrzeugs so ausgerichtet, daß die nach F i g. 2 linke Seite des Steuerventils t auf der Vorderseite des Kraftfahrzeugs liegt

Das Steuerventil hat ein Gehäuse 2, das aus einem Hauptgehäuseteil 2a und einem daran von rechts eingeschraubten Abschlußdeckel 26 mit einer Dichtung 3 dazwischen zusammengesetzt ist In dem Abschlußdecke! 26 sind eine Einlaßöffnung 4 und ein Kanal S ausgebildet, der die Einlaßöffnung 4 mii einer Einlaßkammer 6 verbindet Auf der anderen Seite ist das Hauptgehäuseteil 2a an der linken Seitenwand mit einer Auslaßöffnung 7 und einem Kanal 8 ausgebildet, der die Auslaßöffnung 7 mit einer Auslaßkammer 9 verbindet

In dem Gehäuse 2 ist eine Bohrung 17 mit abgesetzten inneren Wandabschnitten ausgebildet Diese Bohrung ist an einem Ende über den Kanal 5 mit der Einlaßöffnung 4 und an dem anderen Ende über den jo Kanal 8 mit der Auslaßöffnung 7 verbunden. Eine ringförmige Hülse 15 mit einer Vielzahl von Innenvorsprüngen sitzt benachbart zu der Einlaßöffnung 4 in der Bohrung 17, wobei die rechte Stirnseite der Hülse an den Abschlußdeckel 2b anliegt Die Innen vorspränge 15a stehen in Umfangsrichtung in Abstand voneinander, wie es insbesondere aus F i g. 2 zu ersehen ist wodurch zwischen diesen Vorsprüngen 15a Kanäle 16 gebildet werden.

Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Differentialkolben, der an einer Stelle nahe seinem linken Ende einen radialen Vorsprung 106 hat. Mit Hilfe des radialen Vorsprungs 10b ist der Differentialkolben 10 in einem kleineren Bohrungsabschnitt 17a mit kleinem Durchmesser der Bohrung 17 axial verschiebbar und durch eine Dichtung 12 abgedichtet. Die Einlaßkammer 6 ist außerhalb des Differentialkolbens 10 rechts von dem radialen Vorsprung 106 begrenzt, während die Auslaßkammer 9 links von dem radialen Vorsprung 106 begrenzt ist. Eine Seite der fiinlaßkammer 6 ist über den Kanal 5 mit der Einlaßöffnung 4 verbunden, so daß das Hydraulikmiitel aus der Einlaßöffnung 4 nach dem Durchfließen der in der ringförmigen Hülse ausgebildeten Kanäle 16 und damit des den Differentialkolben 10 umgebenden Raumes, wie mit den Pfeilen e gekenn- κ zeichnet, den radialen Vorsprung 106 erreicht. Die Auslaßkammer 9 ist, wie vorstehend beschrieben, über den Kanal 8 mit der Auslaßöffnung 7 verbunden. Der Differentialkolben 10 hat ferner an seinem rechten Ende einen abgeschrägten Flansch 10c, der mit seiner äußeren «j Umfangskante an einer inneren Führungsfläche 15a' gleitet, die an der Innenfläche der ringförmigen Hülse 15 links von den Vorsprüngen 15a ausgebildet ist. Die Verstellung des Differentialkolbens 10 nach rechts ist durch einen Endanschlag 15,7begrenzt. h^r>

Innerhalb eines größeren Bohrungsabschnittes 176 der Bohrung 17 hat der L/ifferentialkolben an seinem äußerst linken Abschnitt einen flanschartigen Vorsprung 10a, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des größeren Bohrungsabschnittes 176, Zwischen dem flanschartigen Vorsprung 10a und der ringförmigen Hülse 15 ist eine erste Schraubenfeder 20 eingesetzt Der Differentialkolben 10 ist somit durch die Feder 20 nach links vorgespannt Die Verstellung des Kolbens 10 nach rechts kann durch die Feder 20 einstellbar begrenzt werden.

Innerhalb des Differentialkolbens 10 ist zusätzlich eine abgesetzte Durchgangsbohrung 19 ausgebildet, die sich axial durch den Kolben 10 hindurch erstreckt und einen größeren Bohrungsabschnitt 19a und einen kleineren Bohrungsabschnitt 196 auf der rechten bzw. linken Seite der Bohrung 19 aufweist In die Durchgangsbohrung 19 ist eine rohrförmige Führungshülse 11 eingesetzt, deren Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des kleineren Bohningsabschnittes 196 ist, so daß der Differentialkolben 10 auf der Führungshülse 11 bewegt werden kann. Die Führungshülse 11 hat nah.: ihrem rechten Ende einen flanschartigen Vorsprung Ha, der so dimensioniert ist, daß beim Einbau der Führungshülse 11 in die Durchgangsbohrung 19 des Differentialkolbens 10 der größere Bohrungsabschnitt 19a auf der rechten, der Einlaßkammer 6 zugekehrten Seite durch den flanschartigen Vorsprung 11a verschlossen wird; dabei wird zwischen der Innenwand des größeren Bohrungsabschnittes 19a und der äußeren Umfangsfläche der Führungshülse 11 eine fluiddichte ringförmige Luftkammer 21 gebildet. Axial durch die Führungshülse 11 hindurch erstreckt sich ein Verbindungskanal 24, der die Einlaß- und die Auslaßkammer 6 und 9 miteinander verbindet Der Verbindungskanal 24 umfaßt eine axiale Durchgangsbohrung 22, an deren linkem Ende ein Einschnitt 23 ausgebildet ist. Dichtungen 13 und 14 stellen sicher, daß die Gleitverstellung des Differentialkolbens 10 gegenüber der Führungshülse 11 fluiddicht erfolgt und ein Eindringen von Flüssigkeit ir die Luftkammer 21 verhindert wird. Das Hydraulikmittel kann aus dem Verbindungskanal 24 durch Einschnitte 25 hindurch in die Auslaßkammer 9 fließen.

Der Hydraulikdruck in der Auslaßkammer 9 übt eine Kraft auf den Differentialkolben 10 aus und bewegt ihn nach rechts, während der Hydraulikdruck in der Einlaßkammer 6 den Kolben 10 beaufschlagt und ihn nach links drückt. Die wirksame, vom Hydraulikdruck beaufschlagte Fläche des Differentialkolbens 10 ist so ausgewählt, daß die Fläche in der Einlaßkammer 6 kleiner ist als in der Auslaßkammer 9. Die wirksamen Flächen A und fldes Differentialkolbens in der Einlaßbzw, der Auslaßkammer 6 bzw. 9 sind im einzelnen gemäß F i g. 3 durch folgende Ausdrücke gegeben:

B = fUr-b²).

Die Differenz der wirksamen Flächen, d. h. B-A, ist damit gegeben durch πIAfc¹ —b²), mit

a: Durchmesser des radialen Vorsprungs 106 des Differentialkolbens 10,

b: Innendurchmessei ties kleineren Bohrungsabschnittes 196,

cv Innendurchmesser des größeren Bohrungsabschniltes 19;) und damit der Luftkiimmer 21.

Aus den vorstehenden Ausdrücken ist entnehmbar, daß die wirksame Fläche des Differentialkolbens 10 für den Druck in der Einlaßkammer 6. der den Kolben 10 nach links drückt, im Vergleich mit der wirksamen Fläche in der Auslaßkammer aufgrund der Anordnung ^r> verringert ist, bei der die Luftkammer 21 zwischen dem Differentialkolben 10 und der Führungshülse Il begrenzt ist. Bei Beaufschlagung der miteinander über den Verbindungskanal 24 verbundenen Kammern 6 und 9 mit einem Hydraulikdruck gleicher Höhe wächst somit die Kraft, die den Differentialkolben 10 nach rechts drückt, stärker an als die Kraft, die den Kolben 10 nach links drückt. Wird der Unterschied zwischen den in entgegengesetzten Richtungen auf den Kolben 10 wirkenden Kräfte größer als die durch die erste Feder is 20 ausgeübte Federkraft, wird der Differentialkolben 10 nach rechts verstellt. Der Druck in der Kammer 6 wirkt dabei über die Dichtung 14 auf die rechte Fläche des flanschartigen Vorsprungs Ha der Führungshülse 11. Die Führungshülse 11 ist somit immer dann, wenn in der ersten und zweiten Kammer 6 und 9 Hydraulikdruck erzeugt wird, in einer Stellung, bei der ihr linkes Ende an der linksseitigen Wand des Gehäuses 2 anliegt.

Innerhalb des rechten Abschnittes der Einlaßkammer 6. also in der ringförmigen Hülse 15, ist eine Trägheitsventilkugel 26 untergebracht, die entlang der Innenfläche der in der ringförmigen Hülse 15 ausgebildeten Führungsfläche 15a'rollen kann. Die Trägheitsventilkugel 26 ist gegenüber einem am rechten Ende der Führungshülse 11 vorgesehenen Ventilsitz 27 angeord- to net und kann unter dem Einfluß seiner Trägheit in Richtung auf die Vorderseite des Kraftfahrzeugs nach links rollend verstellt werden, so daß die Kugel auf dem Ventilsitz 27 aufsitzt und damit den Verbindungskanal 24 schließt, wenn das Fahrzeug einen vorherbestimmten η Verzögerungswert erreicht. Eingelagert zwischen dem rechten Endabschnitt des Differentialkolbens 10 und der Trägheitsventilkugel 26 ist eine zweite Schraubenfeder 28 mit vorbestimmter Federkraft, die die Trägheitsventilkugel 26 ständig nach rechts drückt. Die zweite gebildet wird. Diese Anordnung ermöglicht, daß das Steuerventil 1 kompakt gebaut werden kann. Bei einer anderen Ausführung des Steuergerätes kann beispielsweise die Trägheitsventilkugel in der dritten Hydraulikkammer angeordnet sein, die so in dem Gehäuse ausgebildet ist, daß die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Hydraulikkammer, wie in dem bekannten Steuergerät nach Fig. 1, durch die Rollbewegung der Trägheitsventilkugel unterbrochen wird.

Der in dem AbschluDdeckel 2b des Gehäuses 2 ausgebildete Kanal 5 ist über eine Vielzahl von Kanälen 5a und 56 mit der ersten Hydraulikdruckkammer 6 verbunden; die Kanäle 5a und 5b erstrecken sich mit einer Neigung gegenüber der Längsachse des Gerätes radial nach außen in die Einlaßkammer 6 hinein. Aufgrund dieser Anordnung der Kanäle 5a und 5b wird das Druckmittel in der Einlaßkammer 6 direkt auf die Trägheitsventilkugei 2b gespritzt.

Bekannterweise entsteht gewöhnlich beim plötzlichen Abbremsen eines Fahrzeugs eine Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung des Bremsdruckes und dem Beginn der Fahrzeugverzögerung, wodurch seinerseits eine entsprechende Zeitverzögerung des Beginns der Rollbewegung der Trägheitsventilkugel hervorgerufen wird. Die vorbeschriebene Anordnung der Kanäle 5e und 5b ermöglicht jedoch, die Zeitverzögerung des Beginns, der Bewegung der Trägheitsventilkugel auf ein Minimum zu verringern, da die Flüssigkeitsstrahlen aus den Kanälen 5a und 56die Bewegung der Trägheitsventilkugei 26 in Richtung auf den zugehörigen Ventilsitz 27 unterstützen. Der auf die Trägheitsventilkugel übertragene Druck der Flüssigkeitsstrahlen kann durch die Anzahl, den Innendurchmesser und den Neigungswinkel der Kanäle 5a und 56eingestellt werden.

Am linken oberen Abschnitt des Gehäuses 2 ist eir Entlüftungskanal 31 ausgebildet, der mit einem eingeschraubten Bolzen 18 verschlossen ist. Der Entlüftungskanal 31 verzweigt sich in seinem unteren Abschnitt ir einen mit der Einlaßkammer 6 verbundenen Kanal 2S und einen mit der Auslaßkammer 9 verbundenen Kana

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Richtung auf die Trägheits\entilkugel 26 konvergiert und die Kugel etwa in ihrer Mine durch ein daran anliegendes Federende mit verringertem Schraubenfederdurchmesser sicher hält.

Mit der zweiten Schraubenfeder 28 ist die Höhe der Verzögerung des Fahrzeugs einstellbar, der die Rollverstellung der Trägheitsventilkugel 26 in Abhängigkeit von dem Gewicht des Fahrzeugs auslöst Im Falle einer nicht erwünschten derartigen Wirkung kann vt die zweite Schraubenfeder 28 ausgeschaltet bzw. weggelassen werden Wenn die Feder 28 nicht verwendet wird, ist es jedoch notwendig, ein geeignetes Mittel vorzusehen, das die von einer vorherbestimmten Verzögerung des Fahrzeugs herrührende Roliversteilung der Trägheitsventilkugel 26 unter dem Einfluß der Trägheit einschränkt bzw. begrenzt; dies kann durch bekannte Mittel, beispielsweise einen geneigten Rollweg wie in F i g. 1 gezeigt, geschehen.

Die innerhalb der ringförmigen Hülse 15 in der Einlaßkammer 6 untergebrachte Trägheitsventilkugel 26 kann auf dem am rechten Endabschnitt der Führungshülse 11 vorgesehenen Ventilsitz 27 aufsitzen, so daß der Verbindungskanal 24 geschlossen wird, während der Differentialkolben 10 seinerseits verstellt werden kann, wobei sein rechter Endabschnitt entlang der Fühningsfläche 152' gleitet, die von den Innenflächen der Vorspränge 15a der ringförmigen Hülse Luft aus den beiden Kammern 6 und 9 abzuziehen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Steuerventil; 1 mit der vorbeschriebenen Konstruktion erläutert.

Bei einem unbeladenen bzw. unbelasteten Fahrzeug wird das Bremspedal 42 betätigt und der somit erzeugte Hydraulikdruck im Hauptzylinder 40 wird direkt übei die Auslaßöffnung 406 durch die Leitung Pi auf die Bremszylinder 43 und 43' der Vorderräder übertragen Gleichzeitig wird der Hydraulikdruck durcn die Auslaßöffnung 42a des Hauptzylinders 40 über die Leitung Pi, die Einlaßöffnung 4 und den Kanal 5 auf dit Einlaßkammer 6 übertragen. Daran anschließend wire der Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal 24 unc die Einschnitte 25 zur Auslaßkammer 9 und anschlie Bend durch den Kanal 8, die Auslaßöffnung 7 und die Leitung Pi zu den Hinterradbremszylindern 41 und 41 übertragen. Auf diese Weise wird eine Verstärkung de; Hydraulikdrucks innerhalb des Hauptzylinders M aufgrund der Betätigung des Bremspedals auf dit Hydraulikbremszylinder 41, 4Γ; 43, 43' der jeweiligei Räder übertragen, wobei ein zu dem erhöhtei Hydraulikdruck proportionaler Bremsdruckwert auf di< Räder wirkt

In Fig.4 sind graphisch die Beziehungen zwischei den Hydraulikdrücken P_m bzw. P„ in dem Hauptzylinde bzw. dem Hinterradbremszylinder dargestellt Ein« Kennlinie Z stellt die Hydraulikdruckbeziehung de:

iinhi'liislclcn. mil dem crfindungsgemäßen Siciicrvctitil ausgerüsteten Fahrzeugs dar. Aus dieser Kennlinie /ist /U ersehen, da3 sich der llydriiulikdriick /',, in dem I lintel -radbremszylinder mil dem versliirkien llydraii likdruck P_n, in dem Hauptzylinder mit einer konstanten RaIe erhöht, und zwar so weit, als der letztere Druck /'„, iniv halb eines Bereiches bleibt, der entsprechend einem l.inienabsehnitt O- O unterhalb eines vorbestimmten Druckwertes P_m\ liegt. Wenn der Hydraulikdruck /',„ in dem Hauptzylinder den vorherbestimmten Ik*trag I'm ι erreicht und die Verzögerung des Fahrzeugs damit einen vorherbestimmten Wen g_t annimmt, dann wird die Tragheilsvcntilkugel 26 durch eine Rollbcwegung in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs b/w. in Fig. I nach links verstellt, sitzt schließlich auf dem Ventilsitz 27 auf und verschließt damit den Vcrbindiingskanal 24. Der Hydraulikdruck /'„ in den I linti-rrnHhrrnis/ylinclern wird danach selbst dann ohne Verstärkung konstant gehalten, wenn der Hydraulikdruck /'„, in dem Hauptzylinder noch weiter ansteigen sollte. Die vorbeschriebenc Kennlinie / ist im wesentlichen einer Kurve >' angenähert, die eine ideale Hydraulikdruekvcrtcilung darstellt, bei der das bekannte Rutschen bzw. Blockieren des unbcladcnen bzw. unbelasteten Fahrzeugs auftreten kann.

Verstärkt sich der Hydraulikdruck in den beiden Kammern 6 und 9 infolge einer Druckzufuhr aus dem Hauptzylinder 40, wird aufgrund des Unterschiedes der dem Hydraulikdruck in den beiden Kammern 6 und 9 au gesetzten wirksamen Flächen zwischen den Differentialkolbenabschnitten eine Kraft erzeugt, die den Differentialkolben 10 entgegen der von der ersten Feder 20 erzeugten Gegenfederkraft nach rechts drückt. Die Kennlinien in Fig.4 beziehen sich auf solche Betriebszuständc des Steuerventils, bei denen die Verstellung des Differentialkolbens 10 durch die Kraft der ersten Feder 20 im unbeladenen bzw. unbelasteten Zustand des Fahrzeugs im wesentlichen verhindert wird.

Bei beladenem bzw. belastetem Fahrzeug ergibt sieh durch die Betätigung des Bremspedals 42 eine ähnliche Übertragung eines verstärkten Hydraulikdrucks aus dem Hauptzylinder zu den jeweiligen Kadbremszylindem 41, 4Γ; 43, 43'. wodurch das Fahrzeug wie im unbeladenen biw. unbelasteten Zustand verzögert wird. Die Beziehung zwischen den Hydraulikdrücken P_mbzw. P₁, in dem Hauptzylinder bzw. in den Hinterradbremszylindern wird in ungeladenem bzw. unbelastetem Zustand des Fahrzeugs durch eine Kennlinie W in F i g. 4 repräsentiert. Bei einem derartigen belasteten Zustand des Fahrzeugs erfolgt keine Bewegung der Trägheitsventilkugel 26. bis die Verzögerung des Fahrzeugs noch nicht den vorherbestimmten Wert g\ erreicht hat, selbst wenn der Hydraulikdruck P_n, in dem Hauptzylinder den vorherbestimmten Wert P_m\ erreicht hat. Wird der Hydraulikdruck P_n, in dem Hauptzylinder weiter über P_m, hinaus verstärkt, überwindet die auf den Differentialkolben 10 wirkende und ihn nach rechts drückende Kraft die Federkraft der ersten Feder 20. infolgedessen der Differentialkolben 10 nach rechts verstellt und in der zusammengedrückten Feder 28 Federenergie gespeichert wird. Selbst wenn der Hydraulikdruck P_m in dem Hauptzylinder auf einen Wert P_n, ₂ verstärkt wird, bei dem die Verzögerung den vorherbestimmten Wert g\ erreicht, wird unter diesen Bedingungen verhindert, daß die Trägheitsventilkugel 26 aufgrund der durch die vorbeschriebene Verstellung des Differentialkolbens 10 verursachten erhöhten Gegenfederkraft der zweiten Feder 28 in Richtung auf die Vorderseite des Fahrzeugs

bzw. in I i j;. I nach links durch Rollen verstclll wird. Verstärkt sich der Hydraulikdruck /',„in dem Hauptzylinder mit dem lirreichen eines vorherbestimmten Vcr/ögemngswertcs g₂, der größer ist als der Wert £i, weiterhin auf einen Betrag P_n,!. dann wird die Träghcitsventilkiigcl 26 entgegen der Federkraft der /weilen Feder 28 durch eine Rollbcwegung bis /um Aufsetzen auf den Ventilsitz 27 verstellt, wodurch entsprechend Punkt /in I-ig. 4 der Verbindungskanal 24 verschlossen wird. Der Differcntialkolbcn 10 verbleibt in dem zu dem Zeilpunkt nach rechts verstellten Zustand, zu dem die Verbindung /wischen den beiden Kammern 6 und 9 durch die Trägheitsventil· kugel 26 unterbrochen wurde. [-line weitere Erhöhung des llydraulikdrucks P_n, innerhalb des Hauptzylinders 40 nach dem Schließen des Vcrbindungskanals 24 bewirkt entsprechend der Erhöhung des Hydraulikdrucks /'„, in dem Hauptzylinder eine Verstellung des Differcntialkolbens 10 nach links. Daraus ergibt sich natürlich ein Zusammendrücken des Hydraulikmittels in der Auslaßkammer 9 und damit eine Erhöhung des Drucks in dieser Kammer. Auf diese Weise wird der Hydraulikdruck /'„ in den Hinterradbremszylindern in Abhängigkeit von der Erhöhung des Hydraulikdrucks P„,indem Hauptzylinder 40 mit einer Rate 1 :l erhöht, bis der Hydraulikdruck P_n, in dem Hauptzylinder den Wert P_n, ι entsprechend dem Linienabschnitt O—Fin F* i g. 5 erreicht. Erhöht man andererseits den Hydraulikdruck /',„ in dem Hauptzylinder über P_n,3 hinaus, wird der Hydraulikdruck in den hinteren Bremszylindern mit einer kleineren Rate als 1 :1 erhöhl. Die in Fig. 4 gezeigte Kennlinie W, die mit einem beladenen bzw. belasteten, mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil ausgerüsteten Fahrzeug erhalten wurde, stimmt augenscheinlich etwa mit der bekannten, idealen Kennlinie V überein.

Das in den F i g. I bis 3 gezeigte Steuerventil kann den auf die Hinterradbremszylinder 41 und 41' aufgebrachten Hydraulikdruck sowohl in unbelastetem als auch in belastetem Zustand des Fahrzeugs steuern.

Eine in F i g. 4 gezeigte Kennlinie X repräsentiert die Arbeitsweise des Steuerventils unter der Annahme, ciaß bei belastetem Fahrzeug Hydraulikmittel durch die in Eingriff stehenden Teile zwischen dem Differentialkolben 10 und der Führungshülse 11 in die abgedichtete Luftkammcr 21 eintritt. Tritt ein derartiger Druckmittelaustritt auf und die Luftkammer 2i ist mit Druckmittel gefüllt, wird keine Hydraulikkraft erzeugt, die den Differentialkolben 10 nach rechts drückt, selbst wenn der Hydraulikdruck sowohl auf die Einlaß- als auch die Auslaßkammer 6 bzw. 9 aufgebracht wird. Die zweite Feder 28 bleibt somit unbelastet und die auf die Trägheitsventilkugel 26 aufgebrachte Federkraft konstant. Hat der Hydraulikdruck P_n, in dem Hauptzylinder mit dem Erreichen des vorbestimmten Verzögerungswerte g\ den Wert P_n 2 erreicht, kann nunmehr die Trägheitsventilkugel 26 den Verbindungskanal 24 entsprechend Punkt E in F i g. 4 verschließen. Die Arbeitsweise des Steuerventils im Anschluß an das Verschließen bzw. die Unterbrechung des Verbindungskanals 24 ist.die gleiche wie bei dem vorbeschriebenen Fall des nicht belasteten bzw. unbeladenen Fahrzeugs. Der Hydraulikdruck P„· in den Hinterradbremszylindern wird mit einer konstanten Rate verstärkt, bis der Hydrauükdruck P_n, in dem Hauptzylinder den vorherbestimmten Betrag P_n, ₂ erreicht hat Nachdem der Druck P_n, höher als der Betrag P_n, 2 geworden ist, verbleibt der Hydraulikdruck P. in den Hinterradbremszylindern

unabhängig von jeglicher weiterer Verstärkung des Drucks P_n, in dem Hauptzylinder 40 unveränderbar. Daraus ist ersichtlich, daß die Arbeitsweise des Steuerventils I bei unbelastetem bzw. unbeladcnem Fahrzeug beim Auftreten des vorbeschriebenen Druckmittelauslrittes im wesentlichen der durch die Kennlinie Z repräsentierten Arbeitsweise entspricht.

Das erfindungsgemäüe Steuerventil hat somit eine Hauweise, bei der der Differcnlialkolben 10 entlang der Führungshülse Il verschiebbar geführt ist, wobei dei Unterschied der wirksamen !lachen des Differentialkolbens 10 für die Erzeugung eines darauf wirkenden hydraulischen Differenzdrucks durch eine /wischen dem Differentialkolben 10 und tier Führungshülse 11 begrenzte dichte Luftkammer 21 gebildet wird, so daß durch die in F.ingriff stehenden Teile des Kolbens 10 und der Führungshülsc Il hindurchtretendes I lydraulikmittel b/.w. -öl gezwungen wird, in die dichte Luftkammer 21 zu fließen.

Durch die konstruktive Anordnung der zweiten Feder 28 /wischen dem Differentialkolben 10 und der Trägheitsvenlilkugel 26, die bei Auftreten einer vorherbestimmten Verzögerung entgegen der Kraft der /weiten Feder 28 bewegbar ist, und weil die Federkraft der /weiten Feder 28 durch die Verstellung des Differentialkolbens 10 wie vorgeschrieben veränderbar ist, kann die Verzögerung des Fahrzeugs, die die Bewegung der Trägheitsventilkugel bestimmt, in Abhängigkeit vom Gewicht bzw. der Masse des Fahrzeugs verändert werden, wodurch unabhängig vom Last- bzw. Ladezustand des Fahrzeugs ein bestimmter Hydraulikbremsdruck /'„ für die Hinterradbrems/ylinder sichergestellt ist.

Hierzu 2 Blatt /cidmunticn

Claims (1)

15 Patentansprüche:

1. Steuerventil für eine hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage, das folgende Merkmale aufweist:

a) eine mit einem Hauptbremszylinder verbundene Einlaßkammer und eine mit den Hinterradbremszylindern verbundene Auslaßkammer,

b) einem von der Einlaßkammer zur Auslaßkam- _((J mer führenden Verbindungskanal, der oberhalb eines vorbestimmten Wertes der Fahrzeugverzögerung mit einem im Ventilgehäuse beweglichen Trägheitsventilelement verschließbar ist,

c) einem im Ventilgehäuse verschiebbaren Differentialkolben, dessen eine Stirnfläche vom Einlaßkammerdruck und dessen andere Stirnfläche entgegen der Kraft einer Feder vom Auslaßkammerdruck beaufschlagt ist, wobei die vom Auskßkammerdruck beaufschlagte wirk- _1Q same Fläche größer ist als die vom Einlaßkammerdruck beaufschlagte wirksame Fläche,