DE1929757A1

DE1929757A1 - Control device of a hydrostatic brake system of a vehicle

Info

Publication number: DE1929757A1
Application number: DE19691929757
Authority: DE
Inventors: Grabow Dipl-Ing Fritz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1969-06-12
Filing date: 1969-06-12
Publication date: 1970-12-23

Description

Steuereinrichtung einer hydrostatischen Bremsanlage eines Fahrzeuges Die ERfindung betrifft eine Steuereinrichtung einer hydrostatischen Bremsanlage eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, die wenigstens eine mit einem oder mehreren Rädern verbundene hydrostatische Pumpe mit veränderlichem Hub und einen Druckmittelkreislauf mit einem verstellbaren Druckbegrenzungsventil und mit einem Kühler aufweist.Control device of a hydrostatic brake system of a vehicle The invention relates to a control device for a hydrostatic brake system of a vehicle, in particular a motor vehicle, the at least one with a or multi-wheel connected variable stroke hydrostatic pump and a pressure medium circuit with an adjustable pressure relief valve and with having a cooler.

Derartige hydrostatische Bremsanlagen eignen sich vorteilhaft für Dauerbremsungen, beispielsweise bei Gefällefahrten von Lastkraftwagen. Dabei macht es sich besonders vorteilhaft bemerkbar, daß diese Bremsanlagen ebenso wie die bisher fast ausschließlich verwendeten hydrodynamischen Bremsen einen gewissen Antiblockiereffekt besitzen, da auch bei ihnen die Bremswirkung mit fallender Drehzahl abnimmt.Such hydrostatic braking systems are advantageous for Continuous braking, for example when trucks are driving downhill. Doing it it is particularly advantageous noticeable that these braking systems as well as the previously almost exclusively used hydrodynamic brakes a certain anti-lock effect because the braking effect also decreases with falling speed.

Um derartige hydrstatische Bremsanlagen zu steuern, ist bereits vorgeschlagen worden, entweder das Fördervolumen der hydrostatischen Pumpe oder den Pumpendruck zu verändern. Es ist jedoch auch möglich, Fördervolumen und Pumpendruck gleichzeitig zu beeinflussen. Für die Praxis erscheint es zweckmäßig, wenn der Fahrer die gewünschte Bremskraft vorwählen kann. Bei derartigen Bremsanlagen wird die maximal abzuführende Wärmemenge durch die verwendete Kühlergröße bestimmt, so daß auch die Bremsleistung der Pumpe auf eine maximal zulössige größe zu begrenzen ist. Die bereits vorgeschlagenen Steuereinrichtungen für derartige hydrostatische Bremsanlagen weisen Nachteile auf. Wenn ausgehend von dem Druck geregelt wird, sind bei schneller Fahrt die zu bewegenden Mengen des Druckmittels zu groß, um überhaupt beim Einscha ten ein sachtes Bremsmoment zu ermöglichen. Außerdem bedingen sie Leitungsquerschnitte von erheblichen Abmessungen. Wird ausgehend von der Fördermenge geregelt, so -stellt sich ein konstanter Druck infolge des volumetrischen Wirkungsgrades der hydrostatischen Pumpe erst ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit ein. Außerdem führt eine große leistung bei geringer Fördermenge zu einer starken Überhitzung, die die Bremsanlage für den Dauerbetrieb zu unsicher werden läßt.In order to control such hydrstatic braking systems, it has already been proposed either the displacement of the hydrostatic pump or the pump pressure to change. However, it is also possible to have the delivery volume and pump pressure at the same time to influence. In practice, it seems appropriate to if the Driver can preselect the desired braking force. In such braking systems is the maximum amount of heat to be dissipated is determined by the size of the cooler used, see above that also limit the braking power of the pump to a maximum permissible size is. The already proposed control devices for such hydrostatic Brake systems have disadvantages. When regulating based on the pressure, are when driving fast, the quantities of pressure medium to be moved are too large to be at all to enable a gentle braking torque when switching on. They also require cable cross-sections of considerable dimensions. If regulated on the basis of the delivery rate, then -represents constant pressure due to the volumetric efficiency of the hydrostatic Only pump in from a certain driving speed. Also performs a great performance at a low flow rate leads to severe overheating of the braking system too unsafe for continuous operation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese nachteile zu vermeiden und eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die eine günstige Leistungsbegrenzung möglich und bei der eine vorbestimmbare Leistung nicht überschritten wird. Dabei wird von der Voraussetzung ausgegangen, daß für Dauerbremsungen diese Leistungsbeschränkung ausreichend ist und daß in allen Fällen, in denen eine größere Bremsleistung nötig sein sollte, die ohnehin vorhandene Betriebsbremsanlage vom Fahrer zusätzlich betätigt werden muß. Die Erfindung besteht darin, daß der Hub der Pumpe und das Druckbegrenzungsventil über ein mit einem Bremshebel betätigtes Steuerglied gleichzeitig verstellbar sind, und daß im Kreislauf eine mengenmeßeinrichtung vorgesehen ist, @ie an einer Verstelleinrichtung der hydrostatischen Pumpe angeschlossen ist. Dabei çann als Steuerglied eine Kurvenscheibe o. dgl.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and to create a control device of the type mentioned, through which a favorable power limitation possible and not with a predeterminable power is exceeded. It is assumed that for continuous braking this performance limitation is sufficient and that in all cases in which a Should greater braking power be necessary, the service brake system that is already in place must also be operated by the driver. The invention consists in that the Stroke of the pump and the pressure relief valve via a brake lever operated Control member are adjustable at the same time, and that a quantity measuring device in the circuit is provided, @ie connected to an adjusting device of the hydrostatic pump is. A cam disk or the like can be used as the control element.

vorgesehen sein. Durch die Bemessung der Kurvenscheibe bzw.be provided. By dimensioning the cam or

anstelle der Kurvenscheibe eines federnden Gestänges wird es möglich, den Hub der Pumpe und das Druckbegrenzungsventil gleichzeitig so einzustellen, daß eine vorbestimmbare Leistung nicht überschritten wird. Hierdurch läßt sich der Kühler auf eine wirtschaftliche Größe beschränken. Durch die Anordnung der Mengenmeßeinrichtung wird außerdem unabhängig von der Einstellung des Bremshebels die Leistung noch zusätzlich automatisch begrenzt. Die Leistungsbegrenzung erfolgt abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, d. h. von der Drehzahl der Pumpe, während gleichzeitig eine unabhängig von dieser Fahrgeschwindigkeit gewählte Bremskraft eingehalten wird.instead of the cam of a spring-loaded rod, it is possible to adjust the stroke of the pump and the pressure relief valve at the same time so that a predeterminable power is not exceeded. This allows the cooler to an economic size. Due to the arrangement of the quantity measuring device the performance will also be additional regardless of the setting of the brake lever automatically limited. The power limitation is dependent on the driving speed, d. H. on the speed of the pump, while at the same time an independent of this Driving speed selected braking force is observed.

Zweckmäßig wird die mengenmeßeinrichtung hinter dem Druckbegrenzungsventil in den Kreislauf eingebaut, weil dann die Steuerleitungen und Steuerteile nicht für den Hochdruck ausgelegt werden müssen.The quantity measuring device behind the pressure relief valve is expedient built into the circuit because then the control lines and control parts are not must be designed for high pressure.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die von dem Bremshebel betatigte Verstelleinrichtung der Pumpe und die von der Mengenmeßeinrichtung gesteuerte Verstelleinrichtung zu einer mechanischen Folgeverstellung zusammengefaßt sind. Eine baulich sehr vorteilhafte Ausführungsform erhält man, wenn die Kurvenscheibe o. dgl. über ein Hebelsystem direkt mit der Pumpe verbunden ist und in dem Druckmittelkreislauf eine Meßblende angeordnet ist, vor und hinter der Leitungen abzweigen, die zu den Flächen eines in dem Hebelsystem angeordneten Kolbens führen, der die Beaufschlagung eines an die Pumpe und das Hebelsystem angeschlossenen Verstellkolbens mit Hilfsdruckmittel steuert. Es wird somit einmal über das Druckbegrenzungsventil die Bremskraft eingestellt, während gleichzeitig durch die Hebelverstellung und abhängig von der Fördermenge eine Leistungsbegrenzung durchgeführt wird.It is particularly advantageous if the brake lever is actuated Adjusting device of the pump and the adjusting device controlled by the quantity measuring device are combined into a mechanical follow-up adjustment. A structurally very advantageous one Embodiment is obtained when the cam disk or the like. Via a lever system is directly connected to the pump and a measuring orifice in the pressure medium circuit is arranged to branch off in front of and behind the lines leading to the surfaces of a in the lever system arranged piston lead to the application of a the pump and the lever system connected adjusting piston with auxiliary pressure medium controls. The braking force is thus set once via the pressure relief valve, while at the same time by adjusting the lever and depending on the delivery rate a power limitation is carried out.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine vorzugsweise elektrisch angetriebene Hilfsförderpumpe vorgesehen sein, die mit dem Verstellkolben verbindbar und an den Druckmittelkreislauf anschließbar ist. Diese Hilfsförderpumpe dient einerseits als Servoantrieb für den Verstellkolben der hydrostatischen Pumpe und andererseits zur Ergänzung des Druckmittelkreislaufes mit der Leckölmenge. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Druckbegrenzungsventil ein Steuerventil aufweist, das die Hilfsförderpumpe mit dem Druckmittelkreislauf vor oder hinter dem Kühler verbindet. Diese Ventilregelung erfolgt abhängig von dem Druck in dem Druckmittelkreislauf.In a further embodiment of the invention, a preferably electrical Driven auxiliary feed pump can be provided, which can be connected to the adjusting piston and can be connected to the pressure medium circuit. This auxiliary feed pump serves on the one hand as a servo drive for the adjusting piston of the hydrostatic pump and on the other hand to supplement the pressure medium circuit with the leakage oil quantity. It is advantageous to when the pressure relief valve has a control valve that the auxiliary feed pump connects to the pressure medium circuit in front of or behind the cooler. This valve control takes place depending on the pressure in the pressure medium circuit.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung einer hydrostatischen Bremsanlage, Fig. 2 die Darstellung der Bremskraftfaktoren in einem Diagramm, Fig. 3 die erzielbaren Bremskrafte und Bremsleistungen in einem Diagramm und Fig. 4 die Darstellung der Fördermenge in einem Diagramm in Abhängigkeit von der Hubverstellung und der Druckverstellung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.In the drawing, the invention is in one embodiment for example shown. They show: FIG. 1 a schematic representation of the inventive Control device of a hydrostatic brake system, FIG. 2 shows the representation of the Braking force factors in a diagram, Fig. 3 the achievable braking forces and braking performance in a diagram and FIG. 4 shows the flow rate in a diagram in Depending on the stroke adjustment and the pressure adjustment of the invention Control device.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage besteht im wesentlichen aus einer hydrostatischen Pumpe 1 mit verstellbarem Hub und einem Druckkreislauf in dem ein verstellbares Druckbegrenzungsventil 2 und ein Kühler 3 angeordnet sind. Die hydrostatische Pumpe 1 kann von mehreren Rädern gemeinsam angetrieben werden.The brake system shown in Fig. 1 consists essentially of a hydrostatic pump 1 with adjustable stroke and a pressure circuit in which an adjustable pressure relief valve 2 and a cooler 3 are arranged. The hydrostatic Pump 1 can be driven jointly by several wheels will.

Es ist Jedoch auch möglich, für jedes Rad eine eigene hydrostatische Pumpe vorzusehen.However, it is also possible to have a separate hydrostatic for each wheel Provide pump.

Über einen ;von dem Fahrer des Fahrzeuges bedienbaren Bremehebel 4 ist sowohl das Druckbegrenzungsventil 2 als such die Verstelleinrichtung 5 der hydrostatischen Pumpe 1 vorstellbar.Via a brake lever 4 that can be operated by the driver of the vehicle is both the pressure relief valve 2 and the adjusting device 5 of the hydrostatic Pump 1 imaginable.

Wie in der Zeichnung schematisch angedeutetist, ist der Bremshebel 4 mit Kurvenscheiben 6 und 7 versehen, die an dem Druckbegrenzungsventil 2 bzw. an der Verstelleinrichtung 5 der hydrostatischen Pumpe 1 anliegen. Bei Betätigung des Bremshebels 4 wird somit gleichzeitig sowohl der Hub 2 der hydrostatischen Pumpe 1 als auch der Druck p in dem Druckmittelkreislauf vorbestimmt. Durch die Bemessung der Kurvenscheiben 6 und 7, an deren Stelle auch gefedert Hebelsysteme treten können, die hydraulisch bewegt werden, läßt sich die gewünschte Bremskraft FB bzw. Leistung P sehr gut sinstellen, wobei darauf geachtet wird, daß auch bei kleiner Bremskraft FB ein ausreichender Pumpenhub x zur Erzielung einer konstanten Fördermange V vorhanden ist, während andererseits durch die Einstellung des Druckes p die rördenenge V in einer verntinftigen Größe gehalten werden kann.As indicated schematically in the drawing, the brake lever is 4 provided with cams 6 and 7, which are attached to the pressure relief valve 2 or rest on the adjustment device 5 of the hydrostatic pump 1. When actuated of the brake lever 4 is thus simultaneously both the stroke 2 of the hydrostatic pump 1 and the pressure p in the pressure medium circuit are predetermined. By dimensioning the cams 6 and 7, which can also be replaced by spring-loaded lever systems, which are moved hydraulically, the desired braking force FB or power P very good, taking care that even with a small braking force FB a sufficient pump stroke x to achieve a constant delivery rate V is available is, while on the other hand, by setting the pressure p, the rördenenge V in can be kept of a reasonable size.

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Bremskraftfaktoren, die aus der Verstellung des Druckbegrenzungsventiles 2 und des Hubes der Pumpe 1 resultierem. Außerdem ist das Produkt der Bremskraftfaktoren x und p dargestellt. 1itBegiwL des Stellweges 8 des Bremshabels 4 ateigen sowohl die Bremskraftfaktoren des Druckes p als auch der Hubverstellung x an, während danach, etwa nach einem Drittel des Stellwegen S der teilefaktor des Hubes x nur noch eine schwache Neigung aufweist, während der Anteilsfaktor des Druckes p noch stärker ansteigt.Fig. 2 shows in a diagram the braking force factors that are derived from Adjustment of the pressure relief valve 2 and the stroke of the pump 1 result. The product of the braking force factors x and p is also shown. 1itBegiwL des Travel 8 of the brake lever 4 ateigen both the braking force factors of the pressure p as well as the stroke adjustment x, while after that, after about a third of the Travel S the part factor of the stroke x only has a slight inclination, while the proportional factor of the pressure p increases even more.

Nach etwa zwei Drittel des Stellweges S des Bremshebels wird der Anteilsfaktor des Druckes p auf sein maximum begrenzt.After about two thirds of the travel S of the brake lever, the proportional factor becomes of the pressure p is limited to its maximum.

Um eine automatische Begrenzung der Bremsleistung P zu erhalten, die unabhängig von der gewählten Bremakraft FB ist und abhängig von der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit v wirkt, ist für die hydrostatische Pumpe 1 eine weitere Verstelleinrichtung vorgesehen, die abhängig von der in dem Druckmittelkreislauf fließenden Fördermenge V gesteuert wird. Hierzu ist binter dem Druckbegrenzungsventil 2 eine Meßblende 8 angeordnet, vor und hinter welcher Leitungen 9 und 10 den Druck p abgreifen und ihn an die Stirnflächen eines Kolbens 11 führen, des in dem Hebelgestänge der von dem Bremshebel d und der Kurvenscheibe 7 betätigten Verstelleinrichtung 5 der hydrostatischen Pumpe 1 angeordnet ist. Dieser Kolben 11 ist mit einem in einem Zylinder 12 untergebrachten Steuerteil 13 verbunden, das die Zuführung von Hilfadruckmittel zu einem Verstellkolben 14 regelt, der mit dem Hebelgestänge zu einer Polgeverstellung der hydrostatischen Pumpe zusammengefaßt ist. Diesem Verstellkolben 14 wird über eine Hilfsförderpumpe 15 Druckmittel zugeführt, wolche vorzugsweise elektrisch angetrieben wird und die ebenfalls über den Bremshebel 4 und eine der Kurvenscheiben 7 mittels eines Schalters 16 eingeschaltet wird.In order to obtain an automatic limitation of the braking power P, the is independent of the selected braking force FB and depends on the respective driving speed v acts, a further adjustment device is provided for the hydrostatic pump 1, controlled as a function of the flow rate V flowing in the pressure medium circuit will. For this purpose, a measuring orifice 8 is arranged behind the pressure relief valve 2, in front of and behind which lines 9 and 10 tap the pressure p and apply it to the end faces lead a piston 11, the in the lever linkage of the brake lever d and the Cam 7 actuated adjusting device 5 of the hydrostatic pump 1 is arranged is. This piston 11 has a control part accommodated in a cylinder 12 13 connected, the supply of auxiliary pressure medium to an adjusting piston 14 regulates, which with the lever linkage to a pole adjustment of the hydrostatic Pump is summarized. This adjusting piston 14 is via an auxiliary feed pump 15 pressure medium supplied, which is preferably electrically driven and the also via the brake lever 4 and one of the cams 7 by means of a switch 16 is switched on.

Diese Hilfsförderpumpe 15 dient außerdem noch dazu, dem Druckmittelkreislauf die Leckölmenge zuzuführen. Dies geschieht über ein in dem Druckbegrenzungsventil 2 angeordnetes Steuerventil, du Je nach dem eingestellten Druck p die Leckolmenge vor bzw.This auxiliary feed pump 15 also serves to control the pressure medium circuit to supply the amount of leakage oil. This is done via a in the pressure relief valve 2 arranged control valve, du Depending on the set pressure p, the amount of leakage before or

hinter dem Kühler 3 dem Druckmittelkreislauf zuführt. Um den Kühler vor zu hohem ruck zu schützen, ist außardem noch ein Umgehungsventil 18 vorgesehen.behind the cooler 3 supplies the pressure medium circuit. To the cooler To protect against excessive jolt, a bypass valve 18 is also provided.

Wie das Diagramm nach Fig. 3 zeigt, ist einerseits die Bremsleistung P begrenzt, wodurch dann zwangsläufig eine Begrenzung 19 der Bremskraft FB in ibhängtgkeu von der Fahrgeschwindigkeit v erfolgt. Diese Begrenzung wirkt jedoch erst bei höheren Fahrgeschwindigkeiten v und höheren Bremskräften FB.As the diagram according to FIG. 3 shows, on the one hand there is the braking power P limited, which then inevitably means a limitation 19 the braking force FB in ibhangsgkeu takes place from the driving speed v. This limitation works but only at higher driving speeds v and higher braking forces FB.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich daher sehr gut für Dauerbremsungen, bei denen im allgemeinen keine hohen Bremsleistungen verlangt werden.The configuration according to the invention is therefore very suitable for Continuous braking, in which generally no high braking performance is required.

Fig. 4 zeigt ebenfalls in einem Diagramm die von der Fahrgeschwindigkeit v abhängige Fördermenge 9 und deren Anteilsfaktoren bezüglich des Hubes x der hydrostatischen Pumpe 1 und des Druckes p des Druckbegrenzungsventils 2.Fig. 4 also shows in a diagram that of the driving speed v dependent delivery rate 9 and its proportional factors with regard to the stroke x of the hydrostatic Pump 1 and the pressure p of the pressure relief valve 2.

Claims

Patent and protection claims

Control device of a hydrostatic brake system of a vehicle, in particular a motor vehicle that has at least one with one or more Hydrostatic pump connected to wheels with variable stroke and a pressure medium circuit having an adjustable pressure relief valve and a cooler, thereby characterized that the stroke (x) of the pump (1) and the pressure relief valve (2) Can be adjusted simultaneously via a control member (6, 7) actuated by a brake lever (4) are and that a quantity measuring device (8) is provided in the circuit, which is connected to a Adjusting device of the hydrostatic pump (1) is connected.

2. Control device according to claim 1 ', characterized in that the quantity measuring device (8) is arranged behind the pressure relief valve (2).

3. Control device according to claim 1 or 2 ,,, characterized in that that a cam (6, 7) connected to the brake lever (4) as a control element is provided.

4. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that that the adjusting device (5) of the pump (1) and actuated by the brake lever (4) the V-generating device (11, 12, 13, 14) are combined to form a mechanical follow-up adjustment.

5. Control device according to claim 4, characterized in that the cam (7) or the like. Connected directly to the pump (1) via a lever system and a measuring diaphragm (8) is arranged in the pressure medium circuit, in front of and branch off behind the lines (9, 10) which lead to the surfaces of one in the lever system arranged piston (11), which the application of a to the pump (1) and controls the adjusting piston (14) connected to the lever system with auxiliary pressure medium.

6. Control device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that a preferably 'electrically driven auxiliary feed pump (15) is provided, which can be connected to the adjusting piston (14) and to the pressure medium circuit is connectable.

7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized characterized in that the pressure relief valve (2) has a control valve (17), that the auxiliary feed pump with the pressure medium circuit in front of or behind the cooler (3) connects.