DE2129627B2 - Hydraulikanlage, insbesondere fahrzeug-bremsanlage - Google Patents

Description

bildeten Bremskraftverstärkers,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3, wobei Abschnitte der Hydraulikanlage schematisch dargestellt sind,

Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht des in Fig. 2 in gestrichelten Linien eingeschlossenen Abschnitts des Bremskraftverstärkers.

Der in der Zeichnung dargestellte Kraftverstärker 10 weist ein Gehäuse 12 mit einer Einlaßöffnung 14, einer Auslaßöffnung 16 und einer Rückführöffnung 18 auf. Die Auslaßöffnung 16 steht mit dem Einlaß des Steuerventils 20 eines Servolenkgetriebes in Verbindung, wobei der Auslaß des Steuerventils 20 ebenso wie die Rückführöffnung 18 des Kraftverstärkers 10 mit dem Einlaß einer Servopumpe 22 verbunden ist. Die Pumpe 22 ist auf ihrer Ausla^seite mit der Einlaßöffnung 14 des Kraftverstärkers 10 verbunden. Die Ventileinrichtung des Kraftverstärkers besteht aus einem Ventilschieber 24, der verschiebbar in einer Bohrung 26 sitzt und die Strömungsmittelverbindung zwischen den öffnungen 14,16 und 18 sowie einer ebenfalls im Gehäuse 12 angeordneten Arbeitskammer 28 steuert. Weitere bauliche und betriebliche Einzelheiten der Ventileinrichtung werden weiter unten beschrieben.

Ein Servokolben 30 sitzt verschiebbar in einer Bohrung 32 des Gehäuses 12. Eine Schubstange 34 verbindet den Kolben 30 mit einem nicht gezeigten herkömmlichen Hauptbremszylinder, der an der linken Seite des Gehäuses 12 angeordnet ist. Bei einer Verschiebung des Servokolbens 30 im Sinne der Fig. 2 nach links, erfolgt im Hauptbremszylinder auf übliche Weise ein Druckaufbau, wodurch die Fahrzeugbremsen eingerückt werden. Eine Rückstellfeder 36 drückt den Servokolben 30 im Sinne der Fig. 2 nach rechts in die Bremslüftungslage.

Eine vom Kraftfahrzeugführer betätigte Steuerstange 38 sitzt verschiebbar in einer weiteren Bohrung 40 des Gehäuses 12. Die Steuerstange 38 ist an ihrem einen Ende mit einem nicht gezeigten herkömmlichen Bremspedal verbunden, das in der Fahrzeugkabine angeordnet ist. Die Steuerstange 38 sitzt mit ihrem anderen Ende verschiebbar in einem Sackloch 42 im Kolben 30. Die Steuerstange 38 verläuft durch ein Stanzteil 43. Das Stanzteil 43 ist über Zapfen 48 schwenkbar in Schlitzen 44 eines Hebelpaars 46 angeordnet. Das Hebelpaar 46 ist an seinem einen Ende über Zapfen 52 an einem am Servokolben 30 angebrachten Träger 50 angelenkt und an seinem anderen Ende bei 54 gelenkig mit dem Ventilschieber 24 verbunden. Eine Feder 56 drückt einen Anschlag 58 au der Steuerstange 38 in Anlage an das Stanzteil 43, so daß sich die Steuerstange 38 und das hülsenf örmige Stanzteil 43 während der normalen Betriebsweise des Servoverstärkers gemeinsam verstellen.

Fig. 2 zeigt den Kraftverstärker 10 in der Bremslüftungslage. In dieser Lage drückt eine Feder 60 einen Anschlag f& des Ventilschiebers 24 gegen eine Schulter 64 im Gehäuse 12. In dieser Lage des Ventilschiebers 24 ist die Kammer 28 über einen Längskanal 66 und Radialkanäle 68 im Ventilschieber 24, Nuten 70 und 72 im Ventilschieber bzw. im Gehäuse 12 und die Rückführöffnung 18 mit der Niederdruckseite der Pumpe 22 verbunden.

Das der Einlaßöffnung 14 zugeführte Strömungsmittel gelangt über eine Nut 74 im Gehäsue 12 und eine Nut 76 im Ventilschieber 24 zur Auslaßöffnung 16. In der Brems-Lüftungsstellung ist ein Strömungsmittelstrom von der Einlaßöffnung 14 unterbunden, da die Strömungsmittelverbindung zwischen der Nut 76 und der Nut 72 gesperrt ist.

Senkrecht zur Bohrung 26 ist eine zweite Bohrung 78 angeordnet, die an ihrem einen Ende mit der Nut

m 76 in Verbindung steht. Die Bohrung 78 liegt im wesentlichen in der gleichen Querebene wie die Einlaßöffnung 14, ist jedoch gegenüber dieser in Umfangsrichtung auf Abstand gehalten. Die Bohrung 78 ist an ihrem anderen Ende mit einem Druckspeicher 80 verbunden. Der Druckspeicher 80 kann von irgendbeliebiger, bekannter Bauweise sein. Die Hilfsventileinrichtung besteht aus einem als Speicher-Füllventil dienenden Rückschlagventil 82, das in der Bohrung 78 untergebracht ist und den Strömungsmittelfluß zwischen dem Speicher 80 und der Bohrung 26 steuert.

Das Rückschlagventil 82 enthält ein ringförmiges Ventilsitzglied 84, das einen Durchgangskanal 86 umschließt. Ein Ventilschließglied 88 ist durch eine Feder 90 in Anlage gegen den Ventilsitz 84 gedrückt und versperrt in der Schließlage den Kanal 86, wodurch ein Strömungsmittelstrom durch das Ventil 82 verhindert wird. Die Feder 90 drückt ferner ein Dosierglied 92 gegen einen rohrförmigen Sitzkörper 94, der die die Bohrung 78 mit dem Speicher 80 verbindende Leitung aufnimmt. Das Dosierglied 92 enthält mehrere radial verlaufende Kanäle 95 und eine Drosselöffnung 96, die die dem Speicher 80 zufließende Strömungsmittelmenge reguliert. Die Betätigungsvorrichtung besteht aus einem Stößel 98, der verschiebbar im unteren Abschnitt der Bohrung 78 angeordnet ist. Im Stößel 98 sind in Längsrichtung verlaufende Kanäle 100 ausgebildet, die einen Strömungsmittelstrom durch die Bohrung 78 gestatten. Ein Schaft 102 crstreckt sich von einem Ende des Stößels 98 durch den Kanal 86 und wirkt mit dem Schließglied 88 zusammen, wenn der Stößel 98 in der Bohrung 78 nach oben verschoben wird.

Das andere Ende des Stößels 98 liegt verschiebbar am Ventilschieber 24 an. Der Ventilschieber 24 enthält einen Abschnitt 104 mit einem im wesentlichen konstanten Durchmesser und einen geneigten Abschnitt 106 mit einem konstant zunehmenden Durchmesser, der eine kegelförmige Betätigungsfläche bildet.

Die oben beschriebene Hydraulikanlage arbeitet wie folgt:

In den Fig. 2, 4 und 5 ist der Ventilschieber 24 in seiner ersten Schaltlage gezeigt, in der die Fahrzeugbremsen gelüftet sind. Beim normalen Betrieb der Pumpe 22 strömt das Druckmittel zur Einlaßöffnung 14 und aus der Auslaßöffnung 16 zum Steuerventil 20 für das Servolenkgetriebe 20. Ein Teil des der Einlaßöffnung 14 zufließenden Strömungsmittels gelangt durch die Kanäle 100 des Stößels 98, und falls der Druck des Strömungsmittels an der Einlaßöffnung 14 den Strömungsmitteldruck im Druckspeicher 80 um den zur Überwindung der Kraft der Feder 90 erforderlichen Betrag übersteigt — drückt das Strömungsmittel in der Bohrung 78 das Ventilschließglied 88 vom Ventilsitz 84 fort. Das Strömungsmittel gelangt dann am Ventil 82 vorbei über die Kanäle 95 und die Drosselöffnune 96 zum Drucksoeicher 80. wo

es für eine nachfolgende Verwendung gespeichert wird, wie dies weiter unten beschrieben wird.

Wenn der Fahrzeugführer die Fahrzeugbremsen einrückt, wird die Steuerstange 38 im Sinne der Figuren nach links gedrückt. Da die Steuerstange 38 über das Stanzteil 43 mit den Hebeln 46 verbunden ist, werden die Hebel 46 bei einer Verschiebung der Steuerstange 38 um die Zapfen 52 geschwenkt, wodurch der Ventilschieber 24 im Sinne der Figuren nach links verstellt wird.

Wenn der Ventilschieber 24 in seine zweite Schaltlage verstellt wird, wird die Strömungsmittelverbindung zwischen den Nuten 70 und 72 unterbrochen, wodurch die Arbeitskammer 28 von der Rückführöffnung 18 getrennt wird. Gleichzeitig setzt ein Strömungsmittelstrom von der Nut 76 zur Nut 72 und über die Kanäle 68 und 66 zur Arbeitskammer 28 ein. Das auf diese Weise der Arbeitskammer 28 zugeführte Hochdruckmittel beaufschlagt die Stirnseite des Servokolbens 30 an und drückt diesen im Sinne der Figuren nach links in Richtung einer Bremsbetätigung. Wenn die Bedienungsperson das Bremspedal losläßt, stellen die Federn 36 und 60 den Servokolben 30 und den Ventilschieber 24 in die in den Figuren gezeigte Bremslüftungsstellung zurück.

Wenn der Ventilschieber 24 zu seiner zweiten Schaltlage verstellt wird, in der das Strömungsmittel von der Einlaßöffnung 14 zur Arbeitskammer 28 gelangt, bleibt der Stößel 98 in Anlage am Abschnitt 104 konstanten Durchmessers des Ventilschiebers 24 und verschiebt sich daher nicht in der Bohrung 78. Falls jedoch die Druckmittelversorgung der Einlaßöffnung 14 endet, beispielsweise weil der Kraftfahrzeugmotor zu arbeiten aufhört, verstellt sich der Ventilschieber 24 um einen geringen zusätzlichen Betrag, so daß der Abschnitt 106 des Ventilschiebers mit der Unterseite des Stößels 98 zusammenwirkt und diesen in der Bohrung 78 nach oben drückt. Wenn der Stößel 98 verschoben wird, trifft der Schaft 102 auf das Ventilschließglied 88 und hebt diesen vom Sitz 84 ab.

Der Strömungsmitteldruck im Speicher 80 drückt

dann das Dosierglied 92 vom Sitzkörper 94 fort, so daß das Strömungsmittel vom Speicher 80 zur Nut 76 und von dort über die Nuten 76 und die Kanäle

π 68 und 66 in die Arbeitskammer 28 gelangen kann und dadurch die Bremsen auf normale Weise eingerückt werden.

Wenn die Druckmittelversorgung vom Speicher erschöpft oder das Ventil 24 infolge einer Störung an einer Verschiebung gehindert ist, wird die Feder 56 zusammengedrückt, wenn der Fahrzeugführer das Bremspedal niederdrückt, so daß sich die Steuerstange 38 relativ zu den Hebeln 46 verschieben kann, wodurch sich der Anschlag 58 vom Stanzteil 43 entfernt. Das Ende der Steuerstange 38 trifft auf das Ende des Sacklochs 42 auf, so daß eine mechanische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Bremspedal hergestellt wird und die Bedienungsperson die Fahrzeugbremsen durch Muskelkraft

so einrücken kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulikanlage, insbesondere Fahrzeug-Biemsanlage, mit einem Kraftverstärker, der folgende Merkmale aufweist:

a) in eine Gehäusebohrung mündet eine mit einer Druckmittelpumpe verbundene Einlaßöffnung, eine mit einem Vorratsbehälter verbundene Rückführöffnung und ein mit einem Druckspeicher verbundener Anschluß, ferner ist mit der Gehäusebohrung eine Arbeitskammer verbunden,

b) in der Gehäusebohrung ist ein von einer Bedienungsperson betätigbarer, den Druckmittelstrom steuernder Ventilschieber angeordnet,

c) im Anschluß zum Druckspeicher ist ein vom Druck im Druckspeicher sowie von der Kraft einer Feder in Schließstellung gehaltenes Rückschlagventil angeordnet, das durch ein in die Bewegungsbahn des Ventilschiebers ragendes Betätigungselement in seine Offenstellung bewegbar ist,

d) bei einer Verschiebung des Ventilschiebers in eine erste Schaltstellung erfolgt eine Druckmittelzufuhr von der Einlaßöffnung zu der Arbeitskammer, bei einer Verschiebung über die erste Schaltstellung hinaus wird das Betätigungselement durch den Ventilschieber betätigt, wobei über das aufgestoßene Rückschlagventil der Druckspeicher mit der Arbeitskammer verbunden ist,

gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) eine in die Gehäusebohrung (26) mündende Auslaßöffnung (16) ist mit dem Einlaß eines Steuerventils (20) mit offener Mitte verbunden,

f) in der Ruhestellung des Ventilschiebers (24) ist die Arbeitskammer (28) von der Einlaßöffnung getrennt und mit der Rückführöffnung (18) verbunden, ferner ist die Einlaßöffnung (14) mit der Auslaßöffnung (16) sowie mit dem zum Druckspeicher (80) führenden Anschluß verbunden, wobei das Rückschlagventil (82) bei einer vorbestimmten Druckhöhe in der Einlaß- bzw. Auslaßöffnung (14 bzw. 16) entgegen der Kraft der Feder (90) in seine Offenstellung bewegt wird,

g) im Rückschlagventil (82) ist ein Dosierglied (92) mit einer Drosselstelle (96) angeordnet, durch die der Druckmittelzufluß zum Druckspeicher gedrosselt wird und die bei einem Druckmittelabfluß aus dem Druckspeicher umgehbar ist.

2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierglied (92) ein mit einer durchgehenden Drosselbohrung (96) versehener Ventilkörper ist, der gegen den Druck im Druckspeicher gegen einen Sitz (94) anlegbar ist, und daß dieser Ventilkörper sowie das Schließglied (88) des Rückschlagventils (82) koaxial und relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind, wobei die Feder (90) des Rückschlagventils zwischen beiden vorgesehen ist und sowohl das Schließglied (88) als auch das Dosierglied (92) auf ihre Sitze (84 bzw. 94) drückt.

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage, insbesondere eine Fahrzeug-Bremsanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Hydraulikanlage ist aus der französischen Patentschrift 1299283 bekannt. Diese bekannte Anlage weist einen Bremskraftverstärker mit folgendem Aufbau auf: In eine Bohrung des Gehäuses münden eine Einlaßöffnung, die mit einer Druckmittelpumpe verbunden ist, eine Rückführöffnung, die mit dem Vorratsbehälter kommuniziert, sowie ein Anschluß, der mit dem Druckspeicher verbunden ist. Die Gehäusebohrung ihrerseits steht mit einer Arbeitskammer in Verbindung und enthält einen Ventilschieber, der von der Bedienungsperson betätigbar ist und den Druckmittelstrom steuert. Im Anschluß zum Druckspeicher befindet sich ein Rückschlagventil, das vom Druck im Druckspeicher und durch Federkraft normalerweise verschlossen ist. Es kann von einem Betätigungselement, das in die Bewegungsbahn des Ventilschiebers ragt, geöffnet werden. In der ersten Schaltstellung des VentiJschiebers erfolgt eine Druckmittelzufuhr von der Einlaßöffnung zur Arbeitskammer. Wird der Ventilschieber über diese Stellung hinaus bewegt, so wird das Rückschlagventil vom Betätigungselement aufgestoßen, wodurch die Arbeitskammer nun mit dem Druckspeicher verbunden wird. Zur Füllung des Druckspeichers ist ein besonderes Füllventil erforderlich. Ein weiterer Verbraucher, beispielsweise ein Lenkhilfegetriebe, das nach dem Prinzip »offene Mitte« arbeitet, ist bei dieser bekannten Anlage nicht vorgesehen.

In der US-Patentschrift 3353451 ist ein Hydrauliksystem beschrieben, bei dem der Druckspeicher direkt aus der Druckkammer des Bremskraftverstärkers

J5 gespeist wird. Damit sind aber zwei Nachteile verbunden: zum einen wird die Ansprechzeit des Bremskraftverstärkers vergrößert, da die Füllung des Druckspeichers beim Bremsen erfolgt. Zum zweiten wird der Druckspeicher möglicherweise nur unzureichend gefüllt, da die Dauer von Bremsvorgängen, verglichen mit der Gesamtbetriebszeit des Fahrzeugs, recht kurz ist.

Auch die in der französischen Patentschrift 1436608 beschriebene Bremsanlage benötigt ein gesondertes Füllventil für den Druckspeicher.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Hydraulikanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein besonderes Füllventil für den Druckspeicher nicht erforderlich ist, und an die Anlage noch ein weiterer Verbraucher angeschlossen werden kann, bei dem die Druckerhöhung nach dem Prinzip »offene Mitte« erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung wird die Strömungsmitteldrosselung, die bei der Betätigung des Lenkhilfeventils erzeugt wird, ausgenutzt. Das Lenkhilfeventil wird beim normalen Fahrbetrieb sehr viel häufier betätigt, als gebremst wird. Daher wird der Druckspeicher häufig und vollständig gefüllt. Ein besonderes Füllventil ist nicht mehr erforderlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 die Aufsicht eines erfindungsgemäß ausge-