DE2143084A1

DE2143084A1 - Hydraulische Anlage fur Kraftfahr zeuge, insbesondere bei Verwendung von Bremsverstärker und Servolenkung

Info

Publication number: DE2143084A1
Application number: DE19712143084
Authority: DE
Inventors: Stanley Irving Mac Daytona Beach Fla Duff (V St A)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1970-08-31
Filing date: 1971-08-27
Publication date: 1972-03-09
Also published as: AU3284371A; CA929074A; GB1327987A; AU462369B2; JPS5429673B1; FR2106132A5; US3653209A

Description

Patentanwälte
Dr. Ing. H. Negendank

Dipl. Ing. H. Haudc Dipl. Phys. VV. Sdimifc

tHinchen 15, Mozorfstr.23 Tel. 538ΘΙM

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 26. August 1971

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-I727

Hydraulische Anlage für Kraftfahrzeuge, insbesondere bei Verwendung von Bremsverstärker und Servolenkung

Die Erfindung betrifft Hydraulikanlagen für Kraftfahrzeuge und insbesondere hydraulisch betriebene Anlagen für Kraftfahrzeuge, welche mit einem adaptiven Bremssystem und mit mittig offenen , hydraulischen Bremsanlagen ausgestattet sind. Fahrzeuge mit Anlagen der beschriebenen Art weisen gewöhnlich auch eine herkömmliche, mittig offene, hydraulisch betriebene Kraft- oder Servolenkung auf.

Bei mit hydraulischen Verstärkeranlagen versehenen Fahrzeugen bestehen Probleme, wenn die Zufuhr des Arbeits- oder Druckmittels aussetzt und wenn die Systeme oder Anlagen manuell zu betätigen sind; in diesem Fall ist eine beträchtliche Zunahme in den erforderlichen Arbeitskräften festzustellen. Das genannte Problem wird umso gravierender, wenn eine vollständig automatisch arbeitende

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Anlage, so das oben genannte adaptive Bremssystem im Fahrzeug verwendet wird. Ein einfaches Versagen, so durch das Stehenbleiben des tlotors verursacht, führt zum vollständigen Aussetzen des adaptiven Bremssystems. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, das Arbeitsmittel unter Druck in einem Speicher zu halten. Es gilt als bekannt, daß Druckspeicher sehr teuer sind; zudem müssen sie periodisch gewartet und übertvacht werden, da bei einem Versäumnis dieser Arbeiten Probleme in der Verlässlichkeit der Anlage zu Tage treten.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anlage ohne Speicherung von Druckmittel zu schaffen, in anderen Worten, eine Anlage, welche ohne periodische Wartung und Inspektion und ohne Beigabe von Gasen zur Beibehaltung des Druckes im Speicher betrieben werden kann. Die Anlage soll insbesondere gegenüber einem Versagen infolge von Ilotoren5tillstand abgesichert sein.

Die Erfindung wurde verwirklicht an einer Anlage mit zwei Pumpen, von welcher eine die herkömmliche, motorisch betriebene Pumpe darstellt, während die andere im Getriebe des Fahrzeuges eingebaut oder am Getriebe angeschlossen werden kann und somit immer bei sich bewegendem Fahrzeug betrieben wird. Wahlweise kann die zweite Pumpe elektrisch angetrieben werden. In der Anlage ist ein Steuerungsventil zugeordnet, welches die Strömung beider Pumpen kombiniert. Das Steuerungsventil ist mit Sperr- bzw. Rückschlagventilen ausgestattet, um einen Rückfluß in eine aussetzende Pumpe zu unterbinden. Das Steuerungsventil teilt den Pumpenausfluß in einen gesteuerten Strom und in einen ungesteuerten Strom auf j

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der gesteuerte Strom bei einer Menge von 6 bis 8 1 pro Minute wird dem Bremsverstärker und der Kraft- oder Servosteuerung zu ihrer normalen Betätigung zugeleitet. Der die Strömung steuernde Teil des Steuerungsventiles ist außerdem mit einem Druckentlastungsmittel versehen, welches den an den Verstärkersystemen zur Verfügung stehenden Maximaldruck begrenzt. Der unkontrollierte Strom wird normalerweise in den Behälter oder Speicher des Systems zurückgeleitet; bei angelegten Bremsen wird jedoch ein Drucksignal vom Bremsverstärker dem Steuerungsventil des Systems eingegeben. Dieses Signal bewirkt, daß eine Drucksteuerung die Strömung des

umgesteuerten bzw. unkontrollierten Arbeitsmittelstromes zum Speicher einschnürt, wodurch der Druck des Arbeitsmittelstromes ansteigt. Dieser ist an den Druckwandlern des adaptiven Bremssystenes zur Verfügung, falls das Anlegen der Bremsen bzw. die Ii ig en schaft en der Straße es erfordern, mit dem adaptiven Bremssystem zu arbeiten.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnäme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Diese stellt in schematischer Form die hydraulische Anlage gemäß der Erfindung dar. Das Steuerungsventil ist in vergrößerter Schnittansicht dargestellt.

Gemäß beigefügter Zeichnung wird die Anlage durch ein Ströinungs- bzw. Druckmittel betätigt, welches von einer Pumpe 10 und einer Pumpe12 gefördert wird. Die Pumpe 10 wird vom nicht dargestellten Motor des Fahrzeuges mit Hilfe eines Riemens angetrieben, während die Pumpe 12 durch Verbindung mit der Antriebswelle (nicht dargestellt) des Fahrzeuges oder auf elektrischem VYege angetrieben ist.

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Das Druckmittel wird von einem Speicher 14 abgezogen, welcher einen Bestandteil der motorisch getriebenen Pumpenanlage darstellen kann. Der Behälter bzw. Speicher speist über eine Leitung 16 das Arbeits- bzw. Druckmittel einem Paar von Einlaßrückschlagventilen 18a und 18b ein. Von dort gelangt das Druckmittel über Leitungen 20a und 20b in die öffnungen der reversiblen, durch die Antriebswelle angetriebenen Pumpe 12. Die Leitungen 20a und 20b sind auch an die Auslaßrückschlagventile 22a und 22b angeschlossen, welche zur Leitung 24 führen. Mit Hilfe dieser Leitung wird das Arbeits- oder Druckmittel von der durch die Antriebswelle angetriebenen Pumpe 12 in eine öffnung 26 eines zur Steuerung der Anlage dienenden Ventils 28 eingeleitet. Das von der motorisch getriebenen Pumpe 10 gepumpte Arbeitsmittel wird über eine weitere, zu einer öffnung 32 führenden Leitung 30 in das Ventil 28 eingeleitet. Die öffnungen 26 und 32 führen beide in einen inneren Kanal 34 des Ventils 28 zur Steuerung der Anlage. Ein Ventilkörper 36 zwischen den beiden öffnungen verhindert, daß Arbeitsmittel von ^ der öffnung 32 in die öffnung 26 strömt, in anderen Worten, von der von der Antriebswelle angetriebenen Pumpe 12 zur motorisch angetriebenen Pumpe 10. Es sollte erwähnt werden, daß das Paar der Rückschlagventile 22a und 22b in gleicher Weise einen Rückstrom von der motorisch getriebenen Pumpe 10 in die durch die Antriebswelle getriebene Pumpe 12 verhindern. Gleichfalls ist zu erwähnen, daß die beiden Paare der Sperr- oder Rückschlagven- , tile 18a, t8b und 22a, 22b ermöglichen, die Pumpe 12 in beiden Richtungen, d.h. je nach Bewegungsrichtung des Fahrzeuges laufen zu lassen, ohne daß eine entsprechende Veränderung in der Strö-' ' -S-

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mungsrichtung in den Leitungen 16 und 24 erforderlich wäre.

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Das dem Ventil 28 zur Steuerung der Anlage von den Pumpen 10 und
12 eingeführte Druckmittel wird in einen gesteuerten Strom und in einen ungesteuerten Strom aufgeteilt, wie nachfolgend erläutert
ist. Der gesteuerte Strom verläßt das Ventil 28 durch eine öffnung* 38 und wird mit Hilfe einer Leitung 42 einem hydraulischen Bremsverstärker 40 eingeführt. Nach Passieren des mittig offenen Ven- " tilorgans des BremsVerstärkers 40 wird der gesteuerte Strom von

i Arbeitsmittel über eine Leitung 44 einer herkömmlichen Kraft- :

oder Servolenkung 46 zugeführt. Nach Passieren des in der Mitte ; offenen Ventilorganes der Servolenkung 46 wird der gesteuerte
Strom mit Hilfe der Rückführungsleitung 48 in den Speicher 14 ^! zurückgeleitet. Der Bremsverstärker 40 ist mit einer Rückführungsl· Öffnung ausgestattet, welche, an die Rückführungsleitung 48 ange-< schlossen ist; gleichzeitig weist er eine sogenannte Signal- oder Anzeigeöffnung 50 auf, welche über eine Leitung 54 an eine Öffnung 52 des zur Steuerung dienenden Ventiles 28 angeschlossen ist. Die Anzeigeöffnung 50 steht mit dem Arbeitszylinder des Bremsverstärkers in Verbindung und überträgt den Druck innerhalb des Ar- ι beitszylinders auf das Ventil 28.

Der unkontrollierte bzw. ungesteuerte Strom von Arbeitsmittel
wird normalerweise in die Rückführungsleitung 48 abgegeben; unter: gewissen, nachfolgend erläuterten Fällen kann der Strom jedoch ; unter Druck durch eine Öffnung 56 und über eine Leitung 58 in
ofen Bremsdruckregler 60 eingegeben werden. Innerhalb des Brems- ! druckreglers 60 verwendetes. Arbeitsmittel wird über die Rück-

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führungsleitung 48 gleichfalls in den Speicher 14 eingeleitet. Der Bremsdruckregler 60 dargestellter Form besteht aus drei einander gleichen Elementen 62, 64 und 66 bekannter, Fachleuten geläufiger Ausführungsform.

Der Bremsverstärker arbeitet als herkömmlicher, geteilter Hauptbremszylinder 68, welcher das Bremsmittel der Bremsleitung 70 für die Vorderräder und der Bremsleitung 72 für die Hinterräder einspeist. Die beiden Bremsleitung^ 70 und 72 verlaufen durch einen herkömmlichen, geteilten Ausfall-Warnschalter 74. Falls die Vorder· bremsen des Fahrzeuges aus Scheibenbremsen bestehen dann verläuft auch die Bremsleitung 70 durch ein herkömmliches, zur Bemessung des Arbeitsmittels dienendes Ventil 76. Eine Leitung 78 führt vom Element 62 des Druckreglers zum Radzylinder 80 der rechten Vorderradscheibenbremse 82, während eine Leitung 84 vom Element 64 des Druckreglers zum Radzylinder 86 der linken Vorderradscheibenbrense

Die
88 führt./Bremsleitung 72 für die hinteren Bremsen wird in das Element 66 des Druckreglers eingeführt; eine Leitung 90 führt vom Element 66 des Druckreglers in die Radzylinder 92 der beiden Hinterradbremsen 94. ;

Jedes der Räder des Fahrzeuges ist mit einem Geschvindigkeitsfühler 96 ausgestattet. Dieser dient dazu, ein elektrisches Signa} über elektrische Leitungen 98 einer Verstärker-Rechnereinheit 100 einzugeben. Der Verstärker 100 bezieht seine elektrische Energie · von einer herkömmlichen Fahrzeugbatterie 102 und ist gewöhnlich mit einem Schalter 104 ausgestattet. Der Schalter 104 wird durch ein herkömmliches Bremspedal 106 betätigt, welches gleichfalls

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verwendet wird, urn den Bremsverstärker 40 auszulösen. Der Verstärker 100 stellt über einen Bündelleiter 108 mit den drei Einlaß-Solenoidventilen 110, 112 und 114 und mit drei Auslaß-Solenoid· ventilen 116, 118 und 120 in Verbindung. Diese bilden Bestandteile der Elemente 62, 64 und 66 des Bremsdruckregler.

Die Kraft- oder Servosteuerung 46 ist mit einer an ein herkömmliches Lenkrad (nicht dargestellt) angeschlossenen Welle 122 be- ; stückt. Die Kraftlenkung 46 weist fernerhin eine Ausgangswell·*^ i 124 auf, an welcher ein sogenannter Lenkhebel 126 angebracht ist. i Der Lenkhebel 126 steht mit einem herkömmlichen (nicht dargestellten) Lenkgestänge in Verbindung.

Unter Bezugnahme auf das zur Steuerung der Anlage dienende Ventil 28 ist zu ersehen, daß dieses ein Gußgehäuse 128 aus Eisen oder
aus einem anderen, geeigneten Material aufweist. Zusätzlich zum
bereits beschriebenen Sperr- oder Rückschlagventil 36 weist das
zur Steuerung der Anlage dienende Ventil 28 folgende Bauteile auf: Einen zur Steuerung der Strömung dienenden Ventilplunger 130, welcher in einer Bohrung 132 des Gehäuses 128 verschiebbar ist; einen zur Steuerung des Druckes dienenden Ventilplunger 134, welcher in einer Bohrung 136 des Gehäuses 128 verschiebbar ist und ein
Steuerventilelement 138, welches in einer Bohrung 140 im Gehäuse
128 bewegbar ist. Im weiteren Verlauf der Beschreibung des Ven- j

tiles 28 werden die Ausdrücke "links¹¹ und "rechts" unter Bezug- ί

I nähme auf die Teile gemäß beigefügter Zeichnung verwendet. ;

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Die BQhrung 132 des Ventilplungers 130 ist am rechten Ende durch · einen Stopfen 142 und am linken Ende durch das Gehäuse 128 geschlossen, so daß Kammern 144 und 146 am zugehörigen Ende des Ventilplungers 130 bestehen. Die Kammer 144 an der rechten Seite steht mit dem Kanal 34 in Verbindung, während in der an der linken Seite befindlichen Kammer 146 eine Feder 148 abordnet ist. Diese drückt den Ventilplunger nach rechts an einen Anschlag, welcher durch einen Vorsprung 150 des Stopfens 142 gebildet ist. Der Ventilplunger 130 ist mit zwei Ringnuten 152 und 154 versehen; ein Kanal 156, welcher an eine mit der Rückführungsleitung 48 verbundene öffnung 158 angeschlossen ist schneidet die Bohrung 132 im Bereich der links befindlichen Ringnut 152. Die Bohrung 132 ist ferner mit einer Ringnut 160 versehen, welche das rechte Ende der rechts befindlichen Ringnut 154 des Ventilplungers 130 um den Betrag "x" gemäß beigefügter Zeichnung überlappt. Die Ringnut 160 steht mit der Öffnung 38 in Verbindung. An der Bohrung 132 befindet sich ferner eine weitere Ringnut 162 an der rechten Seite der Ringnut 160. Die Ringnut 162 endet kurz vor dem rechten Ende des Ventilplungers 130, und zwar um ein Maß "y", welches um einen vorbestimmten Betrag kleiner ist "x". Die Ringnut 162 ist über einen im Gehäuse 128 befindlichen Kanal 164 an die Öffnung 56 angeschlossen. Die Kammer 146 steht über einen im Gehäuse 128 befindlichen Kanal 166 mit der Ringnut 154 im Plunger 130 in Verbindung. Der Kanal 166 ist mit einer einschnürenden öffnung 168 ausgestattet. Ein Kanal 170 im Ventilplunger 130 führt von der Kammer 144 in die Ringnut 154. Eine Büchse 172 mit einer zur Bemessung der Strömung dienenden öffnung 144 ist

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in den erweiterten Teil des Kanals 170 eingepreßt. Ein gleichfalls im Ventilplunger 130 befindlicher Kanal 176 führt von der Kammer -146 in die Ringnut 152. Der Kanal 176 weist einen Ventilsitz auf, auf welchem sich eine Entlastungs-Ventilkugel 180 abstützt. Eine Feder 182 hält die Ventilkugel 180 unter vorbestimmter Spannung auf dem Ventilsitz 178.

Die Bohrung 136 des zur Drucksteuerung dienenden Ventilplungers ist am rechten Ende durch einen Stopfen 184 und ara linken Ende durch das Gehäuse abgeschlossen, wodurch Kammern 186 und 188 am zugehörigen Ende des Ventilplungers 134 gebildet sind. Die Kammer 188 am linken Ende enthält eine Feder 190, welche den Plunger nach recats an einen durch einen Vorsprung 192 des Stopfens gebildeten \nschlag andrückt. Die Kammer 186 ist über einen Zweigkanal 194 direkt mit dem Kanal 164 verbunden, während die Kammer 188 über einen, eine einschnürende Öffnung 198 aufweisenden Zweigkanal 196 an den Kanal 164 angeschlossen ist. Die Bohrung 136 ist zwischen den Enden des Yentilplungers 134 mit einer Ringnut 200 ausgestattet, welche durch den Kanal 156 geschnitten wird. Die rechte Kante der Ringnut 200 befindet sich nahe am rechten Lnde des Plungers 134, so daß die Kante der Ringnut 200 und das Ende des Ventilplungers miteinander in Wirkverbindung stehende, fixierte und bewegbare Ventilelemente bilden. Ein Kanal 202 im Ventilplunger 134 führt von der Kammer 188 in die Ringnut 200; der Kanal 202 weist einen Ventilsitz 204 auf, auf welchem sich eine Lntlastungs-Ventilkugel 206 abstützt. Eine Feder 208 hält die Ventilkugel 206 unter vorbestimmter Spannung auf dem Ventilsitz 204.

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Die Bohrung 140 des Steuerungsventiles ist am recaten Ende durch einen Stopfen 210 und am linken Ende durch das Gehäuse 128 abgeschlossen, wodurch Kammern 212 und 214 am zugehörigen Ende des Plungers 138 gebildet sind. Der Stopfen 210 ist mit der öffnung 52 versehen, welche die Leitung 54 aufnimmt. Der Hruck von der Öffnung 50 des Bremsverstärkers steht also mit der Kammer 212 in Verbindung. Die Kammer 214 am linken Ende des Plungers 138 wird durch den Kanal 156 geschnitten, welcher zur öffnung 158 und von dort zur Rückführungsleitung 48 führt. Ein weiterer Kanal 216 vom der Kammer 188 des Drucksteuerungsventiles tritt konzentrisch

zum. Ventilplunger 138 in die Kammer 214 ein und bildet einen Ventilsitz 218 an der Endwandung der Kammer 214. Der Plunger 138 trägt einen Vorsprung bzw. Fortsatz mit einem konischen Ende, welches ein Kegelventil 220 bildet. Dieses Kegelventil wirkt mit dem Ventilsitz 218 zusammen und kann den Kanal 216 verschließen. Eine Feder 222 mit vorbestimmter Spannung drückt den Plunger 138 nach rechts an den Stopfen 210 an. Der Plunger 138 ist ferner mit einem "O"-Dichtungsring 124 versehen, um eine Leckage aus der Kammer 212 in die Kammer 214 zu unterbinden. Es sollte erwähnt werden, daß die Fläche des Plungers 138 einige mal so groß ist wie die Fläche des Ventilsitzes 218. Somit reicht ein verhältnismäßig kleiner Druck in der Kammer 212 bereits aus, das Kegelventil 220 am Ventilsitz 218 gegen einen wesentlich größeren Druck im Kanal 216 zu halten.

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Das hydraulische System vorangehend beschriebener Bauform arbeitet wie folgt:

Wenn, der Motor des Fahrzeuges angelassen ist fördert die Pumpe Arbeits- oder Druckmittel über Leitung 30 und über die Öffnung in das zur Steuerung der Anlage dienende Ventil 28. Das Arbeitsmittel strömt durch das Rückschlagventil 36, durch den Kanal 34, in die Kammer 144, durch die zur Bemessung der Strömung dienende "ffnung 174, durch den Kanal 170, durch die einander überlappenden Ringnuten 154 und 160 und in die öffnung 38. Wenn das Fahrzeug in Gang gesetzt ist fördert die Pumpe 12 das Arbeitsmittel über das Auslaß-Rückschlagventil 22a oder 22b, die Leitung 24 und die öffnung 26 in das Ventil 28. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit in der zur Bemessung der Strömung dienenden ^Mffnung 174 einen Wert übersteigt, ν,-elcher einen als gesteuerten Strom bezeichneten (lesamtstrom von beispielsweise 6 bis 9 1 pro .'linute verursacht, dann ist das Druckgefälle an der öffnung groß genug, daß die durch das Druckmittel in der Kammer 144 strömungsaufwärts der öffnung am Kolben 130 angelegte Kraft die vom Druckmittel strüiiiun£sabvUrts der öffnung in der Karmer 146 am Plunger 130 ausgeübte Kraft um einen Betrag übersteigt, welcher der Vorspannung der Feder 148 entspricht. Der Plunger 130 wird infolgedessen nach links bewegt. Wenn sichüer Plunger um einen Abstand bewegt hat, welcher dem Betrag "y^!! entspricht, dann legt das rechte i-nde des als bewegbares Ventilelement wirkenden Plungers die rechte Kante der Ringnut 162 frei, wobei diese als fixiertes

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Ventilelement i</irkt. Das Arbeitsmittel kann infolgedessen in die Ringnut 162 entweichen. Dieser Strom des Arbeitsmittels stellt den vorangehend erwähnten unkontrollierten oder ungesteuerten Strom dar. Es ist ersichtlich, daß der Plunger 130 und die Ringnut 162 strömungsaufwärts der die Strömung regulierenden öffnung 174 als ein erster Satz miteinander wirkender Ventilelemente ar-

- als
beiten. Da "x" größer ist/"y"* kann der gesteuerte Strom nach wie vor ohne Einschnürung an der Ringnut 154 in die Ringnut 160 gelangen.

Das in die Ringnut 162 entweichende !ledium bzw. Arbeitsmittel gelangt zunächst in den Kanal 164, dann durch die Cffnung; 198, über den Zweiglcanal 196 in die Kammer 188, durch den Kanal 216

vorbei am offenen Kegelventil 120 in die Kammer 214 und schließin

lieh über den Kanal 156 in die Öffnung 158 und/die Rückführungsleitung 48. Sobald die Strömungsgeschwindigkeit durch die öffnung 198 ausreicht, um ein Druckgefälle zu erzielen, welches bei Wirkung auf den zur Drucksteuerung dienenden ^lunger 134 eine der Kraft der Feder 190 entsprechende Kraft auslöst bewegt sich der Plunger 134 nach links. Die nach links gerichtete Bewegung des Plungers 134 legt die rechte Kante der Ringnut 200 frei. Die Kante der Ringnut 200 kann als erstes Ventilelement zur Drucksteuerung bezeichnet werden, welches mit dem Ende des Plungers 134 zusammenwirkt. Dieses Ende kann als zweites Ventilelement zur Drucksteuerung benannt werden. Die Relativbewegung der beiden Ventilelemente ermöglicht, daß der größere Anteil des un-

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kontrollierten Stromes direkt in die Ringnut 200 entweicht und von dort über den Kanal 156, die öffnung 158 und die Rückführungs- * leitung 48 in den Behälter oder Speicher 14 gelangt.

Die normale Arbeitsbedingung bei laufender Maschine und bei stehendem oder sich bewegendem Fahrzeug wurde nunmehr beschrieben. Es sollte erwähnt werden, daß die Druckgefälle in den Öffnungen

2 174 und 198 im Bereich von 1,5-2 kp/cm liegen und infolgedessen weder eine schwere Belastung der Pumpen darstellen noch, das öl zu stark erwärmen. Das Druckgefälle des kontrollierten Stromes bei Durchlauf der öffnungen 42, 44 und 48 und bei Durchlauf des mittig offenen Ventilorganes des Bremsverstärkers 40 und der Servosteuerung 46 entspricht der Summe der Druckgefälle in diesen öffnungen oder übersteigt deren Druckgefälle.

Falls die Kraft- oder Servosteuerung 46 betätigt wird führt dies zu einer Zunahme des Druckes in der Leitung 44. Diese Druckzunahme wird zurück in Richtung der Pumpen 10 und 12 reflektiert. Die Zunahme des Druckes in der Kammer 144 führt unmittelbar zu einer Zunahme des Stromes durch den ersten Satz zusammenwirkender Ventilelemente, welche durch das Ende des Plungers 130 und durch die Kante der Ringnut 162 gebildet sind. Gleichzeitig wird der Strom des Arbeitsmittels durch die öffnung 174 verringert. Die Abnahme der Strömung durch die öffnung 144 führt zu einer Reduzierung des Druckgefälles und folglich zu einem geringeren Druckunterschied zwischen den Kammern 144 und 146. Der Plunger 130 bewegt sich infolgedessen nach rechts und schnürt das entweichende Medium

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in der Ringnut 162 stärker ein. Auf diese Weise wird die Strömung durch die öffnung 174 wieder hergestellt, während gleichzeitig das neue Druckniveau nach Maßgabe der Bedürfnisse der Servosteuerung 46 wieder besteht.

Falls die Bremsen durch Betätigung des Bremspedals 106 angelegt werden treten folgende Abläufe mehr oder weniger gleichzeitig auf: Der Brems schalter 104 X'.'ird geschlossen und lert Strom am ™ Verstärker 100 des adaptiven T.reiassystemes an. Der Verstärker spricht infolgedessen an, falls es die Bremsbedingungen erforderlich machen. Der Druck in der Leitung 42 steigt um den für den Bremsverstärker erforderten Druck an; als Folge davon sprechen die die Strömung steuernden Elemente 130 und 162 des Ventiles 2ο sofort in gleicher !','eise an, als wenn die Servosteuerung 46 betätigt würde. Der Druck innerhalb des Verstärkerzylinders wird von der öffnung 50, über die Leitung 54 in die öffnung 52 des Ventiles 23 und von dort in die Kammer 212 eingeleitet. Falls

|| der Druck des Bremsverstärkers einen vorbestimmten Viert über-

2
steigt, so beispielsweise 3,5 kp/cm bewegt sich der Plunger nach links gegen die Kraft der Feder 222. Dabei setzt sich das Kegelventil 220 auf seinen Ventilsitz 218 und unterbricht zeitlich begrenzt den Fluß eines Teils der ungesteuerten Strömung durch die öffnung 198. Die Unterbrechung der Strömung durchliie Cffnung 198 führt dazu, daßsich die an den Enden des Plungers 34 wirkenden Drücke in den Kammern 186 und 188 angleichen. Die Feder 190 bewegt daraufhin den Plunger 134 nach rechts und schnürt die entlang des Plungerendes in die Ringnut 200 ent-

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weichende Strömung des Mediums ein. Der Druck des ungesteuerten bzw. unkontrollierten Stromes steigt dabei an. Wenn der Druck den Wert erreicht hat, bei welchem der Bremsdruckregler 60 arbeitet,

2 so beispielsweise bei einem Druck von 30 kp/cm , dann ivird die Entlastungs-Ventilkugel 206 gegen die Kraft der Feder 208 von ihrem Ventilsitz abgehoben. Somit kann Arbeitsmittel aus der Kammer 188 entweichen und gelangt durch den Kanal 202 in die Ringnut 200 und von dort in den Behälter bzw. Speicher. Die Strömung durch die öffnung 138 wird dabei wieder hergestellt. Die durch die öffnung 198 bestehende, wieder hergestellte Strömung erzeugt erneut einen Hruckunterschied bzw. ein Druckgefälle zwischen den Kammern 186 und 188. Dieser Druckunterschied hat zur Folge, daß sich der Plunger 134 bewegt, so daß die miteinander wirkenden Ventilelemente, gebildet durch Plunger 134 und Ringnut 200, ihre Relativpositbnen neu einstellen, um den entweichenden Strom ungesteuerten Arbeitsmittels einzuschnüren bzw. zu begrenzen. In der Kammer 186 wird infolgedessen der gleiche Druck aufrechterhalten, welcher durch die Entlastungs-Ventilkugel 206 bestimmt war. Da die Kammer 186 mit dem Kanal 164 in Verbindung steht und dieser Kanal seinerseits zur öffnung 56 führt, während die Leitung 58 zum Bremsdruckregler 60 führt, ist erkennbar, daß der Bremsdruckregler nunmehr mit Druckmittel beschickt ist und auf Signale anspricht, welche vom Verstärker 100 des adaptiven Bremssys lanes eingespeist werden. Falls unmittelbar keine Strömung des Arbeitsmittels erforderlich ist kann der unkontrollierte Strom fortwährend durch die Drucksteuerungselemente des Ventils 28 in den Speicher entveichen.

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Falls der in der Leitung 42 durch den Bremsverstärker 40 ausgeübte Bremsdruck größer ist als der durch die Drucksteuerungselemente hervorgerufene Druck, dann arbeitet das zur Strömungssteuerung dienende Element in gleicher Weise, wie im Zusammenhang mit der Arbeitsweise der Servolenkung 46 erläutert wurde. Falls je-. doch der in der Leitung 42 erzeugte Bremsdruck kleiner ist als der durch die Drucksteuerungselemente erzeugte Druck dann führt ■ die Druckzunahme in der Kammer 144 zu einer Strömungszunähme

durch die öffnung 144, weshalb das Strömungsvolumen des gesteuerten Stromes ansteigt. Die verstärkte Strömung verursacht jedoch ein verstärktes Druckgefälle in bzw. an der öffnung 174, so daß das Druckgleichgewicht zwischen den Farmern 144 und 146 aufgehoben ist. Der Plunger 130 bewegt sich infolgedessen nach links, bis die rechte Kante der Ringnut 154 sich der linken Kante der Ringnut 160 nähert. Die beiden Kanten bilden einen zweiten Satz zusammenwirkender Ventilelemente, welche nun mehr dahingehend wirksam sind, daß sie die Strömung des gesteuerten Stromes strö-

*' mungsabwärts der die Strömung bemessenden ("ffnung 174 einschnüren bzw. begrenzen. Ein neuer Zustand des Druckgleichgewichtes wird mit diesem zweiten Satz von Ventileleiaenten erzeugt, wenn diese eine Strömungsbegrenzung bzw. Einschnürung hervorrufen, welche den iJruckunt er schied zwischen dem unkontrollierten Strom und dem kontrollierten Strom entspricht. Falls der Bremsdruck ansteigt, bis er den Druck übersteigt, tvelcher durch die Drucksteuerungselemente 134 und 136 im unkontrollierten Strom hervorgerufen wird, kehren die die Strömung steuernden Elemente 130 und 132

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in die zuerst beschriebene Arbeitsweise zurück, wobei der erste Satz von Ventilelementen die erforderliche Einschnürung oder Begrenzung herbeiführen.

Falls die Bremsbedingungen so sind, daß sich die Räder des Fahrzeuges einer blockierten Lage nähern,dann nimmt der Verstärker 100 die Geschwindigkeitssignale auf, \ielche von den Sensoren 96 für die Radgeschwindigkeit abgefühlt werden und überträgt elektrische Signale durch den Bündelleiter 108 den geeigneten Einlaß- und Auslaßsolenoidventilen 110 bis 120. Die Signale haben zur Folge, daß das hydraulische Arbeitsmittel an den Arbeitszylindern der Bremsdruckregler eingelassen oder von diesen abgelassen wird. Auf diese Weise werden die Drücke in den Radbrems zylindern unabhängig von den übermittelten Drücken in den Leitungen 70 und 72 gesteuert, wie es in den oben erwähnten Patentschriften und Patentanmeldungen erläutert ist.

Wenn die Bremsen entlastet sind dann ist der Druck an der öffnung 50 des Bremsverstärkers 40, in der Leitung 54 und in der Kammer 212 des Ventiles 28 auf den Druck des Speichers reduziert. Die Feder 22 wird durch den Druck im Kanal 216 unterstützt, welcher am Ende des Kegelventils 220 wirksam ist, und bewegt den Plunger 138 in seine Normallage nach rechts, wobei die Strömung über den Kanal 216 in die Kammer 214 und von dort in den Behälter wieder hergestellt wird. Dies führt zu einem Druckabfall in der Kammer 188 und hat zur Folge, daß sich der Plunger 134 nach links bewegt,

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wobei er den unkontrollierten Strom frei in den Speicher abgibt, wie bereits beschrieben wurde. Die Steuerventileierente 134 und 136 sind also wirksam, um die Drucksteuerungselemente 130 und in Wirkstellung oder Ruhestellung zu\yersetzen; dies geschieht nach Maßgabe der Drucksignale, welche von einer Außenquelle empfangen werden, so beispielsweise vom Bremsverstärker 40.

Falls der Bremsverstärker 40 oder die Servosteuerung 46 beaufschlagt wird, um den Fluß der kontrollierten Strömung in den Leitungen 42 und 44 zu blockieren, xirenn der Druck auf ein maximales

7 Sicherheitsniveau ansteigt, so beispielsweise auf 80 kp/cra , dann hebt sich die Entlastungs-Ventilkugel 180 von ihrem Sitz ab und ermöglicht, daß das Arbeitsmittel durch den Kanal 176 mit Hilfe der Ringnut 152, des Kanals 156, der Öffnung 158 und der Rückführungsleitung 48 in den Speicher oder Behälter fließt. Dieser Fluß des Arbeitsmittels verursacht ein Druckgefälle in'der im Kanal 166 befindlichen Öffnung 168, was zu einem Differenzdruck zwischen den Kammern 144 und 146 auf den gegenüberliegenden Seiten des Plungers 130 führt. Dieser Druckunterschied hat zur Folge, daß sich der Plunger 130 nach links bewegt, um eine größere !!enge von Arbeitsmittel in die Ringnut 162 und von dort in den Speicher entweichen zu lassen. Falls die Leitungen 42 und 44 blockiert verbleiben wird die gesamte !!enge des durch die ^urapen gelieferten Arbeitsmittels direkt in den unkontrollierten Stror»· eingeleitet. Das Steuerungssystem nach der vorliegenden Erfindung gewährleistet also auch einen Schutz gegen zu hohe Drücke.

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.lie Punpen sind so heiaessen, daß bei Arbeit einer Pumpe die Mindesterfordernisse aller Systeme gewährleistet sind. Der Fahrer des Fahrzeuges ist also geschützt gegenüber Auswirkungen bei Stehenbleiben des "'otors, bei r.iei eitbruch oder bei innerem Versagen einer Pumpe, falls nicht zvei Störungen dieser Art gleichzeitig auftreten.

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Claims

Patetwlte Dr. hg. H. Negencfenk Dipl. Ing. H. Haudc Dipl. Phys. W. Sd,mHz ,Mozartsfr.23 The Bendix Corporation ΤΛ 5*058* Executive Offices Bendix Center 26. August 1971 Southfield.IIich.48075,USA Anwaltskate M-1727 Pat ent ansprü ehe

1. !Hydraulische Anlage für Kraftfahrzeuge mit einem Speicher für

^ ' hydraulisches Medium und mit einer Pumpenvorrichtung, welche

das hydraulische Iledium vom Speicher aufnimmt und unter einem Druck abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulischen Anlage eine Ventilvorrichtung (28) zugeordnet ist, welche das hydraulische Medium von der Pumpenvorriclituii- (10,12) aufnimmt und welche mit einer Einrichtung (130) zur Strömungssteuerung versehen ist, um den abgegebenen Strom des /Mediums in einen gesteuerten Strom und in einen ungesteuerten Strom aufzuteilen, daß eine durch Steuertingsmittel.i(:138) betätigbare Einrichtung (134) zur Drucksteuerung der hydraulischen Anlage zugeordnet ist, um den ungesteuerten Strom zur Erzielung eines zusätzlichen, unter Druck stehenden Mediums zu regeln, wobei eine Servolenkung (46) und ein Bremsverstärker (40) durch den gesteuerten Strom betätigbar sind, daß der Bremsverstärker Medium unter Druck an den Steuerungsmittel anlegt, um die Einrichtung zur Drucksteuerung zu be-

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tätigen, daß der hydraulischen Anlage ein adaptives Bremssystem mit hydraulisch betätigten Bremsdruckreglern (60) zugeordnet ist, wobei die Bremsdruckregler durch die zusätzliche Menge unter Druck befindlichen Mediums beaufschlagbar sind, welche durch die Einrichtung zur Drucksteuerung eingespeist wird,und daß die Einrichtung zur Drucksteuerung unbenutzte Anteile des ungesteuerten Stromes inüen Speicher zurückführt.

2. Hydraulische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile der Servolenkung (46) und des Bremsverstärkers (40) der mittig offenen Ausfuhrungsform ertsprechen.

3. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenvorrichtung aus einer motorsich betriebenen Pumpe (10) und aus einer durch die Antriebswelle angetriebenen oder elektrisch getriebenen Pumpe (12) in Parallellage dazu besteht.

4. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Venti!vorrichtung je ein Rückschlag-Sperrventil im Auslaß jeder der Pumpen aufweist.

5. Ventil zur Verwendung im hydraulischen System von Kraftfahrzeugen mit einer Pumpenvorrichtung und einem Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein mit öffnungen (28*32,36) versehenes Gehäuse (128) aufweist, um einen Strom des Mediums

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von der Pumpenvorrichtung aufzunehmen, daß eine Einrichtung (130) zur Strömungssteuerung im Gehäuse angeordnet ist und zur Aufnahme des hydraulischen Stromes von der Pumpenvorrichtung dient, wobei die Einrichtung zur Strömungssteuerung so aufgebaut ist,daß sie den Fluß des Mediums in einen gesteuerten Strom und in einen ungesteuerten Stror> aufteilt, daß innerhalb des Gehäuses eine Einrichtung (134) zur Drucksteuerung ΐΐχ^33π ist, um einen vorbestimmten ι ruck im ungesteuerten Strom zu erzielen, und daß innerhalb des Gehäuses Ventilsteuerungsmittel angeordnet sind, welche die Einrichtung zur Drucksteuerung außer Funktion setzen und auf einen Druck einer Außenquelle (40) ansprechen.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (130) zur Strömungssteuerung einen Körper (.172) aufweist, welcher mit einer die Strömung beimessenden öffnung (174) ausgestattet ist, daß ein erster Satz zusasHemrirkender Ventil elemente (132-162) zwischen den Stro- des 'lediums ander Pumpenvorrichtung und dem unkontrollierten Strom des Mediums angeordnet ist,, und daß ein zweiter Satz zusammenwirkender Ventilelemente (154-160) im kontrollierten Strom sfcrömungsabTtfäjEfcs der die Strömung beiaessenden öffnung vorgesehen ist.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenvorrichtung; aus zwei Pumpen (10,12) gebildet ist, daß wenigstens zwei öffnungen (26,32) die Ströme des Mediums von den Pumpen aufnehmen, und daß das

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Ventil (2S) rait einer zwischen den öffnungen befindlichen
Ilückschlagventi !vorrichtung (36) ausgestattet ist.

8. Ventil nach einen der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinrichtung zur Drucksteuerung aus einer im Gehäuse befindlichen Bohrung {136) besteht, deren geschlossene Enden zwei Kammern (186,188) bilden, wobei eine der Kammern (186) zur Aufnahme des unkontrollierten Stromes von Medium dient, daß die Bohrung mit einem ersten Ventilelerent (134,200) ausgestattet ist, um den unkontrollierten Strom zu begrenzen,daß ein innerhalb des Gehäuses befindlicher Kanal (164) die Kammern miteinander verbindet und mit einer einschnürenden öffnung
(198) ausgestattet ist, daß ein in der Bohrung befindlicher Plunger (134) die beiden Kammern trennt und ein zweites Ventilelement aufv,^Teist, welches mit dem ersten Ventilelement zusammenwirkt, um den unkontrollierten Strom zu begrenzen, daß Federmittel (188) den Plunger in seine die Strömung begrenzende Lage verspannen, und daß Mittel (204,206) den Druck in der
anderen Kammer steuern.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung des Druckes in der anderen Kammer (188) einen Kanal (202) ia Plunger (134) aufweisen, wobei der Kanal zum Speicher (14) führt, daß sich ein Ventilsitz (204) im Kanal des Plungers befindet, daß eine Kugel (206) auf dem Ventilsitz aufliegt und daß Federmittel (208) eine vorbestimmte
Spannung auf der Kugel ausüben.

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10.Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsteuerungsmittel einen Kanal (216) aufweisen, welcher innerhalb des Gehäuses von der anderen Kammer (188) in den Speicher (14) führt, und daß innerhalb des Kanales ein Kegelventil (218, 220) angeordnet ist.

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