DE2655658B2 - Überwachungsvorrichtung für die Funktionsfähigkeit von hydropneumatischen Hydraulikspeichern in hydraulischen Bremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für die Funktionsfähigkeit von hydropneumatischen Hydraulikspeichern in hydraulischen Bremsanlagen, insbesondere Fahrzeugbremsanlagen, bei denen mindestens zwei Speicher von einer Bremsflüssigkeitspumpe über ein Verteilerventil unter Druck setzbar sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung der oben genannten Art (DE-OS 1928320) wird ein Druckausfall in einem der beiden Speicher bzw. in dem zugeordneten Bremskreis angezeigt. Jeder Speicher ist durch eine flexible Membran in zwei Kammern unterteilt, von denen eine mit Gas, die andere mit der Hydraulikflüssigkeit gefüllt und durch die Pumpe des Bremssystems unter Druck gesetzt ist. Die Flexibilität der Membran und die Kompressibilität des Gases gewährleisten eine auf die Hydraulikflüssigkeit einwirkende Druckreserve, so daß eine Folge von Bremsvorgängen möglich ist. Wird die Membran in einem der Speicher, z. B. durch einen Riß, undicht, so vermischt sich das Gas mit der Hydraulikflüssigkeit des Bremskreises, und der Speicher verliert den größten Teil seines Vermögens, den Druck zu speichern, so daß für den an ihn angeschlossenen Bremskreis keine Druckreserve mehr vorhanden ist. Dies kann jedoch von dem Fahrzeugfahrer nicht bemerkt werden, da ein entsprechendes Ausfallsignal nicht erzeugt wird. Fällt dann noch der zweite Speicher des Systems aus, so steht für eine Bremsbetätigung kein Druck mehr zur Verfügung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Warnsignal abgegeben wird, wenn in einem der beiden Speicher Bremsflüssigkeit in den Gasraum eingetreten ist und damit die Fähigkeit, Druck zu speichern, in diesem Speicher gemindert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) in einem beidseits geschlossenen Zylinder ist eine Bohrung vorgesehen, die einen mittleren, durchmessergrößeren Abschnitt und beidseits dieses Abschnitts zwei durchmesserkleinere Abschnitte aufweist;

b) in der Bohrung sind zwei gleich ausgebildete, mit einer Abstufung versehene Kolben verschiebbar und dichtend geführt, die zwischen ihren einander zugewandten, durchmessergrößeren Teilen eine mittlere Kammer und mit den Zylinderenden Endkammern begrenzen;

c) die mittlere Kammer ist mit dem Ausgang der Bremsflüssigkeitspumpe und die beiden Endkammern sind mit je einem der beiden Speicher

J5 verbunden;

d) an jede der beiden Endkammern ist je ein im Stromkrßis einer Signalvorrichtung liegender Druckschalter angeschlossen, der oberhalb eines vorbestimmten Drucks den zugeordneten Stromkreis schließt.

Fällt einer der Speicher aus, so wird der in der ihm zugeordneten Endkammer des Zylinders bei Betätigung der Pumpe ansteigende Druck signalisiert, indem der zugeordnete Druckschalter betätigt wird. Dieser kann beispielsweise eine Warnlampe am Armaturenbrett des Fahrzeugs einschalten. Die Erfindung ermöglicht daher eine laufende Überwachung der Funktionsfähigkeit der Bremsflüssigkeitsspeicher.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines

so in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein vollständiges Bremssystem in schematischer Darstellung mit einer Überwachungsvorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 2 eine Überwachungsvorrichtung nach der Erfindung im Schnitt.

Fig. 1 zeigt einen Behälter 1 für Hydraulikflüssigkeit (öl), der über eine Leitung 3 mit dem Eintritt einer Pumpe 5 verbunden ist. Eine Leitung 9 verbindet den Austritt der Pumpe 5 mit einem Verteilerventil 11, das wiederum über eine Rückführungsleitung 13 mit dem Behälter 1 verbunden ist. Eine Abgabeleitung 15 verbindet das Ventil 11 mit zwei hydropneumatischen Hydraulikspeichern 17 und 19 bereits beschriebener Art über jweils ein Einwegventil 21 und 23. Die Speicher 17 und 19 sind ihrerseits über zwei Leitungen 25 und 27 mit einer Betätigungsvorrichtung 29 verbunden, die bei Betätigung durch ein Bremspe-

dal 31 den Druck von den Speichern 17 und 19 auf die Bremszylinder über in Fig. 1 nicht dargestellte Leitungen überträgt.

Eine Überwachungsvorrichtung umfaßt einen Zylinder 32, der an seinen beiden Enden Eintritte hat, die mit den Speichern 17 und 19 über Leitungen 78 und 80 verbunden sind.

Der Zylinder 32 (Fig. 2) besteht aus zwei Teilen 33 und 34, die miteinander verschraubt und durch einen Dichtungsring 35 abgedichtet sind. Die Teile 33 und 34 haben jeweils eine Endwand 36 und 37. Der Zylinder 32 hat einen zentralen Teil mit einem gegenüber demjenigen der beiden Endteile vergrößerten Durchmesser. Zwei Kolben 39 und 41 sind in dem Zylinder verschiebSich gelagert, jeder Kolben hat zwei Teile 43 und 45 unterschiedlichen Durphmessers, diese beiden Durchmesser entsprechen den beiden Innendurchmessern des jeweiligen Endteils und des mittleren Teils des Zylinders 32.

Die Kolben 39 und 41 sind im Zylinder 32 verschiebbar und gegenüber den Wandungen des Zylinders 32 durch O-Ringe 47 flüssigkeitsdicht geführt. Die Summe der Längen der Kolben 39 und 41 ist geringer als die Länge des Innenraums des Zylinders 32, und zwar um einen wesentlich größeren Betrag als die Dicke einer Schraube 49, die in eine Bohrung in der Wandung des Zylinders 32 an einer zentralen Stelle eingeschraubt ist und die beiden Kolben mit Abstand zueinander hält. Die Kolben 39 und 41 haben zwei Stirnflächen 53 und 55, die einander zugewandt sind und einen größeren Durchmesser als die äußeren Enden der Kolben haben. Sie bilden mit der Wandung des Zylinders 32 eine zentrale Kammer 57, die über eine Leitung 59 mit der Leitung 9 verbunden ist, die zur Pumpe 5 und zum Verteilerventil 11 führt. Diese Verbindung erfolgt über zwei Einwegventile 61 und 63, die einander parallel geschaltet sind. Das Ventil 61 wird durch eine Feder 65 so belastet, daß es durch einen Eintrittsdr ι ick geöffnet wird, der etwas niedriger als der maximal zulässige Druck in den Speichern 17 und 19 ist. Das Ventil 63 ist ein federnd belastetes Abgabe ventil.

Zwei Endkammern 74 und 76 sind zwischen den kleineren Außenflächen der Kolben 39 und 41 und den zugeordneten Endwänden 36 und 37 des Zylinders 32 gebildet. Die Kammer 74 ist direkt mit dem Speicher 17 über eine Leitung 78, die Kammer 76 direkt mit dem Speicher 19 über eine Leitung 80 verbunden. Die Kammer 74 ist ferner über eine Leitung 82 mit einem im Ruhezustand offenen Druckschalter 84 verbunden, der elektrisch mit einer Signallampe 86 in Reihe geschaltet ist. Die Kammer 74 ist über eine Leitung 88 mit einem zweiten, im Ruhezustand offenen Druckschalter 90 verbunden, der elektrisch mit einer zweiten Signallampe 92 in Reihe geschaltet ist. Der Stromkreis für jede Lampe 86 und 92 enthält eine nicht dargestellte Stromquelle, die die Stromversorgung des Fahrzeugs oder dessen Batterie sein kann.

Der zentrale Teil des Zylinders 32 mit vergrößertem Durchmesser hat eine größere Länge als die Summe der Dicke der Schraube 49 und der Längen der beiden Kolbenteile 45 größeren Druckmessers, so daß die beiden Kolben 39 und 41 eine vorbe-

' stimmte Hubbewegung im Zylinder ausführen können. Der Wandteil des Zylinders 32 zwischen den beiden O-Ringen 47 an deren Punkten maximalen Hubes ist mit der Atmosphäre über zwei öffnungen 94 und 96 verbunden, so daß ein Ausfall der O-Ringe 47 unmittelbar durch einen Austritt von Bremsflüssigkeit s.us dem Zylinder 32 signalisiert wird.

Die Überwachungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

a) Normalbetrieb

Wenn der Druck in den Speichern 17 und 19 unter einen vorbestimmten Schwellenwert abgesunken ist, so tritt das Verteilerventil 11 in Funktion und trennt den Austritt der Pumpe 5 von der Leitung 13 ab, die zum Behälter 1 führt. Es verbindet den Austritt der Pumpe 5 mit der Leitung 15, die zu den Speichern 17 und 19 führt, so daß diese unter Druck gesetzt werden. Der Austrittsdruck der Pumpe 5 wirkt auch auf das Einwegventil 63, dessen Feder eine öffnung dieses Ventils nur dann ermöglicht, wenn ein vorgegebener Schwellenwert erreicht ist. Danach wird der Austrittsdruck der Pumpe 5 der zentralen Kammer 57 des Zylinders 32 zugeführt, wodurch die beiden Kolben 39 und 41, die zuvor durch den Druck in den Endkammern 74 und 76 an der Schraube 49 gehalten wurden, infolge der unterschiedlichen Fläche ihrer je-

jo weiligen beiden Enden auseinanderbewegt werden. Diese Kolbenbewegung bewirkt einen Druckanstieg in den Speichern 17 und 19, da Bremsflüssigkeit aus den beiden Endkammern 74 und 76 ausgetrieben wurde. Dieser Druckanstieg bewirkt wiederum eine

js Rückkehr des Verteilerventils 11 in seine Anfangsstellung, in der der Austritt der Pumpe 5 mit dem Behälter 1 über die Leitung 13 verbunden ist und der Druck von der zentralen Kammer 57 entfernt wird. Die Kolben 39 und 41 kehren dann in ihre Anfangs-Stellungen zurück, da die beiden Endkammern 74 und 76 nach wie vor unter Druck stehen.
b)Betrieb bei Speicherausfall
Das System arbeitet in zuvor beschriebener Weise bis zur Öffnung des Einwegventils 63 und damit verbundener Zuführung von Druck zur zentralen Kammer 57. Kann in diesem Zustand einer der Speicher 7 und 19 beispielsweise durch Gasverlust einen Druckanstieg nicht mehr absorbieren, so bewirkt die Bewegung des diesem Speicher zugeordneten Kolbens

so von der zentralen Kammer 57 weg einen steilen Druckanstieg, wobei der Druck in der entsprechenden Endkammer 74 oder 76 den vorbestimmten Schwellenwert des zugeordneten Druckschalters 90 oder 84 übersteigt. Dieser ist so geeicht, daß seine Druckschwelle lediglich größer sein muß als der Druck, bei dem das Verteilerventil 11 umschaltet. Somit wird der Ausfall des Speichers durch Aufleuchten der zugeordneten Lampe 92 oder 86 signalisiert, und das Verteilerventil 11 kehrt in beschriebener Weise in seine Anfangsstellung zurück.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Überwachungsvorrichtung für die Funktionsfähigkeit von hydropneumatischen Hydraulikspeichern in hydraulischen Bremsanlagen, insbesondere Fahrzeugbremsanlagen, bei denen mindestens zwei Speicher von einer Bremsflüssigkeitspumpe über ein Verteilerventil unter Druck setzbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) in einem beidseits geschlossenen Zylinder (32) ist eine Bohrung vorgesehen, die einen mittleren, durchmessergrößeren Abschnitt und beidseits dieses Abschnitts zwei durchmesserkleinere Abschnitte aufweist;

b) in der Bohrung sind zwei gleich ausgebildete, mit einer Abstufung versehene Kolben (39 und 41) verschiebbar und dichtend geführt, die zwischen ihren einander zugewandten, durchmessergrößeren Teilen (45) eine mittlere Kammer (57) und mit den Zylinderenden (36 bzw. 37) Endkammern (74 bzw. 76) begrenzen;

c) die mittlere Kammer (57) ist mit dem Ausgang der Bremsflüssigkeitspumpe (5) und die beiden Endkammern (74 und 76) sind mit je einem der beiden Speicher (17 bzw. 19) verbunden;

d) an jede der beiden Endkammern (74 bzw. 76) ist je ein im Stromkreis einer Signalvorrichtung (86 bzw. 92) liegender Druckschalter (84 bzw. 90 angeschlossen, der oberhalb eines vorbestimmten Drucks den zugeordneten Stromkreis schließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die mittlere Kammer (57) ein Anschlagelement (49) ragt, das die beiden Kolben (39 und 41) in Abstand voneinander hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (32) aus zwei flüssigkeitsdicht zusammengeschraubten Teilen (33 und 34) besteht, von denen der eine Teil den durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt sowie einen der durchmesserkleineren Bohrungsabschnitte enthält.