DE2903708A1

DE2903708A1 - Servobremsanlage fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2903708A1
Application number: DE19792903708
Authority: DE
Inventors: Anthony William Harrison; Alfred William Thomas
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1979-01-31
Publication date: 1979-08-02
Also published as: AU519733B2; IT1109890B; AU4363479A; FR2416147B1; IT7919780A0; BR7900577A; JPS54120373A; US4382364A; JPS6114980B2; FR2416147A1

Description

PATENTANWÄLTE

UESTHOFF - ν. PECHMANN- BEHRENS - GOETZ

ROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAiRES agrees pres l'office europeen des brevets

rr.-ING. FRANZ WUESTHOFF

uR. PHIL. FREDA WUESTHOFF (1927-I956) DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971) DIPL-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 TELEFON: (089)662051 telegramm: i¹rotecti'atent telex: 524070

IA-5I 880

Patentanmeldung

Anmelder: GIRLING LIMITED

Kings Road, Tyseley, Birmingham 11, West Midlands, England

Titel:

Servobremsanlage für Fahrzeuge

909 831/0878

PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

MANDATAiRES agre£s pres l'office european des brevets

DR.-ING. FRANZ \PUESTHOFF DR. PHIL. FREDA ¹WUESTHOFF (1927-I9J6) DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-\FIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE telefon: (089) 66 20 ji

TELEGRAMM: PROTECTPATENT

telex: j24070

IA-5I 880

Beschreibung

Servobremsanlage für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Servobremsanlage für Fahrzeuge, bei der von einer Kraftquelle zugeführtes Fluid zum Verstärken des Ausgangsdrucks benutzt wird, der der Bremse von einer pedalbetätigten Bremssteuerventilanordnung zuführbar ist.

Bei bekannten Servobremsanlagen dieser Art ist es üblich, daß die Steuerventilanordnung einen durch einen Verstärker unterstützten Hauptbremszylinder aufweist, in welchem Druck von der Kraftquelle, geeigneterweise einer Pumpe, in Abhängigkeit von der Betätigung des Pedals einem im Verstärker vorgesehenen Verstärkerkolben zugeführt wird, der dann entweder direkt oder indirekt auf den Kolben des Hauptbremszylinders einwirkt. Falls die Druckquelle versagt, kann die Kraft vom Pedal unmittelbar auf den Kolben des Hauptbremszylinders übertragen werden, um den Hauptbremszylinder ausgehend von der Körperkraft zu betätigen.

909831/08 78

1A-51 880

23037Qb

Wenn die Anordnung einer Pumpe allein zur Verwendung in der Bremsanlage für zu teuer gehalten wird, muß man eine Pumpe benutzen, die bereits im Fahrzeug vorhanden ist, um Hilfseinrichtungen, wie die Lenkung und/oder eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ausgleich der Federung oder Aufhängung zu betreiben, und die ihrerseits von der Antriebseinrichtung des Fahrzeugs angetrieben wird. Eine derartige Pumpe ist unter Umständen nicht so ganz geeignet als Kraftquelle für die Bremsanlage, da der Arbeitsdruck normalerweise zu niedrig ist, um die Bremsanlage direkt zu versorgen. Da die Pumpe mit hoher Geschwindigkeit und verhältnismäßig hohem Durchsatz arbeitet, muß außerdem das von ihr geförderte Fluid sehr gute Schmiereigenschaften haben, eine Bedingung, die gegenwärtig nur von Mineralölen erfüllt wird. Um also eine bereits vorhandene Pumpe wirksam nutzen zu können, muß der Druck verstärkt und das Mineralöl zur Betätigung des Hauptbremszylinders benutzt werden, der seinerseits hydraulisches Fluid von anderer Art zum Anlegen der Bremsen mit Druck beaufschlagt. Dies hydraulische Fluid weist ein pflanzliches Öl auf und wird im folgenden als Bremsfluid bezeichnet. Zusätzlich ist eine Sicherheitsreserve, geeigneterweise ein hydraulischer Speicher nötig, damit Fluiddruck zur Unterstützung zur Verfügung steht, auf den zum Betätigen des Verstärkers automatisch zurückgegriffen werden kann, falls die Pumpe versagen sollte. Bisher füllt man den Speicher mit Mineralöl unter einem Druck, der niedriger ist als die Druckeinstellung eines Druckentlastungsventils der Pumpe. Unter Bedingungen mit niedriger Temperatur ist die Pumpe nach dem Start der Antriebseinrichtung des Fahrzeugs außerordentlich träge, und zwar weil das Mineralöl zu viskos ist, als daß es leicht gepumpt werden könnte. Die einzige sofort für die Bremsanlage zur Verfügung stehende Kraftquelle weist den Druck im Speicher auf, der, weil es sich gleichfalls um Mineralöl handelt, auch zu viskos ist, um in den Verstärker zu fließen. Deshalb kann der Hauptbremszylinder nur, wie oben beschrieben, durch

909831/0878

U-51 880

290370a

die Muskelkraft dee Fahrers unmittelbar vom Pedal betätigt werden. Das kann in einigen Fällen jedoch unmöglich sein, da die unmittelbare Betätigung des Kolbens des Hauptbremszylinders vom Pedal aus erfordert, daß Mineralöl verschoben wird.

Gemäß der Erfindung weist in einer Servobremsanlage der oben genannten Art die Kraftquelle eine Quelle hydraulischen Fluids unter Druck auf, bei dem es sich um ein anderes Fluid handelt als das hydraulische Fluid, welches der Bremse von der BremsSteuerventilanordnung zugeführt wird. Das unter Druck stehende Fluid von der Druckquelle wird mindestens einem Druokkonverter bzw. Druckwandler zugeführt, der geeignet ist, hydraulisches Fluid in einem Subsystem bzw. einer Zusatzanordnung mit Druck zu beaufschlagen, um den Ausgangsdruck zu verstärken, der den Bremsen von der pedalbetätigten Steuerventilanordnung zuführbar ist. Die Zusatzanordnung ist mit hydraulischem Fluid von anderer Art als dem Fluid der Kraftquelle versehen und umfaßt einen Speicher in einer Leitung zwischen dem Druckwandler und der Steuerventilanordnung.

Dadurch kann der Speicher mit Fluid aufgeladen werden, welches bei niedrigen Temperaturen weniger stark viskos ist als Mineralöl, mit dem die Kraftquelle vorzugsweise arbeitet, so daß die Bremsen mit Unterstützung von seiten des im Speicher gespeicherten Drucks angelegt werden können, auch wenn die Kraftquelle nicht betätigt ist oder nur mit begrenzter Abgabe betrieben wird.

Zweckmäßigerweise weist das Fluid der Zusatzanordnung Bremsfluid gemäß der obigen Definition auf, welches für eine Anzahl von Bremsbetätigungsvorgängen Kraftunterstützung bietet, ehe die pumpe soweit aufgewärmt ist, daß sie zu fördern beginnt. Wenn die pedalbetätigte Bremssteuerventilanordnung einen Hauptbremszylinder aufweist, kann dieser von einem auf

909831/0878

1A-51 880

Druck in der Zusatzanordnung ansprechenden Verstärker normal "betätigt werden. Andererseits ist ein "Verstärker" als solcher nicht nötig, wenn der Druckwandler einen Druckverstärker darstellt oder aufweist, da der Druck in der Zusatzanordnung ausreicht, um den Hauptbremszylinder direkt mit Kraft zu versorgen. Insbesondere braucht kein Verstärkerkolben mit größerem Durchmesser als dem des Kolbens des HauptbremsZylinders vorgesehen zu sein.

Der Druckwandler kann eine mechanische Verbindung zwischen der Kraftquelle und der Zusatzanordnung aufweisen.

wenn zwei Druckwandler vorgesehen sind, so können sie hydraulisch miteinander verbunden und der erste Druckwandler mit der Druckquelle integral sein, während der zweite Druckwandler mit dem hydraulischen Speicher integral ist.

Vorzugsweise wird die Kraftquelle von einer Pumpe gebildet, die ihrerseits bereits in einem Fahrzeug vorhanden sein kann, z.B. als Pumpe für die Servolenkung und/oder den Niveauausgleich der Federung, als Motorschmierpumpe oder als Motorkühlpumpe.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Pig. 1 ein Schema einer hydraulischen Anlage für ein Fahrzeug;

Fig. 2 ein Schema eines abgeänderten Druckwandlers zum Einbau im System gemäß Fig. 1.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Hydrauliksystem entnimmt eine Kraftquelle, die eine als Hochdruckpumpe ausgebil-

909831/0878

1A-51 880

dete und zweckmäßigerweise von der Antriebseinrichtung des Fahrzeugs angetriebene Pumpe 1 aufweist, Mineralöl aus einem Behälter 2 und fördert es durch einen Filter 3 zu einer Hilfseinrichtung 4, z.B. einer Servolenkung und/oder einer Einrichtung zum Niveauausgleich der Federung oder durch den Motor selbst für Schmier- oder Kühlzwecke, von wo aus es dann zum Behälter zurückgeleitet wird.

In der Leitung zwischen dem Filter 3 und der Hilfseinrichtung 4 ist ein Druckwandler 5 vorgesehen, der eine Druckquelle für eine Zusatzanordnung 6 zum Bremsen bildet. Zwischen der Pumpe 1 und dem Filter 3 ist ein Druckentlastungsventil 7 angeordnet. Zur Zusatzanordnung 6 gehört ein Behälter 8 für Bremsfluid gemäß der oben gegebenen Definition, aus dem der Druckwandler 5 Fluid durch ein erstes Einwegventil 9 abzieht und es durch ein zweites Einwegventil 10 zu einem hydraulischen Speicher 11 pumpt. Der Speicher 11 ist in einer Leitung zwischen dem zweiten Einwegventil 10 und einem Hauptbremszylinder 12 in Tandemausführung, der von einem Pedal betätigt wird, angeordnet. Der Hauptbremszylinder 12 hat einen primären und einen sekundären Druckraum 14 bzw. 15 vor einem primären bzw. sekundären Kolben 16 bzw. 17 zum Betätigen von Bremssätzen an einem Fahrzeug auf dem Weg über Auslässe 18 und 19· Der Hauptbremszylinder 12 ist von bekannter Bauart, und den Druckräumen 14 und 15 wird Bremsfluid gemäß obiger Definition von einem gemeinsamen Behälter"20 über normalerweise offene Vorlaufventileinrichtungen zugeführt, die geschlossen werden, wenn der Hauptbremszylinder betätigt wird.

Das Fluid in der Zusatzanordnung 6 wirkt auf den primären Kolben 16 des Hauptbremszylinders zur Verstärkung der Eingabekraft und folglich des Auslaßdruckes in Abhängigkeit von der Betätigung eines Drucksteuerventils 21, welches auf

909831/0878

U-51 880

die Betätigung des Pedals 13 anspricht.

Wenn der Druckwandler 5 als Druckverstärker ausgebildet ist oder der Druckwandler einen Druckverstärker aufweist, kann dieser Druck uninitterbar auf den primären Kolben 16 des Hauptbremszylinders 12 wirken. Ist kein Druckverstärker vorhanden, so wird der Hauptbremszylinder 12 von einem hier nicht gezeigten Verstärkerkolben von größerer Fläche betätigt, der auf den primären Kolben 16 wirkt.

Im Betrieb fördert die Pumpe 1 Mineralöl zur Hilfseinrichtung 4; der Druck betätigt auch den Druckwandler 5, der seinerseits einen höheren Druck in der Zusatzanordnung erzeugt, indem er Bremsfluid aus dem Behälter 8 abzieht und in den Hauptbremszylinder 12 pumpt. Dieser Druck bewirkt eine Druckbeaufschlagung des hydraulischen Speichers 11, der hydraulischen Druck speichert, damit der Hauptbremszylinder 12 betätigt werden kann, falls die Pumpe 1 versagen sollte oder träge arbeitet, beispielsweise wenn sie unter kalten Bedingungen zu arbeiten beginnt, bei denen das Mineralöl im Behälter eine hohe Viskosität hat.

6
Die Zusatzanordnung/ist zur Druckbeaufschlagung auf

einen Druck geeignet, den die Kapazität des Druckwandlers bestimmt. Aber dieser Druck ist durch denjenigen Druck begrenzt, den die Pumpe 1 erzeugen kann. Dieser wiederum ist vom Druckentlastungsventil 7 begrenzt.

Der Druckwandler 5 kann zweckmäßigerweise von einer Bauart sein, die einen Differentialkolben 22 aufweist, bei dem ein Bereich 23 mit größerer Fläche dem Druck der Pumpe 1 ausgesetzt ist, während ein Bereich 24 mit kleinerer Fläche auf das Fluid in der Zusatzanordnung 6 wirkt. Der Druckwandler kann gemäß einer in Fig. 2 gezeigten Alternative zwei Druckumsetzer 25, 26 aufweisen, die jeweils einen Differential-

909831/0878

1A-51 880

kolben 27, 28 haben, wobei die Differentialkolben in Tandemanordnung vorgesehen sind. Bei dieser Konstruktion ist eine hydraulische Verbindung 29 zwischen den benachbarten Enden der beiden Differentialkolben 27, 28 vorgesehen.

Die Pumpe 1 kann mit dem Druckwandler 25 integral sein, während der Druckwandler 26 mit dem hydraulischen Speicher 11 integral sein kann.

90 9 831/087g

Claims

Ansprüche

I 1/ Servobremsanlage für Fahrzeuge, in der ein FluidvorratWon einer Kraftquelle zum Verstärken des Ausgangsdrucks benutzt wird, der einer Bremse von einer pedalbetätigten BremsSteuerventilanordnung zuführbar ist, dadurch gekennz eichnet, daß die Kraftquelle (1) eine Quelle eines hydraulischen Fluids unter Druck aufweist, welches von anderer Art ist als das hydraulische Fluid, welches der Bremse von der BremsSteuerventilanordnung (12) zugeführt wird, und daß das Fluid unter Druck von der Druckquelle (1) mindestens einem Druckwandler (5) zugeführt wird, der geeignet ist, hydraulisches Fluid in einer Zusatzanordnung (6) mit Druck zu beaufschlagen, um den Ausgangsdruck zu verstärken, der von der pedalbetätigten Steuerventilanordnung (12) auf die Bremsen aufbringbar ist, wobei die Zusatzanordnung (6) mit einem hydraulischen Fluid von anderer Art versehen ist als das der Kraftquelle (1) und einen hydraulischen Speicher (11) in einer Leitung zwischen dem Druckwandler (5) und der Steuerventilanordnung (12) umfaßt.
2. Servobremsanlage nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzanordnung (6) Bremsfluid enthält.

909831/0878 ORIGINAL INSPECTED

1A-51 880
3. Servobremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der die pedalbetätigte BremsSteuerventilanordnung einen Hauptbremszylinder aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptbremszylinder (12) von einem auf Druck in der Zusatzanordnung (6) ansprechenden Verstärker betätigbar ist.
4. Servobremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckwandler (5) einen Druckverstärker verkörpert oder aufweist.
5. Servobremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckwandler (5) eine mechanische Verbindung zwischen der Kraftquelle (1) und der Zusatzanordnung (6) aufweist.
6. Servobremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckwandler zwei Druckumsetzer (25,26) aufweist.
7. Servobremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Druckumsetzer (25, 26) in Tandemanordnung vorgesehen und hydraulisch miteinander verbunden sind,
8. Servobremsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass einer der Druckumsetzer (25) mit der Druckquelle (1) und der andere Druckumsetzer (26) mit dem hydraulischen Speicher (11) integral ist.
9. Servobremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftquelle eine Pumpe (1) ist.

909831