DE2908184A1

DE2908184A1 - Stroemungsmittelunterstuetztes brems- und steuersystem

Info

Publication number: DE2908184A1
Application number: DE19792908184
Authority: DE
Inventors: Jerome Theodore Ewald; Robert Keller Wilson
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB2015670A; GB2015670B; CA1097186A; IT7920690A0; FR2434731A1; US4199946A; IT1111038B; JPS54126877A; ES478261A1; AU4474079A

Description

Die Erfindung betrifft ein strömungsmit-elunterstütztes Brems- und Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Druckmittelquelle, welche eine Hochdruck- und eine Niederdruckseite aufweist.

Es ist nun allgemeine Praxis, daß Fahrzeuge mit Bremshilfe- und
Lenkhilfesystemen ausgestattet sind, die von einer Pumpe des Fahrzeugs mit Strömungsmittel versorgt werden.

Ein Hauptproblem für die Hersteller von Kraftfahrzeugen bei derartigen Systemen liegt darin, daß der eingenommene Raum reduziert
wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein kombiniertes und integriertes unterstütztes Brems- und Steuersystem zu schaffen, bei dem verglichen mit den bisher üblichen Systemen weniger Platz eingenommen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Brems- und

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Steuersystems, welche einen Teilschnitt eines integrierten, erfindungsgemäßen Steuermechanismus darstellt, welcher die Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmittel aus einer Quelle regelt und bei der unabhängigen Betätigung des Bremsen- und Steuersystems Unterstützung bietet;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie 2-2 von Fig. 1, der

ein Beschickungsventil zeigt, durch welches unter Druck stehendes Strömungsmittel zu einem Akkumulator geleitet wird;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 von Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie 4-4 von Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 von Fig. 1;

Fig. 6 die vergrößerte Ansicht des von der Linie 6

in Fig. 2 umschriebenen Gebietes;

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie 7-7 von Fig. 1, der

ein Akkumulator-Abzugsventil darstellt, durch welches unter Druck stehendes Strömungsmittel im Akkumulator der Verstärkerkammer zugeführt wird;

Fig. 8 die vergrößerte Ansicht des durch die Linie 8

in Fig. 7 umgebenen Gebietes;

Fig. 9 einen Schnitt gemäß Linie 9-9 in Fig. 1;

Fig. 1o einen Schnitt durch den Steuermechanismus, der

die Beziehung der verschiedenen Komponenten bei der Bremshilfe darstellt.

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Das in Fig. 1 dargestellte gemeinsame Strömungsmittelbremsen- und Steuersystem 1o besitzt ein Gehäuse 12, welches einen integrierten Steuermechanismus 14 enthält. Durch diesen wird das unter Druck stehende Strömungsmittel aus der Pumpe 16 verteilt, wodurch sich bei der Betätigung eines Bremsensystems und eines Steuersystems eine Unterstützung ergibt.

Das Bremsensystem hat einen Verstärkermechanismus 22, der mit den Vorder- und Hinterradbremsen 24,26 verbunden ist.

Das Steuersystem ist mit den Vorderrädern, die zu den Radbremsen gehören, über ein Zahnstangen-Steuergetriebe 28 verbunden.

Tritt der Fahrzeugführer auf das Bremspedal 3o, wird der Bremsenverstärker 22 betätigt und legt die Bremse an. Bei der Betätigung aktiviert eine Schubstange 2o, die mit dem Bremspedal verbunden ist, den Steuermechanismus 14, wodurch unter Druck stehendes Strömungsmittel von der Pumpe 16 zuströmen kann und die Betätigung des Bremsenverstärkers unterstützt.

Wenn in dieser Zeit der Fahrzeugführer die Räder des Fahrzeugs drehen will, wird ein Steuereingangssignal, welches an die Welle 32 vom Rad 332 aus angelegt wird, auf das Zahnstangensteuergetriebe 28 übertragen. Das Steuereingangssignal führt dazu, daß sich die Welle 32 dreht und d?n Steuerabschnitt des Steuermechanismus 14 aktiviert. Eine Rotationsaktivierung des Steuermechanismus 14 ruft eine Druckdifferenz in dem Strömungsmittel hervor, welches zu dem

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Zahnstangen-Steuergetriebe 28 geleitet wird. Diese Druckdifferenz führt dazu, daß sich die Zahnstange bewegt und die Drehung der Räder des Fahrzeuges unterstützt, Die Bewegung des Ritzels durch die Zahnstange wird in den Steuermechanismus 14 eingetragen, wodurch die Druckdifferenz im Strömungsmittel, welches der Zahnstange zugeführt wird, solange aufrecht erhalten wird, wie der Fahrzeugführer das Steuereingangssignal beibehält.

Im einzelnen besitzt das Gehäuse 12 des Steuermechanismus 14 eine erste Bohrung 34 und eine zweite Bohrung 38. Die erste Bohrung 34 besitzt eine Einlaßöffnung 4o, welche mit einer Versorgungsleitung 42 der Pumpe 16 verbunden ist» eine öffnung 44.. welche mit der Rückführleitung der Pumpe 16 verbunden ist, öffnungen 48,5o, die mit dem Steuergetriebe 28 über die Leitungen 52 bzw. 54 verbunden sind, sowie eine öffnung 56, die mit einer Entlastungsöffnung 58 in der zweiten Bohrung über den Kanal 6o kommuniziert.

Eine Hülse 62 ist in der ersten Bohrung 34 angebracht und umfaßt die Nuten 64,66,68,7o,72, die von Stegen 74,76,78,8ο,82,84 getrennt sind. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung sind die Nuten 64,66, 68,7o,72 auf die Öffnungen 44,48,5o,4o,56 in der Bohrung 34 ausgerichtet. Ein Befestigungsglied 86 erstreckt sich durch einen Vorsprung 88 am einen Ende des Ritzels 9o und verbindet die Hülse .>2 mit dem Steuergetriebe 28. Die Hülse 62 hat Sätze radialer Kanäle 92,92',94,94',94",94"',96, welche die öffnungen 4o,44,56 mit der Bohrung 98 der Hülse verbinden.

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Ein Drehventil, welches einen zylindrischen Körper 1oo besitzt, ist in der Bohrung 98 angeordnet. Der zylindrische Körper 1oo, der mit der Welle 32 verbunden ist, ist außerdem mit dem Ritzel 9o verbunden, welches in kämmendem Eingriff mit einer Zahnstange 31 des Zahnstangenlenkhilfegetriebes 28 über eine Keil-Schlitzverbindung 1o6 verbunden ist. Die Keil-Schlitzverbindung 1o6, besitzt, wie dies allgemein üblich ist, ein bestimmtes Spiel, wodurch ein Dreheingangssignal von der Welle 32 zunächst den zylindrischen Körper 1oo verdreht, bevor sich das Ritzel 9o bewegt. Der zylindrische Körper 1oo ist jedoch durch einen Zapfen 1o4 an einer Torsionsstange 1o2 befestigt, die ihrerseits über einen Zapfen 1o8 mit dem Ritzel 9ο verbunden ist.

Der zylindrische Körper 1oo besitzt eine Reihe axialer Schlitze 11o, 112,114,116,118,120,122,124, die auf dem umfang des zylindrischen Körpers 1oo angeordnet sind, wie am besten in den Fig. 1,2,3,4,5 zu erkennendst. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Schlitze 11o,118 mit der Versorgungsöffnung 4o über radiale Kanäle 92,92' in der Hülse 62 verbunden. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Schlitze 112, 12o mit der Öffnung 5o verbunden, welche über radiale Kanäle 5o*, 5o™ zur Iieitung 54 geht. In ähnlicher Weise sind die Schlitze 114, 122, wie in Fig. 4 gezeigt, mit der öffnung 48 verbunden, welche über radiale Kanäle 48',48" zur Leitung 52 geht. Die Schlitze 116, 124 sind, wie in Fig. 5 gezeigt, mit der Rückführöffnung 44 durch radiale Bohrungen. 94*,94"' verbunden- Der zylindrische Körper 1oo besitzt eine Axiaibohrung 126. Eine erste Reihe radialer Kanäle 128,128' verbindet, wie in Fig. 2 gezeigt, die axiale Bohrung 126

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im zylindrischen Körper too mit der Versorgungsöffnung 4o; eine zweite Reihe radialer Kanäle 121,123 verbindet, wie in Fig. 3 gezeigt, die axiale Bohrung 126 mit der Rückführöffnung 44 über Schlitze 114,122. Eine dritte Reihe radialer Kanäle 13o,132 verbindet die axiale Bohrung 126 mit der Entlastungsöffnung 58 in der zweiten Bohrung 38 über den Kanal 96.

Ein Schieberventil besitzt einen zylindrischen Körper 134 und ist in der axialen Bohrung 126 angeordnet. Der zylindrische Körper besitzt eine erste Nut 136, die von einer zweiten Nut 138 durch einen ersten Äbmeßsteg 14o getrennt ist, sowie eine dritte Nut 142, die von der zweiten Nut 138 durch einen zweiten Äbmeßsteg 144 getrennt ist. Der zylindrische Körper 134 besitzt eine Axialbohrung 15o, die sich durch ihn hindurch erstreckt. Radiale Kanäle 146,148 im zylindrischen Körper 134 verbinden die Nut 142 mit der axialen Bohrung 15o.

Ein Kragen 152 umgibt den zylindrischen Körper 1oo des Drehventils und besitzt eine Nut 154 auf der Umfangsflache. Eine erste Scheibe 156, die in der Bohrung 158 des zylindrischen Körpers 1oo angeordnet ist, ist mittels eines Zapfens 16o am Kragen 152 befestigt. Eine in ein Loch 164 in der ersten Scheibe 156 gedrückte Kugel bildet einen Sitz fiir die Fläche 166 an einer zweiten Scheibe 168, die in der Nähe des Endes des zylindrischen Körpers 134 angeordnet ist. Die zweite Scheibe 168 besitzt eine Axialbohrung 17ο, die mit der Bohrung 15o verbunden ist und sich zur Kugel 162 öffnet. Radiale Schlitze 172 in der Mähe des Endes des zylindrischen Körpers 1oo

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bilden einen Stromungsiaittelweg zwischen der axialen Bohrung 15o und einer Verstärkerkammer 174, in welche das Ende des zylindrischen Körpers 1oo ragt. Eine Einwegdichtung 176 ist an der vorderen Fläche 178 der zweiten Scheibe 168 befestigt und kann den zylindrischen Körper 1oo berühren. Sie verhindert, daß unter Druck stehendes Strömungsmittel von der Verstärkerkammer 174 zur Entlastungsöffnung 56 über das Spiel zwischen einem Steg 18o des zylindrischen Körpers ;oo und der Bohrung 126 fließt.

Ein Verbindungsglied 182, welches aus zwei Armen 184,186 besteht (vgl. Fig. 9), die durch eine Klammer 185 miteinander verbunden aind, ist mit einem ersten Ende an dem Schieberventil durch Zapfen

CS und 19o befestigt, welche in der Nut 154 im Kragen 152 angeordnet sind* Das zweite Ende ist schwenkbar am Vorsprung 192 eines Kolbens 194 befestigt, der verschiebbar in der zweiten Bohrung 38 ngebracht ist.

,,er Kolben 194 trennt eine Druckkammer 196, die in der zweiten bohrung ausgebildet ist, von der Verstärkerkammer 174. Der Kolben 194 ist von einem weiteren Kolben 198 in der Bohrung 38 durch eine Feder 2oo getrennt, wodurch die Grensn für die Druckkammer gebildet werden. Der Kolben 198 ist vom Boden der Bohrung 38 durch eine Rückführfeder 2o2 getrennt, wodurch eine zweite Druckkammer Tebildet wird.

Das Gehäuse 12 besitzt eine erste Kompensationsöffnung 2o6, in der sich ein Kippventil 2o8 befindet. Dieses steuert die Strömungs-

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mittelverbindung zwischen der Kammer 196 und einem Rohr 21o, welches mit dem Reservoir in der Pumpe 16 verbunden ist. In ähnlicher Weise ist ein Kippventil 214 in einer zweiten Kompensationsöffnung 212 des Gehäuses 12 angeordnet und steuert die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kammer 2o4 und dem Reservoir in der Pumpe 16 über das Rohr 21o.

Eine Schubstange 2o, die am Bremspedal 3o befestigt ist, ist über eine Feder 216 mit einer Klammer 218 verbunden. Die Klammer 218 ist mit dem Verbindungsglied 182 durch einen Zapfen 222 verbunden. Die Klammer 218 besitzt einen Schlitz 22o, wodurch sich der Zapfen 222 bewegen kann, wenn sich das Verbindungsglied 182 in einem Bogen um den Zapfen 185 bewegt.

Die Verstärkerkammer 174~ist mit einem Akkumulator 224 {vgl. Fig.7) über einen Kanal 226 im Gehäuse 12 verbunden.Die Kommunikation des unter Druck stehenden Strömungsmittels aus dem Akkumulator 224 wird durch ein hydraulisch betätigtes Abzugsventil 228 gesteuert, welches in einer Bohrung 2 3o des Gehäuses 12 angeordnet ist.

Wie am besten in den Fig. 7 und 8 zu erkennen ist, besitzt das Abzugsventil 228 ein zylindrisches Teil 232, welches von einem Sprengring 2 31 in der Bohrung 23o gehalten wird. Das zylindrische Teil 232 besitzt eine Axialbohrung 234, die sich zu einer Querbohrung 233 erstreckt, sowie eine Radialbohrung 236, über welche der Kanal 226 mit der Axialbohrung 2 34 verbunden ist. Ein Diaphragma 238 ist mit einem Rand in einer Nut 24o des zylindrischen Teils 232

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durch eine Haltekappe 242 befestigt. Die Haltekappe 242 besitzt eine Mittelbohrung 244, durch welche unter Druck stehendes Strömungsmittel aus der Kamer 196 von der Kammer 246 geleitet wird. Das unter Druck stdiende Strömungsmittel wirM; auf die Fläche 248. Der Schaft 254 eines Tellerventils ist in der axialen Bohrung 2 34 angeordnet. Der Schaft 254 des Tellerventils besitzt eine schräge Fläche 258, an welcher ein kugeliger Kopf 256 befestigt ist. Das unter Druck stehende Strömungsmittel im Akkumulator 224 und im Kanal 2 6o, der mit diesem verbunden ist, wirkt auf den kugeligen Kopf 2 56 und hält diesen gegen einen Sitz 262 am Ende der Bohrung 234. Hierdurch wird die Strömungsmittelkommunikation zwischen dem Akkumulator 224 und der Verstärkerkammer 174 verhindert, wenn nicht ein bestimmter Strömungsmitteldruck in der Kammer 246 vorhanden ist. Am anderen Ende der Bohrung 234 ist im zylindrischen Teil 232 ein Rücksprung 252 vorgesehen, wodurch sich das Diaphragma 2 38 auf den Schaft 254 des Tellerventils zu bewegen kann, wenn der Druck in der Kammer 246 anwächst. Ein Metalleinsatz 25o ist am Diaphragma 238 befestigt und verhindert die Beschädigung des letzteren durch die Berührung mit dem Schaft 254.

Der Strömungsmitteldruck im Akkumulator 224 wird auf dem Druckniveau der Pumpe 16 durch ein Beschickungsventil 264 gehalten, welches in einer Bohrung 266 im Gehäuse 12 angeordnet ist. Die Bohrung 266 ist mit der Versorgungsöffnung 4o über einen Kanal 268 und mit dem Akkumulator 224 über einen Kanal 2 7o verbunden.

Wie in Fig. 6 gezeigt, besitzt das Beschickungsventil 264 einen

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zylindrischen Körper 272, der über ein mit Gewinde versehenes Verbindungsstück 271 am Gehäuse 12 befestigt ist. Im zylindrischen Körper 272 befindet sich eine Mittelbohrung 274. Der Umfang des zylindrischen Körpers 272 besitzt einen ersten Abschnitt 278 mit großem Durchmesser, der mit einer Ringdichtung 2 8o zusammenwirkt und den Kanal 268 vom Kanal 2 7o trennt, sowie einen zweiten Abschnitt 282 mit kleinerem Durchmesser. Eine Nut 285 trennt den Abschnitt 2 78 größeren Durchmessers vom Abschnitt 282 kleineren Durchmessers und besitzt eine Reihe von Kanälen 276 (nur einer ist gezeigt), welche die Bohrung 274 mit dem Abschnitt der Bohrung verbinden, der mit dem Akkumulator 224 kommuniziert. Ein elastisches Band 2 86, welches in der Nut 2 85 angeordnet ist, ist mit einer ersten Fläche dem Strömungsmitteldruck in der Bohrung 2 74 und einer zweiten Fläche dem Strömungsmitteldruck in demjenigen Abschnitt der Bohrung 266 ausgesetzt, welcher Akkumulatordruck empfängt,

Das Beschickungsventil 2 64 enthält weiter ein Entlastungsventil 288, welches in der Bohrung 274 angeordnet ist und verhindert, daß der Strömungsmitteldruck im Akkumulator 224 einen bestimmten Wert übersteigt. Das Entlastungsventil 288 besitzt einen Stopfen 29o, der von Laschen 294 gegen eine Schulter 292 der Bohrung 274 gehalten wird. Der Stopfen 29o besitzt einen Kanal 296, welcher die Leitung 27o mit der Bohrung 274 verbindet. Ein Teller, der in der Bohrung 274 angeordnet ist, besitzt eine Kugel 298, welche von der elastischen Kraft einer Feder 3o2, die über einen Schaft 3o4 wirkt, und vom Druck des Strömungsmittels in der Bohrung 274 gegen einen Sitz 3oo gedrückt wird, wodurch der Kanal 296 abgedichtet wird.

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Der integrierte Steuermechanismus für das unterstützte Bremsen- und Steuersystem, der soeben beschrieben wurde, arbeitet felgendermaßen:

Wenn der Motor in einem Fahrzeug, welches mit dem in Fig. 1 gezeigten Bremsen- und Steuersystem 1o versehen ist, läuft, dreht eine Riemenscheibe 3o8 {vgl. Fig.1), die mit der Kurbelwelle verbunden ist, kontinuierlich die Welle 3To in der Pumpe 16, wodurch eine Quelle von unter Druck stehendem Strömungsmittel geschaffen wird, welches durch die Leiter 42 zum Einlaßkanal 4o im Steuermechanismus 14 fließt.

Gleichzeitig strömt Strömungsmittel aus der öffnung 4o zum Beschikkungsventil 264 über den Kanal 268 und durch die radialen Kanäle 92,92^s in der Hülse 62, die Schlitze 11o,T18 in das Innere des Schieberventils,nachdem es durch die radialen Kanäle 128,128' im zylindrischen Körper 1oo des Drehventils an dem Abmeßsteg 14o im zylindrischen Körper 134 vorbei in die Nut 136 geströmt ist. Das Strömungsmittel fließt vom Inneren des Schieberventils entlang eines ähnlichen Rückführweges von der Hub 136 zur Rückführöffnung 44, indem es durch die radialen Kanäle 121,123 im zylindrischen Körper 1oo des Drehventils in die Schlitze 114,122 (Fig. 3) und durch die radialen Kanäle 94,94',94",94"' (Fig. 5) zur Nut 64 strömt, wo es zur Rückführöffnung 44 geleitet wird.

Liegt kein Steuereingangssignal an, fließt das unter Druck stehende Strömungsmittel über die Schlitze 114,122. In diesem Zustand leiten

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die Schlitze 112,, T2o, Sie ταυ der Mut 5B 3?erbE£näen sind, lanä die Schlitze Π S,, 124, üie mit rlsr JTnt 65 verbunden sind, S±rämnngsmi-ttel in gleicher Ifeise zu ilen Leitungen 52,54, wodurch Sas Ströirrangsmxti-el frei durch die axialen -Kanäle 47,47" sowie die axialen !Kanäle 45, 49' fließen und zum !Reservoir i&er die !Küt 54 und den !Kanal 4£ zurückkehren kann.

Wie am besten in Flg. ß zn erkennen ist, wirä -Sas iinitea: Brxtck stehende Stxarnnngsniittel τ^αη fler !»aimpe -15 ifbex eine !Leitung 2EB sma. Se— schickiingsventil 264 geführt.. 'Das Strömnngsmittel isritt ±n die Mnh— rung 274 ein und wird auf die Mnt 2⁵BS geleitet, WDäaei die innenfläche des elastischen Bandes 2SS iyeaufschlagt «irfi, imäem -es durch die Kanäle 276 fließt. Wenn der BtrSmun^smitteiariick im Akkumulator 224·, der auf die Außenfläche 287 äes elastisfihsn 33andes ,2B-5 wirkt, geringer als ein bestiinmtsr "Wert ist, dehnt sich xlas elastische Band aufgrund der Kraft des SnLromungsmittslSrXickes., äer anf die ^Fläche 285 wirkt. Hierduriah kann .nndbsr 33r.ußk .stehenSes StxömungBmittel durnh die Bohrung 274, däie !Kanäle 275-, ünrnh 3en ;^anm 3-wisnhen dem abschnitt 2B2 nnd der Söhäusewancd dar Nahrung .255 und äen Jisnal 27o zum Akkumulator 224 fließen,. /Wenn Her Druck rtes Btaförnungsmittels im AkknitiulatDr anwächst, wirM: iter StrSmungsinitteldruck auf die Fläche 287 und !beaufschlagt üas :eILastisE!he Band 53S in der Jiut 1285. Dadurch wird das Strömen worn StEÖmungsmiittelL üursh jden Jianal 27δ beendet, wenn der !bestimmte Urus&wert im JkMkumulatisr !224 ist.

Der Druck im Sktamuilator .221 ikama aufgrund üesäEnfestungssiBntils

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welches in Fig. 6 gezeigt ist, einen bestimmten Druck nicht übersteigen. Wenn der Druck im Akkumulator 224 über diesen eingestellten Wert hinaus anwächst, wie dies z.B. durch eine thermische Expansion eintreten kann, wird der Druck durch das Entlastungsventil 288 verringert. Der Akkumulatordruck wird kontinuierlich durch den Kanal 296 geleitet und wirkt auf die Kugel 298. Immer dann, wenn dieser Druck ausreicht, die Kraft der Feder 3o2 zu überwinden, bewegt der Druck, der auf die Rückseite der Kugel wirkt, diese vom Sitz 3oo weg und läßt einen Teil des Strömungsmittels im Kanal 27o in die Bohrung 284 einfließen, wo es zum Reservoir in der Pumpe 16 geleitet wird.

Wenn der Fahrzeugführer bremsen will, wird eine Eingangskraft bzw. ein Bremssignal auf das Bremspedal 3o aufgebracht, so daß sich letzteres um einen Zapfen 33 dreht und eine lineare Eingangskraft auf die Schubstange 2o gegeben wird. Die anfängliche Bewegung der Schubstange 2o wird über eine Feder 216 zur Klammer 218 übertragen, wodurch die Arme 184,186 des Verbindungsgliedes 182 um den Zapfen 185 verschwenken. Wenn das Verbindungsglied 182 schwenkt, gleitet der Zapfen 16o, der am Kragen 152 befestigt ist, in den Schlitzen 161,162 am zylindrischen Körper 1oo des Drehventils. Aufgrund der Bewegung des Kragens 152 kann die Dichtung 176 die Fläche 1o1 berühren und die Verstärkerkammer 174 von der Bohrung 126 trennen. Gleichzeitig bewegt sich der Abmeßsteg 144 am Schieberventil vom Steg 141 weg, wie in Fig. 1o gezeigt ist. Unter Druck stehendes Strömungsmittel kann nun von den radialen Kanälen 128, 128¹ in die Bohrung 15o fließen. Dieses unter Druck stehende Strö-

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mungsmittel fließt an den Schlitzen 172 vorbei in dLe Verstärkerkammer 174, nachdem es durch die Einwegdichtung 176 gelangt ist. Das unter Druck stehende Strömungsmittel in der Verstärkerkammer 174 wirkt auf den Kolben 194 und bewegt diesen so, daß zunächst die Kippventile 2o8,214 geschlossen werden. Danach wird das Strömungsmittel in den Kammern 196 und 2o4 durch die Bewegung der Kolben 194,198 unter Druck gesetzt und den Radbremsen 24,26 zugeführt. Hierdurch wird eine Bremsenbetätigung entsprechend der Eingangskraft, die über das Bremsenpedal 3o auf die Schubstange 2o angelegt wird, bewirkt.

Während der Bremsung fließt unter Druck stehendes Strömungsmittel aus der Kammer 196 durch den Kanal 197, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, in die Kammer 246. Der Strömungsmitteldruck in der Kammer 246 wird über den Kanal 244 zur Fläche 248 des Diaphragmas 238 im Abzugsventil 228 geleitet. Das unter Druck stehende Strömungsmittel in der Verstärkerkammer 174 wird zur gegenüberliegenden Fläche 251 des Diaphragmas 238 gebracht, nachdem es durch den Kanal 226, den radialen Kanal 236 und die Axialbohrung 234 gelangt ist. Wenn die Druckdifferenz zwischen dem Bremsendruck in der Kammer 246 und dem Verstärkerdruck in der Kammer 174 einen bestimmten Wert erreicht hat, bewegt sich das Diaphragma 238 auf den Rücksprung 252 zu; der Einsatz 25o berührt das Ende des Schaftes 254. Danach bewegt ein Ansteigen des Bremsendrucks in der Kammer 246 den Schaft 254, wodurch die Kugel 256 vom Sitz 262 abgehoben wird. Nun kann das unter Druck stehende Hydraulikmittel im Akkumulator 224 in die Verstärkerkammer 174 fließen und die Bewegung des Kolbens 194 in

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der Bohrung 38 unterstützen- Hlerdiarcii wird das -Sixamangsmittel in den Kammern 196 vmü 2o4 weiter mater Dxnck gesetzt. )Waim das akkismulatorströmuiagsmittel in der Iferstärkerkammer 1774 auf die Scheibe 168 wirkt, wird, die Dichtung 116 gegen die Fläche löti gehalten. Dadurch wird ein Wer Inst msna StrSmxmgsmittel zwisshen dem Steg 18o and der Bohrung 126 T/erhämdert und sicliexgesdbelll±, daß die hierdurch entwickelte Bremskraft vollständig iäarsnf richtet wird, den Kolben 134 im der Bohrung 3B zn ü

Wenn die Singangskraft auf dem Bremspedal 3i3 aiaöiört:, srrhwenldt die Schaisstange 2o die i&rnte 184 und ISS Έπη den MsipSsxi *TB5.. ;fiier— durch bewegt sich der Zapfen 16o in den Scihliitzsn ¹I^¹I ,1 -S3 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung. Die Seheübe "1"7B ii>ILeü3a± aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem Draack im der 'Ferstärker-kaifflner -und dem Pumpendriick in der asdLalen BohiDiimg 15d d.n -3er SPösidbikon am zylindrischen Korper loo- Da 'die Küagel 152 an -der Söheriliae ^\3£ befestigt ist, wird der Kanal IiIo cgeSfifetet and das .an -ßsx W&rsiiäx— kerkammer 174 befindliche Strösnangsmiitibel füssBt :in dsn SKanal 15d.. Bei einem niedrigeren Druck Im der iferstäarifeeirkammBr VM die RückfUhrfeder 175 den zylindxls einen iSarper 131 des ventiles so, daß der MsneJBsteg 1144 die iferJbinSnng des ±n .den iradialen Bohrungen 12Bj 12S¹ bef±m!dlic;hem SitrSmniigsiiELtlieliLs ussa Ser 3ier— sorgxingsöffnung 4o trennt. Danach !bewegt sinn ^die IDüBhihaing 'ΠΤΖδ von der Fläche 1 dI weg. Die Sffemng IS© 'SiirS "333sr SiLe xadiailen Kanäle 130,132,95,S⁵B¹, die I!iat 5'δ nand -den EmtlaBtxings'kanal ^Ed Puiapenreservoir hin gesffmet.

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Danach läßt das Beschickungsventil 264 unter Druck stehendes Strömungsmittel von der Pumpe 16 durch die Wirkung des elastischen Bandes 286 auf die Kanäle 276 im zylindrischen Körper 272 zum Akkumulator 224 fließen. Das anfängliche Fließen des hydraulischen Strömungsmittels von der Pumpe 16 über den Kanal 27o zum Akkumulator 224 wirkt auf die Kugel 256 und drückt diese gegen den Sitz 262. Hierdurch wird die Kommunikation zwischen dem Akkumulator 224 und der Verstärkerkammer 174 unterbunden. Wenn der Akkumulator 124 bis zu einem bestimmten Druckwert beschickt ist, setzt sich das elastische Band 286 in der Nut 285 und unterbricht die Strömungsmittelströmung durch die öffnungen 276. Hierdurch wird eine weitere Strömungsmittelkommunikation zwischen dem Kanal 268 und dem Akkumulator 242 unterbunden.

Wenn der Fahrzeugführer die Richtung des Fahrzeuges entweder während des Bremsens oder unabhängig davon verändern will, wird ein Dreh-Steuersignal auf das Rad 332 gegeben. Dies führt dazu, daß sich die Welle 32 entsprechend dreht.

Die Drehung der Welle 32 beeinflußt den Bremsvorgang nicht, da die Schwenkzapfen 188 und 19a des Verbindungsgliedes 182 (vgl. Fig. 9) in der Nut 154 angeordnet und nicht am Kragen 152 befestigt sind. Das Steuersignal wird somit unabhängig auf das Schieberventil übertragen und wird nicht durch eine Linearbewegung des zylindrischen Körpers 134, welche vom Bremsensignal hervorgerufen wird, beeinflußt.

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Zu ^rläuteriBigszwecken sei angenommen,daß der Fahrzeugführer das Fahrzeug nach rechts lenken will. Ein Steuereingangssignal, welches an die Welle 32 gelegt ist, dreht den zylindrischen Körper loo des Drehventils in der Sicht der Fig* 2-5 im Uhrzeigersinn. Hierdurch wird das Strömen von unter Druck stehendem Strömungsmittel aus den radialen Kanälen 121,123 zur Auslaßöffnung gedrosselt,, wenn es durch die Schlitze 114,122 sowie die radialen Muten 5o⁵,5o^!I gelangt. Der Durchgang des unter Druck stehenden Strömungsmittels von den radialen Kanälen 121,123 zur Auslaßöffnung 48 wird geöffnet, während dieses durch die Schlitze 47,47' und die radialen Nuten 48',48" gelangt. Außerdem wird die Strömungsmittelkomiminikation zwischen der Auslassöffnung 48 und der Nut 64 gedrosselt, die ihrerseits mit der Rückführöffnung 44 kommuniziert.,, Die Drosselung des unter Druck stehenden Strömungsmittels durch die radialen Nuten 5o,5o" sowie die Öffnung der Kommunikation zwischen den radialen Kanälen 121,123 und der Auslaßöffnung 48 leiten die volle Pumpenausgangsleistung von der Öffnung 48 in die Kammer 27 über den Kanal 52 zum Kolben 29 des Steuergetriebes 28. Gleichzeitig wird das in der Kammer 33 des Steuergetriebes 2 8 befindliche Strömungsmittel über den Kanal 54 und den Strömungsweg durch die radialen Bohrungen im zylindrischen Körper 1oo, welche zur Rückführöffnung 44 gehen, zum Pumpenreservoir geleitet. Da sich in der Kammer 27 Pumpendruck und in der Kammer 33 Reservoirdruck befinden, wird am Kolben 29 eine Druckdifferenz ausgebildet. Diese Druckdifferenz wirkt auf den Kolben 29 und bewegt die Zahnstange 31. Hierdurch wird die Steuerkraft, die vom zylindrischen Körper loo über dia Torsionsstange 1o2 mittels des Ritzels 9o

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auf die Zahnstange 31 übertragen wird, ergänzt. Das Dreh-Eingangssignal, welches an das Ritzel 9o gelegt wird, wird über das zylindrische Teil 88 zurück zur Hülse 62 geführt, wodurch die drosselnde Strömungsbeziehung zwischen den axialen Schlitzen 114,122 sowie den öffnungen 48,5o proportional reduziert wird, wenn das Rückkopplungs-Drehsignal gleich dem Steuersignal ist.

Wenn das Steuersignal und das Drehsignal ausgewogen sind, nehmen die Kanäle in der Hülse 62 und der zylindrische Körper 1oo des Drehventils die in den Fig. 2-5 gezeigte Stellung ein. Danach hört die Druckdifferenz am Kolben 29 auf und das Strömungsmittel beginnt durch den Steuermechanismus 14 ohne Drosselung zu fließen.

Wenn entsprechend das Steuereingangssignal die Welle 32 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, um eine Linkskurve einzuleiten, wird die Strömung von der Pumpe zur Kammer 33 geleitet, während die Kammer 27 über die Auslaßöffnung 44 mit dem Reservoir verbunden wird.

Wie oben beschrieben, ist der integrierte Steuermechanismus 14 also geeignet, auf unabhängige Bremsen- und Steuereingangssignale anzusprechen, die einander nicht beeinflussen. So ergibt sich eine Unterstützung bei der Betätigung des Bremsen- und/oder Steuersystems,

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Claims

Patentanwälte Dip», !ng. H. Hauck Dipl. Phy-s. VV. Schmitz Dipi. \:>Q. E. Draalfs Dipf. Irr*. VV. bohnert Dipl. Fr.ys. W, Carstens Of.-ii-.g- W. Döring The Bendix Corporation McKsitsirsOs 23 8OOO München 2 Executive Offices Bendix Center, Southfield, Mich.48o76, USA 27. Februar 1979 Anwaltsakte M-4868 Stromungsmxttelunterstütztes Brems- und Steuersystem Patentansprüche

1.J Stromungsmxttelunterstütztes Brems- und Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Druckmittelquelle, die eine Hochdruckseite und eine Niederdruckseibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gehäuse (12) umfaßt, in welchem eine erste Bohrung (34) ausgebildet ist, die eine Einlaßöffnung (4o) und eine Auslaßöffnung (44) aufweist, welche mit der Hoch- bzw. der Niedrigdruckseite kommunizieren, und die mindestens eine Verteileröffnung (48,5o) umfaßt; ein vom Fahrzeugführer betätigtes Drehventil (I00), welches verdrehbar in der Bohrung montiert ist, und das unter Druck stehende Strömungsmittel zu mindestens einer Verteileröffnung leitet, wenn das Ventil gedreht wird; ein Schieberventil (134) , welches bezüglich des Drehventils (I00) konzentrisch in der Bohrung (34)angeordnet ist und auf ein Bremssignal des Fahrzeugführers hin darin verschiebbar beweglich ist, wodurch ein Bremshilfe'-Strömungsmitteldrucksignal von der Druck-

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quelle (16) ausgeht.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Hülse (62) umfaßt, die in der ersten Bohrung (34) des Gehäuses (12) verdrehbar ist, daß das Drehventil (1oo) verdrehbar in der Bohrung der Hülse (62) angebracht ist, daß radiale Kanäle (92,92', 94,94',48",48",5o',5o") in der Hülse (62) ausgebildet sind, welche den Einlaß (4o), den Auslaß (44) und die Verteileröffnung mit der Hülsenbohrung verbinden, wobei das Drehventil (1oo) und die Hülse (62) das drehbare Eingangselement bzw. einen Teil des drehbaren Ausgangselementes des Servoabschnitts des Systems bilden.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil (1oo) eine Axialbohrung (126) umfaßt, die zur ersten Bohrung (34) konzentrisch ist, daß das Schieberventil (134) einen Schieber umfaßt, der axial in der letztgenannten Bohrung zwischen einer ersten Stellung, in der kein Bremshilfenströmungsmitteldrucksignal abgegeben wird, in eine zweite Stellung bewegbar ist, in welcher ein Teil des Strömungsmitteldrucks an der Hochdruckseite der Druckquelle (16) abgelenkt wird und das Bremshilfendrucks ignal bildet.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkerkammer (174) in dem Gehäuse (12) ausgebildet ist, daß das Schieberventil (134) die Zuleitung des Bremshilfendrucksignals zur Verstärkerkammer (174) steuert,

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und daß das System außerdem eine bremsdruckerzeugende Einrichtung (22) umfaßt, welche auf das Drucksignal in der Verstärkerkammer (174) anspricht und den Bremsdruck erhöht.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die druckerzeugende Einrichtung (22) mindestens eine Kammer (196,2o4) umfaßt, die in einer zweiten Bohrung (38) des Gehäuses (12) ausgebildet ist, wobei diese Kammer (196) von der Verstärkerkammer

(174) durch einen Kolben (194) getrennt ist, der in der zweiten Bohrung (38) bewegbar ist.

6. System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (134) eine Axialbohrung (15o) umfaßt, durch welche das Bremshilfen-Drucksignal zur Verstärkerkammer (174) geleitet wird, daß das System außerdem eine Scheibe umfaßt, die in der Nähe der Fläche des Schiebers (134) in der Nähe der Verstärkerkammer (174) angeordnet ist und auf einer Fläche eine Dichtung besitzt, und bei Erzeugung des Bremssignals durch den Fahrzeugführer bewegbar ist, so daß sie eine Fläche des Drehventils (1oo) berührt, wodurch die Strömungsmittelkommunikation zwischen der Verstärkerkammer (174) und der Bohrung (126) unterbrochen wird, zwischen der axialen Bohrung (15o) des Schiebers

der
(134)undl Verstärkerkammer (174) dagegen ermöglicht wird.

7. System nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Akkumulator (224) umfaßt, welcher eine Druckmittelreserve speichert, sowie ein Ventil, welches in einem Ka-

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nal liegt, der den Akkumulator (224) mit der Verstärkerkammer (174) verbindet, wobei das Ventil (228) auf eine bestimmte Druckdifferenz zwischen dem Druck, der von der druckerzeugenden Einrichtung (22) geliefert wird, und dem Druck, der in der Verstärkerkammer (174) herrscht, anspricht, wodurch das im Akkumulator (224) gespeicherte Strömungsmittel in die Verstärkerkammer (174) eintreten und die druckerzeugende Einrichtung (22) weiter unter Druck setzen kann.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es im Kanal einen Ventilsitz (262) sowie einen Teller (256) umfaßt, dessen erste Fläche dem unter Druck stehenden Strömungsmittel in dem Akkumulator (224) ausgesetzt ist, so daß er normalerweise gegen den Ventilsitz gedrückt wird, wobei das Ventil eine bewegliche Wand (238) umfaßt, welche den einander entgegenwirkenden Drucken ausgesetzt ist, die in der druckerzeugenden Einrichtung (22) und in der Verstärkerkammer (174) herrschen, wobei diese bewegliche Wand (238) den Teller (256) berührt, wenn die bestimmte Druckdifferenz erreicht ist, was eine Strömungsmittelkommunikation in dem Kanal ermöglicht.

9. System nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 8 bei Rückbeziehung auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehausgangselement ein Ritzel (9o) umfaßt, welches in kämmendem Eingriff mit einer Zahnstange steht, die mit den lenkbaren Fahrzeugrädern verbunden ist, wobei das Eingangselement mit dem AusgangsäLement elastisch verbunden ist.

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