DE3424790A1

DE3424790A1 - Fluessigkeits-versorgungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3424790A1
Application number: DE19843424790
Authority: DE
Inventors: John Vaughn Dr. Toddington Bedfordshire Castell-Evans
Original assignee: Rolls Royce Motors Ltd; Rolls Royce PLC
Current assignee: Bentley Motors Ltd
Priority date: 1983-07-06
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1985-02-14
Also published as: SE8403571L; JPS6094862A; FR2548611A1; GB8416868D0; SE8403571D0; GB2142982B; SE454163B; GB2142982A; GB8318255D0; ES8505302A1; AU3025384A; ES534095A0; IT1177882B; AU570697B2; KR850001100A; IT8448523A0; US4595341A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung und insbesondere, aber nicht ausschließlich auf eine Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung für ein hydraulisches Kraftfahrzeug-Bremssystem .

Gegenwärtig werden sowohl herkömmliche synthetische Bremsflüssigkeiten (diese werden kurz als synthetisches öl bezeichnet) oder hydraulische System-Mineralöle (diese werden kurz als Mineralöle bezeichnet) für Bremssysteme benutzt. Die Benutzung synthetischer öle ist weiter verbreitet als die Benutzung von Mineralöl, aber Mineralöl erweist sich als vorteilhafter, weil es weniger hydroskopisch ist als synthetisches öl. Außerdem wird Mineralöl oder synthetisches öl in gewissen Fahrzeug-Abfederungssystemen benutzt und wenn das gleiche Öl sowohl für das Federsystem als auch für das Bremssystem benutzt wird, dann kann eine gemeinsame Versorgungs-Vorrichtung vorgesehen werden. Unglücklicherweise sind die beiden öle nicht kompatibel Sie unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich ihres spezifischen Gewichtes und trennen sich infolgedessen voneinander, sondern sie erfordern auch Dichtungen aus unterschiedlichem Material. Wenn synthetisches Öl in ein Bremssystem eingeführt wird, welches mit Mineralöl arbeitet, dann verunreinigt das synthetische öl das Mineralöl, wodurch schließlich die öldichtungen zerstört werden. Wenn solche Systeme einmal verunreinigt sind, dann ist es schwierig, zeitaufwendig und kostspielig sie wieder zu reinigen. Außerdem besteht die große Gefahr, daß das Bremssystem ausfällt.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung eine Verunreinigung des Systems dadurch verhindert, daß sie einen ersten Flüssigkeitsvorratsbehälter, einen zweiten Flüssigkeitsvorratsbehälter und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Behältern aufweist, daß eine Pumpe in der Verbindung eingeschaltet ist, um Flüssigkeit aus dem ersten Behälter in den zweiten Behälter zu fördern, daß Sonden in dem ersten Flüssigkeitsvorratsbehälter das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung feststellen, und daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die die Pumpe abschaltet wenn eine Verunreinigung festgestellt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung einen Teil eines Kraftfahrzeug-Bremskreises. Dabei ist ein Zwischenbehälter in die Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Vorratsbehältern zwischen dem ersten Vorratsbehälter und der Pumpe eingeschaltet. Dieser Zwischenbehälter enthält ebenfalls Sonden zur Feststellung des Vorhandenseins einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung. Diese Sonden liefern ebenso wie die Sonden in dem ersten Vorratsbehälter einem Steuerkreis Signale. Der Steuerkreis umfaßt Relais, deren Kontakte in dem Stromkreis der Pumpe eingeschaltet sind. Eines dieser Relais bewirkt ein Einschalten der Pumpe, um aus dem zweiten Behälter abgezogene Flüssigkeit durch Flüssigkeit aus dem Zwischenbehälter zu ersetzen, und ein weiteres Relais verhindert die Förderung der Pumpe, wenn eine Verunreinigung durch eine der Sonden im ersten Vorratsbehälter oder im Zwischentank festgestellt

wird. Der Steuerkreis umfaßt Leuchtdioden oder andere visuelle Anzeigevorrichtungen, um die Betriebsstellung der Vorrichtung anzuzeigen. Es kann eine Verzögerungsschaltung vorgesehen sein, um die Pumpenförderung während einer gewissen minimalen Zeitdauer zu sperren, bis eine Verunreinigungsbedingung existiert hätte.

Vorzugsweise ist die Pumpe eine peristaltische Pumpe. Bei einer solchen Pumpe sind die beweglichen Teile von dem zu pumpenden Material isoliert. Außerdem wirkt die Pumpe als Rückschlagventil.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 bis 4 schematische Darstellungen eines

Teils eines Kraftfahrzeug-Bremskreises, der gemäß der Erfindung abgewandelt ist unter vier verschiedenen Betriebsbedingungen ;

Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild der Schaltung, die Teil des abgewandelten Fahrzeug-Bremskreises gemäß Fig. 1 bis 4 ist;

Fig. 6 und 7 perspektivische Ansichten möglicher Ausbildungen des Behälters für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4.

In den Figuren 1 bis 4 ist der Vorratsbehälter 1 für die Bremsflüssigkeit eines Automobil-Bremssystems dargestellt. Dieser Vorratsbehälter 1 weist einen Flüssigkeitseinlaß 2 und einen Flüssigkeitsauslaß 3 auf. Der Einlaß 2 ist über eine Flüssigkeitsleitung 4 an eine peristaltische Pumpe 5 angeschlossen, und der Ausgang 3 ist mit dem übrigen nicht dargestellten Bremssystem verbunden. Der Bremsflüssigkeitsbehälter enthält einen durch einen Schwimmer betätigten Reed-Schalter 6, dessen Schwimmer 7 von der Flüssigkeit im Behälter getragen wird. Der Schwimmer 7 wird bei seiner Aufwärtsbewegung und seiner Abwärtsbewegung durch eine Führung 8 geführt.

Der Einlaß der Pumpe 5 ist an den Auslaß 11 eines Zwischenbehälters 10 angeschlossen. Der Einlaß 12 dieses Behälters 10 ist an den Auslaß 19 eines Primärbehälters 13 angeschlossen. Der Auslaß 11 liegt im oberen Teil des Behälters 10 und der Einlaß 12 im Bereich des Bodens. Sowohl der Behälter 10 als auch der Behälter 13 enthalten Sensorsonden 14 und 15, die an ihrer Basis angeordnet sind und deren Zweck weiter unten beschrieben wird. Der Primärbehälter 13 weist ebenfalls einen durch einen Schwimmer betätigten Reed-Schalter 16 auf, dessen Schwimmer 17 von der Flüssigkeit des Behälters 13 getragen wird. Die Aufwärtsbewegung und die Abwärtsbewegung des Schwimmers wird durch eine Führung 18 geführt. Eine Reihe von drei Warnleuchten 20, 21 und 22 (Leuchtdioden) werden am Instrumentenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet. Um die Sonden 14 und 15 in dem jeweiligen Behälter 10 und 13 unterbringen zu können, weist der Boden dieser Behälter vorzugsweise

einen V-förmigen Querschnitt auf. Die Behälter können beispielsweise in Form eines Troges gestaltet sein, wobei die Sonden sich geradlinig über den Trog erstrecken, wie in Figur 6 angedeutet. Der Behälterboden kann jedoch auch die Form eines Konus haben, und in diesem Fall können die Sonden warzenförmig ausgebildet sein, wie in Fig. 7 dargestellt. Die Sonden bestehen aus rostfreiem Stahl (18% Chrom, 8% Nickel). Rostfreier Stahl wurde gewählt, um Widerstandsänderungen auf der Oberfläche der Sonden infolge der Entwicklung von Oxiden zu vermeiden. Stattdessen könnten auch Edelmetalle benutzt werden .

Nunmehr wird die Arbeitsweise des Systems unter Zuhilfenahme der Schaltung nach Fig. 5 beschrieben. Das System befindet sich in Figur 1 in seiner normalen Betriebsstellung, d.h. der Behälter 10 ist mit Mineralöl angefüllt und auch in den Behältern 1 und 13 befindet sich Mineralöl mit hohem Pegelstand. Die Arbeitsweise des Systems hängt von der Tatsache ab, daß Mineralöl ein elektrischer Isolator ist, während Verunreinigungen, beispielsweise synthetisches öl elektrisch leitfähig ist. Wenn nur Mineralöl in dem System befindlich ist und wenn dieses die richtige Pegelhöhe besitzt, werden die Reed-Schalter 6 und 16 nicht betätigt und es erfolgt keine elektrische Überbrückung über den Sonden 14 oder den Sonden 15. Keines der Relais 30, 31 oder 32 wird betätigt, und die Pumpe 5 und die Anzeigeleuchten 20, 21 und 22 bleiben abgeschaltet. Wenn ein Leckstrom im System auftritt, dann

fällt der Schwimmer 7 bei Absinken des Flüssigkeitsstandes im Flüssigkeitsbehälter 1 ab und der Reed-Schalter 6 wird geschlossen, wodurch wiederum die Schaltung nach der Spule des Relais 30 geschlossen wird, um dieses Relais zu betätigen. Die Kontakte des Relais 30 schließen, um die peristaltische Pumpe

5 anzuschalten. Dann fördert die Pumpe 5 Mineralöl aus dem Zwischenbehälter 10 in den Vorratsbehälter 1, bis der ölstand im Behälter 1 genügend angestiegen ist, um den Schwimmer 7 anzuheben. Dann wird der Reed-Schalter 6 geöffnet und das Relais entregt, um die Pumpe 5 abzuschalten. Solange der Reed-Schalter

6 geschlossen ist und die Pumpe 5 arbeitet, leuchtet die Lampe 20. Diese Bedingung ist in Figur 2 dargestellt .

Wenn Mineralöl vom Behälter 10 abgezogen wird, dann wird der Behälter 10 unter Schwerkraftwirkung aus dem Primärbehälter 13 aufgefüllt. Dies bewirkt, daß der Ölstand in dem Behälter 13 abfällt und der Schwimmer 17 absinkt. Bei einem vorbestimmten niedrigen Pegel betätigt der Schwimmer 17 den Reed-Schalter Die Betätigung dieses Reed-Schalters schließt den Stromkreis nach der Spule des Relais 31 und öffnet den Kontakt jenes Relais, so daß der Stromkreis der Spule des Relais 30 unterbrochen wird und die peristaltische Pumpe 5 nicht arbeiten kann. Durch Schließen des Reed-Schalters 16 wird auch der Stromkreis nach der Warnlampe 21 geschlossen, die dann aufleuchtet und einen Niedrigpegel in dem Vorratsbehälter 13 anzeigt. Diese Bedingung ist in Fig. 3 dargestellt. Dann muß der Vorratsbehälter 13 manuell von einer äußeren

Quelle her mit Mineralöl aufgefüllt werden.

Wenn das Mineralöl durch synthetisches Öl verunreinigt ist, beispielsweise dann, wenn irrtümlicherweise solches öl in den Vorratsbehälter 13 eingefüllt wird, dann sinkt dieses Öl nach dem Boden des Vorratsbehälters 13, da seine Dichte 1,01 - 0,005 g/ml beträgt im Vergleich zu 0,95 - 0,005 g/ml für Mineralöl. Am Boden des Vorratsbehälters bildet das synthetische öl eine elektrisch leitfähige Brücke über den Sonden 15. Dies führt dazu, daß ein negatives Potential an die Basis des Transistors T. angelegt wird, wodurch T2 und Tg abgeschlatet werden, so daß T, leitfähig wird und der Ausgang von T« ist über eine Relaisanordnung 41 mit dem Relais 32 verbunden. Diese Relaiseinheit 51 umfaßt zwei NPN-Transistören Tr und T» in Kaskaden-Schaltung und einen Kondensator C, dessen Kapazitätswert die Verzögerung bestimmt. Der Zweck dieser Zeitverzögerung besteht darin, die Pumpe 5 sieben Sekunden lang (oder eine andere gewählte Zeitdauer) anzuhalten, damit sich die Bedingungen stabilisieren können. Wenn die Verunreinigung fortdauert und ein Absetzen erfolgt, dann wird die Pumpe 5 dauernd abgeschaltet. Es leuchtet dann das Warnlicht 22 auf, wenn das Relais 32 das Vorhandensein von Verunreinigungen anzeigt und den Pumpenkreis abschaltet. Die Kontakte des Relais 32 sind in die Stromkreise der Pumpe 5 und des Warnlichtes 22 so eingebaut, daß durch Erregung des Relais der Stromkreis nach der Pumpe 5 unterbrochen wird und das Warnlicht 22 aufleuchtet. Eine ähnliche Wirkung tritt auf, wenn

eine Verunreinigung eine elektrische Brücke über den Sonden 14 im Behälter 10 elektrisch überbrückt werden. Diese Bedinung ist in Figur 4 dargestelIt.

Durch das oben beschriebene Warnsystem wird demgemäß eine Anzeige bezüglich der Verunreinigung geliefert, bevor die Verunreinigung in das Hauptbremssystem eindringen kann und die Pumpe, die das Öl in das Hauptsystem fördert, wird am Pumpen gehindert. Abgesehen von der Feststellung diskreter Tropfen von Verunreinigungen des Systems wird auch eine Verunreinigung durch synthetisches öl festgestellt, welches vollständig mit Mineralöl gemischt ist, denn wenn dieses in den Vorratsbehälter 13 eingeführt wird, dann verbleibt es normalerweise in dem Vorratsbehälter 13 oder dem Behälter 10 solange, daß sich das synthetische Öl aus dem Mineralöl abscheiden kann und die Sonden 14 oder 15 überbrückt. Es hat sich z.B. gezeigt, daß 1% Synthetiköl Verunreinigung in 250 ml Mineralöl durch die Sonden nach 12 Stunden festgestellt wird. Geringere Verunreinigungskonzentrationen erfordern normalerweise längere Sondierungsperioden.

Eine peristaltisehe Pumpe ist besonders vorteilhaft für die Anwendung als Förderpumpe, da nicht nur die sich bewegenden Teile der Pumpe gegenüber dem zu pumpenden Feld isoliert werden, sondern die Pumpe auch als Rückschlagventil arbeitet. Diese Abwandlungen gegenüber dem normalen Bremsflüssigkeitskreis

können zweckmäßigerweise benachbart zu den normalen Bremsflüssigkeitsbehältern im Motorraum des Kraftfahrzeuges untergebracht werden.

Claims

Patentanwälte [""ι ' ; J :* " ;":^:crjp|.~|ng. Curt Wallach

Europäische Patentvertreter " " " Dipl.-lng. Günther Koch

European Patent Attorneys 3424790 Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 5. Juli 1984

Rolls-Royce Motors Limited unser zeichen: _{17 953} _ _K/Ap

Pym's Lane,

Crewe,CW1 3PL, Cheshire

England

Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung
Patentansprüche:

.J Flüssigkeits-Versorgungsvorrichtung , ~~"' dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Flüssigkeitsvorratsbehälter (13), einen zweiten Flüssigkeitsvorratsbehälter (1 ) und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Behältern aufweist, daß eine Pumpe (5) in der Verbindung eingeschaltet ist, um Flüssigkeit aus dem ersten Behälter (13) in den zweiten Behälter (1) zu fördern, daß Sonden (15) in dem ersten Flüssigkeits-Vorratsbehälter das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung feststellen, und daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die die Pumpe (5) abschaltet wenn eine Verunreinigung festgestellt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenbehälter (10) in die Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Vorratsbehältern (13 und 1) eingeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (10) zwischen dem ersten Flüssigkeitsbehälter (13) und der Pumpe (5) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (10) ebenfalls Sonden (14) aufweist, um das Vorhandensein einer elektrisch leitfähigen Verunreinigung festzustellen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung Signale von den Sonden (14,15) empfängt und die Arbeitsweise der Pumpe (5) in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen steuert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung Relais umfaßt, die im elektrischen Stromkreis der Pumpe 5 angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß eines der Relais die Pumpe anschaltet, um aus dem zweiten Vorratsbehälter (1) verlorengegangene Flüssigkeit aus dem Zwischenbehälter (10) nachzufüllen, und daß ein weiteres Relais die Arbeitsweise der Pumpe sperrt, wenn eine Verunreinigung durch eine der Sonden (15 bzw. 14) im ersten Vorratsbehälter (13 ) bzw. im Zwischenbehälter (10) festgestellt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ein Anzeigegerät aufweist, welches die Betriebsbedingung der Vorrichtung erkennen läßt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisschaltung die Pumpenförderung verhindert, bis eine Verunreinigungsbedingung während einer gewissen Zeitdauer bestanden hat.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (5) eine peristaltische Pumpe ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß sie in das hydraulische Bremssystem eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist.