DE3435089A1

DE3435089A1 - Verfahren zur ueberpruefung der dichtheit von hydraulischen bremsanlagen

Info

Publication number: DE3435089A1
Application number: DE19843435089
Authority: DE
Inventors: Jochen 6050 Offenbach Burgdorf; Max 6000 Frankfurt Seiermann
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1986-04-03
Anticipated expiration: 2004-09-26
Also published as: DE3435089C2

Description

Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit von hydraulischen Bremsanlagen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit von hydraulischen Bremsanlagen, insbesondere bei mit Bremsschlupfregelanlagen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen, bei denen zwischen einem Bremsdruckgeber und mindestens einer- Radbremse Ventilmittel vorgesehen sind, durch die eine Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber und den Radbremsen unterbrechbar ist.

Bei hydraulischen Bremsanlagen besteht generell die Forderung, die Bremsanlage nach dem Einbau auf ihre Dichtheit zu prüfen. In der Regel erfolgt eine derartige Dichtheitsprüfung in hydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlagen mit mehreren Bremskreisen derart, daß der Bremsdruckgeber zunächst für sich auf seine Dichtheit überprüft wird. Ferner werden die am Bremsdruckgeber anzuschließenden Breiaskreise nacheinander mit einem Prüfdruck beaufschlagt, wobei jeweils ein Druckabfall über der Zeit durch geeignete Meßmittel erfaßbar ist, wodurch entsprechende Undichtigkeiten der Bremsanlage feststellbar sind»

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß eine derartige Überprüfung der Dichtheit einen relativ großen Zeit- und Arbeitsaufwand bedingt.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit von hydraulischen Bremsanlagen derart weiterzubilden, daß

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eine Überprüfung der montierten Bremsanlage in einer relativ kurzen Zeit ermöglicht ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Bremskreis stromabwärts der Ventilmittel hydraulisch absperrbar ist und daß in dem mit den Radbremsen verbundenen Abschnitt des Bremskreises eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, durch die ein Druckabfall pro Zeiteinheit erkennbar ist. Bei der Anwendung eines derartigen Verfahrens kann die montierte Bremsanlage in einfacher Weise überprüft werden.

Erfindungsgemäß ist zur Ausübung des Verfahrens eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der als Ventilmittel zwei 2/2--Wegeventile eingesetzt sind, wobei dem sich in der Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber und den Radbremsen angeordneten 2/2-Wegeventil ein Rückschlagventil zugeordnet ist, durch das ein Volumenstrom zu den Radbremsen absperrbar ist.

Eine derartige Prüfanordnung eignet sich insbesondere für mit Bremsschlupfregelanlagen ausgerüstete Kraftfahrzeuge, bei denen derartige Ventile bereits vorhanden sind. Bei fertigmontierten Bremsanlagen in derartigen Kraftfahrzeugen erfolgt eine Dichtheitsprüfung nun derart, daß der Bremsdruckgeber mit einer konstanten Betätigungskraft beaufschlagt wird, so daß im Bremsdruckgeber und in den mit dem Bremsdruckgeber verbundenen Bremskreisen ein entsprechender Druck entsteht. Nach einem derartigen Druckaufbau im Bremsdruckgeber wird zunächst das normalerweise

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geöffnete Ventil in der Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber und den Radbremsen in eine Sperrstellung geschaltet. Durch ein kurzzeitiges Aufsteuern des normalerweise geschlossenen Ventils, durch das eine Druckmittelentnahme aus den Radbremsen möglich ist, wird ein gegebenenfalls vorhandenes, dem normalerweise geöffneten Ventil parallelgeschaltete Rückschlagventil geschlossen. Es ist damit sichergestellt, daß ein hydraulisch abgesperrter Prüfkreis hergestellt ist, der unter einem relativ hohen Druck steht. Sofern eine Undichtigkeit in dem zu überprüfenden Breinskreis vorliegt, wird sich dies durch einen entsprechenden Druckabfall nach der Prüfzeit äußern.

Zur Erfassung der zeitlichen Druckabnahme in dem zu überprüfenden Bremükreis stehen generell die verschiedensten Möglichkeiten zu Verfügung. Beispielsweise ist es denkbar, daß durch den während des PrüfVorgangs im abgesperrten Abschnitt des zu überprüfenden Bremskreises vorherrschenden Druck ein Kolben gegen eine Federkraft verschiebbar ist, wobei die Verschiebekraft des Kolbens zu Beginn und zum Ende der Prüfzeit meßbar ist. Ferner ist es denkbar, die Axiallage des Kolbens zu Beginn und Ende der Prüfzeit zu messen.

Die Druckabnahme in dem zu überprüfenden Bremskreis kann auch derart erfolgen, daß an druckbeaufschlagbaren Komponenten (z.B. Bremssattel, Bremsschlauch) der Bremsanlage Meßmittel angeordnet sind, durch die eine Verformung während des PrüfVorgangs erfaßbar ist. Als Meßmittel läßt

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sich dabei beispielsweise eine Wheatstone'sehe Meßbrücke einsetzen, wobei ein Brückenwiderstand ein mit einer elastisch verformbaren Bremskomponente verbundener Dehnungsmeßstreifen ist*

Außerdem ist es denkbar, den Ventilmitteln Meßmittel zuzuordnen, die den Energiebedarf der Ventilmittel während der Prüfzeit erfassen. Ferner kann vorgesehen sein, daß die Meßmittel an die Bremsanlage anschließbar sind. Dabei ist es denkbar, daß die Meßmittel nur während des Prüfvorgangs mit der Bremsanlage verbunden sind und ein erneuter Anschluß ohne weiteres im Rahmen von Fahrzeuginspektionen erfolgen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend anhand von Fig.- 1 und Fig. 2 der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bremsanlage in schematischer Darstellung und

Fig. 2 ein Diagramm, das den Druckverlauf innerhalb der Bremsanlage während des Prüfvorgangs darstellt.

In Fig. 1 ist mit 1 ein hydraulischer Kraftverstärker bezeichnet, der über eine pedalbetätigbare Kolbenstange ansteuerbar ist. Der hydraulische Kraftverstärker 1 weist einen Verstarkerkolben 3 auf, durch den ein Druckraum 4 begrenzt ist. Die Kolbenstange 2 steht über einen Hebelmechanisinus 5 mit einem Bremsventil 6 in Verbindung,

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wobei das Bremsventil 6 normalerweise eine Verbindung zwischen dem Druckraum 4 des hydraulischen Kraftverstärker 1 und einem drucklosen Nachlaufbehälter 7 herstellt.

In der Bremsanlage nach Fig. 1 ist zur Hilfskraftunterstützung beispielsweise ein hydraulischer Druckspeicher eingesetzt, der durch eine Druckmittelpumpe 9 aufladbar ist. Das Druckniveau des Druckspeichers 8 wird durch einen Druckwächter 10 überwacht, der in Abhängigkeit von den ermittelten Werten den Antrieb 11 der Druckmittelpuiapa ein- bzw. ausschaltet. Der auf diese Weise im hydraulischen Druckspeicher erzeugte Druck steht permanent am Bremsventil 6 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 an und wird bei Bremsbetätigung dem Druckraum 4 zugeleitet. Dem hydraulischen Kraftverstärker 1 ist nachgeschaltet ein Hauptzylinder 12, der über einen starr mit dem Verstärkerkolben 3 verbundenen Hauptzylinderkolben 13 verfügt. Durch den Hauptzylinderkolben 13 ist eine Arbeitskammer 14 des Hauptzylinders 12 begrenzt, an dem zwei Bremskreise I und II angeschlossen sind. Durch die Breraskreise I, II sind Radbremsen 15,16 des Kraftfahrzeuges druckbeaufschlagbar, wobei sich die an den Bremskreisen I, II angeschlossene Radbremsen 15,16 vorzugsweise an der Vorderachse des Kraftfahrzeuges befinden.

Der Arbeitskammer 14 des Hauptzylinderkolbens 12 ist ein Ventil 17 zugeordnet, das in Fig. 1 symbolisch als 2/2-Wegeventil dargestellt ist, das in der aus der Darstellung ersichtlichen Bremslösestellung eine Durchlaß-

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Stellung einnimmt und dadurch eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 14 und dem drucklosen Nachlaufbehälter 7 herstellt. Das 2/2-Wegeventil 17 ist derart ausgebildet, daß es nach einem geringen Verschiebeweg des Hauptzylinderkolbens 13 bzw. des Verstärkerkolbens 3 eine Sperrstellung einnimmt, so daß die Arbeitskammer 14 vom drucklosen Nachlaufbehälter 7 getrennt ist. Durch das Rückschlagventil- 18 ist die am Haupt zylinderkolben 13 angeordnete Dichtmanschette symbolisch dargestellt.

In der aus der Darstellung ersichtlichen Bremslösestellung ist die Verbindung zwischen der Arbeitskammer des Hauptzylinders 12 über ein sogenanntes Einströmventil 19 hergestellt, das als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und durch eine nicht dargestellte Schlupfüberwachungselektronik steuerbar ist. Bei einer Ansteuerung des Einströmventils 19 ist der Druckraum 4 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 über das Rückschlagventil 18 mit der Arbeitskammer 14 des Hauptzylinders 12 verbunden. Ein Voluipenausgleich in der Arbeitskammer 14 beim Bremslösevorgang erfolgt über das Rückschlagventil 20.

Im Bremskreis 1 ist in der Verbindung zwischen der Arbeitskammer 14 und der Radbremse 15 ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil 21 angeordnet, das wie das Ventil 19 durch die nicht dargestellte Schlupf-Überwachungselektronik ansteuerbar ist und normalerweise eine Durchlaßstellung einnimmt und bei entsprechenden Schaltbefehlen der Schlupfüberwachungselektronik in eine Sperrstellung schaltbar ist. Parallel zum 2/2-Wegeventil

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21 ist ein Rückschlagventil 22 angeordnet, das das unabhängig von den Schaltsignalen der Schlupfüberwachungselektronik eine Druckentlastung der Radbremse ermöglicht, sofern die Peda.lkraft vermindert wird. An der Radbremse 15 ist ein weiteres durch die nicht dargestellte Schlupfüberwachungselektronik steuerbares 2/2-Wegeventil 23 angeschlossen, das in der Ruhestellung eine Sperrstellung einnimmt und in eine Lage schaltbar ist, in der die Radbremse 15 mit einer Rücklaufleitung 24 verbunden ist, so daß der Radbremse 15 Druckmittel entnommen und dem drucklosen Nachlaufbehälter 7 zugeführt wird. Desgleichen befindet sich im Bremskreis II ein 2/2-Wegeventil 25, das dem Ventil 21 entspricht. Dem Ventil 25 ist ein Rückschlagventil 2G parallelgeschaltet, das dem Ventil 22 im Bremskreis I entspricht. Weiterhin ist an der Radbremse '16 im Bremskreis II ein 2/2-Wegeventil 27 angeschlossen, das die gleiche Funktion wie das Ventil 23 hat.

Am Druckraum 4 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 ist ein dritter Bremskreis III angeschlossen, der zur Druckversorgung von Radbremsen 28,29 dient, die sich an der Hinterachse des Kraftfahrzeuges befinden. In Analogie zu den Bremskreisen I, II befindet sich auch im Bremskreis III ein normalerweise durchgeschaltetes 2/2-Wegeventil 30, dem ein Rückschlagventil 31 parallelgeschaltet ist. Desweiteren ist über ein 2/2-Wegeventil 32 eine Verbindung zwischen den Radbremsen 28,29 und der Rücklauf ·- leitung 24 bzw. dem drucklosen Nachlaufbehälter 7 herstellbar.

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An der Kolbenstange 2 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 ist eine Pedalstützte 33 ankoppelbar, durch die während des Prüfvorganges eine konstante Kraft auf den hydraulischen Kraftverstärker 1 ausübbar ist.

Im Diagramm nach Fig. 2 ist im oberen Abschnitt der zeitliche Verlauf eines Prüfdrucks dargestellt, wobei die durchgezogene Linie den Druckverlauf bei ausreichender Dichtheit des Bremskreises wiedergibt, während die strichpunktierte Linie einen Druckverlauf angibt, der auf eine Undichtigkeit des zu überprüfenden Bremskreises hinweist. Im oberen Abschnitt des Diagramms nach Fig. 2 ist beispielsweise der Druckverlauf während einer Überprüfung des Bremskreises III wiedergegeben.

Im mittleren Abschnitt des Diagramms nach Fig. 2 ist die Schaltstellung des 2/2-Wegeventils 30 nach Fig. 1 wiedergegeben. Schließlich ist im unteren Abschnitt des Diagramms nach Fig. 2 die Schaltstellung des 2/2-Wegeventils 32 nach Fig. 1 gezeigt.

Das erfindungsgemäße Prüfverfahren ist nachfolgend anhand von dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher erläutert. Ausgehend vom Zeitpunkt t,. (Bremslösestellung) wird über die Pedalstütze 33 durch Kraftbeaufschlagung der Kolbenstange 2 im Bremskreis III ein hydraulischer Druck aufgebaut, der zum Zeitpunkt t. einen Maximalwert erreicht. Zum Zeitpunkt t, hat der Druck im Druckraum 4 des hydraulischen Kraftverstärkers 1

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bzw. im Bremskreis III einen Druck erreicht, der der mittels der Pedalstütze 33 ausgeübten Kraft proportional ist. Zum Zeitpunkt t.. wird das 2/2-Wegeventil 30 in eine Sperrstellung geschaltet, in der der Druckraum 4 des hydraulischen Kraftverstärkers 1 von den Radbremsen 28,29 getrennt ist. Demnach bleibt der hydraulische Druck im Biremskreis III auf einem konstanten Niveau, bis zum Zeitpunkt t„ dcis 2/2-Wegeventil 32 betätigt wird, so daß das dem 2/2-Wegeventil 30 parallelgeschaltete Rückschlagventil 31 eine Schließlage einnimmt. Das 2/2-Wegeventil 32 bleibt bis zum Zeitpunkt t,, erregt, so daß ein entsprechender Druckabfall im Bremskreis zu verzeichnen ist. Im Zeitpunkt t~ fällt das 2/2-Wegeventil 32 in seine Ruhelage zurück, in der der Bremskreis wiederum vom drucklosen Nachlaufbehälter 7 getrennt ist. Bis zum Zeitpunkt t^ erfolgt nun eine weitere Druckkonstanthaltphase im Bremskreis III.

.Im Zeitpunkt t. wird das 2/2-Wegeventil 32 erneut angesteuert, so daß bis zum Zeitpunkt t,_ abermals ein Druckabfall im Bremskreis III auftritt. Im Zeitpunkt t fällt das 2/2-Wegeventil 32 erneut in seine Ruhelage zurück, so daß nunmehr der Bremskreis III ein vollkommen abgeschlossenes hydraulisches System bildet.

Der eigentliche Prüfvorgang beginnt zum Zeitpunkt t,- und nimmt bis zum Zeitpunkt t_ größenordnungsmäßig eine Minute in Anspruch.

Sofern eine Dichtheit des zu überprüfenden Bremskreises III gegeben ist, entsteht im Zeitpunkt t_ eine Druckdifferenz ρ die, wie aus der Darstellung er-

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sichtlich, relativ gering ist. Sollte eine Undichtigkeit in der Bremsanlage vorliegen, so folgt der Druckverlauf p_TTT beispielsweise der strichpunktierten Linie im

oberen Abschnitt des Diagramms nach Fig. 2, so daß sich sum Zeitpunkt t^ eine Druckdifferenz p₂ ergibt, die eine Undichtigkeit im Bremskreis III anzeigt. Beispielweise kann bei dem beschriebenen Prüfverfahren vorgesehen sein, daß der zu überprüfende Bremskreis als undicht anzusehen ist, sofern ein Druckabfall von 1 bar innerhalb des PrüfZeitraumes gemessen wird. Schließlich schaltet zum Zeitpunkt t_Q das 2/2-Wegeventil 30 in seine Ruhelage zurück.

Zur Erfassung des Druckabfalls während der Prüfperiode (t_ - t_fi) stehen grundsätzlich die verschiedensten Meßmittel zur Verfügung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß durch den während des PrüfVorgangs im abgesperrten Abschnitt des zu überprüfenden Bremskreises vorherrschenden Druck ein Kolben gegen eine Federkraft verschiebbar ist, wobei die Verschiebekraft· des Kolbens zu Beginn und Ende der Prüfzeit gemessen wird. Ferner ist es denkbar, die Axiallage des Kolbens zu Beginn und Ende der Prüfzeit festzustellen und daraus auf einen entsprechenden Druckabfall zu schließen. Andererseits können bei dem beschriebenen Meßverfahren an druckbeaufschlagbaren Komponenten der Bremsanlage Meßmittel angeordnet sein, durch die eine Verformung während des PrüfVorgangs erfaßbar ist. Die elastische Verformung druckbeaufschlagbarer Komponenten der Bremsanlage läßt sich beispielsweise durch Dehnungsmeßstreifen fest-

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stellen, die Bestandteil einer Wheatstone'sehen Meßbrücke sein können. Andererseits ist es denkbar, den Leistungsbedarf der Ventilmittel während der Prüfzeit zu erfassen, da diese elektrischen Werte in einem bestimmten Zusammenhing mit dein Druck im zu überprüfenden Bremskreis stehen.

Leerseite -

Claims

ALFRED TtIVES GMBH 31. Juli 1.984

Prankfurt am Main ZL/Je/be

P 5634 / 1328P

J. Burgdorf - 116

M. Seiermann - 1

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Patentansprüche

I. Verfahren zur Überprüfung der Dichtheit von hydraulischen Bre-msanlagen, insbesondere bei mit Bremsschlupfregelanlagen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen, bei denen zwischen einem Bremsdruckgeber und mindestens einer Radbremse Ventilmittel vorgesehen sind, durch die eine Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber und den Radbremsen unterbrechbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremskreis (I,II,III) stromabwärts der • Ventilmittel(30,31,32; 21,22,23,25,26,27) hydraulisch absperrbar ist und daß in dem mit den Radbremsen (28,29,15,16) verbundenen Abschnitt des Bremskreises (I,II,III) eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, durch die ein Druckabfall Pi/ -d P₂) P^ro Zeiteinheit erkennbar ist.

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Pi 6.3:4.

2 —

Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der als Venti!mittel zwei 2/2-Wegeventile eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem sich in der Verbindung zwischen dem Bremsdruckgeber (1,12) und den Radbremsen (28,29) angeordneten 2/2-Wegeventil (30) ein Rückschlagventil (31) zugeordnet ist, durch das ein Volumenstrom zu den Radbremsen (28,29) absperrbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den während des PrüfVorgangs im abgesperrten Abschnitt des zu überprüfenden Bremskreises (I,11,111) vorherrschenden Druck ein Kolben gegen eine Federkraft verschiebbar ist, wobei die Verschiebekraft des Kolbens zu Beginn (t_g) und

Ende (t_) der Prüfzeit (t

t._r ) meßbar ist,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ze i chnet, daß die Axiallage des Kolbens zu Beginn (t_) und Ende (t_) der Prüfzeit (t_ -

t,) meßbar ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an druckbeaufschlagbaren Komponenten (z.B, Bremssattel, Bremsschlauch) der Bremsanlage Meßmittel angeordnet sind, durch die eine Verformung während des PrüfVorganges erfaßbar ist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßmittel eine Wheatstone'sche Meßbrücke eingesetzt ist, wobei ein Brückenwiderstand ein mit einer elastisch verformbaren Bremsenkomponente verbundener Dehnungsmeßstreifen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Meßmittel vorgesehen sind, durch die der Leistungsbedarf der Ventilmittel (39,31) während der Prüfzeit (t_. - t,) erfaßbar ist.

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8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Meßmittel an die Bremsanlage anschließbar sind