DE3542824A1 - Hydraulic differential pressure warning switch - Google Patents

Hydraulic differential pressure warning switch

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DE3542824A1 DE19853542824 DE3542824A DE3542824A1 DE 3542824 A1 DE3542824 A1 DE 3542824A1 DE 19853542824 DE19853542824 DE 19853542824 DE 3542824 A DE3542824 A DE 3542824A DE 3542824 A1 DE3542824 A1 DE 3542824A1
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Abstract

The invention relates to a hydraulic differential pressure warning switch for hydraulically operated vehicle brake systems equipped with wheel slip control, which have a brake booster (16) connected to a brake pressure master cylinder (3) and a servo pressure supply system with pump (8) and a pressure medium reservoir (9). In order to ensure that a switch of this type takes up as little volume as possible, it is proposed that a step piston (42, 58, 81, 86), which defines two brake circuit pressure chambers, to each of which the pressure of one master cylinder circuit can be admitted, is arranged in a housing, the active piston areas (42a, 42b; 58a, 58b, 81a, 85) assigned to the brake circuit pressure chambers acting in a first direction, with a pump circuit pressure chamber, to which the pump pressure can be admitted, the active piston areas (42c, 66, 89) assigned to the pump circuit pressure chamber acting in opposition to the piston areas assigned to the brake circuit pressure chambers, and that a spring (50, 64, 88) acts on the step piston (42, 58, 81, 86), which spring preloads the step piston into a first position, and that in the case of brake operation without any locking tendency a control element (62, 72, 12) can be operated, which returns into its starting position if there is any locking tendency and the pump (8) is intact. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Differenzdruck­ warnschalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a hydraulic differential pressure warning switch according to the preamble of the main claim.

Bekannte Differenzdurckwarnschlater dieser Art weisen ins­ besondere den Nachteil einer relativ großen Volumenauf­ nahme auf.Known differential pressure warning slats of this type indicate particular the disadvantage of a relatively large volume record.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Differenzdruckwarnschalter der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, der eine ge­ ringere Volumenaufnahme aus den Hauptzylinderkreisen auf­ weist.The invention is therefore based on the object Differential pressure warning switch in the preamble of the patent to create 1 specified type of a ge lower volume uptake from the master cylinder circles points.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die des Patentan­ spruchs 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.This object is achieved by that of the patent solved 1 characteristic features.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Differenzdruck­ warnschalter geschaffen, der außer durch sehr geringe Volumenaufnahme auch durch eine sehr kompakte, einfach und billig herzustellende Bauweise gekennzeichnet ist. Der Kolben des Warnschalters bewegt sich nur geringfügig, so daß Federn mit kleinem Federweg, wie z.B. Wellfedern ver­ wendet werden können, um den Kolben in die Ausgangslage zu bringen. With the solution according to the invention there is a differential pressure warning switch created, except by very little Volume absorption also through a very compact, simple and construction that is cheap to manufacture is marked. The Piston of the warning switch only moves slightly, so that springs with small travel, e.g. Corrugated springs ver can be turned to the piston in the starting position bring.  

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims contain advantageous refinements the invention.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenThe invention is shown in the drawing Exemplary embodiments explained in more detail. Show it

Fig. 1 eine schematische Dasrtellung einer hydrau­ lischen Bremsanlage; Fig. 1 is a schematic Dasrtellung a hy metallic brake system;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Differenzdruck­ schalter und Fig. 2 is a partial section through a differential pressure switch and

Fig. 3 eine Einbauanordnung eines Differenzdruckwarn­ schalters. Fig. 3 is a mounting arrangement of a differential pressure warning switch.

Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage besteht im wesent­ lichen aus einem Bremsdruckgeberzylinder 3 mit einem Primärkolben (bzw. Druckstangenkolben) 4, einem Sekundär­ kolben (bzw. Schwimmkolben) 5, die mittels Zentralventile verschließbare Druckmitteldurchgänge aufweisen, einem über ein Bremspedal 6 betätigten Bremskraftverstärker 16, einem Druckmittelvorratsbehälter 9, einer Pumpe 8 mit Hilfs­ druckregelventil 7, zwei an die Radbremsen 20, 21, 22, 23 an­ geschlossenen Bremsleitungen 14, 15, den in die Brems­ leitungen 14, 15 eingeschalteten Wegeventilen 12, 13, den Druckleitungen 28, 29 mit dem in diese eingeschalteten Sperrventilen 24, 25 und den Rücklaufleitungen 31, 32, 56 mit den in diese eingeschalteten Wegeventilen 17, 18, sowie dem Differenzdruckwarnschalter 2, der über eine Leitung 30 mit der Pumpe 8, eine Leitung 35 mit dem Primärkolbenkreis, eine Leitung 32 mit dem Primärkolbenkreis, eine Leitung 33 mit dem Sekundärkolbenkreis und eine Leitung 34 mit dem Behälter 9 verbunden ist.The brake system shown in Fig. 1 consists Wesent union of a brake pressure master cylinder 3 with a primary piston (or push rod piston) 4, a secondary piston (or floating piston) 5, the closable by means of central valves pressure medium passages comprise an actuated via a brake pedal 6 brake booster 16 , A pressure medium reservoir 9 , a pump 8 with auxiliary pressure control valve 7 , two to the wheel brakes 20 , 21 , 22 , 23 on closed brake lines 14 , 15 , the directional valves 12 , 13 switched on in the brake lines 14 , 15 , the pressure lines 28 , 29 with the check valves 24 , 25 switched on and the return lines 31 , 32 , 56 with the directional valves 17 , 18 switched into these, and the differential pressure warning switch 2 , which via a line 30 with the pump 8 , a line 35 with the primary piston circuit, a Line 32 with the primary piston circuit, a line 33 with the secondary piston circuit and a line 34 with the loading container 9 is connected.

Fig. 2 zeigt einen hydraulischen Differenzdruckwarn­ schalter der ein Gehäuse 41 aufweist, in dem ein Stufen­ kolben 42 dichtend geführt ist. Das Gehäuse 1 weist Druck­ mittelanschlüsse 43, 44, 45 und 46 auf. Die Bezugsziffer 43 bezeichnet hier den der Pumpe 8 zugeordneten Anschluß, 44 den dem Primärkreis zugeordneten Anschluß, 45 den dem Sekundärkreis zugeordneten Druckkreis und schließlich 46 den zum unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter 9 führenden Anschluß. Im Stufenkolben 2 integriert ist ein an sich bekanntes Ventil 52, z. B. ein Kugelsitz-Ventil, Schnabel-Ventil oder dgl. Auf der dem Schwimmkolben-Druck­ anschluß gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Schalterdruckraum 49 mit einem Federelement 50, beispiels­ weise einer Wellfeder. Der Schalterdruckraum 49 steht mit einer Kolben-Zylindereinheit 51 in Verbindung, die ihrer­ seits einen zwischen zwei Positionen bewegbaren elektri­ schen Schalter 62 betätigt. Die Kolben-Zylindereinheit 51 samt Schalter 62 sind Teil eines Informationssystems, mit dem die Schalterposition als elektrisches Signal an ihm eine nicht dargestellte Anzeige gegeben wird. Fig. 2 shows a hydraulic differential pressure warning switch which has a housing 41 in which a step piston 42 is sealingly guided. The housing 1 has pressure medium connections 43 , 44 , 45 and 46 . Reference numeral 43 here designates the connection assigned to the pump 8 , 44 the connection assigned to the primary circuit, 45 the pressure circuit assigned to the secondary circuit and finally 46 the connection leading to the reservoir 9, which is under atmospheric pressure. Integrated in the stepped piston 2 is a known valve 52 , e.g. B. a ball seat valve, beak valve or the like. On the side opposite the floating piston pressure there is a switch pressure chamber 49 with a spring element 50 , for example a wave spring. The switch pressure chamber 49 is connected to a piston-cylinder unit 51 , which in turn actuates an electrical switch 62 which can be moved between two positions. The piston-cylinder unit 51 together with the switch 62 are part of an information system with which the switch position is given an indication (not shown) as an electrical signal.

Der hydraulische Differenzdruckwarnschalter arbeitet wie folgt:The hydraulic differential pressure warning switch works like follows:

Bei unbetätigter Bremse ist der Kolben 42 aufgrund der vom Federelement 50 ausgeübten Kraft nach rechts verschoben, nimmt also die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsposition ein. Bei Bremsbetätigung ohne Blockierneigung erfolgt eine Druckbeaufschlagung des Kolbens 42 durch Druckmittel vom Sekundär- bzw. Schwimmkolben-Druckkreis und vom Primär- bzw. Druckstangenkreis, und zwar auf die Wirk­ flächen 42 a und 42 b. Dies bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 42 nach links in Richtung auf den Schalterdruck­ raum 49. Die dort resultierende Druckerhöhung bewirkt eine Verschiebung des Kolbens der Kolben-Zylindereinheit 51, wodurch schließlich die Schalterstellung wechselt. Bei Bremsbetätigung mit Blockierneigung die von hier nicht dargestellten Radsensoren festgestellt wird, wird über eine (gleichfalls nicht dargestellte Steuerelektronik) ein Steuerbefehl an das Pumpenaggregat 8 ausgegeben, das die Pumpe aktiviert. Wird ein ausreichender Druck über den Anschluß 13 eingespeist, der den Drücken im Schwimmkolben­ kreis und Hauptzylinder-Druckkreis entspricht, so erfährt der Kolben 42 eine Verschiebung nach rechts, woraus schließlich die dargestellte Schalterposition 1 resultiert. Diese Schalterposition wird demnach nur wieder erreicht, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Pumpendruck der Pumpe 8 und den Drücken aus den Hauptzylinderkreisen 14 und 15 einen definierten Betrag annimmt.When the brake is not actuated, the piston 42 is displaced to the right due to the force exerted by the spring element 50 , that is, it assumes the starting position shown in FIG . When the brake is applied without a tendency to lock, the piston 42 is pressurized by pressure medium from the secondary or floating piston pressure circuit and from the primary or pressure rod circuit, namely on the active surfaces 42 a and 42 b . This causes a displacement of the piston 42 to the left in the direction of the switch pressure chamber 49 . The pressure increase resulting there causes a displacement of the piston of the piston-cylinder unit 51 , which ultimately changes the switch position. When the brake is applied with a tendency to lock and the wheel sensors, which are not shown here, is determined, a control command is issued to the pump unit 8 via a control electronics (also not shown), which activates the pump. If a sufficient pressure is fed in via the connection 13 , which corresponds to the pressures in the floating piston circuit and master cylinder pressure circuit, the piston 42 is displaced to the right, which ultimately results in the switch position 1 shown . This switch position is therefore only reached again when the pressure difference between the pump pressure of the pump 8 and the pressures from the master cylinder circuits 14 and 15 assumes a defined amount.

Das nun erzeugte Signal in dieser Schalterposition be­ deutet für die Intelligenz des Systems einen ordnungs­ gemäßen Betrieb der Pumpe bzw. der Energieversorgung. Ist der Pumpendruck nicht in ausreichender Höhe vorhanden, so bleibt der Kolben 42 in seiner Position, was für das System bedeutet, daß für die weiteren Bremsungen das Druckmittel vom Hauptzylinder einzusetzen ist. Dies bedeutet praktisch gesprochen, der Hauptzylinder wird "leergepumpt". The signal now generated in this switch position means proper operation of the pump or energy supply for the intelligence of the system. If the pump pressure is not sufficiently high, the piston 42 remains in its position, which means for the system that the pressure medium from the master cylinder has to be used for further braking. In practical terms, this means that the master cylinder is "pumped empty".

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Differenzdruck­ schalters, bei dem die Schalterbetätigung anders aus­ geführt ist, als die in Fig. 2. Statt des Ventils 52, des Federelementes 50 und der Kolben-Zylindereinheit 51 ist eine Kolbenstange 60 im Kolben 58 eingepreßt, die durch einen Ring 69 und eine Dichtmanschette 63 hindurchragt und einen Schalter 72 betätigt. Im übrigen sind die im Ver­ gleich mit Fig. 1 analogen Teile mit gleichen Bezugs­ ziffern versehen. Im Schalterdruckraum 65 ist ein Feder­ element 64 angeordnet, welches bei unbetätigter Bremse den Kolben und die Kolbenstange in der gezeigten Ausgangs­ position hält. Die Wirkungsweise der in Fig. 2 darge­ stellten Differenzdruckschalters ist analog der in Fig. 1 dargestellten: Fig. 3 shows an embodiment of a differential pressure switch, in which the switch actuation is performed differently than that in Fig. 2. Instead of the valve 52 , the spring element 50 and the piston-cylinder unit 51 , a piston rod 60 is pressed into the piston 58 , which protrudes through a ring 69 and a sealing sleeve 63 and actuates a switch 72 . Otherwise, the same in Fig. 1 analog parts are provided with the same reference numerals. In the switch pressure chamber 65 , a spring element 64 is arranged, which holds the piston and the piston rod in the starting position shown when the brake is not actuated. The operation of the differential pressure switch shown in FIG. 2 is analogous to that shown in FIG. 1:

Bei Bremsbetätigung ohne Blockierneigung wird der Kolben 58 und damit die Kolbenstange 60 nach links betätigt und dadurch die Schalterposition 3 eingestellt. Bei Blockier­ neigung wird die Pumpe initiiert, die einen definierten Druck zu erzeugen hat. Erreicht der Pumpendruck den vorge­ schriebenen Wert, so wird durch den auf die bewegliche Kolbenfläche 66 wirkende Druck der Kolben 58 nach rechts verschoben, wodurch der Schalter in die Position A zurück­ kehrt. Demnach ist der Differenzdruck zwischen dem Pumpen­ druck und den übrigen Arbeitskreisen im definierten Toleranzband, und es wird keine Fehlermeldung ausgegeben. Auf der dem Schalter 72 gegenüberliegende Kolbenstangen­ ende sind Rinnen 61 eingeprägt, die eine Dichtfunktion übernehmen. When the brake is actuated without a tendency to lock, the piston 58 and thus the piston rod 60 are actuated to the left and the switch position 3 is thereby set. If there is a tendency to block, the pump that has to generate a defined pressure is initiated. If the pump pressure reaches the prescribed value, the piston 58 is displaced to the right by the pressure acting on the movable piston surface 66 , as a result of which the switch returns to position A. Accordingly, the differential pressure between the pump pressure and the other working groups is within the defined tolerance band, and no error message is issued. Grooves 61 are embossed on the piston rod end opposite the switch 72 and perform a sealing function.

Fig. 4 zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel der Er­ findung, bei dem statt eines Kolbens, wie in den Fig. 2 und 3, zwei verschiebliche Kolben angeordnet sind, wobei einer der Kolben mit einer Nocke versehen ist, der den Schalter betätigt. Fig. 4 shows a further embodiment of the invention, in which instead of a piston, as in Figs. 2 and 3, two displaceable pistons are arranged, one of the pistons being provided with a cam which actuates the switch.

Über den Druckmittelanschluß 74 des Primärdruckkreises des Tandemhauptzylinders wird eine Kolbenfläche eines ersten Kolbens 81 hydraulisch beaufschlagt. Dem Druckraum 82 gegenüber liegt ein mit Atmosphärendruck beaufschlagter Druckraum 83. Diesem Raum gegenüber liegt der Druckraum 84 des Druckmittelanschlusses 76 vom Sekundär- bzw. Schwimm­ kolben-Druckkreis. Der dort anstehende Druck wirkt auf die Kolbenfläche 85 eines zweiten Kolbens 86, der eine Schräge 87 oder Nocke aufweist. Innerhalb des zweiten Kolbens 86 ist ein Druckraum gebildet, in dem sich das vom Pumpen­ kreis 73 geförderte Hydraulikfluid befindet. Dieser Druck wirkt auf eine größere Druckbeaufschlagungsfläche auf, als die den Hauptzylinderkreisen zugeordneten Kolbenflächen. Gleichzeitig ist im Kolbengehäuse ein Federelement 88 vor­ handen, das auf der gegenüberliegenden Seite am Gehäuseab­ schluß 49 anliegt. Die Wirkungsweise dieses Differenz­ druckschalters ist ähnlich wie die eingangs erwähnten:A piston surface of a first piston 81 is acted upon hydraulically via the pressure medium connection 74 of the primary pressure circuit of the tandem master cylinder. Opposite the pressure chamber 82 is a pressure chamber 83 which is subjected to atmospheric pressure. This space is opposite the pressure chamber 84 of the pressure medium connection 76 from the secondary or floating piston pressure circuit. The pressure present there acts on the piston surface 85 of a second piston 86 , which has a slope 87 or cam. A pressure chamber is formed within the second piston 86 , in which the hydraulic fluid delivered by the pump circuit 73 is located. This pressure acts on a larger pressurizing surface than the piston surfaces assigned to the master cylinder circuits. At the same time, a spring element 88 is present in the piston housing, which circuit 49 rests on the opposite side of the housing. The mode of operation of this differential pressure switch is similar to that mentioned at the beginning:

Bei unbetätigter Bremse werden durch die Federkraft der Feder 88 beide Kolben 81 und 86 nach rechts verschoben, wodurch der Schalter in Position 1 gestellt wird.When the brake is not actuated, both pistons 81 and 86 are displaced to the right by the spring force of the spring 88 , as a result of which the switch is set to position 1 .

Bei unbetätigter Bremse ohne Blockierneigung, d.h. bei Kraftwirkung beider Druckkreise 74 und 76 ohne Pumpenkreis 73 werden beide Kolben 81 und 86 nach links verschoben, wodurch der Schalter 12 durch die Schräge abwärts in die Schalterposition 3 gestellt wird. Bei betätigter Bremse mit Blockierneigung, d.h. bei zusätzlich Wirkung des Pumpendruckkreises 73 werden die Kolben bei ausreichendem Differenzdruck wiederum nach rechts verschoben, worauf schließlich die Schalterposition A resultiert.When the brake is not actuated without a tendency to lock, ie when both pressure circuits 74 and 76 act without a pump circuit 73 , both pistons 81 and 86 are shifted to the left, as a result of which the switch 12 is moved downward into switch position 3 by the slope. When the brake is applied with a tendency to lock, ie when the pump pressure circuit 73 also acts, the pistons are again shifted to the right when there is sufficient differential pressure, which finally results in switch position A.

Claims (6)

1. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter für hydrau­ lisch betätigte, mit Schlupfregelung ausgestattete Fahrzeugbremsanlagen, die einen mit einem Bremsdruck­ geberzylinder verbundenen Bremskraftverstärker sowie ein Hilfsdruck-Versorgungssystem mit Pumpe und einen Druckmittel-Vorratsbehälter aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse ein Stufenkolben (42, 58, 81, 86) angeordnet ist, der zwei Bremskreisen zugeordnete Druckräume begrenzt, die mit dem Druck je eines Hauptzylinderkreises beaufschlag­ bar sind, wobei die den Bremskreis-Druckräumen zuge­ ordneten wirksamen Kolbenflächen (42 a, 42 b; 58 a, 58 b, 81 a, 85) in einer ersten Richtung wirksam sind und einen Pumpenkreis-Druckraum, der mit dem Pumpendruck beaufschlagbar ist, wobei die dem Pumpenkreis- Druckraum zugeordnete wirksame Kolbenfläche (42 c, 66, 89) entgegengesetzt zu den den Bremskreis- Druckräumen zugeordneten Kolbenflächen wirksam ist, und daß am Stufenkolben (42, 58, 81, 86) eine Feder (50, 64, 88) angreift die den Stufenkolben in eine erste Stellung vorspannt, wobei bei Bremsbetätigung ohne Blockierneigung ein Schaltglied (62, 72, 12) be­ tätigbar ist, das bei vorhandener Blockierneigung und intakter Pumpe (8) in seine Ausgangsposition zurück­ kehrt. 1. Hydraulic differential pressure warning switch for hydraulically operated, with slip control equipped vehicle brake systems which have a brake pressure booster connected to a brake pressure master cylinder and an auxiliary pressure supply system with a pump and a pressure medium reservoir, characterized in that a step piston ( 42 , 58 , 81 , 86 ) is arranged, which delimits pressure chambers assigned to two brake circuits, which can be acted upon by the pressure of one master cylinder circuit, the effective piston surfaces assigned to the brake circuit pressure chambers ( 42 a , 42 b ; 58 a , 58 b , 81 a , 85 ) are effective in a first direction and a pump circuit pressure chamber which can be acted upon by the pump pressure, the effective piston surface ( 42 c , 66 , 89 ) assigned to the pump circuit pressure chamber being opposite to the piston surfaces assigned to the brake circuit pressure chambers , and that on the stepped piston ( 42 , 58 , 81 , 86 ) a spring ( 50 , 64 , 88 ) which biases the stepped piston into a first position, a switching element ( 62 , 72 , 12 ) being operable when the brake is actuated without a tendency to lock and which returns to its starting position when there is a tendency to lock and an intact pump ( 8 ). 2. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (62) ein Ventil (32) eingebaut ist, um den Schalterdruckraum (49) vor Flüssigkeitsverlust zu sichern.2. Hydraulic differential pressure warning switch according to claim 1, characterized in that a valve ( 32 ) is installed in the piston ( 62 ) to secure the switch pressure chamber ( 49 ) against loss of liquid. 3. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stufenkolben von zwei separaten Kolben (81, 86) gebildet ist.3. Hydraulic differential pressure warning switch according to claim 1 or 2, characterized in that the stepped piston is formed by two separate pistons ( 81 , 86 ). 4. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Kolben (81, 86) ineinander geführt sind.4. Hydraulic differential pressure warning switch according to claim 3, characterized in that the separate pistons ( 81 , 86 ) are guided into one another. 5. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach An­ spruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der dem Pumpenkreis zugeordnete Kolben (86) eine Schulter (87) oder dgl. aufweist, um den Schalter zu betätigen.5. Hydraulic differential pressure warning switch according to claim 3 or 4, characterized in that the piston associated with the pump circuit ( 86 ) has a shoulder ( 87 ) or the like to actuate the switch. 6. Hydraulischer Differenzdruckwarnschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (88) in einem Hohlraum des Kolbens (86) angeordnet ist.6. Hydraulic differential pressure warning switch according to one of the preceding claims, characterized in that the spring ( 88 ) is arranged in a cavity of the piston ( 86 ).
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