DE69918294T2

DE69918294T2 - Bremssystem mit flüssigkeitsgekühlter bremse

Info

Publication number: DE69918294T2
Application number: DE69918294T
Authority: DE
Inventors: Jan-Peter Mueller
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Braking Systems UK Ltd
Current assignee: Meritor Heavy Vehicle Braking Systems UK Ltd
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: WO1999056032A1; DE69918294D1; EP1075608B1; EP1075608A1; GB9808984D0

Description

Diese Erfindung betrifft ein Bremssystem vom Typ, der eine mit Flüssigkeit gekühlte Bremse enthält, in erster Linie für ein Fahrzeug, wobei die Bremse ein Gehäuse aufweist, in dem zusammen wirkende befestigte und drehbare Bremsflächen vorgesehen sind, die in Folge der Einwirkung von Betätigungsmitteln in Bremseingriff gebracht werden.
Die in einer derartigen, umschlossenen Bremse beim Bremsen erzeugte Wärme kann schwer abgeleitet werden, da in dem Bereich der Bremsflächen, die beim Bremsen erwärmt werden, keine bedeutsame Luftzirkulation eintreten kann.
Das Dokument US3882930 zeigt eine Bremse, bei der eine variable, kühlende Strömung zur Bremse in Abhängigkeit von Betriebsparametern vorgesehen sein kann.
Es wurde vorgeschlagen, einer Bremse zum Kühlen zusätzliche Flüssigkeit beim Bremsen zuzufüren, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem vorzusehen, in dem Kühlflüssigkeit in einer Weise zugeführt wird, die den Betriebsanforderungen mehr entspricht als bisher.
Somit ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Bremssystem vorgesehen, wie es im beiliegenden Anspruch 1 definiert ist.
Die Kühlflüssigkeit in dem ersten Kreis wird typischerweise unter relativ geringem Druck der Bremse zugeführt und die Kühlflüssigkeit in dem zweiten Kreis wird unter relativ hohem Druck der Bremse zugeführt.
Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
1 eine schematische Abbildung einer Form des Bremssystems der Erfindung in einem ersten Betriebszustand, wobei in einem Nebenbild ein Teil des Kreises in einem zweiten Betriebszustand veranschaulicht ist, und
2 eine schematische Abbildung eines Steuerkreises des Bremssystems der Erfindung.
Das in 1 dargestellte Bremssystem weist einen Antriebsmotor 1 mit einer Antriebsverbindung auf, die durch 1A, 1B mit zwei Pumpen 2, 3 dargestellt ist, die eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit unter relativ geringem Druck bzw. eine relativ geringe Strömungsgeschwindigkeit unter relativ hohem Druck bereit stellen. Als Alternative dazu können die Pumpen unabhängig voneinander durch separate Motoren angetrieben werden. Die Kühlflüssigkeit ist in der Praxis Öl, das in dem Hydrauliksystem und/oder Getriebe eines Fahrzeugs vorhanden ist, in dem das System eingebaut ist. Der Output aus der Pumpe 2 tritt in eine Niederdruckleitung 10 ein und wird durch einen Filter 5 gelenkt, der durch ein Rückschlagventil 5A gegen übermäßigen Druck geschützt ist, wobei das gefilterte Öl, das aus dem Filter 5 austritt, durch einen Wärmetauscher 6 eines geeigneten Typs und von dort zu einer Abzweigleitung 11 fließt, die das Öl durch zwei Bremsen 8 lenkt. Der Pumpenmotor ist in einer später beschriebenen Weise derart gesteuert, dass er jedes Mal, wenn die Temperatur des Öls, das aus der Bremse austritt, einen vorbestimmten Wert überschreitet, zum Beispiel 70°C, oder während der Bremsbetätigung eingeschaltet wird. Das Öl, das beim Durchgang durch die Bremsen erwärmt wird, wird durch die Leitungen 12 in eine Rückleitung 13 gelenkt. Von hier aus tritt es wieder in die Pumpen 2 und 3 für eine erneute Zirkulation ein.
Der Output aus der Pumpe 3 wird über ein mit einem Elektromagnet betriebenes Ventil 4 mit 2 Stellungen geleitet, das zweckmäßigerweise ein Spulenventil ist und in der dargestellten Position über eine Abzweigleitung 10A den Output aus der Pumpe 3 zu der Niederdruckleitung 10 lenkt. Ein Druckentlastungsventil 7 kann parallel zur Pumpe 3 vorgesehen sein, um gegen übermäßig hohe Druckspitzenwerte in dem Hochdruckkreis zu schützen. In Folge der Betätigung der Bremssteuerung des Fahrers wird ein Signal geliefert, um die Position des Ventils 4 auf die Position umzustellen, die in dem Nebenbild in 1 gezeigt ist, wodurch der Hochdruckoutput aus der Pumpe 3 direkt in eine Outputleitung 14 und von dort zu einer Hochdruck-Inputleitung 15 geleitet werden kann, die den Bremsinnenbereichen das Öl zuführt. Im Falle einer Bremse wie eine im Ölbad laufende Scheibenbremse, die eine mittlere Antriebswelle besitzt, kann das Öl zweckmäßigerweise entlang der Welle zu einem Zentralbereich der Bremse angrenzend an die Reibplatten geleitet werden. Erwärmtes Öl aus den Bremsen tritt über die Leitungen 12 aus und wird über die Leitung 13 zu den Pumpen gelenkt und zirkuliert über den Wärmetauscher 6 erneut durch die Bremsen.
Die Zuführ von Kühlflüssigkeit in das Bremssystem der Erfindung ist durch den in 2 dargestellten Kreis gesteuert, in dem die Antriebsmotor/Pumpe-Einheit mit M bezeichnet ist. Ein elektrischer Versorgungskreis ist durch die Leitungen 30 und 31 und durch eine temperaturempfindliche Schaltervorrichtung 32, die einen Schalter 33 enthält, hergestellt. Die Schaltervorrichtung 32 enthält einen temperaturerfassenden Thermostat 34 und eine Zeitgebervorrichtung 35. Die Leitungen 31 speisen auch über Verzweigungen 31A den Elektromagnet 4A, der das Ventil 4 betreibt, wobei das Betreiben des Elektromagneten von einem Schalter 36 abhängig ist, der von einer vom Fahrer betätigten Steuerung B, wie zum Beispiel ein Pedal, betätigt wird, wobei der Schalter selbst von einer Zeitgebervorrichtung 37 gesteuert ist, die eine Verzögerungsvorrichtung 37A enthält. Sowohl der Zeitgeber 37 als auch der Schalter 38 sind von einer geschwindigkeitsempfindlichen Vorrichtung 39 abhängig, wobei der Schalter 38 nur dann geschlossen wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als 1 Meter pro Sekunde.
Jedes Mal, wenn die Temperatur des Öls in dem System 70°C überschreitet oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als 1 m/sec und das Bremspedal B gedrückt ist, um den Schalter 36 zu schließen, ist die Motor/Pumpe-Baugruppe 1 betätigt. Der Schalter 36 kann zweckmäßigerweise ein Druckschalter, ein Bremslichtschalter oder jegliche andere, geeignete Schaltervorrichtung sein. Wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt oder wenn seine Geschwindigkeit geringer ist als 1 Meter pro Sekunde, ist die darin erzeugte Wärme nicht hoch genug, um eine Zufuhr von kühlendem Hochdrucköl zu erfordern. Der Schalter 38 bleibt offen und verhindert dabei die Betätigung des Elektromagneten 4A, so dass das Ventil 4 in der Position bleibt, die in dem Hauptteil der 1 dargestellt ist. Beide Pumpen, die Pumpe 3 über die Abzweigung 10A, führen dann dem Niederdruckkreis Öl zu.
Die Bremse wird durch die Zufuhr von Niederdrucköl gekühlt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Temperatur des Öls, das aus den Bremsen austritt, wie sie von dem Thermostat 34 der Schaltervorrichtung 32 erfasst ist, 70°C oder weniger beträgt, woraufhin der Thermostat ein Signal liefert, das zunächst den Zeitgeber 35 aktiviert, wodurch sich die Zufuhr von Niederdrucköl für eine kurze Zeit, zum Beispiel 10 Sekunden, fortsetzt, bevor der Schalter 33 betätigt wird, um die Motor/Pumpe-Einheit zu deaktivieren.
Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist als 1 Meter pro Sekunde, so dass wahrscheinlich übermäßige Wärme in der Bremse erzeugt wird, schließt sich der Schalter 38 und der Schalter 36 wird von dem Bremspedal geschlossen, um den Elektromagneten 4A zu betätigen, der das Ventil 4 in seine alternative Position umstellt, die in 1 im Nebenbild dargestellt ist. Dadurch kann zum Kühlen den Bremsen Hockdrucköl zugeführt werden. Wenn das Bremspedal B gelöst wird, wenn sich das Fahrzeug noch bei einer Geschwindigkeit von mehr als 1 Meter pro Sekunde bewegt, wird das Öffnen des Schalters 36 für eine vorbestimmte Zeit verzögert, welche von der Verzögerungsvorrichtung 37A festgesetzt ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass weiterhin Hochdrucköl zugeführt wird, um zu gewährleisten, dass die Beläge auf die Temperatur des kühlenden Öls gekühlt werden. Die Wirkung davon besteht darin, zu gewährleisten, dass eine Wärmeübertragung von den Belägen in den Kreis mit Niederdrucköl während jeder Bremsbetätigung auf dem geringstmöglichen Temperaturniveau stattfindet. Weiterhin verhindert es ein Überhitzen des Pumpenantriebsmotors, wenn die Bremse in Intervallen wiederbetätigt wird, die kleiner sind als die von dem Zeitgeber festgesetzte Verzögerung, so wie es zum Beispiel bei dichtem Verkehr vorkommen kann, wenn ein Pumpen des Bremspedals stattfinden kann.
Man versteht, dass die Doppelkühlkreise des Systems der Erfindung so gesteuert werden können, dass sie in jeglicher geeigneten Weise wirken, um die Anforderungen einer bestimmten Anlage zu erfüllen. Die beschriebene Abfolge des Schaltens entsprechend den zeitlich festgesetzten Verzögerungen kann nach Bedarf geändert werden, sowohl was die Abfolge selbst als auch die angewendeten Steuermittel betrifft.
Es ist möglich, auf zumindest einige der herkömmlichen Rohrverläufe für die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu den Bremsen eines Fahrzeuges zu verzichten, indem eine oder mehrere Fahrzeugachsen und/oder Hohlelemente der Fahrzeugkarosserie oder des Fahrwerks als Flüssigkeitsleitungen und/oder -behälter verwendet werden. Durch eine derartige Anordnung wird der Bedarf an dafür bestimmten Rohrverläufen zumindest reduziert oder möglicherweise beseitigt, was zu relativ kurzen Verbindungen zu den Bremsen und insgesamt zu reduzierten Einbaukosten führt.

Claims

Bremssystem umfassend eine mit Flüssigkeit gekühlte Bremse (8) mit einem Gehäuse, in dem zusammen wirkende befestigte und drehbare Bremsflächen vorgesehen sind, die in Folge der Einwirkung von Betätigungsmitteln in Bremseingriff gebracht werden, einen ersten Strömungskreis (10, 10A, 11), der so angeordnet ist, dass er über den ersten Strömungskreis in Abhängigkeit eines temperaturabhängigen Betriebsparameters der Bremse Kühlflüssigkeit zuführt, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit im System unter einem vorbestimmten maximalen Wert zu halten, und einen zweiten Strömungskreis (14, 15), der steuerbar ist, um über den zweiten Strömungskreis, getrennt vom ersten Strömungskreis, in Folge der Bremsbetätigung der Bremse Kühlflüssigkeit zuzuführen.
Bremssystem nach Anspruch 1, bei welchem die Kühlflüssigkeit im ersten Kreis unter relativ geringem Druck der Bremse zugeführt wird und die Kühlflüssigkeit in dem zweiten Kreis gleichzeitig unter relativ hohem Druck der Bremse zugeführt wird.
Bremssystem nach Anspruch 2, bei welchem die mit Flüssigkeit gekühlte Bremse eine im Ölbad laufende Scheibenbremse mit einer mittleren Antriebswelle ist und die Kühlflüssigkeit in dem zweiten Kreis unter relativ hohem Druck der Bremse zugeführt wird, indem sie entlang der Welle zu einem Zentralbereich der Bremse angrenzend an die Reibplatten geleitet wird.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Kreis einen Wärmetauscher (6) aufweist, durch den die Kühlflüssigkeit in diesem Kreis fließt.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Kühlflüssigkeit in den Kreisen mit geringer Strömung durch elektrisch angetriebene (1) Flüssigkeitsvortriebsmittel (2, 3) zirkuliert wird, die von einem elektrischen Versorgungskreis betrieben werden, der dazu dient, die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zur Bremse zu steuern.
Bremssystem nach Anspruch 5, bei welchem die Flüssigkeitsvortriebsmittel zumindest einen Elektromotor (1) und Pumpen (23) aufweisen, die zumindest von einem Motor angetrieben werden, um jeweils Kühlflüssigkeit in dem ersten und zweiten Strömungskreis zirkulieren zu lassen.
Bremssystem nach Anspruch 6, bei welchem der elektrische Versorgungskreis dazu dient, die Zufuhr von Kühlflüssigkeit von beiden Pumpen zur Bremse durch den ersten Strömungskreis herbeizuführen, wenn keine Kühlflüssigkeit in dem zweiten Strömungskreis zirkuliert.
Bremssystem nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei welchem der elektrische Versorgungskreis einen temperaturempfindlichen Schalter (32), der parallel zu einem weiteren Schalter (36) geschaltet ist, aufweist, welcher von einer von einem Fahrer betätigten Steuereinrichtung (B) zur Bremsbetätigung betrieben wird, wobei der weitere Schalter mit einem Elektroventil (4) verbunden ist, das zur Steuerung der Kühlflüssigkeitsströmung in dem zweiten Strömungskreis dient.
Bremssystem nach Anspruch 8, bei welchem das Elektroventil (4) von einer geschwindigkeitsempfindlichen Vorrichtung, welche die Fahrzeuggeschwindigkeit misst, beeinflusst wird.