DE3728694A1 - Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents
Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftfahrzeug-Brems
anlage mit einer hydraulischen Pumpe und einem Hydrospeicher
zur Lieferung von hydraulischem Druckmedium an einen an die Rad
bremskreise angeschlossenen Hauptzylinder und/oder an zu den
Radbremskreisen führende Ventile, wobei der Hauptzylinder
und/oder die Ventile vom Bremspedal des Kraftfahrzeuges ange
steuert sind, sowie mit einem Bremsflüssigkeits-Rücklaufbe
hälter.
Bei einer derartigen hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage
steht am Ausgang des Hydrospeichers bzw. der hydraulischen
Pumpe ständig ein für die Speisung des pedalbeaufschlagten
Bremsgerätes erforderlicher Druck an, welcher während der
Perioden, wo nicht gebremst wird, nicht ausgenutzt wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kraft
fahrzeug-Bremsanlage der eingangs genannten Gattung zu schaf
fen, bei der der für das Bremsgerät zur Verfügung stehende
hydraulische Druck in den Perioden, wo er für eine Bremsung
nicht benötigt wird, zur Niveauregulierung an mindestens einer
Achse des Kraftfahrzeugs herangezogen wird, wobei die Bau
größe der hierfür erforderlichen hydraulischen Bauelemente
gering gehalten werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine
an wenigstens einer Fahrzeugachse angeordnete, hydraulisch
arbeitende Niveauregelung über einen Medientrenner und
ein Schaltventil normalerweise an den Rücklaufbehälter und
zeitweise an die Druckseite des Hydrospeichers anschließbar
ist, daß der Medientrenner ein einen federnd entgegen dem
Bremsflüssigkeitsdruck vorgespannten Kolben enthaltender Zylin
der ist, dessen Eingangsdruckraum an das Schaltventil und des
sen Ausgangsdruckraum an den Niveauregelkreis angeschlos
sen ist, daß das Schaltventil beim Ansteuern in die Druck
stellung impulsartig zwischen dem Anschluß an den Bremsflüs
sigkeits-Rücklaufbehälter und der Druckseite des Hydrospeichers
hin- und hergeschaltet ist, und daß zwischen den Ausgangsdruck
raum des Medientrenners und den Niveauregelkreis ein
Öffnungsventil geschaltet ist, welches normalerweise geschlos
sen ist und nur innerhalb der Perioden, während der der Ein
gangsdruckraum an Druck anliegt, zeitweise geöffnet ist.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist also darin
zu sehen, daß der für die Trennung der hydraulischen Brems
flüssigkeit vom Mineralöl des Niveauregelkreises erfor
derliche Medientrenner nicht wegabhängig, sondern zeittakt
gesteuert betrieben wird. In Verbindung mit dem Öffnungsven
til wirkt der Medientrenner wie eine oszillierend arbeitende,
hydraulisch angetriebene Pumpe. Mit anderen Worten kehrt der
Kolben des Medientrenners nach jeder Einzeldruckbeaufschla
gung innerhalb der impulsmäßigen Ansteuerung sofort wieder
in seine Ausgangslage zurück, wobei das Öffnungsventil schließt
und Mineralöl aus dem Niveauregelungs-Rücklaufbehälter
nachgesaugt wird. Während des nächsten Druckimpulses kann
somit der Medientrenner wieder ausgehend von seiner Ruhelage
einen nächsten Druckstoß über das Öffnungsventil in den Niveau
regelkreis abgeben.
Im einfachsten Falle ist das Öffnungsventil ein in Richtung
des Niveauregelkreises öffnendes Rückschlagventil.
Bei jedem Druckstoß auf der Ausgangsseite des Medientrenners
öffnet das Rückschlagventil automatisch, während es nach Beendi
gung des Druckstoßes selbsttätig wieder schließt und so für
die Aufrechterhaltung des im Niveauregelkreis erzeugten
Druckes sorgt.
Eine praktische Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch,
daß ein Niveauregelungssteuergerät über einen Pumptaktgeber
an das Schaltventil angeschlossen ist.
Während die Nachsaugung von Mineralöl in den Ausgangsdruckraum
des Medientrenners während der Druckstoßpausen erfolgt, also
während des Anschlusses des Eingangsdruckraumes an den Brems
flüssigkeits-Rücklaufbehälter, kann der Ausgangsdruckraum über
ein gesteuert geöffnetes Ventil an den Niveauregulierungs-
Rücklaufbehälter angeschlossen sein; für einen besonders ein
fachen und betriebssicheren Aufbau ist es jedoch besonders
zweckmäßig, wenn der Ausgangsdruckraum über ein Nachsaugrück
schlagventil an den Niveauregelungs-Rücklaufbehälter ange
schlossen ist, der außerdem über ein Ablaßschaltventil an
den Niveauregelungskreis angeschlossen ist.
In jedem Fall soll vorgesehen sein, daß das Niveauregelungs
steuergerät vom Bremsgerät derart angesteuert ist, daß die
Niveauregelung bei jedem Bremsvorgang inaktiviert ist,
so daß der Bremsvorgang durch die Niveauregelung in keiner
Weise beeinträchtigt wird.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der
Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine schematische,
blockschaltbildartige Darstellung einer erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeug-Bremsanlage zeigt.
Nach Fig. 1 beaufschlagt eine von einem Motor 28 angetriebene
hydraulische Pumpe 29 einen Hydrospeicher 13 sowie ein hydrau
lisches Bremsgerät 27, das vom Bremspedal 30 beaufschlagt
ist und an welches die nur angedeuteten Radbremskreise 31
angeschlossen sind. Die hydraulische Pumpe 29 bezieht die
für die Beaufschlagung des Bremsgerätes 27 erforderliche Brems
flüssigkeit von einem Bremsflüssigkeits-Rücklaufbehälter 15,
zu dem eine Rücklaufleitung 32 führt, die u.a. die vom Brems
gerät 27 wieder abgegebene Bremsflüssigkeit zum Bremsflüssig
keits-Rücklaufbehälter 15 zurückleitet.
An die Druckseite des Bremsgerätes 27 bzw. an den Hydrospeicher
13 ist ein Schaltventil 12 angeschlossen, welches in der aus
der Zeichnung ersichtlichen Ruhelage den Eingangsdruckraum
18 eines Medientrenners 11 über die Leitungen 32′, 32 mit
dem Bremsflüssigkeits-Rücklaufbehälter 15 verbindet. In der
zweiten Stellung verbindet das Schaltventil 12 die Druckseite
des Bremsgeräts 27 mit dem Eingangsraum 18 des Medientrenners
11.
Der Medientrenner 11 besteht aus einem hydraulischen Zylinder
17, der ähnlich aufgebaut ist wie der Hauptzylinder einer
hydraulischen Kraftfahrzeug-Bremsanlage. In dem Zylinder 17
ist axial verschieblich ein hydraulischer Kolben 16 angeord
net, welcher den Eingangsdruckraum 18 von einem Ausgangsdruck
raum 19 hydraulisch dicht abtrennt. Im Ausgangsdruckraum 19
ist eine Schraubendruckfeder 33 angeordnet, die sich am aus
gangsseitigen Boden des Zylinders 17 abstützt und den Kolben
16 in Richtung des Eingangsdruckraums 18 federnd vorspannt.
Während im Eingangsdruckraum 18 des Medientrenners 11 Brems
flüssigkeit vorhanden ist, befindet sich im Ausgangsdruckraum
19 das für die Beaufschlagung eines Niveauregelkreises
20 erforderliche Mineralöl. Um eine einwandfreie Trennung
der beiden Medien zu erzielen, ist der Kolben 16 ähnlich dem
Hauptkolben eines Hauptzylinders langgestreckt ausgebildet
und weist eine bremsflüssigkeitsbeständige Eingangsdichtung 34
sowie eine mineralölbeständige Ausgangsdichtung 35 auf. Zwi
schen den Dichtungen 34, 35 befindet sich ein ausreichend
langer axialer Spielraum, um eine Berührung der jeweiligen
Dichtungen mit dem ungeeigneten Medium zu vermeiden.
Der Ausgangsdruckraum 19 des Medientrenners 11 ist über eine
Ausgangsleitung 36 und ein Rückschlagventil 21 an den Niveau
regelkreis 20 des Kraftfahrzeuges angeschlossen, wel
cher beispielsweise ein teiltragendes Federbein 37 am linken
Hinterrad eines Kraftfahrzeuges und ein entsprechendes, nicht
dargestelltes teiltragendes Federbein am rechten Hinderrad
des Fahrzeuges mit hydraulischem Druck beaufschlagt. In der
Zuleitung 38 zu jedem teiltragenden Federbein 37 befindet
sich jeweils ein Druckschwankungen dämpfender und einen zu
schnellen Druckabbau verhindernder Druckspeicher 39.
Im teiltragenden Federbein 37 ist ein nur gestrichelt ange
deuteter Niveaugeber 40 untergebracht, der ein dem Ist-Niveau
der betreffenden Radachse entsprechendes elektrisches Signal
über eine gestrichelt angedeutete Steuerleitung 41 an ein
Niveauregelungssteuergerät 22 abgibt, welches über eine
Inaktivierungsleitung 42 mit dem Bremsgerät 27 und über Steuer
leitungen 43, 44 mit einem Pumptaktgeber 23 bzw. einem elektro
magnetisch betätigten Ablaßventil 26 verbunden ist. Der Pump
taktgeber 23 ist seinerseits über eine elektrische Zuleitung 45
mit dem Betätigungselektromagneten des elektromagnetisch be
tätigten Schaltventils 12 verbunden.
Das Ablaßventil 26 weist eine Sperr- und eine Durchlaßstellung
auf und verbindet den Niveauregelkreis 20 mit der Rück
laufleitung 46 zum Niveauregelungs-Rücklaufbehälter 25.
Letzterer liefert über ein Nachsaugrückschlagventil 24 die
jeweils erforderliche Menge von Mineralöl über die Ausgangs
leitung 36 in den Ausgangsdruckraum 19 des Medientrenners 11.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Kraftfahrzeug-Bremsanlage
mit Niveauregulierung ist wie folgt:
Während einer Betätigung des Bremspedals 30 des Kraftfahrzeugs
wird über die Inaktivierungsleitung 42 ein Inaktivierungssignal
an das Niveauregelungssteuergerät 22 abgegeben, so daß
dieses unabhängig von dem vom Niveaugeber 40 abgegebenen Niveau
signal stets die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhelage bei
behält, in welcher keines der beiden Ventile 12, 26 so ange
steuert wird, daß es die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhe
lage verläßt.
Nur wenn keine Bremsung des Fahrzeuges erfolgt, verschwindet
das Inaktivierungssignal und das Niveauregelungssteuer
gerät 22 ist bereit, auf Niveausignale vom Niveaugeber 40
hin eine seiner beiden Schaltstellungen einzunehmen.
Stellt der Niveaugeber 40 z.B. aufgrund einer höheren Fahrzeug
belastung ein zu niedriges Niveau der betreffenden Radachse
fest, so wird das Niveauregelungssteuergerät 22 in seine
Druckaufbaustellung umgeschaltet, und der Pumptaktgeber 23
über die Steuerleitung 43 veranlaßt, das Schaltventil 12 in
schneller Folge zwischen der aus der Zeichnung ersichtlichen
Ruhelage und der Druckstellung hin- und herzuschalten, in
welcher die Druckseite des Bremsgerätes 27 mit dem Eingangsdruck
raum 18 des Medientrenners 11 verbunden ist. Bei jedem hier
durch erzeugten Druckstoß bewegt sich der Kolben 16 entgegen
der Schraubendruckfeder 33 um einen relativ geringen Weg,
wobei in der Ausgangsleitung 36 ein Druck aufgebaut wird,
der zur Öffnung des Rückschlagventils 21 führt und so eine
entsprechende Erhöhung des Druckes im Niveauregelkreis
20 nach sich zieht.
Wenn im nächsten Augenblick das Schaltventil 12 wieder in
die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhelage zurückschaltet,
drückt die Feder 33 den Kolben 16 wieder in seine Ausgangs
lage zurück, wobei die Bremsflüssigkeit aus dem Eingangsdruck
raum 18 über das Schaltventil 12 zum Bremsflüssigkeits-Rück
laufbehälter 15 zurückgedrückt wird. Gleichzeitig schließt
das Rückschlagventil 21 und der Kolben 16 saugt über die Aus
gangsleitung 36 und das sich jetzt öffnende Ansaugrückschlag
ventil 24 Mineralöl aus dem Niveauregelungs-Rücklaufbehäl
ter 25 in den Ausgangsdruckraum 19 nach. Hierbei ist das Rück
schlagventil 21 also geschlossen, so daß in diesem Stadium
der Impulsbeaufschlagung des Schaltventils 12 der Druck im
Niveauregelkreis 20 aufrechterhalten bleibt.
Wenn das Schaltventil 12 während des nächsten Impulses vom
Pumptaktgeber 23 wieder in die Druckstellung gelangt, wieder
holt sich der Druckbeaufschlagungsvorgang, und es wird auf
grund eines weiteren Druckstoßes in der Ausgangsleitung 36
über das Rückschlagventil 21 ein weiterer stufenartiger Druck
aufbau im Niveauregulierungskreis 20 erzeugt.
Dieses Arbeitsspiel geht solange vor sich, bis über das teil
tragende Federbein 37 das Niveau der entsprechenden Radachse
so weit angehoben ist, daß der Niveaugeber 40 das Erreichen
des Soll-Niveaus über die Leitung 41 an das Niveauregelungs
steuergerät 22 meldet. Nunmehr schaltet das Niveauregelungs
steuergerät 22 den Pumptaktgeber 23 wieder ab, so daß das
Schaltventil 12 in die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhelage
zurückkehrt und in dieser verharrt. Nunmehr befindet sich
der Kolben 16 wieder in der aus der Zeichnung ersichtlichen
Ausgangsstellung. Der Druck im Niveauregelkreis 20
bleibt jetzt bis auf die unvermeidbaren Verluste aufrechterhal
ten. Sobald ein das Niveau unter eine vorgegebene Stellung
absinkender Druckverlust im Niveauregelkreis 20 aufge
treten ist, löst der Niveaugeber 40 über das Niveauregelungs
steuergerät 22 eine neue Druckaufbauphase aus, die wie oben
beschrieben abläuft.
Nimmt die Radachse am teiltragenden Federbein 37 beispiels
weise aufgrund einer Entladung des Fahrzeuges ein zu hohes
Niveau ein, so wird das Niveauregelungssteuergerät 22 in
seine andere Schaltstellung umgeschaltet, in welcher das Ablaß
ventil 26 geöffnet wird. Nunmehr kann Mineralöl aus dem Niveau
regelungskreis 20 zum Niveauregelungs-Rücklaufbehälter
25 zurückfließen, so daß eine entsprechende Druckentlastung
eintritt. Ist diese Druckentlastung so groß geworden, daß
der Niveaugeber 40 wieder das Sollniveau anzeigt, so schaltet
das Niveauregelungssteuergerät 22 erneut in die aus der
Zeichnung ersichtliche Mittelstellung um, in welcher das Ablaß
schaltventil 26 wieder in die aus der Zeichnung ersichtliche
Schließstellung umschaltet und so den weiteren Druckabbau
im Niveauregelkreis 20 unterbindet.
Auf die vorbeschriebene Weise kann wahlweise ein Druckauf
bzw. -abbau im Niveauregelkreis 20 stattfinden. Der
Medientrenner 11 arbeitet beim Druckaufbau quasi als eine
hydraulisch angetriebene Pumpe.
Der Arbeitshub des Kolbens 16 des Medientrenners 11 kann z.B.
so ausgelegt sein, daß bei jedem Druckstoß ein Volumen von
0,1 bis 0,2 l verdrängt wird.
Das beschriebene Prinzip der Medientrennung kann auch auf
andere Verbraucher (mit CC-Steuerung) angewendet werden
(z.B. Getriebeschaltung und Sperrenschaltung).
Wichtig ist für eine einwandfreie Medientrennung ist, daß die
Hübe der beiden an den Eingangsdruckraum 18 und den Ausgangs
druckraum 19 angrenzenden, einen deutlichen Abstand aufweisen
den Teilkolben des langgestreckten, einen Ringluftraum zwi
schen den beiden Teilkolben aufweisenden Kolbens 16 sich
nicht überdecken, sondern daß zwischen den benachbarten Enden
der beiden Hübe ein Abstand vorliegt.
Claims (5)
1. Hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einer hydrau
lischen Pumpe und einem Hydrospeicher zur Lieferung von
hydraulischem Druckmedium an einen an die Radbremskreise ange
schlossenen Hauptzylinder und/oder an zu den Radbremskrei
sen führende Ventile, wobei der Hauptzylinder und/oder
die Ventile vom Bremspedal des Kraftfahrzeuges angesteuert
sind, sowie mit einem Bremsflüssigkeits-Rücklaufbehälter,
dadurch gekennzeichnet, daß eine an wenigstens einer Fahr
zeugachse angeordnete, hydraulisch arbeitende Niveau
regelung (14) über einen Medientrenner (11) und ein Schalt
ventil (12) normalerweise an den Rücklaufbehälter (15)
und zeitweise an die Druckseite des Hydrospeichers (13)
anschließbar ist, daß der Medientrenner (11) ein einen
federnd entgegen dem Bremsflüssigkeitsdruck vorgespannten
Kolben (16) enthaltender Zylinder (17) ist, dessen Eingangs
druckraum (18) an das Schaltventil (12) und dessen Ausgangs
druckraum (19) an den Niveauregelkreis (20) ange
schlossen ist, daß das Schaltventil (12) beim Ansteuern
in die Druckstellung impulsartig zwischen dem Anschluß
an den Bremsflüssigkeits-Rücklaufbehälter (15) und der
Druckseite des Hydrospeichers (13) hin- und hergeschaltet
ist, und daß zwischen den Ausgangsdruckraum (19) des Medien
trenners (11) und den Niveauregelkreis (20) ein
Öffnungsventil (21) geschaltet ist, welches normalerweise
geschlossen ist und nur innerhalb der Perioden, während
der der Eingangsdruckraum (18) an Druck anliegt, zeitweise
geöffnet ist.
2. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Öffnungsventil ein in Richtung des Niveau
regulierungskreises (20) öffnendes Rückschlagventil (21)
ist.
3. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Niveauregelsteuergerät (22)
über einen Pumptaktgeber (23) an das Schaltventil (12)
angeschlossen ist.
4. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdruck
raum (19) über ein Nachsaugrückschlagventil (24) an den
Niveauregelungsrücklaufbehälter (25) angeschlossen ist.
der außerdem über ein Ablaßschaltventil (26) an den Niveau
regelkreis (20) angeschlossen ist.
5. Kraftfahrzeug-Bremsanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveaure
gelsteuergerät (22) vom Bremsgerät (27) derart angesteuert
ist, daß die Niveauregelung bei jedem Bremsvorgang in
aktiviert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873728694 DE3728694A1 (de) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873728694 DE3728694A1 (de) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3728694A1 true DE3728694A1 (de) | 1989-03-09 |
Family
ID=6334658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873728694 Withdrawn DE3728694A1 (de) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1987-08-27 DE DE19873728694 patent/DE3728694A1/de not_active Withdrawn
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