DE69415870T2 - Hydraulikkreis mit Sicherheits-Druckreserve für Kraftfahrzeug-Hinterradbremse sowie damit ausgerüstetes Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit einem Sicherheitsdruckvorratspeicher ausgerüsteten hydraulischen Kreislauf für die Hinterbremse eines Kraftfahrzeugs, sowie ein mit diesem Kreislauf ausgerüstetes Kraftfahrzeug.
• Man kennt bereits aus dem Dokument FR-A-2 328 597 im Namen einer der Anmelderinnen eine Bremsanlage für ein Fahrzeug mit Öl- Druckluftaufhängung, die als Druckquelle Speicher der Aufhängung verwenden.
• Die Kraftfahrzeugssicherheitsregelung schreibt vor, daß die mit hydropneumatischen Aufhängungen und mit Hochdruckbremssystemen ausgerüsteten Kraftfahrzeuge mit einem Sicherheitsdruckvorrat versehen sein sollen, der in dem Aufhängungskreislauf eingegliedert ist und im Falle eines Ausfalls des hydraulischen Kreislaufes zum Einsatz gebracht wird, um das Fahrzeug entweder mittels der vorderen oder hinteren Bremssysteme für die I-förmig gestalteten Kreisläufe oder diagonalartig für die X-förmig gestalteten Kreisläufe aufzuhalten.
• Wenn der hydraulische Kreislauf keine mit den Aufhängungszylindern verbundene Senkungshemmende Vorrichtungen aufweist, trennt ein Sicherheitsventil im Falle eines Ausfalls, ausgehend von einer vorbestimmten Druckschwelle, den vorderen und hinteren Kreislauf voneinander, um die Vorderbremsen über den Hauptspeicher einzusetzen, wenn der Ausfall hinten am Fahrzeug stattfindet oder die Hinterbremse über die Aufhängungskugeln einzusetzen, wenn der Ausfall vorne stattfindet.
• Nun kann die Verwendung der Aufhängungskugeln als Bremsvorrat eine plötzliche Senkung der hinteren Aufhängung bei jedem Ingangsetzen des Fahrzeugs durch Überführung der Flüssigkeit der hinteren Aufhängungskugeln auf den Bremsvorrat verursachen.
• Im Gegenteil in dem Fall, wo der hydraulische Kreislauf zwei durch den Hochdruckkreislauf gesteuerte senkungshemmende Ventile aufweist, die jeweils zwischen dem Sicherheitsventil und den vorderen Zylindern für das eine und zwischen dem Sicherheitsventil und den hinteren Zylindern für das zweite zwischengeschaltet sind, sondert das Sicherheitsventil den Ausfall ab, aber die Ventile schließen sich ebenfalls. Wenn der Ausfall hinten stattfindet, gestattet der Hauptspeicher, die Bremsung vorne zu gewährleisten. Wenn der Ausfall vorne stattfindet, verhindert das etwa zur selben Zeit wie das Schließen des Sicherheitsventils stattfindende Schließen der senkungshemmenden Ventile die Verbindung mit den Kugeln, woraus sich ergibt, daß das hintere Bremsen nicht mehr bewirkt werden kann. Es ist dann notwendig, in dem hinteren Bremskreislauf einen Hilfssicherheitsdruckvorrat vorzusehen.
• Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgaben und schlägt einen mit einem Sicherheitsdruckvorrat versehenen hydraulischen Kreislauf vor, der einfacher Auslegung und von den dynamischen Drücken der hinteren Aufhängung unabhängig ist.
• Zu diesem Zweck hat die vorliegende Erfindung einen hydraulischen Kreislauf gemäß dem beigefügten Anspruch 1 zum Gegenstand.
• Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist die zweite Kammer einen den besagten Körper umgebenden ringförmigen Teil auf.
• Gemäß einem besonderen Merkmal sind die elastischen Mittel mechanische Mittel.
• Vorteilhaft umfassen diese elastischen Mittel eine auf den Kolben wirkende Feder oder dergleichen.
• Der Druckvorrat weist ein glockenförmiges Glied auf das an seinem unteren Teil einen Kragen, an welchem die vorgenannte Feder sich abstützt, aufweist und mit seinem oberen Teil an einer auf den vorgenannten Kolben einwirkende Stange befestigt ist.
• Gemäß einem anderen Merkmal steht die vorgenannte zweite Kammer mit einer geschützten Hülle in Verbindung.
• Gemäß einer Abwandlung sind die elastischen Mittel pneumatische Mittel.
• Die vorgenannten pneumatischen Mittel umfassen eine in der zweiten Kammer eingeschloßene Druckgasmasse auf.
• Gemäß einem anderen Merkmal sind Mittel zur Schmierung des Kolbens in dem Vorrat vorgesehen.
• Gemäß einem anderen Merkmal weisen diese Schmiermittel einen durch zwei jeweils an dem Körper und dem Kolben vorgesehenen Abfasungen begrenzten Ölvorrat auf.
• Die elastischen Mittel sind derart vorbestimmt, daß der Restdruck in dem Bremskreislauf höher als ein gegebener Wert oder diesem gleich ist, wenn der Kolben sich im Entspannungsanschlag befindet.
• Gemäß einem anderen Merkmal werden die elastischen Mittel derart vorbestimmt, daß der Kolben im Angriffsanschlag bei einem niedrigeren Druck in dem Kreislauf als der Aufhängungsdruck, während der Fahrt des Fahrzeuges ist.
• Die Erfindung hat ebenfalls ein mit dem das eine oder mehrere der einzeln oder in Kombination betrachteten vorerwähnten Merkmale aufweisenden hydraulischen Kreislauf ausgerüstetes Kraftfahrzeug zum Gegenstand.
• Aber weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden besser in der ausführlichen Beschreibung, die folgt und sich auf die nur beispielsweise angegebenen beigefügten Zeichnungen bezieht, erscheinen und in welchen:
• Die Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung des hydropneumatischen Aufhängungskreislaufes eines Kraftfahrzeuges ist.
• Die Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers veranschaulicht.
• Die Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckspeichers veranschaulicht.
• Auf der Fig. 1 sieht man einen hydropneumatischen und Bremskreislauf mit einer Hochdruckpumpe 14, die stromaufwärts mit einem die hydraulische Flüßigkeit enthaltenden Behälter 15 und stromabwärts mit einem selbsttätigen Ausschalter 16, an welchem ein sogenannter Hauptspeicher 17 angeordnet ist, verbunden ist. Der selbsttätige Ausschalter 16 ist bestimmt, um einen konstanten Druck in dem Hauptspeicher 17 aufrechtzuerhalten, welcher die Speisung der verschiedenen hydraulisch arbeitenden Elemente des Fahrzeuges und zwar das Aufhängungssystem, das Bremssystem, das Steuersystem u. s. w. gewährleistet. Der Hauptspeicher 17 ist stromabwärts an ein Sicherheitsventil 18 angeschloßen, das selber mit einem durch das Bremspedal 20 betätigten Zumaßbremsgerät 19, das in Abhängigkeit der auf das Pedal 20 ausgeübten Kraft, den Druck in dem Kreislauf 21 der Vorderbremsen bestimmt, verbunden ist. Das Sicherheitsventil 18 weist eine Bohrung 22 auf, in welcher ein Schieber 23, auf welchen ein Druck aus dem Hauptspeicher 17 und andererseits derjenige einer gegenwirkenden Feder 24 ausgeübt wird, gleitet. Dieser Schieber 23 ist an den beiden Öffnungen 23a und 23b vorbei der jeweils zu den beiden Höhenstandsreglern 25 und 26 und andererseits zu den beiden senkungshemmenden Ventilen 27. 28 führenden Leitungen bewegbar. Das vordere senkungshemmende Ventil 28 ist mit den Tragelementen (bzw. Aufhängungszylindern) 29, 30 verbunden, an welchen die Kugeln 31 und 32 angeordnet sind. Das hintere senkungshemmende Ventil 27 ist einerseits mit den jeweils die Aufhängungskugeln 35 und 36 aufweisenden Aufhängungszylindern 33, 34 und andererseits mit dem Zumaßgerät 19, das den Druck in dem Kreislauf 37 der hinteren Bremsen über eine Leitung 38 und einen erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrat R bestimmt, verbunden.
• Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung und unter Bezugnahme auf die Fig. 2 umfaßt dieser Vorrat R einen Körper 1 in welchem ein durch zwei Führungsringe 39, 40 aus PTFE und durch eine Elastomerdichtung 41 umgebener Kolben 2 gleitet. Ein zwei Befestigungsansatzlappen 43, 44 aufweisendes Gehäuse 42 ist auf dem Körper 1 durch Falzen eingebördelt, welcher an dieser Stelle eine die Verankerung dieser beiden Stücke gestattende ringförmige Nut 45 aufweist.
• Eine Feder 6 stützt sich mit einem ihrer Enden an dem Boden des Gehäuses 42 ab, indem sie in diesem bei 46 zentriert ist und mit ihrem entgegengesetzten Ende an einem glockenförmigen Element 7 ab indem sie an diesem bei 47 zentriert ist. Die Glocke 7 ist mit dem Kolben 2 über eine abgesetzte Schraube 9 verbunden, die an dem Kolben 2 blockiert ist und an dem anderen Ende an der Glocke 7 eingefaßt ist. Der Körper 1 weist ein angeklebtes Endstück 49 auf, das, über ein auf dieses aufgestecktes und an seinem anderen Ende in einen weder Wasser noch Staub aufweisenden Hohlkörper ausmündendes (nicht dargestelltes) Kunststoffrohr, die durch die Bewegung des Kolbens 2 erzeugten Volumenänderungen der Hülle 50 gestatten wird.
• Gemäß einer anderen insbesondere auf der Fig. 3 veranschaulichten besonderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt dieser Vorrat einen Körper 1, in welchem ein von zwei Führungsringen 39, 40 und von einer Elastomerdichtung 41 umgebenen Kolben 2 gleitet. Ein Gehäuse 42 ist entweder durch Laser oder durch jede andere Schweißart auf dem Körper 1 bei 51 angeschweißt. Das Aufblasen dieses Vorrats R wird durch Stickstoffunterdruck durchgeführt, der durch die Öffnung 53 eingespritzt wird, die sodann über eine an der Öffnung 53 elektrisch angeschweißte Kugel 54 aus kohlenstoffarmen Stahl, die eine flachkuchenförmige Gestalt annimmt, dicht verschloßen wird.
• Man wird ebenfalls bemerken, daß ein Ölkeil 11 vorgesehen ist, der über eine Abfasung 12 an dem Körper 1 und über eine andere Abfasung 13 an dem Kolben 2 geschaffen wird, um die Schmierung des Kolbens 2 in dem Körper 1 zu gewährleisten.
• Man wird ebenfalls bemerken, daß dieser Vorrat R weniger sperrig und leichter als der vorangehend beschriebene Vorrat mit Metallfeder ist.
• Die Arbeitsweise des Vorrats dieser Erfindung wird in dem folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen kurz beschrieben werden.
• Die Vorderbremsen 21 werden dauernd mit Druck durch den Hauptspeicher 17 und die Hinterbremsen 37 durch die hinteren Aufhängungsspeicher 35 und 36 gespeist. Das Sicherheitsventil 18 trennt den Hauptspeicher 17 von den Aufhängungsspeichern 35 und 36 bei einer durch eine Feder 24 derart vorbestimmten Druckschwelle, daß, wenn eine eine bedeutende Undichtigkeit verursachende Störung entweder vorne oder hinten stattfindet, das Bremsen auf der der Seite der Störung entgegensetzten Seite stets gewährleistet wird. In dem Fall, wo ein senkungshemmendes Ventil an jeder Achse eines Fahrzeugs, wie bei 27, 28 veranschaulicht, angeordnet ist und wenn eine bedeutende Undichtigkeit vorne am Fahrzeug stattfindet, schließt sich das Ventil 18 zur selben Zeit, wie die beiden senkungshemmenden Ventile 27, 28, da sie durch den Druck des Hauptspeichers 17 gesteuert werden. Wenn der Druck des Kreislaufes einen vorgewählten Druckwert erreicht, wird der Druckvorrat R eingesetzt, um einen gewissen Druck in den hinteren Bremsen zu gewährleisten.
• Bei den beiden vorgenannten Ausführungsformen des Vorrats der Erfindung werden der Druck der Feder und die Stickstoffmenge derart eingestellt, daß, wenn der Kolben sich im Entspannungsanschlag, d. h. am Hubende nach dem Sicherheitsarbeitseinsatz befindet, der Druck in dem Kreislauf z. B. wenigstens 38 bar beträgt und daß, wenn er sich in der auf den Figuren veranschaulichten Angriffsstellung befindet, er sich unter einem niedrigeren Druck als der hintere Aufhängungsdruck oder unter einem dem hinteren Aufhängungsdruck gleichen Druck, während der Fahrt des Fahrzeugs befindet, um jede Arbeit des Kolbens bei normaler Benutzung des Fahrzeugs zu vermeiden.
• Die Hauptvorteile der Erfindung bestehen in der Tatsache, daß der Bremsvorrat unabhängig von den dynamischen Drücken der hinteren Aufhängung ist und also nicht an der Aufhängung teilnimmt, wie dies bei den Aufhängungskugeln der Fall ist.
• Dank der Erfindung vermeidet man vorteilhaft, daß die hintere Aufhängung sich 2 bei jedem Ingangsetzen des Fahrzeugs durch Überführung der Flüssigkeit der hinteren Aufhängungskugeln auf den Bremsvorrat plötzlich sinkt, wobei der Kolben zurückgestoßen wird, bevor der Fahrtaufhängungsdruck erreicht wird.
• Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen, die nur beispielsweise angegeben worden sind, beschränkt.
• Im Gegenteil umfaßt die Erfindung alle technischen Äquivalente der beschriebenen Mittel sowie deren Kombinationen, wenn dieselben innerhalb der durch die Ansprüche bestimmten Grenzen durchgeführt werden.

Claims (13)

1. Hydraulischer Kreis für hydropneumatische Aufhängung und Bremsung, in welchem die Aufhängungsflüßigkeit die Bremsen betätigt, mit einem stromabwärts mit einem Sicherheitsventil (18) verbundenen Hauptspeicher (17), welches selber durch ein Bremsenmeßgerät (19) mit Kreisen zur Vorderbremsung (21) und Hinterbremsung (37) oder Diagonalbremsung verbunden ist, wobei das besagte Sicherheitsventil (18) dazu dient, im Falle eines Ausfalls die Bremsungskreise voneinander zu trennen, wobei der eine (37) der Bremsungskreise eine die Aufhängungskugeln (35, 36) mit dem Zumaßbremsengerät verbindende Leitung (38) stromabwärts des Sicherheitsventils und stromaufwärts des Zumaßbremsengerätes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Leitung (38) mit einem einen Körper (1) aufweisenden Sicherheitsdruckvorratsspeicher (R) versehen ist, in welchem Körper ein Kolben (2) translationsbewegbar angeordnet ist und den besagten Körper (1) in eine erste mit der besagten Leitung (38) in Verbindung stehende Kammer (3) und eine zweite Kammer (4), in welcher den Kolben (2) zur ersten Kammer (3) hin mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagende elastische Mittel (M) vorgesehen sind, unterteilt, wobei der besagte vorbestimmte Druck derart eingestellt wird, daß der Restdruck in dem zugeordneten Bremsungskreis (37) · höher als ein gegebener Wert oder diesem gleich ist, welcher Wert stets eine gewiße Bremsung gewährleistet, wenn der Kolben (2) im Entspannungsanschlag ist.

2. Kreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel derart vorbestimmt sind, daß der Kolben (2) im Angriffsanschlag bei einem niedrigeren Druck in dem Kreis als der Aufhängungsdruck, während der Fahrt des Fahrzeuges, ist.

3. Kreis gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (M) mechanische Mittel sind.

4. Kreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel eine auf den Kolben (2) einwirkende Feder (6) oder dergleichen umfassen.

5. Kreis gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er in der zweiten Kammer (4) ein glockenförmiges Glied (7) aufweist, das an seinem unteren Teil einen Kragen (8), an welchem die vorgenannte Feder (6) sich abstützt, aufweist und welches mit seinem oberen Teil an einer auf den vorgenannten Kolben (2) einwirkende Stange (9) befestigt ist.

6. Kreis gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte zweite Kammer (4) mit einer geschützten Hülle (10), die die durch die Bewegung des Kolbens (2) erzeugten Volumenänderungen der zweiten Kammer gestattet, in Verbindung steht.

7. Kreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (M) pneumatische Mittel sind.

8. Kreis gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten pneumatischen Mittel eine in der zweiten Kammer (4) eingeschloßene Druckgasmasse umfassen.

9. Kreis nach irgendeinem der vorangehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (N) zur Schmierung des Kolbens (2) aufweist.

10. Kreis gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten Schmierungsmittel einen durch zwei jeweils an dem Körper (1) und dem Kolben (2) vorgesehenen Abfasungen (12) und (13) begrenzten Ölvorrat (11) aufweisen.

11. Kreis gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte zweite Kammer (4) einen den besagten Körper etwa zylindrischer Gestalt (1) umgebenden ringförmigen Teil (5) aufweist.

12. Kreis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (38) stromaufwärts des Sicherheitsdruckvorratspeichers (R) mit einem zwischen dem Sicherheitsventil (18) und den vorgenannten Aufhängungskugeln (35, 36) zwischengefügtes Antisenkungsventil (27) verbunden ist.

13. Mit dem Kreis nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgerüstetes Kraftfahrzeug.