DE2325046A1

DE2325046A1 - Hydraulische anlage fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2325046A1
Application number: DE2325046A
Authority: DE
Inventors: Robert Everett Meyers
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-05-22
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR2185529B1; AU5495573A; US3768871A; GB1369780A; CA971206A; AU460853B2; AR198665A1; FR2185529A1; JPS4942019A; IT987805B; JPS5243986B2

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendanlc Pg₁HHaUdC-DiPlPHyS. W. Schmitz ; Dipi. Ing. E. Graalfs - Dipl. fng. W. Wehnelt

i 8 München 2, SVSozartstraße 25

Telefon 5380586

I The Bendix Corporation ■

j Executive Offices

Bendix Center
¹ Southfield, Mich, 48o75

München, 16.5.73 Anwaltsakte M-264o

Hydraulisch.© Anlage für ein Fahrzeug

! Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System, für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine sehr häufig auftretende Unzulänglichkeit einer hydraulischen j Anlage,. bei der die Servolenkung und das Bremssystem zusammen

verbunden sind und von einer einzigen Pumpe versorgt werden, : besteht darin, daß beide Systeme bei gleichseitiger Betätigung

ihr Betriebsverhalten; verschlechtern. Das kommt daher, weil dem ■ einen oder dem anderen oder auch beiden Systemen weniger als

das zum wirksamen Betrieb der Anlage erforderliche Stromungs— { j mittel zur Verfügung steht. Andere hydraulische Anlagen, die j ; Federn und hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtungen zum Brem- !

: sen des, Fahrzeugs, benutzen, benötigen ein kompliziertes Leitungs-, system mit zwei Pumpen, was zu hohe Kosten erfordert. „ _

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine hydraulische Anlage für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das die Nachteile der jetzigen Anlagen vermeidet, einfach aufgebaut ist und die Wirksamkeit und vollständige Arbeitsleistung der getrennten Anlagen auch dann vermittelt, wenn sie gleichzeitig betrieben werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. X eine schematische Darstellung einer hydraulischen Anlage in einem Fahrzeug mit Bremsvorrichtung und

Fig» 2 eine schematische Darstellung eines abgeänderten Ventils.,

Fig. 1 zeigt die hydraulische Anlage mit einer Pumpe Io , deren ; Ausflußöffnung mit einer Einlaßöffnung 12 eines Steuerventils 14 ι

der Lenkhilfe verbunden ist. Das Steuerventil 14 spricht auf die ι Bewegungen des Steuerrades 16 an, das mit dem Ventil 14 und dem ' hydraulischen Lenkgetriebe IS in Verbindung steht. Ein Auslaß '■-2o des Steuerventils 14 ist mit einem Vorratsbehälter 22 für das . Strömungsmittel durch die Rückleitung 24 verbunden« Das Steuerventil 14 ist eine Ausführung mit "offener Mitte", 'die ein kontinuierliches. Fließen des Strömungsmittels durch sie erlaubt. Dies sind die Grundbausteine der Servolenkung _p deres Konstruktion und Betriebsweise bereits bekannt ist, so daß nicht mehr näher_r- ;

darauf eingegangen werden muß. ^:

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Die Bremsvorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt eine Bremsbetätigungsvorrichtung 26, die mit der Fahrzeugbremse 28 und einem ersten Ventil 3o verbunden ist, wobei letzteres in der Rückleitung 24 liegt und die Verbindung zwischen dem Auslaß 2o des Steuerventils der bremsbetätigungsvorrichtung 26 und dem Behäl ter 22 steuert. Um den gewünschten Rückdruck bei der Förderung der Flüssigkeit stromab des Auslasses 2o des Steuerventils zum Betreiben der Betätigungsvorrichtung 26 zu erhalten, ist ein zweites Ventil 31 mit druckregelnden Ventilen 32 und 34 in der ^: Rückleitung 24 vorgesehen. Dieser Druck, dessen Wert vorgegeben ί ist, wird der Betätigungsvorrichtung 26 in noch zu beschreibender Weise zugeführt. ..--■■

Die Betätigungsvorrichtung 26 ist mit der Fahrzeugbremse 28 über ein Gestänge 36 verbunden, das eine durch die Seitenwand 4o des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung 26 führende Stange 38 aufweist. Das Gehäuse 42 weist eine Bohrung 44 auf, in der ein mit der Stange 38 verbundener Kolben 46 verschiebbar ist. Der Kolben 46 teilt die Bohrung 44 in zwei gegenüberliegende Kammern 48 ■und 5o. Federn 52 greifen an der einen Seite des Kolbens 46 an und treiben den Kolben innerhalb der Bohrung 44 in eine Lage, j in der die Bremse 28 wirksam ist. Der vorgegebene hydrau- ! lische. Druck wirkt innerhalb der Kammer 5o und treibt den Kolben gegen die Kraft der Feder 52 in eine Lage innerhalb der Bohrung, wie in Fig. 1 dargestellt, in der die Bremse unwirksam ist. Die Federn befinden sich dabei in der Kammer 48 zwischen der einen.Seite des Kolbens 46 und der Seitenwand 4o.

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Das erste Ventil 3o weist einen Zylinder oder ein Gehäuse 53 auf, I das eine Einlaßöffnung 54 in Verbindung mit der Rückleitung 24 vom Auslaß des Steuerventils 14 der Lenkhilfe, eine Öffnung 56, die über die Rückleitung 24 mit dem Vorratsbehälter 22 verbunden ist, und zwei Arbeits- oder Auslaßöffnungen 58 und 6o besitzt. Die Auslaßöffnungen 58 und 6o sind mit den kammern 48 und 56 der Bremsbetätigungsvorrichtung 26 verbunden. Eine Längsbohrung 62 in dem Zylinder 53 enthält einen verschiebbaren Ventilkörper 64, der in einer ersten Stellung innerhalb der Bohrung durch eine j Feder 66 gehaflten wird, die den Ventilkörper 64 gegen den Haltering 68 drückt, der seinerseits in einer Nut 7o der Bohrung 62 liegt. Die Bohrung 62 ist mit axial voneinander getrennten ringför migen Kanälen oder Ausnehmungen 72, 74 und 76 ausgestattet. Dadurch bilden sie von links nach rechts, wie in Fig. 1 zu sehen, Stege 78, 8o, 82 und 84. Der Ventilkörper 64 ist mit- axial voneinander getrennten ringförmigen Ausnehmungen 86 und 88 versehen, die diesbezüglich Bunde 9o, 92 und 94 bilden. Ein Durchgang 96 verbindet den Kanal 76, der seinerseits mit dem Einlaß 54 in Verbindung steht, mit dem Kanal 72. Die mit den Kammern 48 und 5o der Bremsbetätigungsvorrichtung 26 in Verbindung stehenden Öffnungen 58 und 6o stehen mit den ringförmigen Kanälen 86 und in Verbindung. Der Kanal 74 steht in dauernder Verbindung mit dem Behälter 22 aufgrund der Durchgänge 98 und loo, wobei letzterer Durchgang mit der Öffnung 56 zum Behälter verbunden ist. Ein Durchgang Io2 verbindet die Kammer Io4, die an der festen Wand des Gehäuses 53 angrenzt, mit dem Kanal 74, um einen Aufbau des Druckes in der Kammer Io4 zu verhindern, was die Bewegung

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des Ventilkörpers behindern würde« ' ■'

Um den zum Betrieb der Betätigungsvorrichtung 26 gewünschten j

j Druck zu erreichen, ist das zweite* Ventil 31 in der Rüekleitung \

24 so gelegen t daß ä±B druckregulierenden'Ventile 32 und ; 34 parallel zueinander arbeiten, um dadurch einen vorgegebenen Druck in den diesbezüglichen Kanälen 72 und BS hervorzurufen.

Der Druckwert in diesen zwei Kanälen wird durch die Kraft der

! ■

j Federn Io6 und Io8 der Ventile 32 und34 bestimmt. In Fig* I ist die Stärke der Feder lo6, die.die Ventilkugel Ho gegen den Sitz drückt/ größer als die der Feder Io8, die die Ventilkugel gegen ihren Sitz drückt. Demgemäß ist der Druck, der in dem-Kanal 72 durch das Ventil 32 erzeugt wird, größer als der Druck, der in dem Kanal 88 durch das Ventil 34 erzeugt wird. Diese Druckdifferenz in den zwei Kanälen ist wünschenswert, da der vorgegebene Druck, der in dem mit der Kammer So verbundenen Kanal 88 erzeugt wird, nur einen Wert aufweisen muß, der den Kolben 46 in sexier gezeigten Lage, bei der die Bremse unwirksam ist, halten muß, wenn das erste Ventil 3o in seiner ersten, dargestellten Stellung sich befindet. Jedoch sollte der vorgegebene Druck, der in der Kammer 48 wirkt, um den Kolben in seine bremswirksame Lage zu bringen, einen solchen Wert aufweisen, daß die Beschleunigung des Kolbens verstärkt wird und die ! Kräfte der Federn 52 unterstützt werden, wenn das erste Ventil in eine zweite Stellung gebracht wird, in der der Kanal 72 seinen Druck an die Kammer 48 weitergibt und die Kammer 5o mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Durch die derart beschleunigte kolbenbewegung wird die Zeit, die notwendig ist, um das,

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Fahrzeug zum Anhalten zu bringen, verkürzt. Die zweite Stellung j des·ersten Ventils 3o, welche die bremswirksame Stellung ist, ! wird durch das vom Benutzer betätigte Organ 114 hervorgerufen, bei dem ein Pedal 116 schwenkbar an einem ortsfesten Teil 118 des Fahrzeugs gelagert ist, um eine Stange I2o zu verschieben, die einen runden Kopf 122 besitzt, der seinerseits in einer Ausnehmung des Ventilskörpers 64 gelagert ist. Beim Niederdrücken des Pedals 116 bewegt sich der Ventilkörper 64 des Ventils 3o gegen die Feder 66 nach links, wie aus Fig. 1 zu sehen, so daß die Bremsbetätigungsvorrichtung wirksam wird.

■ , ι

Damit ist die Beschreibung des"Aufbaues der in Flg. 1 gezeigten I hydraulischen Anlage abgeschlossen..Die Arbeitsweise wird nun _:

Ί näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die von den Teilen der Bremsbetätigungsvorrichtung 26 zueinander eingenommenen Stellungen und das erste Ventil in einem Zustand, in dem die Bremse gelöst ist. Zu diesem Zustand ist zu bemerken, daß der Ventilkörper 64 durch die Feder 66 derart gegen den Haltering 68 gedruckt wird, daß der Kanal 76, der dauernd mit dem Auslaß 2o des Steuerventils der Lenkhilfe verbunden ist, den Kanal 88 überlappt, wobei letzterer über die öffnung 6o in Verbindung mit der Kammer 5o der Bremsbetätigungsvorrichtung 26 steht. Der im Kanal 88 herrschende Druck, der jetzt in der Kammer So wirksam ist» wird durch das druckregulierende Ventil 34 des zweiten Ventils 31 bestimmt und besitzt einen Wert, der den Kolben in der Stellung gegen den Druck der Federn 52 zu halten vermag. Auch die Kammer 48

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ist bei gelöster Bremse mit der Öffnung des ersten Ventils zum Vorratsbehälter hin über die Öffnung 58, die Kanäle 86 und 74 und über die Durchgänge 98 und loo verbunden. Obwohl also das druckregulierende Ventil 32 einen vorgegebenen Druck im Kanal 72 bei gelöster Bremse¹ erzeugt, ist dieser Druck jetzt unwirksam,'!

da die Stege 8o und 9o verschiebbar übereinander liegen, so daß die Verbindung vom Kanal 72 zur Kammer 48·abgeschnitten ist.

Um den Kolben in seine brems^Lrksame Stellung zu bringen,, also nach rechts von der in der Fig. 1 gezeigten Stellung, wird das Pedal 116 niedergedrückt, was bewirkt, daß der Ventilkörper 64 des ersten Ventils 3o in seine zweite Stellung wandert, nämlich nach links von der gezeigten Stellung, wobei der .'. Kanal 88 vom Kanal 76 getrennt wird und mit dem Kanal 74 verbunden wird, der eine dauernde Verbindung zum Vorratsbehälter 22 besitzt. Dadurch wird die Kammer 5o zum Vorratsbehälter hin geöffnet. Folglich steht nach dem Zurückstellen des ersten Ventils in seine zweite Stellung die Kammer 5o mit dem Vorratsbehälter 22 in Verbindung und die Kammer 48 wird mit dem vorgegebenen Druck versorgt, der in den Kanälen 72 und 86 herrscht und die sich jetzt überlappen,

J da der Bund 9o sich vom Steg 8o getrennt hat.. Der Steg 8o steht

ι- ■ -

'i jetzt über dem Bund 92 und schließt die Verbindung zwischen den Kanälen 86 und 74. Durch die Stellung der Kanäle und Durchgänge, wie sie in der zweiten Lage des ersten Ventils 3o vorliegt, wird die eine Kolbenseite, die zur Kammer 48 weist und an der die Federn 52 angreifen, einem Druck unterworfen, der auf den vorgegebenen Wert angehoben wurde, um die Federwirkung bei Beschleunigen des Kolbens in Richtung auf seine bremsenwirksame

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Stellung hin zu unterstützen.

Das Bremssystem funktioniert auch im Falle eines Ausfalls des hydraulischen Drucks in dem System. In diesem Fall wird das Pedal 116 wie beim normalen Zustand der Bremsanlage niedergedrückt, so j daß das erste Ventil in seine zweite Lage wandert. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Kammer 5o der Vorrichtung 26 und der Öffnung 56 hergestellt, so daß das Strömungsmittel unter der alleinigen Einwirkung der Federn, die den Kolben in die bremsenwirksame Stellung treiben, aus der Kammer 5o ohne Behinderung verdrängt werden kann. Obwohl in erster Linie eine Betriebsund Notbremsanlage beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich möglich, daß die Erfindung durch geeignete Verbindungen mit den vom Fahrer aus betätigten Hebeln genauso gut auf eine Feststellbremse anwendbar ist.

Fig. 2 zeigt eine spezielle Art des Ventils, wie es bei der in der Fig. 1 gezeigten Anlage zu Anwendung kommen kann. Diese Ausführungsform ist in Konstruktion und Betriebsweise mit der in Fig. 1 gezeigten sehr ähnlich, wobei allerdings nur ein einziges druckregulierendes Ventil 15o anstelle des zweiten Ventils 31 der Fig. 1 vorgesehen ist, die zwei druckregelnde Ventile aufweist.

Die ringförmigen Kanäle und Durchgänge des ersten Ventils 3o sind bis auf das Weglassen des Ventils 34 und seines Anschlusses an den Durchgang loo dieselben, wie man aus einem Vergleich des er&t_:en Ventils der Fig. 1 mit der Fig. 2 entnimmt. Es ist klar,

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daß beim Gebrauch von nur einem einzigen druckregelnden Ventil

15o der vorgegebene Druck , der In den Kanälen 72 und 76 zum j

Steuern der Bremsbetätigungsvorrichtung 26 der Fig. I aufgebaut j

' wird, In beiden Kammern 48 und 5o derselbe ist. In Fig. 2 dient j

der minimale Druck_r der durch das zweite Ventil 15o erzeugt wird, j

zum geforderten Halten des Kolbens 46 In seiner bremsenunwlrksa- \

men Stellung, wie in Fig. 1 gezeigt. Derselbe Druck wird auch j

iIn die Kammer 4S auf der einen Seite des Kolbens 46 übertragen \

j und wird aus der Kammer 5o entfernt, wenn der Ventlikörper 64

tvon seiner ersten Stellung lh seine zweite Stellung gelangt und

der Kolben in seine bremsenwirksame Stellung wandert. -

- Io -

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Claims

The Bendix Corporation Executive Offices Bendix Center Southfield, Mich. 48075 USA Io - 2325041 Patentanwälte Dr. Ing. ft Negencfanle. Dipt Ing. H. Haude - Dipt Phys. W. SchmilT Dfpf. ing. E. GraaffsF - Dipt. ing. W. Wehnelt 8 München lt Mozarfefrafie 25 Tefefon 53S05S6 München, 16.5.73 Anwaltsakte M-264o Patentansprüche

1. Hydraulische Anlage für ein Fahrzeug mit einer Servolenkeinrichtung und einem mit Ein- und Auslaßöffnungen versehenen Steuerventil, sowie einer Pumpe, deren Ausflußöffnung mit dem ι Einlaß des Steuerventils verbunden ist _f und einem Strömungsmittel vorratsbehälter , der mit dem Auslaß des Steuerventils durch eine Rückführleitung verbunden ist, und mit einer in \ einem Gehäuse befindlichen Bremsbetätigungsvorrichtung, wobei '

ί in dem Gehäuse eine Bohrung ausgebildet ist, in der ein Kolben ,

von einer bremsenwirksamen Stellung in eine bremsenunwirksame ■

Stellung verschiebbar angeordnet ist, wobei elastische Mittel, :

die auf der einen Seite des Kolbens angreifen,, den Kolben in '■ die bremsenwirksame Stellung drücken, wobei weiterhin.die

Bohrung mit dem Auslaß des Steuerventils und mit dem Vorrats- ' behälter über die Rückführleitung in Verbindung steht, wobei

ein erstes Ventil vorgesehen ist, das in der Rückführleitung '

zur steuernden Verbindung zwischen dem Auslaß des Steuerventils und der Bohrung und, zwischen der. Bohrung und dem Vorratsbehälter angeordnet ist, und ein zweites Ventil zum Aufbau eines vorgegebenen Drucks in der Rückführleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (3o) eine erste Stellung besitzt, in der der Druck auf die andere Seite des - Kolbens (46) gelangt, wobei der Kolben gegen die elastischen Mittel (52) in seine bremsenunwirksame Stellung gedrückt wird, und daß das erste Ventil eine zweite Stellung besitzt, in der ! die andere Kolbe'nseite mit dem Vorratsbehälter (22) verbunden ι ist, derart, daß die Kraft der elastischen Mittel, die auf

; den Kolben wirken, ihn in die bremsenwirksame Stellung bewegen.

'

2. Hydraulische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, t daß in der zweiten Stellung des ersten Ventils (3o) zusätzlich

auf die eine Seite des Kolbens (46) der Druck des Strömungs-

' mittels zur Anwendung kommt, der die Kraft der elastischen

Mittel (52) unterstützt, um den Kolben in die bremsenwirksame j . Stellung zu bewegen.

3. Hydraulische Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ■- daß das erste Ventil (3o) einen .zwischen eine erste und zweite - Stellung verschiebbaren Ventilkörper (64) innerhalb eines Zylinders (53), ringförmige Kanäle (72,74,76,86 und 88) und Durchgänge (96,98,loo) aufweist, wobei die eine Seite des Kolbens (46) mit dem Vorratsbehälter (22) verbunden ist und die andere Kolbenseite mit der Rückführleitung (24) und dem darin herrschenden Druck verbunden ist, wenn der Ventilkörper

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die erste Stellung einnimmt, und wobei die andere Kolbenseite mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und die eine Kolbenseite

ι mit der Rückführleitung und dem darin herrschenden Druck,

j wenn die Steuerspule die zweite Stellung einnimmt.

4. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (31) in der Rückführleitung (24) nach dem Auslaß (2o) des Steuerventils liegt, so daß ein gegebener j Druck in bestimmten Kanälen (72,78) und Durchgängen (96) des ersten Ventils (3o) erzeugt wird, wobei der Druck auf die andere Seite des Kolbens (46) in der ersten Stellung des ersten Ventils (3o) und auf die eine Kolbenseite in der zweiter Stellung des ersten Ventils (3o) zur Anwendung kommt*

5. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (31) zwei druckregulierende Ventile (32,34) aufweist, wobei eines der druckregulierenden Ventile den Druck auf den Kolben (46) während der bremsenunwirksamen Stellung aufrechterhält und das andere

(32) der druckregulierenden Ventile den Druck auf den Kolben während der bremsenwirksamen Stellung aufrechterhält.

6. Hydraulische Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine druckregulierende Ventil (34) einen vorgegebenen Druck erzeugt, der auf den Kolben (46) in der bremsenunwirksamen Stellung wirkt, und daß das andere druckregulierende

. Ventil (32) einen vorgegebenen höheren Druck erzeugt, der auf den Kolben in der bremsenwirksamen Stellung wirkt.

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7. Hydraulische Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (46) und die Bohrung (44) gegenüberliegende Kammern (48,5o) in(der Bohrung bilden, daß die elastischen Mittel aus einer Feder (52) bestehen, die auf der einen Seite des Kolbens (46) in einer der Kammern (48) liegt, und daß die andere Kammer (5o) unter dem Druck steht, der durch das eine druckregulierende Ventil (34) erzeugt wird und der auf die andere Kolbenseite entgegen der Federkraft in der bremsenwirksamen Stellung wirkt.

8. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (31) als druckregulierendes Ventil (15o) ausgebildet ist, das denselben vorgegebener Druck auf den Kolben für die bremsenunwirksame Stellung als auch für die bremsenwirksame Stellung erzeugt.

9. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (3o) in seiner ersten Stellung durch eine Feder (66) gehalten wird, die in einer in

einem Zylinder (53) gebildeten Kammer (78) liegt, wobei sich i

in dem Zylinder auch das erste Ventil (3o) befindet, und daß die Kammer mit dem Vorratsbehälter (22) verbunden ist.

Io. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vom Fahrer betätigte Mittel (114) zum Bewegen des ersten Ventils (3o) in seine zweite Stellung vorgesehen sind.

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