Stand der TechnikState of the art
Die
Erfindung geht aus von einem Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem
nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und
von einem Fahrzeugbremssystem nach der Gattung des unabhängigen
Patentanspruchs 10.The
The invention is based on a control valve for a vehicle brake system
according to the preamble of independent claim 1 and
from a vehicle brake system to the genus of independent
Patent claim 10.
Aus
dem Stand der Technik sind Fahrzeugbremssysteme bekannt, die verschiedene
Sicherheitssysteme, wie beispielsweise ein Antiblockiersystem (ABS),
ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) usw. umfassen,
und verschiedene Sicherheitsfunktionen, wie beispielsweise eine
Antiblockierfunktion, eine Antriebsschlupfregelung (ASR) usw. ausführen.Out
In the prior art vehicle braking systems are known, the various
Safety systems, such as an anti-lock braking system (ABS),
an electronic stability program (ESP) etc.,
and various security features, such as a
Anti-lock function, traction control (ASR), etc.
In
der Offenlegungsschrift DE 10 2007 038 397 A1 wird beispielsweise
ein Fahrzeugbremssystem beschrieben, das einen Hauptbremszylinder, eine
Fluidsteuereinheit und vier Radbremsen umfasst, die jeweils einen
zugehörigen Radbremszylinder aufweisen. Jeweils zwei Radbremsen
sind einem Bremskreis zugeordnet, wobei jeder Bremskreis mit dem
Hauptbremszylinder verbunden ist. Die Fluidsteuereinheit umfasst
zur Bremsdruckmodulation für jeden Bremskreis eine Rückförderpumpe,
ein Umschaltventil, ein Ansaugventil und ein Regelventil, das in
eine Saugleitung zwischen der Rückförderpumpe
und dem Hauptbremszylinder eingeschleift ist. Die Rückförderpumpen
der beiden Bremskreise können beispielsweise als Kolbenpumpen
oder als Zahnradpumpen ausgeführt werden. Während
einer ESP-Regelung kann sich durch die offengeschalteten Ansaugventile
ein Bremsdruck von bis zu 140 bar einstellen, mit dem die Saugseite
der korrespondierenden Rückförderpumpe belastet
wird, wenn in das System eingebremst werden muss. Auch in einem teilaktiven
Systemzustand kann die Rückförderpumpe saugseitig
mit bis zu 140 bar beaufschlagt werden. Zudem kann es zu einem Vordruck
auf der Saugseite der Rückförderpumpe kommen,
wenn der Druck des Hauptbremszylinders über die offenen Umschaltventile
zu den Rückförderpumpen geleitet wird und dann
bis zu dem für die Regelung notwendigen Raddruck über
die entsprechende Rückförderpumpe verstärkt
wird. Bei einer Ausführung der Rückförderpumpen
als Kolbenpumpen kann dieser Hochdruck, der auf eine exzenterseitige
Dichtung der Rückförderpumpe wirkt, zu einem sehr
hohen Verschleiß, Extrusion und dadurch zu erhöhter
Leckage führen. Wenn als Rückförderpumpe
eine Zahnradpumpe verwendet wird, belastet dieser Hochdruck Weltendichtringe
der Rückförderpumpen was zu einer erhöhten
Reibung und ebenso wie bei der Kolbenpumpe zu einem erhöhten
Verschleiß der Dichtungen führen kann, wobei hochdruckbeständige Wellendichtringe
sehr teuer sind.In the published patent application DE 10 2007 038 397 A1 For example, a vehicle braking system is described that includes a master cylinder, a fluid control unit, and four wheel brakes each having an associated wheel brake cylinder. Two wheel brakes are assigned to a brake circuit, each brake circuit is connected to the master cylinder. The fluid control unit comprises for brake pressure modulation for each brake circuit, a return pump, a switching valve, a suction valve and a control valve, which is looped into a suction line between the return pump and the master cylinder. The return pumps of the two brake circuits can be performed, for example, as piston pumps or gear pumps. During an ESP control, the open intake valves can set a brake pressure of up to 140 bar, which loads the suction side of the corresponding return pump when the system has to be braked. Even in a partially active system state, the return pump can be pressurized on the suction side with up to 140 bar. In addition, there may be a form on the suction side of the return pump when the pressure of the master cylinder is passed through the open changeover valves to the return pumps and then amplified to the necessary for the control wheel pressure via the corresponding return pump. In an embodiment of the return pumps as piston pumps, this high pressure, which acts on an eccentric seal the return pump, lead to very high wear, extrusion and thereby increased leakage. When a gear pump is used as the return pump, this high-pressure ring seals the return pumps resulting in increased friction and just as in the piston pump can lead to increased wear of the seals, with high pressure resistant shaft seals are very expensive.
Die
zusätzlichen in eine Saugleitung zwischen der entsprechenden
Rückförderpumpe und dem Hauptbremszylinder eingeschleiften
Regelventile dienen zur Begrenzung des wirksamen Drucks an der Saugseite
der korrespondierenden Rückförderpumpe, so dass
die entsprechende Rückförderpumpe saugseitig über
das jeweilige Regelventil oder das Ansaugventil mit dem Hauptbremszylinder
verbunden ist, d. h. das Regelventil ist zum Ansaugventil parallel
geschaltet und begrenzt den wirksamen Druck an der Saugseite der
Rückförderpumpe auf den vorgebbaren maximalen
Druckwert. Ein solches Regelventil weist einen Hauptbremszylinderanschluss,
einen Pumpenanschluss, einen druckentlasteten Anschluss zur Atmosphäre
und einen längsbeweglichen Kolben auf. Der längsbewegliche
Kolben ist als abgestufter Kolben ausgeführt, der zum druckentlasteten Anschluss
einen ersten Durchmesser aufweist und zum Pumpenanschluss einen
zweiten Durchmesser aufweist, wobei der zweite Durchmesser größer
als der erste Durchmesser ausgeführt ist. Der Kolben ist zum
druckentlasteten Anschluss und zum Pumpenanschluss jeweils über
einen Dichtring gegen das Gehäuse abgedichtet. Ein Übergang
des Kolbens vom ersten auf den zweiten Durchmesser ist als Dichtkegel
ausgeführt, der mit einem Dichtsitz im Gehäuse
korrespondiert. Der längsbewegliche Kolben ist an der druckentlasteten
Seite von einer Stellfeder mit einer Federkraft beaufschlagt und
verbleibt in einem drucklosen Zustand in einer Ausgangstellung,
in welcher eine über eine Kolbenbohrung bestehende Fluidverbindung
zwischen dem Hauptbremszylinderanschluss und dem Pumpenanschluss
vollständig freigegeben ist. Während eines ABS-Eingriffs
wird der Kolben von Seiten des Hauptbremszylinderanschlusses mit
einem Druck beaufschlagt, der den Kolben gegen die Federkraft der
Stellfeder in Richtung des druckentlasteten Anschlusses bewegt.
Bei Erreichen des maximalen Druckwerts und der korrespondierenden
Anschlagstellung dichtet der Dichtkegel des Kolbens im Dichtsitz
des Gehäuses ab, und die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinderanschluss
und dem Pumpenanschluss wird vom Kolben vollständig unterbrochen.
Dadurch wird der Zufluss vom Hauptbremszylinder zur Rückförderpumpe unterbunden
und die Fluidsteuereinheit kann in diesem Zustand eine ABS-Regelung
ausführen.The
additional in a suction line between the corresponding
Feed the return pump and the master cylinder
Control valves are used to limit the effective pressure on the suction side
the corresponding return pump, so that
the corresponding return pump on the suction side
the respective control valve or the intake valve with the master cylinder
connected, d. H. the control valve is parallel to the intake valve
switched and limits the effective pressure on the suction side of the
Return pump to the specified maximum
Pressure value. Such a control valve has a master cylinder connection,
a pump connection, a pressure-relieved connection to the atmosphere
and a longitudinally movable piston. The longitudinally movable
Piston is designed as a graduated piston, the pressure-relieved connection
has a first diameter and to the pump port a
second diameter, wherein the second diameter is larger
as the first diameter is executed. The piston is for
pressure-relieved connection and to the pump connection in each case via
sealed a sealing ring against the housing. A transition
the piston from the first to the second diameter is as a sealing cone
executed, with a sealing seat in the housing
corresponds. The longitudinally movable piston is at the pressure relieved
Side acted upon by a spring with a spring force and
remains in a depressurized state in a starting position,
in which a via a piston bore existing fluid connection
between the master brake cylinder port and the pump port
is completely released. During an ABS intervention
the piston is on the part of the master cylinder with
a pressure applied to the piston against the spring force of the
Positioning spring moves in the direction of the pressure-relieved connection.
Upon reaching the maximum pressure value and the corresponding
Stop position seals the sealing cone of the piston in the sealing seat
of the housing, and the connection between the master cylinder connection
and the pump port is completely interrupted by the piston.
As a result, the inflow from the master cylinder to the return pump is prevented
and the fluid control unit may in this state, an ABS control
To run.
Während
eines teilaktiven Zustands des Bremssystems wird der Kolben des
Regelventils von Seiten des Hauptbremszylinderanschlusses mit einem
Druck beaufschlagt, der den Kolben gegen die Federkraft der Stellfeder
in Richtung des druckentlasteten Anschlusses bewegt, wobei die Fluidverbindung
zwischen dem Hauptbremszylinderanschluss und dem Pumpenanschluss
durch die Kolbenbewegung reduziert wird. Bei Erreichen des maximalen Druckwerts
befindet sich der Kolben in der korrespondierenden Anschlagstellung,
in welcher die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinderanschluss
und dem Pumpenanschluss durch den Kolben vollständig unterbrochen
ist. Dadurch wird ein weiterer Druckaufbau zur Rückförderpumpe
unterbunden. Fällt der aktuelle Druck im Regelventil unter den
maximalen Druckwert ab, dann bewegt die Federkraft der Stellfeder
den Kolben aus der Anschlagstellung in Richtung Ausgangsstellung,
wodurch die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinderanschluss
und dem Pumpenanschluss wieder freigegeben wird. Damit ist sichergestellt,
dass sich der Druck in der Leitung zum Hauptbremszylinder aufbauen kann,
ohne den Druck in der Saugseite der Rückförderpumpe über
den vorgegebenen maximalen Druckwert ansteigen zu lassen. Während
eines ESP-Eingriffs verbleibt der Kolben des Regelventils in der
Ausgangstellung, wobei die Rückförderpumpe in
diesem Zustand über das Regelventil und das Ansaugventil
parallel Fluid ansaugt. Bei dem in der Offenlegungsschrift DE 10 2007 038 397
A1 beschriebenen Regelventil ist der Durchmesser des Kolbens, der über
den anstehenden Steuerdruck gegen die Rückstellfeder in
Schließrichtung bewegt wird, kleiner als der Durchmesser
des Dichtsitzes, der den Dichtkegel aufnimmt. Daher muss der Steuerdruck zur Betätigung
des Regelventils relativ hoch sein, wobei die Reibung der Dichtelemente
zu einer erhöhten Hysterese des Schließdrucks
führen kann.During a partially active state of the brake system, the piston of the control valve is pressurized by the master brake cylinder port side, which moves the piston against the spring force of the spring toward the depressurized port, reducing the fluid communication between the master brake cylinder port and the pump port by the piston movement. Upon reaching the maximum pressure value, the piston is in the corresponding stop position, in which the connection between the master cylinder and the pump connection is completely interrupted by the piston. As a result, a further pressure build-up to the return pump is prevented. If the current pressure in the control valve falls below the maximum pressure value, then the spring force of the adjusting spring moves the piston out of the stop position in the direction of the starting position, whereby the connection between the master brake cylinder connection and the pump connection is released again. This ensures that the pressure in the line to the master cylinder can build up without causing the pressure in the suction side of the return pump to rise above the predetermined maximum pressure value. During an ESP intervention, the piston of the control valve remains in the initial position, wherein the return pump in this state via the control valve and the suction valve sucks in parallel fluid. In the published patent application DE 10 2007 038 397 A1 described control valve is the diameter of the piston, which is moved via the applied control pressure against the return spring in the closing direction, smaller than the diameter of the sealing seat, which receives the sealing cone. Therefore, the control pressure for actuating the control valve must be relatively high, wherein the friction of the sealing elements can lead to increased hysteresis of the closing pressure.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das
erfindungsgemäße Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem
mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat
demgegenüber den Vorteil, dass ein Bereich eines druckentlasteten Anschlusses
mit einer Druckfeder zwischen einem Ventilsitz und einem mit einem
zweiten Fluidanschluss verbundenen Steuerraum angeordnet ist, welcher
durch einen Steuerkolben einer längsbeweglichen Steuerkolbeneinheit
begrenzt ist, wobei der im Steuerraum aufgebaute Druck gegen die
Federkraft der Druckfeder wirkt, und wobei ein wirksamer Durchmesser
des Steuerkolbens größer oder gleich als ein wirksamer
Durchmesser eines Schließelements ausgeführt ist,
das mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, um einen wirksamen Druck am
zweiten Fluidanschluss auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert
zu begrenzen und eine Fluidverbindung zwischen einem ersten Fluidanschluss
und dem zweiten Fluidanschluss freizugeben. Durch die erfindungsgemäße
Ausführung des Regelventils kann die Regelgüte
verbessert und ein erforderlicher Steuerdruck zur Betätigung
des Regelventils verringert werden. Die längsbewegliche
Steuerkolbeneinheit mit dem Schließelement wird im Bereich
des druckentlasteten Anschlusses von einer Druckfeder mit einer Federkraft
beaufschlagt, wobei in einer Ausgangstellung die Fluidverbindung
zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss
vollständig freigegeben ist. Das erfindungsgemäße
Regelventil kann beispielsweise in dem in der Offenlegungsschrift DE 10 2007 038 397
A1 beschriebenen Fahrzeugbremssystem die Funktion eines
Ansaugventils übernehmen und die Rückführungspumpe
in vorteilhafter Weise zusätzlich vor einem erhöhten Vordruck
auf der Saugseite schützen.The control valve according to the invention for a vehicle brake system with the features of independent claim 1 has the advantage that a region of a pressure-relieved connection is arranged with a compression spring between a valve seat and connected to a second fluid connection control chamber which is delimited by a control piston of a longitudinally movable control piston unit wherein the pressure developed in the control space acts against the spring force of the compression spring, and wherein an effective diameter of the control piston is greater than or equal to an effective diameter of a closure member cooperating with the valve seat to provide an effective pressure at the second fluid connection to a predetermined maximum Limit pressure and release a fluid connection between a first fluid port and the second fluid port. Due to the inventive design of the control valve, the control quality can be improved and a required control pressure for actuating the control valve can be reduced. The longitudinally movable control piston unit with the closing element is acted upon in the region of the pressure-relieved connection by a compression spring with a spring force, wherein in an initial position, the fluid connection between the first fluid port and the second fluid port is completely released. The control valve according to the invention, for example, in the published patent application DE 10 2007 038 397 A1 described vehicle brake system take over the function of an intake valve and protect the return pump in an advantageous manner in addition to an increased form on the suction side.
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Regelventils weisen in vorteilhafter
Weise einen geringen Strömungswiderstand und einen robusten Aufbau
auf. Der geringe Strömungswiderstand innerhalb des erfindungsgemäßen
Regelventils macht sich insbesondere bei hohen Viskositäten
bzw. tiefen Temperaturen positiv bemerkbar. Außerdem ist
der Aufbau des erfindungsgemäßen Regelventils
sehr robust und kann somit auch bei hohem Druck eingesetzt werden.
Der mechanische Aufbau des erfindungsgemäßen Regelventils
mit wenig Bauteilen und stabilem Aufbau ist zusätzlich
günstig in der Herstellung und einfach zu montieren. Der
erste Fluidanschluss ist beispielsweise als Hauptbremszylinderanschluss
ausgeführt, welcher mit einem Hauptbremszylinder im Fahrzeugbremssystem
gekoppelt ist, und der zweite Fluidanschluss ist beispielsweise
als Pumpenanschluss ausgeführt, welcher mit einer Rückförderpumpe
gekoppelt ist.embodiments
the control valve according to the invention have in an advantageous
Way a low flow resistance and a robust construction
on. The low flow resistance within the invention
Control valve makes especially at high viscosities
or low temperatures positively noticeable. Besides that is
the structure of the control valve according to the invention
very robust and can therefore be used even at high pressure.
The mechanical structure of the control valve according to the invention
with few components and stable construction is additional
inexpensive to manufacture and easy to assemble. Of the
first fluid connection is, for example, as a master cylinder connection
executed, which with a master cylinder in the vehicle brake system
is coupled, and the second fluid port is, for example
designed as a pump connection, which with a return pump
is coupled.
Ein
erfindungsgemäßes Fahrzeugbremssystem mit den
Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 10 umfasst einen
Hauptbremszylinder, eine Fluidsteuereinheit und mindestens eine
Radbremse, wobei die Fluidsteuereinheit zur Bremsdruckmodulation
der mindestens einen Radbremse in mindestens einem Bremskreis jeweils
ein Umschaltventil, ein Ansaugventil und eine Rückförderpumpe
umfasst. Das Ansaugventil des mindestens einen Bremskreises ist in
vorteilhafter Weise als erfindungsgemäßes oben beschriebenes
Regelventil ausgeführt, welches jeweils in einer Saugleitung
zwischen der korrespondierenden Rückförderpumpe
und dem Hauptbremszylinder eingeschleift ist. Somit übernimmt
das erfindungsgemäße Regelventil im Fahrzeugbremssystem in
vorteilhafter Weise die Funktion des Ansaugventils und schützt
die Rückförderpumpe zusätzlich vor erhöhtem
Vordruck auf der Saugseite. Durch die Begrenzung des wirksamen Drucks
an der Saugseite der Rückförderpumpe kann Verschleiß,
Reibung, Extrusion der Dichtungen in der Rückförderpumpe
reduziert werden, wodurch in vorteilhafter Weise auch eine Leckage
der Rückförderpumpe nach außen reduziert,
der Wirkungsgrad erhöht und die Lebensdauer der Rückförderpumpe
deutlich verlängert werden kann. Bei einer als Zahnradpumpe
ausgeführten Rückförderpumpe wird außerdem
ein teurer, komplexer und hochdruckbeständiger Wellendichtring
vermieden und es kann eine kostengünstige Wellendichtung
eingebaut werden.One
Inventive vehicle brake system with the
Features of independent claim 10 includes a
Master cylinder, a fluid control unit and at least one
Wheel brake, wherein the fluid control unit for brake pressure modulation
the at least one wheel brake in at least one brake circuit respectively
a changeover valve, a suction valve and a return pump
includes. The intake valve of the at least one brake circuit is in
advantageously as inventive above described
Control valve running, each in a suction line
between the corresponding return pump
and the master cylinder is looped. Thus takes over
the control valve according to the invention in the vehicle brake system in
Advantageously, the function of the intake valve and protects
the return pump additionally in front of increased
Form on the suction side. By limiting the effective pressure
on the suction side of the return pump can wear,
Friction, extrusion of the seals in the return pump
be reduced, which advantageously also a leak
the return pump is reduced to the outside,
the efficiency increases and the life of the return pump
can be extended significantly. With a gear pump
running return pump will also
an expensive, complex and high pressure resistant shaft seal
avoided and it can be a cost-effective shaft seal
to be built in.
Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen
des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Regelventils
für ein Fahrzeugbremssystem möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims are advantageous improvements of the independent Claim specified control valve for a vehicle brake system possible.
Besonders
vorteilhaft ist, dass der zweite Fluidanschluss direkt oder über
mindestens einen Ausgleichskanal mit dem Steuerraum verbunden ist, wodurch
die Steuerkolbeneinheit im Hochdruckbereich in vorteilhafter Weise
druckausgeglichen ist, so dass das Ventil in vorteilhafter Weise
auch bei hohem Druck am ersten Fluidanschluss durch die Rückförderpumpe
gesteuert geöffnet werden kann. Der mindestens eine Ausgleichskanal
kann beispielsweise innerhalb der Steuerkolbeneinheit angeordnet
werden.Especially
It is advantageous that the second fluid connection directly or via
at least one compensation channel is connected to the control room, whereby
the control piston unit in the high pressure region in an advantageous manner
pressure balanced, so that the valve in an advantageous manner
even at high pressure at the first fluid connection through the return pump
controlled can be opened. The at least one equalization channel
can for example be arranged inside the control piston unit
become.
In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils
ist der Steuerkolben über einen Steuerschieber mit dem
Schließelement gekoppelt, wobei der Steuerschieber den
zwischen dem Steuerkolben und dem Schließelement angeordneten
Bereich des druckentlasteten Anschlusses überbrückt.
Der Steuerschieber kann durch ein Führungselement geführt werden,
wobei eine Stangendichtung den Bereich des druckentlasteten Anschlusses
gegen den Fluidstrom zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten
Fluidanschluss abdichtet. Die Stangendichtung verhindert in vorteilhafter
Weise einen Austritt von Fluid in den Bereich des druckentlasteten
Anschlusses.In
Embodiment of the control valve according to the invention
is the spool via a spool with the
Coupled locking element, wherein the spool the
arranged between the control piston and the closing element
The area of the pressure-relieved connection is bypassed.
The spool can be guided by a guide element,
wherein a rod seal the area of the pressure-relieved terminal
against the fluid flow between the first fluid port and the second
Seals fluid connection. The rod seal prevents in an advantageous manner
Make a leak of fluid in the area of the pressure relieved
Connection.
In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils
ist am Steuerkolben eine Dichtung angeordnet, welcher den Bereich
des druckentlasteten Anschlusses gegen den Steuerraum abdichtet.
Hierbei ist die Dichtung möglichst reibungsarm ausgeführt,
um die Gesamtfunktion des Regelventils sicherzustellen. Die Dichtung
ist beispielsweise als Kolbendichtung mit Spannelement oder als
Ringdichtung ausgeführt. Bei der Ausführung als
Kolbendichtung dienen das Spannelement und eine Ringdichtung zur
Befestigung der Kolbendichtung am Steuerkolben.In
further embodiment of the control valve according to the invention
is arranged on the control piston, a seal which the area
the pressure-relieved connection seals against the control room.
Here, the seal is executed as low friction,
to ensure the overall function of the control valve. The seal
is for example as a piston seal with clamping element or as
Ring seal executed. When running as
Piston seal serve the clamping element and a ring seal for
Attaching the piston seal to the control piston.
In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils
wirkt ein sich am ersten Fluidanschluss aufbauender Druck im Steuerraum
auf den Steuerkolben gegen die Federkraft der Druckfeder und bewegt
die Steuerkolbeneinheit mit dem Schließelement in Richtung
des Ventilsitzes, wobei die Fluidverbindung zwischen dem ersten
Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss durch die Bewegung
des mit dem Steuerkolben gekoppelten Schließelements reduzierbar
ist, wobei die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss
und dem zweiten Fluidanschluss bei dem vorgegebenen maximalen Druckwert
am zweiten Fluidanschluss durch eine Anschlagstellung des Schließelements
im Ventilsitz vollständig unterbrochen ist, und wobei die
Federkraft der Druckfeder den Steuerkolben aus der Anschlagstellung
wieder in Richtung Ausgangsstellung bewegt, wenn am zweiten Fluidanschluss
der aktuelle Druck unter den maximalen Druckwert abfällt.In
further embodiment of the control valve according to the invention
acts on the first fluid connection building up pressure in the control room
on the control piston against the spring force of the compression spring and moves
the control piston unit with the closing element in the direction
the valve seat, wherein the fluid connection between the first
Fluid port and the second fluid port by the movement
of the coupled with the control piston closure element reducible
is, wherein the fluid connection between the first fluid port
and the second fluid port at the predetermined maximum pressure value
at the second fluid connection by a stop position of the closing element
is completely interrupted in the valve seat, and wherein the
Spring force of the compression spring, the control piston from the stop position
moved back toward home position when at the second fluid port
the current pressure drops below the maximum pressure value.
Durch
die Durchmesserverhältnisse und die Federkraft der Druckfeder
kann der maximale Druck im Steuerraum festgelegt werden. Dieser
maximale Druck kann beispielsweise auf einen Druckwert im Bereich
von 1 bis 10 bar, vorzugsweise auf 2 bar eingestellt werden. Um
die Durchmesser und die Federkraft möglichst klein zu halten,
sind die Dichtungen so ausgeführt, dass sie möglichst
wenig Reibung aufweisen.By
the diameter ratios and the spring force of the compression spring
the maximum pressure in the control room can be set. This
For example, maximum pressure may be at a pressure in the range
from 1 to 10 bar, preferably to 2 bar. Around
keep the diameter and the spring force as small as possible,
the gaskets are designed so that they are as possible
have little friction.
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments
The invention are illustrated in the drawings and in
the following description.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Regelventils. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a control valve according to the invention.
2 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Regelventils. 2 shows a schematic sectional view of a second embodiment of a control valve according to the invention.
3 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Regelventils. 3 shows a schematic sectional view of a third embodiment of a control valve according to the invention.
Ausführungsformen
der Erfindungembodiments
the invention
Nachfolgend
werden unter Bezugnahme auf 1 bis 3 verschiedene
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Regelventils 1, 1', 1'' beschrieben.
Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
ist das Regelventil 1 in einem geöffneten Ausgangszustand
während eines Saugbetriebs einer nicht dargestellten Rückförderpumpe dargestellt.
Bei dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
ist das Regelventil 1' in einem geschlossenen Zustand dargestellt.
Bei dem in 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel
ist das Regelventil 1'' ebenfalls in einem geschlossenen
Zustand dargestellt.The following will be with reference to 1 to 3 various embodiments of a control valve according to the invention 1 . 1' . 1'' described. At the in 1 The first embodiment shown is the control valve 1 shown in an open initial state during a suction operation of a return pump, not shown. At the in 2 illustrated second embodiment, the control valve 1' shown in a closed state. At the in 3 illustrated third embodiment is the control valve 1'' also shown in a closed state.
Wie
aus 1 bis 3 ersichtlich ist, weisen die
Regelventile 1, 1', 1'' jeweils einen
als Hauptbremszylinderanschluss ausgeführten ersten Fluidanschluss 4, 4', 4'',
einen als Pumpenanschluss ausgeführten zweiten Fluidanschluss 6, 6', 6'' und
einen druckentlasteten Anschluss 8, 8', 8'' zur
Atmosphäre auf. Zudem umfassen die Regelventile 1, 1', 1'' jeweils
ein Gehäuse 2, 2', 2'', welches
einen Ventilsitz 17, 17' mit einer Dichtfläche 17.1, 17' enthält.
Der Ventilsitz 17, 17', 17'' kann, wie
bei den dargestellten Ausführungsbeispielen als eingepresstes
Teil ausgeführt werden oder direkt als Kontur in das Gehäuse 2, 2', 2'' gefräst
werden.How out 1 to 3 it can be seen, have the control valves 1 . 1' . 1'' each one designed as a master cylinder connection first fluid port 4 . 4 ' . 4 '' , a second fluid port designed as a pump port 6 . 6 ' . 6 '' and a pressure relieved connection 8th . 8th' . 8th'' to the atmosphere. In addition, include the control valves 1 . 1' . 1'' one housing each 2 . 2 ' . 2 '' which has a valve seat 17 . 17 ' with a sealing surface 17.1 . 17 ' contains. The valve seat 17 . 17 ' . 17 '' can be performed as pressed-in part as in the illustrated embodiments, or directly as a contour in the housing 2 . 2 ' . 2 '' be milled.
Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, weist das erste Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Regelventils 1 eine
längsbewegliche Steuerkolbeneinheit 10 mit einem
Schließelement 11.1 und einem Steuerkolben 12 auf,
der im Bereich 9 des druckentlasteten Anschlusses 8 von
einer Druckfeder 14 mit einer Federkraft beaufschlagt ist
und in der dargestellten Ausgangstellung eine Fluidverbindung zwischen
dem ersten Fluidanschluss 4 und dem zweiten Fluidanschluss 6 vollständig
freigibt. Das Schließelement 11.1 wirkt mit dem
Ventilsitz 17 zusammen, um einen wirksamen Druck am zweiten
Fluidanschluss 6 auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert
zu begrenzen. Erfindungsgemäß ist der Bereich 9 des
druckentlasteten Anschlusses 8 mit der Druckfeder 14 zwischen
dem Ventilsitz 17 und einem mit dem zweiten Fluidanschluss 6 verbundenen
Steuerraum 19 angeordnet, welcher durch den Steuerkolben 12 der längsbeweglichen
Steuerkolbeneinheit 10 begrenzt ist. Zudem wird der Steuerraum 19 durch
das Gehäuse 2 und einen verstemmten Deckel 18 begrenzt.
Der im Steuerraum 19 aufgebaute Druck wirkt gegen die Federkraft
der Druckfeder 14 und ein wirksamer Durchmesser D1 des
Steuerkolbens 12 ist größer oder gleich
als ein wirksamen Durchmesser D2 des Schließelements 11.1 ausgeführt.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Verbesserung
der Regelgüte bzw. eine Verringerung des Steuerdrucks zur
Betätigung des Regelventils 1. Des Weiteren ist
am Steuerkolben 12 eine als Kolbendichtung 13.1 ausgeführte
Dichtung 13 angeordnet, welche den Bereich 9 des druckentlasteten
Anschlusses 8 gegen den Steuerraum 19 abdichtet.
Die Kolbendichtung 13.1 ist durch ein Spannelement 13.2 und
eine Ringdichtung 13.3 am Steuerkolben 12 befestigt.
Zudem ist der Steuerkolben 12 über einen Steuerschieber 11 mit
dem Schließelement 11.1 gekoppelt, wobei der Steuerschieber 11 den
zwischen dem Steuerkolben 12 und dem Schließelement 11.1 angeordneten
Bereich 9 des druckentlasteten Anschlusses 8 überbrückt.How out 1 can be further seen, the first embodiment of the control valve according to the invention 1 a longitudinally movable control piston unit 10 with a closing element 11.1 and a control piston 12 in the area 9 the pressure-relieved connection 8th from a compression spring 14 is acted upon by a spring force and in the illustrated starting position, a fluid connection between the first fluid port 4 and the second fluid port 6 completely releases. The closing element 11.1 acts with the valve seat 17 together to provide effective pressure at the second fluid port 6 to limit to a predetermined maximum pressure value. According to the invention, the range 9 the pressure-relieved connection 8th with the compression spring 14 between the valve seat 17 and one with the second fluid port 6 connected control room 19 arranged, which by the control piston 12 the longitudinally movable control piston unit 10 is limited. In addition, the control room 19 through the housing 2 and a caulked lid 18 limited. The one in the control room 19 established pressure acts against the spring force of the compression spring 14 and an effective diameter D1 of the control piston 12 is greater than or equal to an effective diameter D2 of the closing element 11.1 executed. This advantageously makes it possible to improve the control quality or to reduce the control pressure for actuating the control valve 1 , Furthermore, on the control piston 12 one as a piston seal 13.1 executed seal 13 arranged the area 9 the pressure-relieved connection 8th against the control room 19 seals. The piston seal 13.1 is by a clamping element 13.2 and a ring seal 13.3 on the control piston 12 attached. In addition, the control piston 12 via a spool 11 with the closing element 11.1 coupled, the spool 11 between the control piston 12 and the closing element 11.1 arranged area 9 the pressure-relieved connection 8th bridged.
Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, ist der Steuerschieber 11 durch
ein Führungselement 15 geführt, das eine
Dichtungsaufnahme 15.1 zur Aufnahme einer als Ringdichtung
ausgeführten Stangendichtung 16 aufweist, um den
Bereich 9 des druckentlasteten Anschlusses 8 im
geschlossenen Zustand gegen den ersten Fluidanschluss 4 und
im geöffneten Zustand gegen den Fluidstrom zwischen dem
ersten Fluidanschluss 4 und dem zweiten Fluidanschluss 6 abzudichten.How out 1 it can be seen further, is the spool 11 through a guide element 15 This is a gasket holder 15.1 for receiving a rod seal designed as a ring seal 16 has to the area 9 the pressure-relieved connection 8th in the closed state against the first fluid connection 4 and in the open state against the fluid flow between the first fluid port 4 and the second fluid port 6 seal.
Wie
aus 1 weiter ersichtlich ist, ist der zweite Fluidanschluss 6 über
einen innerhalb der Steuerkolbeneinheit 10 angeordneten
Ausgleichskanal 11.2 mit dem Steuerraum 19 verbunden.
Dadurch wirkt ein sich am ersten Fluidanschluss 4 aufbauender
Druck im Steuerraum 19 auf den Steuerkolben 12 gegen
die Federkraft der Druckfeder 14 und bewegt die Steuerkolbeneinheit 10 mit
dem Schließelement 11.1 in Richtung des Ventilsitzes 17,
wobei die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss 4 und
dem zweiten Fluidanschluss 6 durch die Bewegung des mit
dem Steuerkolben 12 gekoppelten Schließelements 11.1 reduzierbar
ist. Hierbei ist die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss 4 und
dem zweiten Fluidanschluss 6 bei dem vorgegebenen maximalen
Druckwert am zweiten Fluidanschluss 6 durch eine nicht
dargestellte Anschlagstellung des Schließelements 11.1 im
Ventilsitz 17 vollständig unterbrochen. Fällt
der aktuelle Druck am zweiten Fluidanschluss 6 unter den
maximalen Druckwert, dann bewegt die Federkraft der Druckfeder 14 den
Steuerkolben 12 aus der Anschlagstellung wieder in Richtung
Ausgangsstellung. Die Kolbendichtung 13.1 sollte möglichst
reibungsarm ausgeführt sein, damit die Funktion des gesamten
Regelventils 1 sichergestellt ist. Das Führungselement 15 und
die Dichtungsaufnahme 15.1 führen den Steuerschieber 11 und
halten die Stangendichtung 16. Die Stangendichtung 16 verhindert
in vorteilhafter Weise den Austritt von Fluid in den Bereich 9 des
druckentlasteten Anschlusses 8.How out 1 is further apparent, is the second fluid port 6 via one inside the spool unit 10 arranged compensation channel 11.2 with the control room 19 connected. As a result, one acts on the first fluid connection 4 building pressure in the control room 19 on the control piston 12 against the spring force of the compression spring 14 and moves the control piston unit 10 with the closing element 11.1 in the direction of the valve seat 17 wherein the fluid communication between the first fluid port 4 and the second fluid port 6 by the movement of the with the control piston 12 coupled closing element 11.1 is reducible. Here, the fluid connection between the first fluid port 4 and the second fluid port 6 at the predetermined maximum pressure value at the second fluid port 6 by a not shown stop position of the closing element 11.1 in the valve seat 17 completely interrupted. If the current pressure falls on the second fluid connection 6 below the maximum pressure value, then the spring force of the compression spring moves 14 the control piston 12 from the stop position back to the starting position. The piston seal 13.1 should be designed as low friction, so that the function of the entire control valve 1 is ensured. The guide element 15 and the gasket holder 15.1 lead the spool 11 and hold the rod seal 16 , The rod seal 16 advantageously prevents the escape of fluid into the area 9 the pressure-relieved connection 8th ,
Während
des Betriebs kann der erste Durchmesser D1 des Steuerkolbens 12 von
Seiten des Hauptbremszylinderanschlusses 4 über
den Ausgleichskanal 11.2 mit einem Druck beaufschlagt werden,
der den Steuerkolben 12 mit dem Steuerschieber 11 und
dem Schließelement 11.1, das den zweiten Durchmesser
D2 aufweist, gegen die Federkraft der Druckfeder 14 in
Richtung des Ventilsitzes 17 bewegt, bis das als Dichtkegel
ausgeführte Schließelement 11.1 an der
Dichtfläche 17.1 des Ventilsitzes 17 anliegt.
Bei Erreichen des maximalen Druckwerts und der korrespondierenden
Anschlagstellung, dichtet das als Dichtkegel ausführte
Schließelement 11.1 im Ventilsitz 17 ab,
und die Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinderanschluss 4 und
dem Pumpenanschluss 6 wird vollständig unterbrochen,
wobei eine nicht dargestellte Fluidsteuereinheit in diesem Zustand
beispielsweise eine ABS-Regelung ausführen kann. Der maximale
Druckwert kann beispielsweise auf einen Druckwert im Bereich von
1 bis 10 bar, vorzugsweise auf 2 bar eingestellt werden. Da der
Durchmesser D2 des Schließelements 11.1 und der
Durchmesser d2 der Dichtfläche 17.1 gleich groß ausgelegt
werden können, kann nach dem Schließen des Regelventils 1 ein
höherer Druck des Hauptbremszylinders gehalten werden,
ohne dass der hohe Druck bis zum Eingang der nicht dargestellten Rückförderpumpe
gelangt. Damit ist sichergestellt, dass sich der Druck in der Leitung
zum Hauptbremszylinder aufbauen kann, ohne den Druck in der Saugseite
der Rückförderpumpe über den vorgegebenen maximalen
Druckwert ansteigen zu lassen. Wird der aktuelle Druck am Pumpenanschluss 6 reduziert,
indem beispielsweise die Rückförderpumpe saugt, dann
bewegt die Federkraft der Druckfeder 14 den Steuerkolben 12 mit
dem Schließelement 11.1 aus der Anschlagstellung
in Richtung Ausgangsstellung, wodurch die Verbindung zwischen dem
Hauptbremszylinderanschluss 4 und dem Pumpenanschluss 6 wieder
freigegeben wird, bis durch eine Betätigung des Hauptbremszylinders
der maximale Druckwert erreicht wird. Die Rückförderpumpe
weist somit immer einen Vordruck auf, bleibt aber gegen den hohen Druck
des Hauptbremszylinders geschützt. Im ESP-Fall bleibt das
Regelventil 1 offen und das Bremsfluid kann ungehindert
von der Rückförderpumpe angesaugt werden. Dadurch,
dass der Steuerkolben 12 im Hochdruckbereich druckausgeglichen ist,
kann das Regelventil 1 auch bei hohem Druck vom Hauptbremszylinder
gesteuert durch die Rückförderpumpe öffnen.During operation, the first diameter D1 of the control piston 12 from the side of the master cylinder connection 4 over the equalization channel 11.2 be subjected to a pressure which the control piston 12 with the spool 11 and the closing element 11.1 having the second diameter D2 against the spring force of the compression spring 14 in the direction of the valve seat 17 moves until the sealing element designed as a closing element 11.1 at the sealing surface 17.1 of the valve seat 17 is applied. When the maximum pressure value and the corresponding stop position are reached, the sealing element designed as a sealing cone seals 11.1 in the valve seat 17 from, and the fluid connection between the master cylinder connection 4 and the pump connection 6 is completely interrupted, wherein a fluid control unit, not shown in this state, for example, can perform an ABS control. The maximum pressure value can be set, for example, to a pressure value in the range from 1 to 10 bar, preferably to 2 bar. Since the diameter D2 of the closing element 11.1 and the diameter d2 of the sealing surface 17.1 can be made the same size, after closing the control valve 1 a higher pressure of the master cylinder can be maintained without the high pressure reaches the entrance of the return pump, not shown. This ensures that the pressure in the line to the master cylinder can build up without causing the pressure in the suction side of the return pump to rise above the predetermined maximum pressure value. Is the current pressure at the pump connection 6 reduced, for example, by sucking the return pump, then moves the spring force of the compression spring 14 the control piston 12 with the closing element 11.1 out the stop position in the direction of the starting position, whereby the connection between the master cylinder connection 4 and the pump connection 6 is released again until the maximum pressure value is reached by an actuation of the master cylinder. The return pump thus always has a form, but remains protected against the high pressure of the master cylinder. In the ESP case, the control valve remains 1 open and the brake fluid can be sucked in freely by the return pump. Because of the control piston 12 pressure balanced in the high pressure area, the control valve 1 even under high pressure from the master cylinder controlled by the return pump open.
Der
gewünschte maximal wirksame Druck am zweiten Fluidanschluss 4 kann
bei der Fertigung des Regelventils 1 beispielsweise durch
eine Variation der Durchmesserverhältnisse und der Federkraft der
Druckfeder 14 vorgegeben werden. So können beispielsweise
außer dem Durchmesser D1 des Steuerkolbens 12 und
dem Durchmesser D2 des Schließelements 11.1 auch
ein Durchmesser d3 des zweiten Fluidanschlusses 6, ein
Durchmesser d1 des Ausgleichskanals 15.1und der Durchmesser
d2 der Dichtfläche 17.1 entsprechend der gewünschten
Anwendung des Regelventils 1 vorgegeben werden.The desired maximum effective pressure at the second fluid port 4 can in the manufacture of the control valve 1 for example, by a variation of the diameter ratios and the spring force of the compression spring 14 be specified. For example, except the diameter D1 of the control piston 12 and the diameter D2 of the closing element 11.1 also a diameter d3 of the second fluid connection 6 , a diameter d1 of the compensation channel 15.1 and the diameter d2 of the sealing surface 17.1 according to the desired application of the control valve 1 be specified.
Wie
aus 2 weiter ersichtlich ist, weist das zweite Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Regelventils 1' analog
zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine
längsbewegliche Steuerkolbeneinheit 10' mit einem
Schließelement 11.1' und einem Steuerkolben 12' auf,
der im Bereich 9' des druckentlasteten Anschlusses 8' von
einer Druckfeder 14' mit einer Federkraft beaufschlagt
ist und in der dargestellten Anschlagstellung eine Fluidverbindung
zwischen dem ersten Fluidanschluss 4' und dem zweiten Fluidanschluss 6' vollständig
unterbricht. Das Schließelement 11.1' wirkt mit
dem Ventilsitz 17' zusammen, um einen wirksamen Druck am zweiten
Fluidanschluss 6' auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert
zu begrenzen. Erfindungsgemäß ist der Bereich 9' des
druckentlasteten Anschlusses 8' mit der Druckfeder 14' zwischen
dem Ventilsitz 17' und einem mit dem zweiten Fluidanschluss 6' verbundenen
Steuerraum 19' angeordnet, welcher analog zum ersten Ausführungsbeispiel
durch den Steuerkolben 12' der längsbeweglichen
Steuerkolbeneinheit 10' sowie durch das Gehäuse 2' und
einen verstemmten Deckel 18 begrenzt ist. Im Unterschied zum
ersten Ausführungsbeispiel ist der zweite Fluidanschluss 6' direkt
mit dem Steuerraum 19' verbunden und die Fluidverbindung
zwischen dem ersten Fluidanschluss 4' und dem zweiten Fluidanschluss 6' wird über
einen innerhalb der Steuerkolbeneinheit 10' angeordneten
Ausgleichskanal 11.2' hergestellt, wenn der Druck im Steuerraum 19' bzw.
am zweiten Fluidanschluss 6' den vorgegebenen maximalen Druckwert
unterschreitet, wobei der im Steuerraum 19' bzw. am zweiten
Fluidanschluss 6' aufgebaute Druck gegen die Federkraft
der Druckfeder 14' wirkt und ein wirksamer Durchmesser
des Steuerkolbens 12' größer oder gleich
als ein wirksamen Durchmesser des Schließelements 11.1' ausgeführt
ist. Dies ermöglicht analog zum ersten Ausführungsbeispiel eine
Verbesserung der Regelgüte bzw. eine Verringerung des Steuerdrucks
zur Betätigung des Regelventils 1'. Des Weiteren
ist am Steuerkolben 12' eine als Ringdichtung ausgeführte
Dichtung 13 angeordnet, welche den Bereich 9' des
druckentlasteten Anschlusses 8' gegen den Steuerraum 19' abdichtet. Zudem
ist der Steuerkolben 12' über einen Steuerschieber 11' mit
dem Schließelement 11.1' gekoppelt, wobei der
Steuerschieber 11' den zwischen dem Steuerkolben 12' und
dem Schließelement 11.1' angeordneten Bereich 9' des
druckentlasteten Anschlusses 8' überbrückt.How out 2 can be further seen, the second embodiment of the control valve according to the invention 1' analogous to the first embodiment according to 1 a longitudinally movable control piston unit 10 ' with a closing element 11.1 ' and a control piston 12 ' in the area 9 ' the pressure-relieved connection 8th' from a compression spring 14 ' is acted upon by a spring force and in the illustrated stop position, a fluid connection between the first fluid port 4 ' and the second fluid port 6 ' completely interrupts. The closing element 11.1 ' acts with the valve seat 17 ' together to provide effective pressure at the second fluid port 6 ' to limit to a predetermined maximum pressure value. According to the invention, the range 9 ' the pressure-relieved connection 8th' with the compression spring 14 ' between the valve seat 17 ' and one with the second fluid port 6 ' connected control room 19 ' arranged, which analogous to the first embodiment by the control piston 12 ' the longitudinally movable control piston unit 10 ' as well as through the housing 2 ' and a caulked lid 18 is limited. In contrast to the first embodiment, the second fluid port 6 ' directly with the control room 19 ' connected and the fluid connection between the first fluid port 4 ' and the second fluid port 6 ' is via one inside the spool unit 10 ' arranged compensation channel 11.2 ' made when the pressure in the control room 19 ' or at the second fluid connection 6 ' falls below the predetermined maximum pressure value, wherein the control room 19 ' or at the second fluid connection 6 ' built-up pressure against the spring force of the compression spring 14 ' acts and an effective diameter of the control piston 12 ' greater than or equal to an effective diameter of the closing element 11.1 ' is executed. This allows analogous to the first embodiment, an improvement in the control quality or a reduction of the control pressure for actuating the control valve 1' , Furthermore, on the control piston 12 ' a gasket designed as a ring seal 13 arranged the area 9 ' the pressure-relieved connection 8th' against the control room 19 ' seals. In addition, the control piston 12 ' via a spool 11 ' with the closing element 11.1 ' coupled, the spool 11 ' between the control piston 12 ' and the closing element 11.1 ' arranged area 9 ' the pressure-relieved connection 8th' bridged.
Wie
aus 2 weiter ersichtlich ist, ist auch der Steuerschieber 11' durch
ein Führungselement 15' geführt, das
eine Dichtungsaufnahme 15.1' zur Aufnahme einer als Ringdichtung
ausgeführten Stangendichtung 16' aufweist, um
den Bereich 9' des druckentlasteten Anschlusses 8' im
geschlossenen Zustand gegen den ersten Fluidanschluss 4' und
im geöffneten Zustand gegen den Fluidstrom zwischen dem
ersten Fluidanschluss 4' und dem zweiten Fluidanschluss 6' abzudichten.How out 2 it can also be seen, is also the spool 11 ' through a guide element 15 ' This is a gasket holder 15.1 ' for receiving a rod seal designed as a ring seal 16 ' has to the area 9 ' the pressure-relieved connection 8th' in the closed state against the first fluid connection 4 ' and in the open state against the fluid flow between the first fluid port 4 ' and the second fluid port 6 ' seal.
Wie
aus 2 weiter ersichtlich ist, kann der Steuerraum 19' bzw.
der zweite Fluidanschluss 6' über den innerhalb
der Steuerkolbeneinheit 10' angeordneten Ausgleichskanal 11.2' mit
dem ersten Fluidanschluss 4' verbunden werden. Dadurch
wirkt ein sich am ersten Fluidanschluss 4' aufbauender
Druck im Steuerraum 19' auf den Steuerkolben 12' gegen die
Federkraft der Druckfeder 14' und bewegt die Steuerkolbeneinheit 10' mit
dem Schließelement 11.1' aus einer nicht dargestellten
Ausgangsstellung in Richtung des Ventilsitzes 17', wobei
die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss 4' und dem
zweiten Fluidanschluss 6' durch die Bewegung des mit dem
Steuerkolben 12' gekoppelten Schließelements 11.1' reduziert
wird. Hierbei ist die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss 4' und dem
zweiten Fluidanschluss 6' bei dem vorgegebenen maximalen
Druckwert am zweiten Fluidanschluss 6' durch die dargestellte
Anschlagstellung des Schließelements 11.1' im
Ventilsitz 17' vollständig unterbrochen. Fällt
der aktuelle Druck am zweiten Fluidanschluss 6' unter den
maximalen Druckwert, dann bewegt die Federkraft der Druckfeder 14' den Steuerkolben 12' aus
der Anschlagstellung wieder in Richtung Ausgangsstellung. Das Führungselement 15' und
die Dichtungsaufnahme 15.1' führen den Steuerschieber 11' und
halten die Stangendichtung 16'. Die Stangendichtung 16' verhindert
in vorteilhafter Weise den Austritt von Fluid in den Bereich 9' des druckentlasteten
Anschlusses 8'.How out 2 can be further seen, the control room 19 ' or the second fluid connection 6 ' about the inside of the spool unit 10 ' arranged compensation channel 11.2 ' with the first fluid connection 4 ' get connected. As a result, one acts on the first fluid connection 4 ' building pressure in the control room 19 ' on the control piston 12 ' against the spring force of the compression spring 14 ' and moves the control piston unit 10 ' with the closing element 11.1 ' from an initial position, not shown, in the direction of the valve seat 17 ' wherein the fluid communication between the first fluid port 4 ' and the second fluid port 6 ' by the movement of the with the control piston 12 ' coupled closing element 11.1 ' is reduced. Here, the fluid connection between the first fluid port 4 ' and the second fluid port 6 ' at the predetermined maximum pressure value at the second fluid port 6 ' by the illustrated stop position of the closing element 11.1 ' in the valve seat 17 ' completely interrupted. If the current pressure falls on the second fluid connection 6 ' below the maximum pressure value, then the spring force of the compression spring moves 14 ' the control piston 12 ' from the stop position back to the starting position. The guide element 15 ' and the gasket holder 15.1 ' lead the spool 11 ' and hold the rod seal 16 ' , The rod seal 16 ' advantageously prevents the escape of fluid into the area 9 ' of pressure relieved connection 8th' ,
Während
des Betriebs kann der Steuerkolbens 12' von Seiten des
Hauptbremszylinderanschlusses 4' über den Ausgleichskanal 11.2' mit
einem Druck beaufschlagt werden, der den Steuerkolben 12' mit
dem Steuerschieber 11' und dem Schließelement 11.1' gegen
die Federkraft der Druckfeder 14' in Richtung des Ventilsitzes 17' bewegt,
bis das als Dichtkegel ausgeführte Schließelement 11.1'an der
Dichtfläche 17.1' des Ventilsitzes 17' anliegt.
Bei Erreichen des maximalen Druckwerts, der beispielsweise auf einen
Druckwert im Bereich von 1 bis 10 bar, vorzugsweise auf 2 bar eingestellt
werden kann, und der korrespondierenden Anschlagstellung, dichtet
das als Dichtkegel ausführte Schließelement 11.1' im
Ventilsitz 17' ab, und die Fluidverbindung zwischen dem
Hauptbremszylinderanschluss 4' und dem Pumpenanschluss 6' wird
vollständig unterbrochen, wobei eine nicht dargestellte
Fluidsteuereinheit in diesem Zustand beispielsweise eine ABS-Regelung
ausführen kann. Da der Durchmesser des Schließelements 11.1' und
der Durchmesser der Dichtfläche 17.1' gleich groß ausgelegt
werden können, kann nach dem Schließen des Regelventils 1' ein
höherer Druck des Hauptbremszylinders gehalten werden,
ohne dass der hohe Druck bis zum Eingang der nicht dargestellten
Rückförderpumpe gelangt. Damit ist sichergestellt,
dass sich der Druck in der Leitung zum Hauptbremszylinder aufbauen
kann, ohne den Druck in der Saugseite der Rückförderpumpe über
den vorgegebenen maximalen Druckwert ansteigen zu lassen. Wird der
aktuelle Druck am Pumpenanschluss 6' reduziert, indem beispielsweise
die Rückförderpumpe saugt, dann bewegt die Federkraft der
Druckfeder 14' den Steuerkolben 12' mit dem Schließelement 11.1' aus
der Anschlagstellung in Richtung Ausgangsstellung, wodurch die Verbindung zwischen
dem Hauptbremszylinderanschluss 4' und dem Pumpenanschluss 6' wieder
freigegeben wird, bis durch eine Betätigung des Hauptbremszylinders der
maximale Druckwert erreicht wird. Die Rückförderpumpe
weist somit auch bei dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
immer einen Vordruck auf, bleibt aber gegen den hohen Druck des
Hauptbremszylinders geschützt. Im ESP-Fall bleibt das Regelventil 1' offen
und das Bremsfluid kann ungehindert von der Rückförderpumpe
angesaugt werden.During operation, the spool can 12 ' from the side of the master cylinder connection 4 ' over the equalization channel 11.2 ' be subjected to a pressure which the control piston 12 ' with the spool 11 ' and the closing element 11.1 ' against the spring force of the compression spring 14 ' in the direction of the valve seat 17 ' moves until the sealing element designed as a closing element 11.1 ' at the sealing surface 17.1 ' of the valve seat 17 ' is applied. Upon reaching the maximum pressure value, which can be set, for example, to a pressure value in the range of 1 to 10 bar, preferably to 2 bar, and the corresponding stop position, the sealing element designed as a sealing element seals 11.1 ' in the valve seat 17 ' from, and the fluid connection between the master cylinder connection 4 ' and the pump connection 6 ' is completely interrupted, wherein a fluid control unit, not shown in this state, for example, can perform an ABS control. As the diameter of the closing element 11.1 ' and the diameter of the sealing surface 17.1 ' can be made the same size, after closing the control valve 1' a higher pressure of the master cylinder can be maintained without the high pressure reaches the entrance of the return pump, not shown. This ensures that the pressure in the line to the master cylinder can build up without causing the pressure in the suction side of the return pump to rise above the predetermined maximum pressure value. Is the current pressure at the pump connection 6 ' reduced, for example, by sucking the return pump, then moves the spring force of the compression spring 14 ' the control piston 12 ' with the closing element 11.1 ' from the stop position in the direction of the starting position, whereby the connection between the master cylinder connection 4 ' and the pump connection 6 ' is released again until the maximum pressure value is reached by an actuation of the master cylinder. The return pump thus always has a pre-pressure in the illustrated second embodiment, but remains protected against the high pressure of the master cylinder. In the ESP case, the control valve remains 1' open and the brake fluid can be sucked in freely by the return pump.
Der
gewünschte maximal wirksame Druck am zweiten Fluidanschluss 4' kann
analog zum ersten Ausführungsbeispiel bei der Fertigung
des Regelventils 1' beispielsweise durch eine Variation
der Durchmesserverhältnisse und der Federkraft der Druckfeder 14' vorgegeben
werden.The desired maximum effective pressure at the second fluid port 4 ' can analogously to the first embodiment in the manufacture of the control valve 1' for example, by a variation of the diameter ratios and the spring force of the compression spring 14 ' be specified.
Wie
aus 3 weiter ersichtlich ist, weist das dritte Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Regelventils 1'' analog
zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 eine
längsbewegliche Steuerkolbeneinheit 10'' mit einem
Schließelement 11.1'' und einem Steuerkolben 12'' auf,
der im Bereich 9'' des druckentlasteten Anschlusses 8'' von
einer Druckfeder 14'' mit einer Federkraft beaufschlagt
ist und in der dargestellten Anschlagstellung eine Fluidverbindung
zwischen dem ersten Fluidanschluss 4'' und dem zweiten
Fluidanschluss 6'' vollständig unterbricht. Das
Schließelement 11.1'' wirkt mit dem Ventilsitz 17'' zusammen,
um einen wirksamen Druck am zweiten Fluidanschluss 6'' auf
einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen. Erfindungsgemäß ist
der Bereich 9'' des druckentlasteten Anschlusses 8'' mit
der Druckfeder 14'' zwischen dem Ventilsitz 17'' und
einem mit dem zweiten Fluidanschluss 6'' verbundenen Steuerraum 19'' angeordnet,
welcher durch den Steuerkolben 12'' der längsbeweglichen
Steuerkolbeneinheit 10 sowie durch das Gehäuse 2'' und
einen verstemmten Deckel 18'' begrenzt ist. Der im Steuerraum 19'' aufgebaute
Druck wirkt gegen die Federkraft der Druckfeder 14'' und ein
wirksamer Durchmesser des Steuerkolbens 12'' ist größer
oder gleich als ein wirksamen Durchmesser des Schließelements 11.1'' ausgeführt.
Dies ermöglicht analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
eine Verbesserung der Regelgüte bzw. eine Verringerung
des Steuerdrucks zur Betätigung des Regelventils 1.
Des Weiteren ist am Steuerkolben 12'' analog zum ersten
Ausführungsbeispiel eine als Kolbendichtung 13.1'' ausgeführte
Dichtung 13'' angeordnet, welche den Bereich 9'' des
druckentlasteten Anschlusses 8'' gegen den Steuerraum 19'' abdichtet.
Die Kolbendichtung 13.1'' ist durch ein Spannelement 13.2'' und
eine Ringdichtung 13.3'' am Steuerkolben 12'' befestigt.
Zudem ist der Steuerkolben 12'' über einen Steuerschieber 11'' mit
dem Schließelement 11.1'' gekoppelt, wobei der
Steuerschieber 11'' den zwischen dem Steuerkolben 12'' und
dem Schließelement 11.1'' angeordneten Bereich 9'' des
druckentlasteten Anschlusses 8'' überbrückt.How out 3 can be further seen, the third embodiment of the control valve according to the invention 1'' analogous to the first embodiment according to 1 a longitudinally movable control piston unit 10 '' with a closing element 11.1 '' and a control piston 12 '' in the area 9 '' the pressure-relieved connection 8th'' from a compression spring 14 '' is acted upon by a spring force and in the illustrated stop position, a fluid connection between the first fluid port 4 '' and the second fluid port 6 '' completely interrupts. The closing element 11.1 '' acts with the valve seat 17 '' together to provide effective pressure at the second fluid port 6 '' to limit to a predetermined maximum pressure value. According to the invention, the range 9 '' the pressure-relieved connection 8th'' with the compression spring 14 '' between the valve seat 17 '' and one with the second fluid port 6 '' connected control room 19 '' arranged, which by the control piston 12 '' the longitudinally movable control piston unit 10 as well as through the housing 2 '' and a caulked lid 18 '' is limited. The one in the control room 19 '' established pressure acts against the spring force of the compression spring 14 '' and an effective diameter of the control piston 12 '' is greater than or equal to an effective diameter of the closing element 11.1 '' executed. This allows analogous to the first and second embodiments, an improvement in the control quality or a reduction of the control pressure for actuating the control valve 1 , Furthermore, on the control piston 12 '' analogous to the first embodiment as a piston seal 13.1 '' executed seal 13 '' arranged the area 9 '' the pressure-relieved connection 8th'' against the control room 19 '' seals. The piston seal 13.1 '' is by a clamping element 13.2 '' and a ring seal 13.3 '' on the control piston 12 '' attached. In addition, the control piston 12 '' via a spool 11 '' with the closing element 11.1 '' coupled, the spool 11 '' between the control piston 12 '' and the closing element 11.1 '' arranged area 9 '' the pressure-relieved connection 8th'' bridged.
Wie
aus 3 weiter ersichtlich ist, ist der Steuerschieber 11'' analog
zum ersten Ausführungsbeispiel durch ein Führungselement 15'' geführt,
das eine Dichtungsaufnahme 15.1'' zur Aufnahme einer als
Ringdichtung ausgeführten Stangendichtung 16'' aufweist,
um den Bereich 9'' des druckentlasteten Anschlusses 8'' im
geschlossenen Zustand gegen den ersten Fluidanschluss 4'' und
im geöffneten Zustand gegen den Fluidstrom zwischen dem
ersten Fluidanschluss 4'' und dem zweiten Fluidanschluss 6'' abzudichten.How out 3 it can be seen further, is the spool 11 '' analogous to the first embodiment by a guide element 15 '' This is a gasket holder 15.1 '' for receiving a rod seal designed as a ring seal 16 '' has to the area 9 '' the pressure-relieved connection 8th'' in the closed state against the first fluid connection 4 '' and in the open state against the fluid flow between the first fluid port 4 '' and the second fluid port 6 '' seal.
Wie
aus 3 weiter ersichtlich ist, ist der zweite Fluidanschluss 6'' im
Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel über
einen im Gehäuse 2'' angeordneten Ausgleichskanal 11.2'' mit
dem Steuerraum 19'' verbunden. Dadurch wirkt ein sich am
ersten Fluidanschluss 4'' aufbauender Druck im Steuerraum 19'' auf
den Steuerkolben 12'' gegen die Federkraft der Druckfeder 14'' und
bewegt die Steuerkolbeneinheit 10'' mit dem Schließelement 11.1'' in Richtung
des Ventilsitzes 17'', wobei die Fluidverbindung zwischen
dem ersten Fluidanschluss 4'' und dem zweiten Fluidanschluss 6'' durch
die Bewegung des mit dem Steuerkolben 12'' gekoppelten
Schließelements 11.1'' reduzierbar ist. Hierbei
ist die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss 4'' und
dem zweiten Fluidanschluss 6'' bei dem vorgegebenen maximalen
Druckwert am zweiten Fluidanschluss 6'' durch die dargestellte
Anschlagstellung des Schließelements 11.1'' im
Ventilsitz 17'' vollständig unterbrochen. Fällt
der aktuelle Druck am zweiten Fluidanschluss 6'' unter
den maximalen Druckwert, dann bewegt die Federkraft der Druckfeder 14'' den Steuerkolben 12'' aus
der dargestellten Anschlagstellung wieder in Richtung der nicht
dargestellten Ausgangsstellung. Die Kolbendichtung 13.1'' sollte möglichst
reibungsarm ausgeführt sein, damit die Funktion des gesamten
Regelventils 1'' sichergestellt ist. Das Führungselement 15'' und
die Dichtungsaufnahme 15.1'' führen den Steuerschieber 11'' und
halten die Stangendichtung 16''. Die Stangendichtung 16'' verhindert
in vorteilhafter Weise den Austritt von Fluid in den Bereich 9'' des
druckentlasteten Anschlusses 8''.How out 3 is further apparent, is the second fluid port 6 '' in contrast to the first embodiment via a in the housing 2 '' arranged compensation channel 11.2 '' with the control room 19 '' connected. As a result, one acts on the first fluid connection 4 '' building pressure in the control room 19 '' on the control piston 12 '' against the spring by virtue of the compression spring 14 '' and moves the control piston unit 10 '' with the closing element 11.1 '' in the direction of the valve seat 17 '' wherein the fluid communication between the first fluid port 4 '' and the second fluid port 6 '' by the movement of the with the control piston 12 '' coupled closing element 11.1 '' is reducible. Here, the fluid connection between the first fluid port 4 '' and the second fluid port 6 '' at the predetermined maximum pressure value at the second fluid port 6 '' by the illustrated stop position of the closing element 11.1 '' in the valve seat 17 '' completely interrupted. If the current pressure falls on the second fluid connection 6 '' below the maximum pressure value, then the spring force of the compression spring moves 14 '' the control piston 12 '' from the illustrated stop position again in the direction of the initial position, not shown. The piston seal 13.1 '' should be designed as low friction, so that the function of the entire control valve 1'' is ensured. The guide element 15 '' and the gasket holder 15.1 '' lead the spool 11 '' and hold the rod seal 16 '' , The rod seal 16 '' advantageously prevents the escape of fluid into the area 9 '' the pressure-relieved connection 8th'' ,
Während
des Betriebs kann der erste Durchmesser des Steuerkolbens 12'' analog
zum ersten Ausführungsbeispiel von Seiten des Hauptbremszylinderanschlusses 4'' über
den Ausgleichskanal 11.2'' mit einem Druck beaufschlagt
werden, der den Steuerkolben 12'' mit dem Steuerschieber 11'' und dem
Schließelement 11.1'' gegen die Federkraft der Druckfeder 14'' in
Richtung des Ventilsitzes 17'' bewegt, bis das als Dichtkegel
ausgeführte Schließelement 11.1'' an
der Dichtfläche 17.1'' des Ventilsitzes 17'' anliegt.
Bei Erreichen des maximalen Druckwerts, der beispielsweise auf einen
Druckwert im Bereich von 1 bis 10 bar, vorzugsweise auf 2 bar eingestellt
werden kann, und der korrespondierenden Anschlagstellung, dichtet
das als Dichtkegel ausführte Schließelement 11.1'' im
Ventilsitz 17'' ab, und die Fluidverbindung zwischen dem
Hauptbremszylinderanschluss 4'' und dem Pumpenanschluss 6'' wird vollständig
unterbrochen, wobei eine nicht dargestellte Fluidsteuereinheit in
diesem Zustand beispielsweise eine ABS-Regelung ausführen
kann. Da der Durchmesser des Schließelements 11.1'' und
der Durchmesser der Dichtfläche 17.1'' gleich
groß ausgelegt werden können, kann nach dem Schließen des
Regelventils 1'' ein höherer Druck des Hauptbremszylinders
gehalten werden, ohne dass der hohe Druck bis zum Eingang der nicht
dargestellten Rückförderpumpe gelangt. Damit ist
auch beim dritten Ausführungsbeispiel sichergestellt, dass
sich der Druck in der Leitung zum Hauptbremszylinder aufbauen kann,
ohne den Druck in der Saugseite der Rückförderpumpe über
den vorgegebenen maximalen Druckwert ansteigen zu lassen. Wird der
aktuelle Druck am Pumpenanschluss 6'' reduziert, indem
beispielsweise die Rückförderpumpe saugt, dann
bewegt die Federkraft der Druckfeder 14'' den Steuerkolben 12'' mit
dem Schließelement 11.1'' aus der Anschlagstellung
in Richtung Ausgangsstellung, wodurch die Verbindung zwischen dem
Hauptbremszylinderanschluss 4'' und dem Pumpenanschluss 6'' wieder
freigegeben wird, bis durch eine Betätigung des Hauptbremszylinders
der maximale Druckwert erreicht wird. Die Rückförderpumpe
weist somit immer einen Vordruck auf, bleibt aber gegen den hohen Druck
des Hauptbremszylinders geschützt. Im ESP-Fall bleibt das
Regelventil 1'' offen und das Bremsfluid kann ungehindert
von der Rückförderpumpe angesaugt werden. Dadurch,
dass der Steuerkolben 12'' im Hochdruckbereich druckausgeglichen
ist, kann das Regelventil 1'' auch bei hohem Druck vom
Hauptbremszylinder gesteuert durch die Rückförderpumpe öffnen.During operation, the first diameter of the control piston 12 '' analogous to the first embodiment of the sides of the master cylinder connection 4 '' over the equalization channel 11.2 '' be subjected to a pressure which the control piston 12 '' with the spool 11 '' and the closing element 11.1 '' against the spring force of the compression spring 14 '' in the direction of the valve seat 17 '' moves until the sealing element designed as a closing element 11.1 '' at the sealing surface 17.1 '' of the valve seat 17 '' is applied. Upon reaching the maximum pressure value, which can be set, for example, to a pressure value in the range of 1 to 10 bar, preferably to 2 bar, and the corresponding stop position, the sealing element designed as a sealing element seals 11.1 '' in the valve seat 17 '' from, and the fluid connection between the master cylinder connection 4 '' and the pump connection 6 '' is completely interrupted, wherein a fluid control unit, not shown in this state, for example, can perform an ABS control. As the diameter of the closing element 11.1 '' and the diameter of the sealing surface 17.1 '' can be made the same size, after closing the control valve 1'' a higher pressure of the master cylinder can be maintained without the high pressure reaches the entrance of the return pump, not shown. This ensures even in the third embodiment, that the pressure in the line can build up to the master cylinder, without increasing the pressure in the suction side of the return pump above the predetermined maximum pressure value. Is the current pressure at the pump connection 6 '' reduced, for example, by sucking the return pump, then moves the spring force of the compression spring 14 '' the control piston 12 '' with the closing element 11.1 '' from the stop position in the direction of the starting position, whereby the connection between the master cylinder connection 4 '' and the pump connection 6 '' is released again until the maximum pressure value is reached by an actuation of the master cylinder. The return pump thus always has a form, but remains protected against the high pressure of the master cylinder. In the ESP case, the control valve remains 1'' open and the brake fluid can be sucked in freely by the return pump. Because of the control piston 12 '' pressure balanced in the high pressure area, the control valve 1'' even under high pressure from the master cylinder controlled by the return pump open.
Der
gewünschte maximal wirksame Druck am zweiten Fluidanschluss 4'' kann
analog zum ersten Ausführungsbeispiel bei der Fertigung
des Regelventils 1'' beispielsweise durch eine Variation
der Durchmesserverhältnisse und der Federkraft der Druckfeder 14'' vorgegeben
werden.The desired maximum effective pressure at the second fluid port 4 '' can analogously to the first embodiment in the manufacture of the control valve 1'' for example, by a variation of the diameter ratios and the spring force of the compression spring 14 '' be specified.
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen jeweils ein Regelventil zur Verfügung, das
eine Verringerung des Durchflusswiderstandes, eine Reduzierung der
Bauteilanzahl und eine einfachere Montage ermöglicht.embodiments
Each of the present invention provides a control valve that
a reduction of the flow resistance, a reduction of the
Component count and easier installation allows.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102007038397
A1 [0003, 0005, 0006]
- DE 102007038397 A1 [0003, 0005, 0006]