DE102017203952A1 - Vehicle brake system with a pedal-operated master cylinder - Google Patents
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- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
- B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
- B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
-
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- B60T8/341—Systems characterised by their valves
Abstract
Eine Fahrzeugbremsanlage besitzt sowohl einen Hauptbremszylinder (1) als auch einen Fremddruckgeber. Durch Schaltventile (14, 34) wird entweder der Hauptbremszylinder (1) oder der Fremddruckgeber an die Radbremsen (6, 7) angeschlossen, wobei im zweiten Fall der Hauptbremszylinder (1) hydraulisch von den Bremskreisen gesperrt ist und zur Realisierung eines Pedalgefühls mit einem Bremswegsimulator (15) verbunden ist.
Die Druckregelung in den Radbremsen (6, 7) erfolgt über Ein- und Auslassventile (8, 9, 10, 11), wobei der eingestellte Druck vom Pedalweg bestimmt wird, der zu diesem Zweck gemessen wird und als Steuergröße einer Stellregelung zugeführt wird.
Bei bisherigen Ausführungen der Anlage ist das Schaltventil (14, 34), das die Umschaltung zwischen dem Hauptbremszylinder (1) und dem Fremddruckgeber realisiert, durch zwei Elektromagnetventile ausgeführt, so dass vier zusätzliche elektromagnetische Ventile notwendig waren. Auch das Zuschalten des Pedalwegsimulators erfolgte über ein elektromagnetisch betätigbares Ventil.
Im vorliegenden Fall sieht die Erfindung vor, dass die Schaltventile (14, 34) und ggf. das Simulatorventil (17) hydraulisch betätigbare Ventile sind, wobei diese durch den Differenzdruck zwischen dem Hauptbremszylinder (1) und dem Fremddruckgeber geschaltet werden.
A vehicle brake system has both a master cylinder (1) and a third party pressure transducer. By switching valves (14, 34) either the master cylinder (1) or the external pressure transducer to the wheel brakes (6, 7) is connected, in the second case the master cylinder (1) is hydraulically locked by the brake circuits and to realize a pedal feel with a Bremswegsimulator (15) is connected.
The pressure control in the wheel brakes (6, 7) via inlet and outlet valves (8, 9, 10, 11), wherein the set pressure is determined by the pedal travel, which is measured for this purpose and is supplied as a control variable of a control.
In previous embodiments of the system, the switching valve (14, 34), which implements the switching between the master cylinder (1) and the external pressure transducer, carried out by two solenoid valves, so that four additional electromagnetic valves were necessary. Also, the connection of the pedal travel simulator was carried out via an electromagnetically actuated valve.
In the present case, the invention provides that the switching valves (14, 34) and possibly the simulator valve (17) are hydraulically actuated valves, which are switched by the differential pressure between the master cylinder (1) and the external pressure transducer.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugbremsanlage mit einem pedalbetätigten Hauptbremszylinder, einem Fremddruckgeber und einem Bremswegsimulator, sowie mit Radbremsen, von denen wenigstens eine über eine sich verzweigende Bremsleitung, in deren gemeinsamen Abschnitt ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch betätigbares Auslassventil angeordnet ist, sowohl mit dem Hauptbremszylinder als auch mit dem Fremddruckgeber verbindbar ist und über eine Druckentlastungsleitung, die ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch betätigbares Auslassventil aufweist, mit einer Druckmittelsenke verbindbar ist, und mit einem Schaltventil im Abzweigungspunkt der Bremsleitung, das je nach seiner Schaltstellung den Hauptbremszylinder, den Fremddruckgeber oder beide mit der wenigstens einen Radbremse verbindet, und mit einem Simulatorventil, das den Hauptbremszylinder mit dem Bremswegsimulator verbindet.The invention relates to a vehicle brake system with a pedal-operated master cylinder, a third-party pressure transducer and a Bremswegsimulator, and with wheel brakes, of which at least one via a branching brake line, in the common section a normally closed electromagnetically actuated exhaust valve is arranged, both with the master cylinder is also connectable to the external pressure transducer and a pressure relief line, which has a normally closed electromagnetically actuated outlet valve, with a Druckmittelsenke connectable, and with a switching valve in the branch point of the brake pipe, depending on its switching position the master cylinder, the external pressure transducer or both with the at least connects a wheel brake, and with a simulator valve that connects the master cylinder with the Bremswegsimulator.
Eine derartige Anlage ist in der
Grundsätzlich können, wie dies in der Erfindung auch weiter unten beschrieben wird, anstelle eines solchen Fremddruckgebers auch Pumpen eingesetzt werden.
Die elektromagnetisch betätigbaren Ventile werden im Allgemeinen zu einem so genannten Ventilblock zusammengefasst, wobei diese aus praktischen Gründen so anzuordnen sind, dass die Spulen der Stellmagnete alle auf einer Seite des Ventilblocks angeordnet sind, so dass sie in einer Steuereinheit untergebracht werden können, die auf dem Ventilblock gestülpt wird.In principle, as described below in the invention, pumps can also be used instead of such an external pressure generator.
The electromagnetically actuated valves are generally combined into a so-called valve block, which are arranged for practical reasons so that the coils of the actuating magnets are all arranged on one side of the valve block, so that they can be accommodated in a control unit, which on the Valve block is slipped.
Bei der Vielzahl der Ventile ist dies nicht gleich zu erreichen und führt in der Regel zu einem relativ komplizierten Aufbau des Ventilblocks, damit darin die benötigten Verbindungen zwischen den Ventilen hergestellt werden können.In the case of the multiplicity of valves, this can not be achieved in the same way and as a rule leads to a relatively complicated construction of the valve block so that the required connections between the valves can be produced therein.
Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, den Aufbau des Ventilblocks zu vereinfachen und generell zu einem kompakteren Aufbau zu gelangen.The invention is therefore based on the task of simplifying the construction of the valve block and generally to achieve a more compact structure.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass jedes Schaltventil ein ausschließlich hydraulisch betätigbares Ventil ist, wobei die Steuerung des Schaltventils durch den Differenzdruck zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Bremsdruckgeber erfolgt.To achieve the object, the invention provides that each switching valve is an exclusively hydraulically actuated valve, wherein the control of the switching valve is effected by the differential pressure between the master cylinder and the brake pressure generator.
Gegenüber der Ausführung nach dem Stand der Technik werden dadurch 4 Magnetventile eingespart, wodurch der Ventilblock wesentlich kompakter aufgebaut werden kann und die Steuerung vereinfacht wird.Compared to the embodiment according to the
Der Aufbau kann noch weiter vereinfacht werden, wenn auch das Simulatorventil ausschließlich als hydraulisch betätigbares Ventil realisiert wird.The structure can be further simplified if the simulator valve is realized exclusively as a hydraulically actuated valve.
Die Schaltventile können so realisiert werden, dass ausschließlich entweder der Hauptbremszylinder oder der Fremddruckgeber an die Radbremsen angeschlossen ist. Es kann aber auch eine Einstellung erfolgen, dass diese zusätzlich eine Mittelposition einnehmen können, bei denen sowohl der Hauptbremszylinder als auch der Fremddruckgeber an die Radbremsen angeschlossen sind.The switching valves can be realized so that only either the master cylinder or the external pressure transducer is connected to the wheel brakes. But it can also be made a setting that they can additionally occupy a middle position in which both the master cylinder and the external pressure transducer are connected to the wheel brakes.
Dabei ist vorzugsweise das Simulatorventil in dem Schaltventil des Bremskreises integriert, das mit der Pedaldruckkammer verbunden ist.In this case, the simulator valve is preferably integrated in the switching valve of the brake circuit, which is connected to the pedal pressure chamber.
Ein Schaltventil wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass ein Stufenkolben vorgesehen ist, dessen beide Stirnflächen vom Druck des Hauptbremszylinders bzw. vom Druck des Fremddruckgebers belastet sind, wobei je nach dadurch erreichter Stellung des Stufenkolbens entweder die eine oder die andere Verbindung geöffnet ist.A switching valve is preferably realized in that a stepped piston is provided, the two end faces are loaded by the pressure of the master cylinder and the pressure of the external pressure transducer, wherein depending on the achieved thereby position of the stepped piston either the one or the other connection is open.
Um das Simulatorventil zu integrieren, ist ein weiterer Ventilkolben vorgesehen, der vom Stufenkolben mechanisch betätigt wird. Damit ist sichergestellt, dass eine Verbindung des Hauptbremszylinders zum Bremsdrucksimulator nur dann vorliegt, wenn die Verbindung des Hauptbremszylinders zu den Radbremsen gesperrt ist und die Druckmittelversorgung der Radbremsen über den Fremddruckgeber erfolgt.In order to integrate the simulator valve, a further valve piston is provided, which is mechanically actuated by the stepped piston. This ensures that a connection of the master cylinder to the brake pressure simulator is present only when the connection of the master cylinder is locked to the wheel brakes and the pressure medium supply of the wheel brakes via the external pressure transducer.
Bei einer zweikreisigen Bremsanlage mit Radbremsen in jedem Bremskreis sieht die Erfindung vorzugsweise vor, dass die Radbremsen wenigstens eines Bremskreises über eine sich verzweigende Bremsleitung, in dessen gemeinsamen Abschnitt ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch betätigbares Einlassventil angeordnet ist, sowohl mit dem Hauptbremszylinder als auch mit dem Fremddruckgeber und über eine Druckentlastungsleitung, die ein stromlos geschlossenes elektromagnetisch betätigbares Auslassventil aufweist, mit einer Druckmittelsenke verbindbar sind.In a dual-circuit brake system with wheel brakes in each brake circuit, the invention preferably provides that the wheel brakes of at least one brake circuit via a branching brake line, in the common section a normally closed electromagnetically actuated inlet valve is arranged, both with the master cylinder and with the external pressure transducer and via a pressure relief line, which has a normally closed electromagnetically actuated outlet valve, with a pressure medium sink are connectable.
Die Bremsanlage weist außerdem ein Schaltventil im Abzweigungspunkt der Bremsleitung des jeweiligen Bremskreises auf, das je nach seiner Schaltstellung den Hauptbremszylinder, den Fremddruckgeber oder beide mit der wenigstens einen Radbremse verbindet, und weist weiterhin ein Simulatorventil auf, das die Pedaldruckkammer mit dem Bremswegsimulator verbindet.The brake system also has a switching valve in the branch point of the brake line of the respective brake circuit, depending on his Shift position the master cylinder, the external pressure transducer or both connects to the at least one wheel brake, and further includes a simulator valve which connects the pedal pressure chamber with the Bremswegsimulator.
Dabei weist der Hauptbremszylinder einen einen Pedalkolben und einen Schwimmkolben aufweisenden Tandemhauptzylinder auf, wobei der Bremswegsimulator an die zwischen dem Pedalkolben und dem Schwimmkolben liegende Pedaldruckkammer des Tandemhauptzylinders angeschlossen ist.In this case, the master cylinder to a pedal piston and a floating piston having tandem master cylinder, wherein the Bremswegsimulator is connected to the lying between the pedal piston and the floating piston pedal pressure chamber of the tandem master cylinder.
Das Simulatorventil ist in dem Schaltventil des Bremskreises integriert, das mit der Pedaldruckkammer verbunden ist.The simulator valve is integrated in the switching valve of the brake circuit, which is connected to the pedal pressure chamber.
Das Schaltventil weist jeweils vier Anschlüsse, zwei Schaltstellungen und eine Mittelstellung auf, bei der die Radbremse sowohl mit dem Hauptbremszylinder als auch mit dem Fremddruckgeber verbunden ist.The switching valve has four ports, two switching positions and a middle position, in which the wheel brake is connected to both the master cylinder and the external pressure transducer.
Im Folgenden soll anhand von vier Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
-
1 einen hydraulischen Schaltplan einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage mit zwei Bremskreisen und mit einem Pedalwegsimulator an einem der Bremskreise, -
2 den Querschnitt durch ein hydraulisch betätigtes Schaltventil für eine Fahrzeugbremsanlage nach1 um die Verbindung zwischen Radbremsen einerseits und einem Hauptbremszylinder und einem Fremdruckgeber andererseits, -
3 einen hydraulischen Schaltplan einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlage, bei der ein modifiziertes Schaltventil auch die Verbindung zu dem Pedalwegsimulator steuert, -
4 den Querschnitt durch ein modifiziertes Schaltventil, das für den Bremskreis mit dem Pedalwegsimulator benötigt wird, -
5 eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsanlage, bei der die beiden Bremskreise getrennt betätigbare Fremddruckquellen aufweisen und -
6 eine vierte Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsanlage.
-
1 3 is a hydraulic circuit diagram of a first embodiment of a vehicle brake system according to the invention with two brake circuits and with a pedal travel simulator on one of the brake circuits; -
2 the cross section through a hydraulically actuated switching valve for a vehicle brake after1 to the connection between wheel brakes on the one hand and a master cylinder and a Fremdruckgeber other hand, -
3 2 a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of a vehicle brake system according to the invention, in which a modified switching valve also controls the connection to the pedal travel simulator, -
4 the cross section through a modified switching valve, which is needed for the brake circuit with the pedal travel simulator, -
5 a third embodiment of the brake system according to the invention, in which the two brake circuits have separately operable external pressure sources and -
6 a fourth embodiment of the brake system according to the invention.
Im Folgenden soll anhand der
Die Bremsanlage weist einen pedalbetätigten Hauptbremszylinder 1 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel als Tandemhauptzylinder ausgeführt ist. Dieser besitzt einen pedalbetätigten Pedalkolben 2 sowie einen Schwimmkolben
Zwischen dem Pedalkolben
Mittels der Anschluss- und Auslassventile
Diese Vorgehensweise ist allgemein bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden.This procedure is well known and will not be explained in detail here.
Eine entsprechende Regelung kann auch erfolgen, um in allen Radbremsen einen Bremsdruck einzustellen, mit dem eine vom Fahrzeugführer gewünschte Bremsverzögerung eintritt. Diese Art der Regelung wird dann benötigt, wenn neben dem Hauptbremszylinder
Im gemeinsamen Teil der Bremsleitung befindet sich das jeweilige Einlassventil
Die Bremsanlage sieht weiterhin einen Bremswegsimulator
Gemäß der Ausführung nach
Eine solche Bremsanlage arbeitet wie folgt: Eine Bremsung wird eingeleitet, in dem der Fahrer das Bremspedal niederdrückt und damit den Hauptbremszylinder betätigt. Druckmittel wird aus der Pedalkammer
Da mit dem Umschalten des Schaltventils
Because with the switching of the switching
Je nach Pedalweg wird nun eine rückwirkende Kraft auf das Pedal ausgeübt, das der Kraft-Weg-Charakteristik des Federpaketes
Bei dieser Ausführung wird der Pedalweg gemessen und einem bestimmten Bremsdruck zugeordnet, der elektronisch von den angesteuerten Ein- und Auslassventilen
Die Bremsanlage ermöglicht auch einen Bremsdruckaufbau in den Radbremsen
Wie erwähnt weist jeder Bremskreis eine verzweigende Bremsleitung auf, wobei in jedem der beiden Abzweigpunkte ein Schaltventil
Grundsätzlich handelt es sich bei dem Schaltventil
Das Ventil wird durch den Differenzdruck zwischen dem Pumpenausgangsdruck und dem Hauptbremszylinderdruck gesteuert.The valve is controlled by the differential pressure between the pump output pressure and the master cylinder pressure.
In der
- Dieses besteht aus einem stufigen Hohlzylinder
20 , dessen Enden jeweils durch eine Stirnwand21 ,22 geschlossen sind. Indiesen Stirnwänden 21 ,22 befindet sich jeweils 23, 24. Inein zentraler Anschluss dem Hohlzylinder 20 ist ein Stufenkolben 25 geführt. - Dieser begrenzt mit seinem größeren Durchmesser eine erste Einlasskammer
26 zwischen seiner Stirnfläche und der einen Stirnwand21 . Mit seinem kleineren Durchmesser begrenzt er eine zweite Einlasskammer27 zwischen seiner Stirnfläche und der zweiten Stirnwand22 .
- This consists of a stepped
hollow cylinder 20 whose ends each through anend wall 21 .22 are closed. In theseend walls 21 .22 there is in each case a 23, 24. In thecentral port hollow cylinder 20 is a steppedpiston 25 guided. - This limits with its larger diameter a
first inlet chamber 26 between its end face and the oneend wall 21 , With its smaller diameter, it limits asecond inlet chamber 27 between its end face and thesecond end wall 22 ,
Die Anschüsse
Die Differenzstirnfläche
The
Am ersten Anschluss
Der Umschaltpunkt der Schaltventile
Dieses Ventil wird einer Bremsanlage gemäß der
In der Ausführung nach
Wie der
Das
Ein möglicher Aufbau ist in der
- Das dort vorgestellte Schaltventil
34 besitzt einen Grundaufbau, wie er inder 2 dargestellt ist, so dass darauf insoweit Bezug genommen wird. - An
die zweite Stirnseite 22 mitdem zweiten Anschluss 24 , der als schließbarer Durchlass fungiert, schließt eine hohlzylindrische Verlängerung36 einer weiteren Stirnseite40 an, in dem sichein dritter Anschluss 41 befindet. Innerhalb dieser Verlängerung befindet sichein Ventilkolben 42 , der über eine Längsbohrung43 verfügt, so dass unabhängig von der Lage des Ventilkolbens42 eine ständige Verbindung zwischendem dritten Anschluss 41 unddem zweiten Anschluss 24 besteht.
- The switching valve presented there
34 has a basic structure, as in the2 is shown so that reference is made to this extent. - At the
second end 22 with thesecond connection 24 , which acts as a closable passage closes a hollowcylindrical extension 36 another end face40 in which there is athird connection 41 located. Within this extension is avalve piston 42 , which has a longitudinal bore43 has, so that regardless of the position of the valve piston42 a permanent connection between thethird port 41 and thesecond port 24 consists.
Der Ventilkolben
Weiterhin besitzt der Stufenkolben einen Stößel
Die Ausführung nach
Wenn der Schaltvorgang abgeschlossen ist, ist der zweite Anschluss
Das Rückschlagventil
Die Ausführung nach
Die
Allerdings sind die beiden Schaltventile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- HauptbremszylinderMaster Cylinder
- 22
- Pedalkolbenpedal piston
- 33
- Schwimmkolbenfloating piston
- 44
- Pedalkammerpedal chamber
- 55
- Schwimmkammer floating chamber
- 66
- Radbremsewheel brake
- 77
- Radbremsewheel brake
- 88th
- Einlassventilintake valve
- 99
- Einlassventilintake valve
- 1010
- Auslassventil outlet valve
- 1111
- Auslassventiloutlet valve
- 1212
- Vorratsbehälterreservoir
- 1313
- Pumpepump
- 1414
- Schaltventilswitching valve
- 1515
- Bremswegsimulator braking distance simulator
- 1616
- Simulatorleitungsimulator line
- 1717
- Simulatorventilsimulator valve
- 1818
- Rückschlagventilcheck valve
- 1919
- SimulatorfederpaketSimulator spring package
- 2020
- Hohlzylinder hollow cylinder
- 2121
- Stirnwandbulkhead
- 2222
- Stirnwandbulkhead
- 2323
- Anschlussconnection
- 2424
- Anschlussconnection
- 2525
- Stufenkolben stepped piston
- 2626
- Einlasskammerinlet chamber
- 2727
- Einlasskammerinlet chamber
- 2828
- Ventilfedervalve spring
- 2929
- DifferenzstirnflächeDifference face
- 3030
- Raum room
- 3131
- Auslassoutlet
- 3232
- Auslassoutlet
- 3333
- Rückschlagventilcheck valve
- 3434
- Schaltventilswitching valve
- 3535
- Anschluss connection
- 3636
- Verlängerungrenewal
- 3737
- Anschluss connection
- 4040
- Stirnseite front
- 4141
- Anschlussconnection
- 4242
- Ventilkolbenplunger
- 4343
- Längsbohrunglongitudinal bore
- 4444
- Einlasskammerinlet chamber
- 4545
- Auslasskammer outlet
- 4646
- Rückschlagventilcheck valve
- 4747
- Stößeltappet
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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