DE19534223A1

DE19534223A1 - Hydraulic valve for brake system

Info

Publication number: DE19534223A1
Application number: DE1995134223
Authority: DE
Inventors: Diogenes Perez-Cuadro
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1997-03-20

Abstract

The control valve connects the master brake cylinder to the inlet side of the servo pump (9) to provide braking control for traction control, without the master brake cylinder operating. The control valve has a control chamber (16) linked to the inlet duct by a flow restriction (15) to effectively dampen out the pressure pulses from the servo pump. The valve has two control pistons (17,19) linked by a piston rod (22) which traverses the main chamber of the valve. If the vehicle brakes are applied during traction control, the increased pressure from the master cylinder pushes the control piston to one side and closes off the inlet to the servo pump and operates directly on the wheel brakes (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisch betätigtes Umschaltventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein der artiges Umschaltventil ist bekannt aus der DE 42 36 045 A1. Das Ventil ist für eine hydraulische Bremsanlage vorgesehen, die mit einer Einrichtung zum Regeln des Antriebsschlupfes der angetriebenen Räder versehen ist. Es verbindet die Saugseite der selbstansaugenden Rückförderpumpe mit dem Hauptzylinder, der bei unbetätigtem Bremspedal für Druckmittel durchlässig ist. Hierdurch kann zum Zwecke einer Antriebsschlupfregelung die selbstansaugende Rückförderpumpe Druckmittel über den Hauptzylinder aus dem daran angeschlossenen Druckmittelbehäl ter ansaugen. Während einer pedalbetätigtem Bremsung, also auch während einer Blockierschutzregelung, ist das Umschalt ventil geschlossen, damit die Rückförderpumpe nicht aus der Bremsleitung, sondern aus dem ebenfalls an ihrer Saugseite angeschlossenen Niederdruckspeicher Druckmittel zurück in den Bremskreis fördert. Der erste Kolben des bekannten Ventils befindet sich vollständig im druckmittelfreien Raum und wird vom druckmittelgefüllten Bereich durch eine eingespannte Tel lermembrane getrennt. Von der anderen Seite liegt an der Mem brane der das Schließglied betätigende Stößel an. Es hat sich nun gezeigt, daß trotz der Anbringung von Drosselstellen am ersten Kolben bzw. am Ventilstößel, die eine Schaltbewegung des Umschaltventils verlangsamen soll, ein Ventilflattern auf tritt. Dies passiert unter anderem dann, wenn während einer Antriebsschlupfregelung eine pedalbetätigte Bremsung einsetzt. Ein in der Bremsleitung angeordnetes, während der Antriebs schlupfregelung geschlossenes Trennventil, welches die Druck seite der Pumpe vom Hauptzylinder abtrennt, wird nämlich bei einer Pedalbetätigung unverzüglich geöffnet. Hierdurch gelan gen dann die von der Pumpe erzeugten Druckspitzen in den Ein laßraum des Umschaltventils, wo sie in Schließrichtung des Ventils wirken. Dagegen wird während der Ansaugphasen der Rückförderpumpe im Auslaßraum des Umschaltventils ein Unter druck gebildet, welcher ventilöffnend wirkt. Durch die sich abwechselnden Druck- und Ansaugphasen der Pumpe kann sich das Schließglied des Ventils aufschaukeln und flattern. Dies wird zu einer störenden Geräuschentwicklung.The present invention relates to a hydraulically operated Switch valve according to the preamble of claim 1. One of the Like switch valve is known from DE 42 36 045 A1. The valve is intended for a hydraulic brake system, which with a device for regulating the traction slip of the driven wheels is provided. It connects the suction side the self-priming return pump with the master cylinder, permeable to pressure medium when the brake pedal is not actuated is. This can be used for the purpose of traction control the self-priming return pump pressure medium over the Master cylinder from the pressure medium container connected to it suck in. During a pedal-operated braking, so The switch is also during an anti-lock control valve closed so that the return pump does not come out of the Brake line, but also on the suction side connected low pressure accumulator back into the pressure medium Brake circuit promotes. The first piston of the known valve is and is completely in the pressure-free space from the pressure-filled area through a clamped phone membrane separated. From the other side lies on the meme fire the plunger actuating the closing member. It has now shown that despite the installation of throttling points on first piston or on the valve lifter, which has a switching movement of the changeover valve should slow down, a valve flutter occurs. Among other things, this happens when during a Traction control uses pedal-operated braking. One located in the brake line while driving slip control closed isolation valve, which controls the pressure side of the pump from the master cylinder, namely at pedal operation immediately opened. This succeeded then the pressure peaks generated by the pump into the on laßraum the switching valve, where it in the closing direction of the Valve act. In contrast, the Return pump in the outlet space of the changeover valve a sub pressure is formed, which acts to open the valve. By yourself alternating pressure and suction phases of the pump Rock the valve's closing member and flutter. this will to a disturbing noise.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein hy draulisch betätigtes Umschaltventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem derartige Geräuschprobleme nicht auf treten.The object of the present invention is a hy draulically operated changeover valve of the type mentioned to create, in which such noise problems do not arise to step.

Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Das Prinzip der vor liegenden Erfindung besteht darin, eine Drosselstelle dort vorzusehen, wo die Druckspitzen schließend auf das Ventil ein wirken. Dabei bleibt der Ventildurchgang frei von einer Dros selung. Nur eine Steuerkammer, von welcher aus die schließende Kraft auf das Umschaltventil wirkt, ist nur über eine Drossel zugänglich. Dies ermöglicht ein freies Ansaugen der Rückför derpumpe. This problem is solved in connection with the characteristics of the characterizing part of claim 1. The principle of before lying invention is a choke point there to provide where the pressure peaks close on the valve Act. The valve passage remains free of a Dros selection. Only one control chamber, from which the closing one The force acting on the changeover valve is only via a throttle accessible. This enables the return to be sucked in freely the pump.

Damit auch in Saugphasen auf das Ventil keine störende Kraft ausgeübt wird, sind im Auslaßraum, also dort, wo die Saugseite der Pumpe angeschlossen ist, die entsprechenden Wirkflächen in Öffnungsrichtung und in Schließrichtung des Ventils annähernd gleich groß, so daß ein Unterdruck in der Auslaßkammer keine Bewegung des Schließgliedes bewirken kann. Auch wenn hier die Druckspitzen eintreten, ergibt sich aus demselben Grunde keine Irritation.So there is no disruptive force on the valve even in suction phases is exercised are in the outlet space, i.e. where the suction side the pump is connected, the corresponding effective areas in Approximately opening and closing directions of the valve the same size, so that there is no negative pressure in the outlet chamber Can cause movement of the closing member. Even if here If pressure peaks occur, there are none for the same reason Irritation.

Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung einer Zeichnung.A more detailed explanation of the inventive concept is now given based on the description of a drawing.

Die einzige Figur enthält eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Umschaltventils mit einigen Funktionselemen ten einer Bremsanlage, die zum Verständnis beitragen.The only figure contains a schematic representation of the changeover valve according to the invention with some functional elements brake systems that contribute to understanding.

Ein schematisch dargestellter Hauptzylinder 1 ist an einen Druckmittelbehälter 2 angeschlossen und über ein Bremspedal 3 betätigbar. Vom Hauptzylinder 1 geht eine Bremsleitung 4 aus, welche über ein Trennventil 5 und einen Einmündungspunkt 6 einer Druckleitung 8 zu einer Radbremse 7 führt. Das Trenn ventil 5 ist ein elektromagnetisch betätigtes, stromlos geöff netes 2-2-Wegeventil. Die Druckleitung 8 gehört zu einer Pumpe 9, welche über eine erste Saugleitung 12, in die ein hydrau lisch betätigtes Umschaltventil 13 eingefügt ist, an die Bremsleitung 4 zwischen Hauptzylinder 1 und Trennventil 5 an geschlossen ist. Zwischen Hauptzylinder 1 und Trennventil 5 zweigt von der Bremsleitung 4 eine Steuerleitung 14 ab, die über eine Dämpfungsblende 15 an eine Steuerkammer 16 ange schlossen ist. Diese Steuerkammer 16 ist durch einen Ventil kolben 17 von einem Ventilraum 18 getrennt. Anstelle der Dämp fungsblende 15 kann auch eine Druckmitteldrosselung am Umfang des Ventilkolbens 17 entlang vorgesehen sein, wodurch zur Ver wirklichung der Dämpfungsblende keine zusätzliche Leitungs führung notwendig wäre.A schematically represented master cylinder 1 is connected to a pressure medium container 2 and can be actuated via a brake pedal 3 . A brake line 4 extends from the master cylinder 1 and leads to a wheel brake 7 via a isolating valve 5 and a junction point 6 of a pressure line 8 . The isolation valve 5 is an electromagnetically operated, normally open 2-2-way valve. The pressure line 8 belongs to a pump 9 , which is closed via a first suction line 12 , into which a hydraulically operated changeover valve 13 is inserted, to the brake line 4 between the master cylinder 1 and the isolation valve 5 . Between master cylinder 1 and isolating valve 5 branches off from the brake line 4, a control line 14 , which is connected to a control chamber 16 via a damping orifice 15 . This control chamber 16 is separated by a valve piston 17 from a valve chamber 18 . Instead of the damping orifice 15 , a pressure medium throttling can also be provided along the circumference of the valve piston 17 , as a result of which no additional line guidance would be necessary to achieve the damping orifice.

Der Ventilkolben 17 ist über einen Stößel 22 mit einem Trenn kolben 19 verbunden. Der Trennkolben 19 trennt die Ventilkam mer 18 von der Atmosphäre. Atmosphärenseitig ist der Trenn kolben 19 von einer Druckfeder 20 beaufschlagt, die ihn gegen einen ortsfesten Anschlag 21 drückt. Der Ventilkolben 23 trägt an seiner der Ventilkammer 18 zugewandten Seite ein Schließ glied 23 in Form einer umlaufenden Kante. Dieses Schließglied 23 wirkt mit einem an der Außenwand der Ventilkammer 18 an gebrachten Ventilsitz 24 zusammen, welcher eine Einlaßkammer 25 von einer Auslaßkammer 26 trennt. Vom Hauptzylinder her ist die erste Saugleitung 12 an die Einlaßkammer 25 angeschlossen und von der Saugseite der Pumpe 9 her an die Auslaßkammer 26. Der Stößel 22 ist so lang, daß das hydraulische Umschaltventil 13 geöffnet ist, wenn sich der Trennkolben 19 an seinem An schlag 21 befindet. Die Querschnittsflächen, also auch die Durchmesser des Ventilkolbens 17 und des Trennkolbens 19, sind gleich groß. Auch die vom Schließglied 23 abgedeckte Schließ fläche hat dieselbe Große. Daher wirken Druckänderungen in der Ventilkammer 18 - sei es bei geöffnetem oder geschlossenem Umschaltventil 13 - sich auf keine Weise auf das Ventilverhal ten aus. Bei den auftretenden Druckwerten wäre es aber auch hinreichend, die Querschnittsflächen nur annähernd gleich groß zu machen, ohne daß mit einer Funktionsbeeinträchtigung ge rechnet werden müßte. The valve piston 17 is connected via a plunger 22 with a separating piston 19 . The separating piston 19 separates the Ventilkam mer 18 from the atmosphere. On the atmosphere side, the separating piston 19 is acted upon by a compression spring 20 which presses it against a stationary stop 21 . The valve piston 23 carries on its side facing the valve chamber 18 a closing member 23 in the form of a peripheral edge. This closing member 23 cooperates with a valve seat 24 attached to the outer wall of the valve chamber 18 , which separates an inlet chamber 25 from an outlet chamber 26 . The first suction line 12 is connected to the inlet chamber 25 from the master cylinder and to the outlet chamber 26 from the suction side of the pump 9 . The plunger 22 is so long that the hydraulic changeover valve 13 is open when the separating piston 19 is at its stroke 21 . The cross-sectional areas, ie also the diameters of the valve piston 17 and the separating piston 19 , are of the same size. The closing surface covered by the closing member 23 has the same size. Therefore, pressure changes in the valve chamber 18 - be it with the switch valve 13 open or closed - in no way affect the valve behavior. With the pressure values that occur, it would also be sufficient to make the cross-sectional areas only approximately the same size without having to reckon with a functional impairment.

Die einzige druckmittelgefüllte Kammer, welche einen Einfluß auf die Stellung des Ventilschließgliedes 23 hat, ist die Steuerkammer 16. Der Druck in der Steuerkammer 16 wirkt auf den Ventilkolben 17 und durch die starre Verbindung über den Stößel 22 auf den Trennkolben 19 ein gegen die Kraft der Druckfeder 20. Damit sich aber auch hier Druckpulse nicht stö rend auswirken, ist die Pumpe 9 in ihrer Druckleitung 8 zu nächst mit einer Dämpfungskammer 10 und dann mit einer nach geschalteten Blende 11 versehen. Zudem ist der Zugang zur Steuerkammer 16 nur über die Dämpfungsblende 15 möglich. Druckspitzen werden also wirkungsvoll geglättet.The only pressure-filled chamber which has an influence on the position of the valve closing member 23 is the control chamber 16 . The pressure in the control chamber 16 acts on the valve piston 17 and, due to the rigid connection via the tappet 22, on the separating piston 19 against the force of the compression spring 20 . So that pressure pulses do not have a disruptive effect here either, the pump 9 is first provided in its pressure line 8 with a damping chamber 10 and then with an orifice 11 connected downstream. In addition, access to the control chamber 16 is only possible via the damping panel 15 . Pressure peaks are effectively smoothed out.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Umschaltventils ist an sich bekannt und soll hier nur andeutungsweise beschrieben werden. Während einer pedalbetätigten Bremsung steigt in der Ventilkammer 18 und in der Steuerkammer 16 der hydraulische Druck an, so daß der Druck in der Steuerkammer 16 den Ventil kolben 17 so weit verschiebt, daß sich das Schließglied 23 an den Ventilsitz 24 andrückt. Die Verbindung der Saugseite der Rückförderpumpe 9, welche selbstansaugend ausgelegt ist, zum Hauptzylinder 1 ist unterbrochen. Sollte in diesem Fall eine Blockierschutzregelung einsetzen, so saugt die Rückförderpumpe 9 mit Sicherheit über ihre zweite Saugleitung 27 Druckmittel an, beispielsweise aus einem Niederdruckspeicher.The mode of operation of the changeover valve according to the invention is known per se and is only to be described here in a hint. During a pedal-operated braking increases in the valve chamber 18 and in the control chamber 16, the hydraulic pressure, so that the pressure in the control chamber 16 moves the valve piston 17 so far that the closing member 23 presses against the valve seat 24 . The connection of the suction side of the return pump 9 , which is designed to be self-priming, to the master cylinder 1 is interrupted. If an anti-lock control system is used in this case, the return pump 9 will certainly draw in pressure medium via its second suction line 27 , for example from a low-pressure accumulator.

Während einer Antriebsschlupfregelung bleibt das Bremspedal 3 unbetätigt. Die Verbindung zwischen der Bremsleitung 4 und der Saugseite der Rückförderpumpe 9 wird nicht unterbrochen, da in der Steuerkammer 16 Atmosphärendruck herrscht und die Druckfe der 20 den Trennkolben 19 gegen seinen Anschlag 21 drückt. Die Rückförderpumpe 9 kann somit über das Umschaltventil 13 und den Hauptzylinder 1 aus dem Druckmittelbehälter 2 Druckmittel ansaugen, da bei unbetätigtem Bremspedal die Druckmittelver bindung vom Druckmittelbehälter zur Bremsleitung frei ist. Damit das geförderte Druckmittel nicht sofort über den Haupt zylinder 1 wieder in den Druckmittelbehälter 2 abfließt, wird während einer Antriebsschlupfregelung das Trennventil 5 ge schlossen. Somit können von der Pumpe erzeugte Druckspitzen nicht bis zur Steuerkammer 16 gelangen. Wenn jedoch während einer solchen Antriebsschlupfregelung plötzlich das Bremspedal 3 betätigt wird und sich das schnell schaltende elektromagne tisch betätigte Trennventil 5 öffnet, so pflanzen sich die Druckspitzen von der Druckseite der Rückförderpumpe 9 bis zur Bremsleitung 4 und zur Steuerleitung 14 fort. Sie sind zwar durch die Dämpfungskammer 10 und die Blende 11 schon leicht abgeschwächt, aber im Prinzip geeignet, ein Ventil gemäß dem Stand der Technik zum Flattern zu bringen. In der Ventilkammer 18 können diese Druckspitzen keine Bewegung des Schließgliedes 23 hervorrufen, da - wie schon beschrieben - alle Wirkflächen in Öffnungs- und Schließrichtung des Ventils gleich groß sind. In die Steuerkammer 16 gelangt das Druckmittel jedoch nur über die Dämpfungsblende 15, so daß die Druckspitzen derart gemin dert werden, daß sie im Umschaltventil 13 kein Flattern und somit keine Geräuschentwicklung verursachen können. Mit dem allmählichen Druckanstieg in der Steuerkammer 16 schließt sich das Umschaltventil bei Erreichen seines Schließdruckes ruhig und geräuschfrei.The brake pedal 3 remains unactuated during traction control. The connection between the brake line 4 and the suction side of the return pump 9 is not interrupted since there is atmospheric pressure in the control chamber 16 and the Druckfe 20 presses the separating piston 19 against its stop 21 . The return pump 9 can thus suck pressure medium from the pressure medium container 2 via the changeover valve 13 and the master cylinder 1 , since the pressure medium connection from the pressure medium container to the brake line is free when the brake pedal is not actuated. So that the pumped pressure medium does not immediately flow back into the pressure medium container 2 via the master cylinder 1 , the isolating valve 5 is closed during a traction control system. Thus pressure peaks generated by the pump cannot reach the control chamber 16 . However, if, during such traction control, the brake pedal 3 is suddenly operated and the fast-switching electromagnetic table operated isolation valve 5 opens, the pressure peaks propagate from the pressure side of the return pump 9 to the brake line 4 and the control line 14 . Although they are already slightly weakened by the damping chamber 10 and the diaphragm 11 , they are in principle suitable for causing a valve according to the prior art to flutter. In the valve chamber 18 , these pressure peaks cannot cause the closing member 23 to move, since — as already described — all active surfaces in the opening and closing directions of the valve are of the same size. In the control chamber 16 , however, the pressure medium only comes through the damping diaphragm 15 , so that the pressure peaks are changed in such a way that they can cause no flutter in the changeover valve 13 and thus no noise. With the gradual increase in pressure in the control chamber 16 , the changeover valve closes quietly and noiselessly when its closing pressure is reached.

Claims

1. Hydraulically actuated changeover valve ( 13 ) for a hy metallic motor vehicle brake system, with an inlet chamber ( 25 ) connected to a master cylinder ( 1 ), in which a closing member ( 23 ) is arranged, with one of the inlet chamber 25 to one on the suction side A self-sucking return pump ( 9 ) connected outlet chamber ( 26 ) guided valve passage through which a plunger ( 22 ) attached to the closing member ( 23 ) runs and can be moved by a first piston ( 19 ) arranged between the outlet chamber ( 26 ) and the atmosphere , wherein a valve seat ( 24 ) cooperating with the closing member ( 23 ) in the inlet chamber ( 25 ) is arranged around the valve passage and the first piston ( 19 ) is acted upon by a compression spring ( 20 ) towards the closing member ( 23 ), thereby characterized in that the closing member ( 23 ) is attached to a second piston ( 17 ) which the inlet chamber ( 25 ) from a St Your chamber ( 16 ) separates which is connected via a damping diaphragm ( 15 ) to the master cylinder ( 1 ).

2. Hydraulically operated changeover valve ( 13 ) according to claim 1, characterized in that the cross-sectional areas of the first piston ( 19 ), the second piston ( 17 ) and the area covered by the closing member ( 23 ) are substantially the same size.