DE19535708A1 - Hydraulisch betätigtes Umschaltventil - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem hydraulisch betä­ tigten Umschaltventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Umschaltventil ist aus der DE 42 36 045 A1 be­ kannt. Es findet Verwendung in einer Bremsanlage, welche mit einer Einrichtung zur Bremsschlupfregelung und zur Antriebs­ schlupfregelung versehen ist. Zur Bremsschlupfregelung dient eine Rückförderpumpe, die das aus den Radbremsen abgelassene und in einen Niederdruckspeicher gelaufene Druckmittel in die Bremsleitung zurückfördert. Zur Antriebsschlupfregelung ist die Rückförderpumpe selbstansaugend ausgelegt und weist eine Saugleitung zur Bremsleitung hin auf, wobei zwischen dem An­ schluß der Saugleitung und dem Anschluß der Druckseite der Rückförderpumpe in der Bremsleitung ein Trennventil angelegt ist, so daß die Rückförderpumpe bei einer Antriebsschlupfrege­ lung nicht lediglich im Kreis fördert. Die Saugleitung der Rückförderpumpe, welche an die Bremsleitung anschließt, ist mit einem gattungsgemäßen, hydraulisch betätigten Umschaltven­ til versehen. Dieses Umschaltventil ist mit seiner Einlaßkam­ mer an die Bremsleitung, also an den Hauptzylinder angeschlos­ sen und mit seiner Auslaßkammer an die Saugseite der Rückför­ derpumpe. Bei unbetätigtem Bremspedal ist ein Hauptzylinder immer für Druckmittel durchlässig, so daß zur Antriebs­ schlupfregelung, wenn also das Bremspedal nicht betätigt wird, die Rückförderpumpe über das Umschaltventil und den Hauptzy­ linder aus dem an den Hauptzylinder angeschlossenen Vorrats­ behälter Druckmittel ansaugen kann. Bei einer pedalbetätigten Bremsung schließt der erzeugte Hauptzylinderdruck das Um­ schaltventil, so daß die Rückförderpumpe den reinen Rückför­ derbetrieb wahrnimmt und lediglich aus dem Niederdruckspeicher Druckmittel ansaugt. Die Verbindung zur Bremsleitung von der Saugseite der Rückförderpumpe her ist durch das geschlossene Umschaltventil unterbunden. Nun hat es sich gezeigt, daß ins­ besondere bei den drucklos geöffneten Ausführungsbeispielen der DE 42 36 045 A1 in bestimmten Situationen ein Ventilflat­ tern auftritt, welches zu einer hohen Geräuschentwicklung führt.

Dieses Ventilflattern tritt beispielsweise bei der Beendigung einer Blockierschutzregelung, also einer Bremsschlupfregelung bei betätigtem Bremspedal auf. Das Trennventil in der Brems­ leitung ist geöffnet, da es sich nicht um eine Antriebs­ schlupfregelung gehandelt hat. Das Umschaltventil ist ge­ schlossen, da vom Hauptzylinder her Druck an der Membran an­ stand und diese sich gegen den Kolben verschoben hat, so daß sich das Schließglied des Umschaltventils an seinen Ventilsitz angelegt hat. Wird nun das Bremspedal gelöst, so ist der Hauptzylinder drucklos. Die Rückförderpumpe jedoch läuft noch nach. Dies bedeutet, daß sich das Umschaltventil durch den fehlenden Schließdruck öffnet. Da jedoch das Trennventil in der Bremsleitung geöffnet ist, gelangen die Druckpulse der Rückförderpumpe bis in die Einlaßkammer und durch das geöff­ nete Umschaltventil auch in die Auslaßkammer. Dort wirken die­ se Druckpulse wiederum auf die Membran in Schließrichtung des Ventils ein. Es kommt entsprechend der Druckpulsation zu einem Ventilflattern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein hy­ draulisch betätigtes Umschaltventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auch in derartigen Übergangsphasen ruhig arbeitet.

Diese Aufgabe wird gelöst in Verbindung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Prinzip der vorliegenden Erfindung besteht also darin, den Zugang zur Einlaßkammer des Ventils über ein Rückschlagventil zu steuern, so daß Druck­ spitzen nur abgedämpft in die Einlaßkammer geraten können.

Damit eine Druckentlastung auch bei geschlossenem Rückschlag­ ventil nach Beendigung einer Bremsbetätigung erfolgen kann, wird vorteilhafterweise dem Rückschlagventil eine Blende par­ allel geschaltet, welche einen geringen Druckmittelstrom von der Einlaßkammer zur Bremsleitung ermöglicht.

Für eine Minimierung der Teilezahl sorgt eine gemeinsame Ven­ tilfeder für das Rückschlagventil und das Umschaltventil. Die­ se Ventilfeder ist schwächer auszulegen als die Druckfeder, welche den Kolben atmosphärenseitig zur Membran hin beauf­ schlagt, damit auch sichergestellt ist, daß das Umschaltventil drucklos geöffnet ist.

Zur Stabilisierung des Schließgliedes des Rückschlagventils empfiehlt sich eine axiale Führung desselben innerhalb der Einlaßkammer.

Eine nähere Erläuterung des Erfindungsgedankens erfolgt nun anhand der Beschreibung einer Zeichnung.

Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Umschaltventil mit Rückschlagventil in der Einlaßkammer.

Vom Schließglied 1 des hydraulisch betätigten Umschaltventils abwärts entspricht das erfindungsgemäße Umschaltventil der Fig. 4 des eingangs schon genannten Standes der Technik, näm­ lich der DE 42 36 045 A1. Die schon bekannten Funktionselemen­ te werden hauptsächlich später bei der Funktionsbeschreibung des Ventils, soweit erforderlich, erwähnt.

Um das Schließglied 1 herum ist ein Ventiltopf 2 angeordnet, der im Gegensatz zum Stand der Technik keine porösen Wände aufweist, sondern lediglich einen axialen Druckmittelanschluß 3. Der Ventiltopf 2 spannt eine Einlaßkammer 4 auf, in welcher außer dem Schließglied 1 noch eine Ventilfeder 5 und ein wei­ teres Schließglied 6 eines Rückschlagventils angeordnet sind. Dabei ist die Ventilfeder 5 zwischen den beiden Schließglie­ dern 1 und 6 angeordnet, deren jeweils zugeordnete Ventilsitze sich an den gegenüberliegenden Seiten der Einlaßkammer 4 be­ finden. Der Ventilsitz 7 des Rückschlagventils ist um den Druckmittelanschluß 3 herum angeordnet, während der Ventilsitz 8 des hydraulisch betätigten Umschaltventils sich an einem Gehäuseeinsatz 9 befindet, welcher einen Ventildurchgang zu einer Auslaßkammer 10 bildet.

Diese Auslaßkammer 10 wird an ihrer der Einlaßkammer 4 abge­ wandten Seite durch eine Membran 11 begrenzt. An das Schließ­ glied 1 ist ein Stößel 12 angeformt, welcher den Ventilsitz 8 durchragt und an der Membran 11 spielfrei anliegt, da das Schließglied 1 von der Ventilfeder 5 zur Membran 11 hin beauf­ schlagt ist. Das Umschaltventil ist jedoch trotzdem drucklos geöffnet, da von der Rückseite der Membran 11 her ein Kolben 13 von einer weiteren Druckfeder 14 beaufschlagt ist, welche die Membran 11 aufwärts, also in Öffnungsrichtung des Um­ schaltventils rastet.

Während Einlaßkammer 4 und Auslaßkammer 10 druckmittelgefüllt sind, ist der Bereich unterhalb der Membran 11 druckmittel­ frei. Der Druckmittelanschluß 3 zur Einlaßkammer 4 ist an die Bremsleitung einer Bremsanlage angeschlossen und zwar zwischen Hauptzylinder und Trennventil. Die Auslaßkammer 10 ist mit einem ihrer Druckmittelanschlüsse 15 mit der Saugseite einer selbstansaugenden Rückförderpumpe verbunden. Der andere der beiden Druckmittelanschlüsse kann beispielsweise zu einem Nie­ derdruckspeicher führen.

Während einer Antriebsschlupfregelung, wenn also am Druckmit­ telanschluß 3 kein Druckmitteldruck ansteht, kann die Rück­ förderpumpe ungehindert Druckmittel durch den Ventilsitz 8 hindurch, durch die Einlaßkammer 4 und das Rückschlagventil 6, 7 ansaugen. Die Membran 11 wird von der Druckfeder 14 nach oben gedrückt, so daß das Umschaltventil 1, 8 geöffnet bleibt.

Bei betätigtem Bremspedal kommt vom Druckmittelanschluß 3 her ein Bremsdruck in der Einlaßkammer 4 an und pflanzt sich zur Membran 11 fort, so daß diese herabgedrückt wird und das Um­ schaltventil 1, 8 sich schließt. Wenn die Druckdifferenz zwi­ schen dem Hauptzylinder und der Einlaßkammer 4 so klein ist, daß sie die Ventilfeder 5 nicht mehr zu überwinden vermag, so schließt sich das Rückschlagventil 6, 7.

Auch während einer Bremsschlupfregelung bleibt das Umschalt­ ventil 1, 8 geschlossen. Es besteht ja weiterhin ein Bremsdruck vom Hauptzylinder her, welcher auch bei geschlossenem Um­ schaltventil 1, 8 schließend auf das Schließglied 1 einwirkt. Wird eine Bremsschlupfregelung dann beendet, so wird der Druckmittelanschluß 3 drucklos. Der Druck in der Einlaßkammer 4, welcher im Prinzip dem vorher anstehenden Bremsdruck ent­ spricht, kann sich nur langsam über die Blende 16 zur Brems­ leitung hin abbauen. Dies hat den Vorteil, daß in der Einlaß­ kammer 4 auch bei anstehenden Druckpulsen durch eine nachlau­ fende Rückförderpumpe keine großen Druckschwankungen auftreten können. Ein Ventilflattern bleibt also aus.

Das Umschaltventil wird nur zur Antriebsschlupfregelung durch­ strömt, während bei einer pedalbetätigten Bremsung das Druck­ mittel nicht durch das Ventil hindurch, sondern durch die Bremsleitung am Umschaltventil vorbei verläuft.

Claims (4)

1. Hydraulisch betätigtes Umschaltventil für eine hydrau­ lische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einer Ein­ laßkammer (4), welche einen ersten Druckmittelanschluß (3) zu einer Bremsleitung zwischen einem Hauptzylinder und einem Trennventil aufweist und in welcher ein erstes Schließglied (1) angeordnet ist, welches mit einem Stößel (12) versehen ist, der durch einen Ventilsitz (8) hin­ durch in eine Auslaßkammer (10) ragt, an deren Rückseite er an einer Membran (11) anliegt, die die Auslaßkammer (10) von der Atmosphäre trennt, wobei die Auslaßkammer (10) einen zweiten Druckmittelanschluß (15) zur Saugseite einer selbstansaugenden Rückförderpumpe aufweist, welche in die Bremsleitung zwischen Trennventil und Radbremsen fördert, und wobei die Membran (11) atmosphärenseitig von einem federbelasteten Kolben (13) beaufschlagt ist, der in Öffnungsrichtung des Umschaltventils (1, 8) wirkt, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste Druckmittelanschluß (3) mittels eines zweiten Schließgliedes (6), welches zu einem Rückschlagventil (6, 7) gehört, drucklos ver­ schlossen ist.

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum ersten Druckmittelanschluß (3) eine Blende (16) zur Druckentlastung angelegt ist.

3. Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem ersten Schließglied (1) und dem zweiten Schließglied (6) eine Ventilfeder (5) ange­ ordnet ist, die das erste Schließglied (1) zu seinem Ven­ tilsitz (8) und das zweite Schließglied (6) in Schließ­ richtung des Rückschlagventils (6, 7) beaufschlagt und die schwächer ist als die den Kolben (13) beaufschlagende Feder (14).

4. Umschaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schließglied (6) innerhalb der Einlaßkammer (4) axial geführt ist.