DE19739707A1 - Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrichtung - Google Patents
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische BremsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Drucksteuerventileinheit für eine
hydraulische Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, die mit einem An
tiblockiersystem (ABS) oder einer Antriebsschlupfregelung
(ASR) ausgestattet sind.
Eine hydraulische Bremsvorrichtung, die den Bremsdruck elek
tronisch steuern kann, um die Räder bei einem plötzlichen
Bremsvorgang oder einer plötzlichen Beschleunigung am Blockie
ren zu hindern, ist allgemein bekannt. Es ist auch bekannt,
daß das abwechselnde Öffnen und Schließen des solenoidartigen
Einlaß- und Auslaßventils bei dieser Art von Vorrichtung von
ungewöhnlichem Lärm begleitet wird, der als Geräusch, Schwin
gung und Härte (noise, vibration, harshness NVH) bezeichnet
wird.
Zum Überwinden dieser Belästigung in Form von Geräusch,
Schwingung und Härte sind bereits zwei Verfahren vorgeschlagen
worden. Die Anordnung eines druckbetätigten Umschaltventils an
der stromabwärtsliegenden Seite des Einlaßventils in der
Hauptbremsleitung ist eine Möglichkeit. Die andere besteht in
der Anordnung eines unabhängigen, druckbetätigten Umschaltven
tils an der stromaufwärtsliegenden Seite des Einlaßventils.
Bei diesen beiden Lösungsvorschlägen stellen sich jedoch fol
gende Schwierigkeiten ein.
- 1.) Die Anordnung eines druckbetätigten Umschaltventils an der stromabwärtsliegenden Seite des Einlaßventils sollte Geräusch, Schwingung und Härte verringern; aber in manchen Fällen gibt es ein hervorstechendes, hochfrequentes Geräusch.
- 2.) Die Anordnung eines unabhängigen, druckbetätigten Um schaltventils an der stromaufwärtsliegenden Seite des Einlaß ventils mindert zwar Geräusch, Schwingung und Härte in einem gewissen Ausmaß; aber es wird ein plötzliches, ungewöhnliches Geräusch und Schwingung erzeugt. Außerdem wird aufgrund der Einführung eines unabhängigen Umschaltventils die ganze Kon struktion komplizierter, was die Kosten erhöht.
- 3.) Es sind zwar schon Versuche durchgeführt worden, um das Schaltventil im Inneren eines weiteren Solenoidventils unter zubringen; aber die Schwierigkeiten hinsichtlich der Größe und Kosten harren noch einer Lösung, und eine derartige Konstruk tion hat noch keine praktische Anwendung gefunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drucksteuerventileinheit
für eine hydraulische Bremsvorrichtung zu schaffen, die Ge
räusch, Schwingungen und Härte äußerst wirksam verringert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvor
richtung mit weniger Bauelementen, die folglich kompakter und
preisgünstiger sein kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrich
tung geschaffen, in der ein normalerweise offenes Einlaßventil
in einer Gehäusekammer in der den Hauptbremszylinder und
den/die Radzylinder verbindenden Hauptbremsleitung eingebaut
ist. Ein normalerweise geschlossenes Auslaßventil und eine
Pumpe sind in einer den Radzylinder und die Hauptbremsleitung
an der stromaufwärtsliegenden Seite des Einlaßventils verbin
denden Rückströmleitung eingebaut. Bei einem normalen Brems
vorgang leitet ein zwischen dem Hauptbremszylinder und dem
Einlaßventil eingebautes Umschaltventil die Bremsflüssigkeit
durch einen weiten Durchlaß. Während eines Steuervorganges je
doch veranlaßt der Unterschied zwischen dem auf der Haupt
bremszylinderseite wirkenden Druck und dem auf der Radzylin
derseite wirkenden Druck, daß das Umschaltventil den Durchgang
für die Bremsflüssigkeit auf einen eingeengten oder gedrossel
ten Kanal umschaltet.
Zu dem Einlaßventil gehört eine Hülse oder Manschette, die an
einer in dem Gehäuse ausgebildeten Kammer befestigt ist, ein
Anker, der so aufgenommen ist, daß er innerhalb der Manschette
gleitet und der mit einem mit elektromagnetischer Kraft öff
nenden und schließenden Ventilschließkörper für das Einlaßven
til einstückig ausgebildet ist. Ferner gehört dazu ein Magnet
kern, durch den sich der Ventilschließkörper des Einlaßventils
erstreckt und der zusammen mit der Manschette in der Gehäuse
kammer befestigt ist. Ferner umfaßt das Einlaßventil eine Spu
lenanordnung, die den Kern mit elektromagnetischer Kraft betä
tigt. Ein Ventilsitz des Einlaßventils, der in einem Abschnitt
mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist, welcher an einem Ende
des Magnetkerns ausgebildet ist, und der Ventilschließkörper
des Einlaßventils bilden gemeinsam das elektromagnetisch betä
tigte, normalerweise offene Einlaßventil. Ein Ventilschließ
körper des Umschaltventils und ein eingeengter Durchlaß oder
Drosselkanal ist an der Spitze des den kleinen Durchmesser
aufweisenden Abschnitts des Magnetkerns ausgebildet. Der Ab
schnitt mit kleinem Durchmesser ist außen von einem zylindri
schen Kolben umgeben, der die Gehäusekammer in eine primäre
Druckkammer mit Durchgang zum Hauptbremszylinder und eine se
kundäre Druckkammer mit Durchgang zu einem Radzylinder unter
teilt. Ein im Innern des Kolbens ausgebildeter Ventilsitz des
Umschaltventils und der Schließkörper des Umschaltventils bil
den gemeinsam das normalerweise offene Umschaltventil, welches
den Fluiddurchgang anhand des Druckunterschiedes zwischen der
Hauptbremszylinderseite und der Radzylinderseite auf einen
eingeengten oder Drosselkanal umschaltet. Die beiden Ventile,
das Umschaltventil und das Einlaßventil, sind in der Gehäuse
kammer so aufgenommen, daß sich das Umschaltventil hydraulisch
gesehen an der Hauptbremszylinderseite des Einlaßventils be
findet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrich
tung geschaffen, in die eine Feder eingebaut ist, die den Kol
ben in Richtung auf ein normalerweise offenes Ventil vor
spannt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrich
tung geschaffen, in welcher der Kolben so gleitet, daß das Um
schaltventil sich schließt und auf einen Drosselkanal umschal
tet, wenn der Unterschied zwischen dem auf die primäre Druck
kammer und dem auf die sekundäre Druckkammer wirkenden Druck
einen Schwellenwert übersteigt.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrich
tung geschaffen, in der eine Kerbnut, die einen Drosselkanal
bildet, entweder am Ventilsitz des Umschaltventils oder am
Ventilschließkörper des Umschaltventils ausgebildet ist.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremse geschaf
fen, in der ein sekundärer Drosselkanal von einer Nut gebildet
ist, die zwischen der Bodenfläche der Gehäusekammer und der
Stirnfläche des Kolbens ausgebildet ist, um einen ständigen
Durchlaß zwischen der Hauptbremsleitung an der Hauptbremszy
linderseite und der primären Druckkammer zu schaffen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrich
tung geschaffen, in der ein sekundärer Drosselkanal von einer
kleinen Öffnung gebildet ist, die in die Seitenfläche des Kol
bens gebohrt ist und einen ständigen Durchgang zwischen der
Hauptbremsleitung an der Hauptbremszylinderseite und der pri
mären Druckkammer herstellt.
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung wird eine neuartige
Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvorrich
tung geschaffen, in der ein Entlastungskanal in dem Kolben
ausgebildet ist, der es der Bremsflüssigkeit zwischen der Ge
häusekammer und dem Umfang des Kolbens nur erlaubt, von der
sekundären Druckkammer zur primären Druckkammer zu fließen und
damit eine Möglichkeit schafft, wie die Bremsflüssigkeit vom
Radzylinder am Einlaßventil und Umschaltventil vorbei und
unmittelbar in den Hauptbremszylinder zurückfließen kann.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Ein
zelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbei
spiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Drucksteuerventilein
heit gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Anordnung der Bremsleitungen für eine hydrauli
sche Bremsvorrichtung, die mit einer Drucksteuerven
tileinheit ausgestattet ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptbauelemente
der Drucksteuerventileinheit;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in
Fig. 3;
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht der hauptsächlichen
Bauelemente der Drucksteuerventileinheit während ei
nes ABS-Steuervorganges;
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht des Ventilmechanismus
des Umschaltventils, die ein Beispiel der Form eines
weiteren primären Drosselkanals zeigt;
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht des Ventilmechanismus
des Umschaltventils, die ein Beispiel der Form eines
weiteren primären Drosselkanals zeigt;
Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht einer Drucksteuerven
tileinheit, bei der im Kolben ein Entlastungskanal
ausgebildet ist;
Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht, die ein Beispiel der
Gestalt eines weiteren sekundären Drosselkanals
zeigt;
Fig. 10 eine Ansicht der Bremsleitungen für eine hydraulische
Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, die mit ABS und ASR
ausgestattet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun unter Hinweis
auf die Figuren näher erläutert werden.
Fig. 2 veranschaulicht die Bremsleitungen einer hydraulischen
Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug, welches mit einem Antibloc
kiersystem (ABS) ausgestattet ist.
Eine normalerweise offene Drucksteuerventileinheit 13 gemäß
der Erfindung ist in die den Hauptbremszylinder 10 mit dem
Radzylinder 11 verbindende Hauptbremsleitung 12 eingebaut. An
die Hauptbremsleitung 12 ist zu beiden Seiten der Drucksteuer
ventileinheit 13 eine Rückströmleitung 14 angeschlossen, und
ein normalerweise geschlossenes Auslaßventil 15, ein Zusatzbe
hälter 16, eine von einem Motor 17 betätigte Hydraulikpumpe 18
und eine Ausgleichskammer 19 sind der Reihe nach in der Rück
strömleitung angeordnet. Der Bremsdruck des Radzylinders 11
wird also über das Auslaßventil 15 und die Hydraulikpumpe 18
zur stromaufwärtsliegenden Seite der Drucksteuerventileinheit
13, das heißt zur Seite des Hauptbremszylinders 10 der Haupt
bremsleitung 12 geleitet. Die Rückströmleitung 14 weist ferner
ein Rückschlagventil 20 und Drosselstellen 21, 22 auf.
Bei der Drucksteuerventileinheit 13 handelt es sich um ein zu
sammengesetztes Ventil, welches ein normalerweise offenes,
elektromagnetisch betätigtes Einlaßventil 23 und ein normaler
weise offenes, druckbetätigtes Umschaltventil 24 aufweist,
welches stromaufwärts vom Einlaßventil 23 angeordnet ist. Ein
Entlastungskanal 26 mit zugehörigem Rückschlagventil 25 dient
als Umleitung und ist mit der Hauptbremsleitung 12a zwischen
der stromaufwärtsliegenden Seite des Einlaßventils 23 und der
stromabwärtsliegenden Seite des Umschaltventils 24 verbunden.
Das Umschaltventil 24 ist ein druckbetätigtes, normalerweise
offenes Zweistellungs- und Zweiwege-Ventil, welches vom Öff
nungszustand in Drosselzustand umschaltet, wenn der Unter
schied zwischen dem auf die primäre Druckkammer mit Durchgang
zum Hauptbremszylinder 10 und dem auf die sekundäre Druck
kammer mit Durchgang zu einem Radzylinder 11 wirkenden Druck
einen Schwellenwert übersteigt.
Aus Fig. 1 geht der Aufbau der Drucksteuerventileinheit 13
hervor. In einem Gehäuse 30 ist eine Gehäusekammer 31 von un
terschiedlichem Durchmesser ausgebildet, und die Hauptbrems
leitung 12a mit Durchgang zum Hauptbremszylinder sowie die
Hauptbremsleitung 12b mit Durchgang zum jeweiligen Radzylinder
ist durch die Gehäusekammer 31 hindurch ausgebildet.
In die Gehäusekammer 31 ist ein Magnetkern 32, der einen Teil
eines Solenoidventils bildet, eingesetzt und gemeinsam mit dem
Rand einer gewölbten Manschette 33, die den Magnetkern 32 um
gibt, durch Verstemmen oder anderweitig am Gehäuse 30 befe
stigt. In der Manschette 33 ist ein Anker 34 so aufgenommen,
daß er in deren geschlossenem Ende gleiten kann, und zwischen
dem Anker 34 und dem Magnetkern 32 ist eine Primärfeder 36 zu
sammengedrückt. Mit dem Anker 34 ist ein Ventilstößel 35 ein
stückig ausgebildet und durchsetzt eine Axialöffnung 32a in
nerhalb des Magnetkerns 32. Schließlich ist die Manschette 33
an ihrer Außenseite von einer ringförmigen Spulenanordnung 37
umgeben, die beispielsweise durch einen auf die Manschette
aufgesetzten Haltering 38 festgehalten ist. Die bis hier be
schriebene Konstruktion entspricht einem beliebigen allgemein
bekannten, normalerweise offenen Solenoidventil.
An demjenigen Ende des Magnetkerns 32, welches innerhalb der
Gehäusekammer 31 aufgenommen ist, ist ein Abschnitt 32b mit
kleinem Durchmesser ausgebildet, und diesen Abschnitt mit
kleinem Durchmesser umgibt ein Kolben 39, der darauf entlang
gleiten kann. Zwischen dem Abschnitt 32b mit kleinem Durchmes
ser und dem Kolben 39 ist eine Sekundärfeder 40 zusammenge
drückt, die den Kolben in Richtung auf das geschlossene Ende
der Gehäusekammer 31 vorspannt.
Im Innern der Drucksteuerventileinheit 13 ist das Einlaßventil
23 innerhalb des Abschnitts 32 mit kleinem Durchmesser ausge
bildet, und das Umschaltventil 24 ist zwischen dem Abschnitt
32b mit kleinem Durchmesser an der stromaufwärtsliegenden
Seite des Einlaßventils 23 und dem Kolben 39 ausgebildet. Die
Gestaltung dieser beiden Ventile geht aus Fig. 3 hervor. Von
der Axialöffnung 32a des Abschnitts 32b mit kleinem Durchmes
ser führt eine Verlängerungsöffnung 32c nach unten, und ein
Ventilsitz 32d des Einlaßventils 23 ist an der Grenze zwischen
der Axialöffnung 32a und der Verlängerungsöffnung 32c ausge
bildet. Dieser Ventilsitz 32d und der Ventilschließkörper 35a
am Ende des Ventilstößels 35 bilden das normalerweise offene
Einlaßventil 23. Allerdings braucht der Ventilsitz 32d nicht
innerhalb des Abschnitts 32b mit dem kleinen Durchmesser ange
ordnet zu sein, sondern kann sich statt dessen auch im Innern
des Magnetkerns 32 befinden.
Der Abschnitt 32b mit kleinem Durchmesser ist in radialer
Richtung von Durchgangsbohrungen 32e und 32f durchsetzt, die
Anschluß an die Axialöffnung 32a bzw. die Verlängerungsöffnung
32c haben. An der stromaufwärtsliegenden Seite des Einlaßven
tils 23 ist am Ende des Abschnitts 32b mit kleinem Durchmesser
außerdem ein primärer Drosselkanal 32g mit kleinem Durchmesser
ausgebildet.
In seiner axialen Mitte weist der Kolben 39 eine Axialöffnung
39a von unterschiedlichem Durchmesser auf. In dem den großen
Durchmesser aufweisenden Abschnitt dieser Öffnung ist der Ab
schnitt 32b mit kleinem Durchmesser des Magnetkerns 32 aufge
nommen. Das Umschaltventil 24 ist von einem im Innern der Axi
alöffnung 39a ausgebildeten Ventilsitz 39b und einem an der
Spitze des Magnetkerns 32 ausgebildeten Ventilschließkörper
32h gebildet. Der Kolben 39 wird durch die Federkraft der Se
kundärfeder 40 so vorgespannt, daß das Umschaltventil 24 nor
malerweise offen ist.
Der Außenumfang des Kolbens 39 ist von einer Dichtung 41 umge
ben, die denjenigen Bereich der Gehäusekammer 31, der vom Ma
gnetkern 32 umschlossen ist, in eine primäre Druckkammer 42
und eine sekundäre Druckkammer 43 unterteilt. Von der primären
Druckkammer 42 besteht Durchgang zur Hauptbremsleitung 12a an
der Hauptbremszylinderseite, während von der sekundären Druck
kammer 43 Durchgang zur Hauptbremsleitung 12b an der Radzylin
derseite besteht.
Die Dichtung 41 bildet einen Entlastungskanal 26, der Brems
flüssigkeit zwischen dem Außenumfang des Kolbens 39 und der
Gehäusekammer 31 nur in Richtung von der sekundären Druckkam
mer 43 (Radzylinder) zur primären Druckkammer 42 (Hauptbrems
zylinder) fließen läßt und gleichzeitig als Rückschlagventil
25 dient, um zu verhindern, daß Bremsflüssigkeit in der entge
gengesetzten Richtung fließt.
Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist in der Stirnfläche des
Kolbens 39 eine Nut ausgebildet, die gemeinsam mit der Boden
fläche der Gehäusekammer 31 einen sekundären Drosselkanal 39c
bildet.
Als nächstes soll die Arbeitsweise der hydraulischen Bremsvor
richtung und der Drucksteuerventileinheit erläutert werden.
Fig. 2 zeigt den Zustand der Bremsleitungen bei einem normalen
Bremsvorgang. Da während einer normalen Bremsbetätigung kein
Blockieren der Räder festgestellt wird, wird weder der Druck
steuerventileinheit 13 noch dem Motor 17 Strom zugeführt.
Dementsprechend gelangt der am Hauptbremszylinder erzeugte
Druck durch die Ventile 23 und 24, die Bauelemente der Druck
steuerventileinheit 13 und erreicht über die Hauptbremsleitung
12 die Radzylinder 11.
Der Betrieb der Drucksteuerventileinheit 13 bei normalem
Bremsvorgang wird unter Hinweis auf Fig. 1 und 3 erläutert. Da
der Anker 34, wie Fig. 1 zeigt, von der Federkraft der Primär
feder 36 in Richtung nach oben in der Zeichnung gesehen vorge
spannt ist, trennt sich der Ventilschließkörper 35a des Ein
laßventils, wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, vom Ventilsitz
32d des Magnetkerns 32, und das Einlaßventil 23 bleibt offen.
Dabei wird der Kolben 39 von der Sekundärfeder 40 in der
Zeichnung gesehen nach unten vorgespannt, und der Ventilsitz
39b des Umschaltventils ist vom entsprechenden Ventilschließ
körper 32h getrennt, so daß das Umschaltventil 24 gleichfalls
offen bleibt. Folglich fließt bei einem normalen Bremsvorgang
Bremsdruck zwischen dem Hauptbremszylinder 10 und dem Radzy
linder 11 über die geöffnete Drucksteuerventileinheit 13 und
die Hauptbremsleitung 12 hin und her.
Wenn die Vorrichtung nicht mit dem sekundären Drosselkanal 39c
ausgebildet wäre, würde bei plötzlicher Bremsbetätigung durch
den Fahrer bei geöffnetem Umschaltventil 24 eine große Menge
Bremsflüssigkeit in die primäre Druckkammer 42 fließen und den
Kolben 39 veranlassen, fälschlicherweise in Richtung auf ein
Schließen des Umschaltventils 24 zu gleiten, was einen unange
messenen Bremsdruck im Radzylinder zur Folge hätte. Angesichts
des Vorhandenseins der sekundären eingeengten Leitung in Form
des Drosselkanals 39c fließt andererseits nur eine geringe
Menge Bremsflüssigkeit in die primäre Druckkammer 42. Folglich
führt der Kolben bei plötzlicher Bremsbetätigung keine falsche
Bewegung aus, und an den Radzylindern steht angemessener
Bremsdruck zur Verfügung.
Wenn die in den Zeichnungen nicht dargestellte, elektronische
Steuereinheit feststellt, daß beim Bremsen die Gefahr besteht,
daß die Räder blockieren, wird, wie Fig. 2 zeigt, dem Einlaß
ventil 23 und dem Motor 17 der Drucksteuerventileinheit 13
Strom zugeführt. Bei Betätigung des Motors läuft die Hydrau
likpumpe 18 an, und parallel dazu beginnen der Ventilmechanis
mus des Einlaßventils 23 und des Auslaßventils 15 sich zu öff
nen und zu schließen. Damit wird der auf einen Radzylinder 11
wirkende Druck wiederholt abgeschwächt, gesteigert oder beibe
halten, je nach dem wie es angemessen ist, um ein Blockieren
des Rades zu verhindern. Während der Drucksteuerung wird
Bremsflüssigkeit im Radzylinder 11 durch das Auslaßventil 15
abgesaugt und der Hauptbremsleitung 12 über die Rückströmlei
tung 14 stromaufwärts von der Drucksteuerventileinheit 13 zu
geführt.
Als nächstes soll die Arbeitsweise der Drucksteuerventilein
heit 13 bei einem ABS-Steuervorgang erläutert werden. Mit dem
elektrischen Erregen der Spulenanordnung 37 gemäß Fig. 1 wird
eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Anker 34 veran
laßt, die Federkraft der Primärfeder zu überwinden und, in der
Zeichnung gesehen, nach unten zu gleiten. Hierdurch wird, wie
Fig. 5 zeigt, der Ventilschließkörper 35a des Einlaßventils an
der Spitze des Ventilstößels 35 auf den Ventilsitz 32d ge
setzt, was das Einlaßventil 23 schließt. Wenn sich alternativ
der Ventilschließkörper 35a vom Ventilsitz 32d trennt, wird
das Einlaßventil 23 geöffnet.
Wie Fig. 5 zeigt, wird der Druck in der sekundären Druckkammer
43 beim Schließen des Einlaßventils 23 beibehalten. Wenn dann
das Auslaßventil aus diesem Zustand geöffnet wird, wird der
Druck des Radzylinders und der sekundären Druckkammer 43 ver
ringert. Allerdings wird der Druck der primären Druckkammer 42
nicht verringert, so daß ein Druckunterschied zwischen der
primären Druckkammer 42 und der sekundären Druckkammer 43 ent
steht.
Wird der Druck der primären Druckkammer 42 größer als der der
sekundären Druckkammer 43 plus der Federkraft der Sekundärfe
der 40, überwindet der Kolben 34 die Federkraft der Sekundär
feder 40 und gleitet in Richtung auf ein Komprimieren der se
kundären Druckkammer 43. Dabei setzt sich der Ventilsitz 39b
des Kolbens 39 dichtend auf den Ventilschließkörper 32h des
Umschaltventils und veranlaßt dieses, von der Hauptbremslei
tung auf den primären Drosselkanal 32g umzuschalten.
Wenn das Umschaltventil 24 auf den primären Drosselkanal 32g
umschaltet, wird die Menge an Bremsflüssigkeit vom Hauptbrems
zylinder zum Einlaßventil 23 beschränkt und folglich das vom
Öffnen und Schließen des Einlaßventils 23 resultierende Pul
sieren der Bremsflüssigkeit verringert. Da die erzeugten
Bremsflüssigkeitsimpulse vom Einlaßventil 23 an den Haupt
bremszylinder weitergegeben werden, gelangen die Impulse au
ßerdem durch die primäre eingeengte Leitung in Form des Dros
selkanals 32g und werden folglich weiter abgeschwächt. Durch
den doppelten Effekt einer verringerten Erzeugung von Brems
flüssigkeitsimpulsen und einer Abschwächung dieser Impulse bei
ihrer Weiterleitung wird eine deutliche Verringerung der
Erzeugung von Geräusch, Schwingung und Härte erzielt.
Wenn der Fahrer am Bremspedal nachgibt, umgeht die Bremsflüs
sigkeit sowohl das Einlaßventil 23 als auch das Umschaltventil
24 und wird durch den Entlastungskanal 26 geleitet, der zwi
schen der Gehäusekammer 31 und der ringförmigen Dichtung 41
gebildet ist, so daß sie unmittelbar in den Hauptbremszylinder
zurückströmt.
In den Fig. 6 und 7 sind weitere Ausführungsbeispiele der Er
findung gezeigt, bei denen sich der primäre Drosselkanal 32g
des Umschaltventils 24 an unterschiedlichen Stellen befindet.
Die den bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbei
spiel erläuterten Bauelementen entsprechende Teile sind mit
den gleichen Bezugszeichen versehen und werden deshalb nicht
noch einmal erläutert.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Kerbnut 39h in
der Oberfläche des Ventilsitzes 39b des Kolbens 39 ausgebildet
ist, der einen Teil des Ventilmechanismus des Umschaltventils
24 bildet. Der primäre Drosselkanal 32g ist zwischen dieser
Kerbnut 39h und dem Außenumfang des Ventilschließkörpers 32h
vorgesehen.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Kerbnut 32i am
Rand des Außenumfanges des Ventilschließkörpers 32h ausgebil
det ist. Der primäre Drosselkanal 32g ist zwischen der Kerbnut
32i und dem Ventilsitz 39b gebildet.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der
Entlastungskanal 26 im Körperinneren des Kolbens 39 ausgebil
det ist. Hier ist in einem Teil des Körpers des Kolbens 39
eine Öffnung 39j ausgebildet, die einen Durchgang zwischen der
sekundären Druckkammer 43 und der Axialöffnung 39a im Kolben
39 herstellt. Im Innern dieser Öffnung 39j sitzt ein als Ku
gelventil ausgebildetes Rückschlagventil 25, welches den Ent
lastungskanal 26 bildet. Das Rückschlagventil 25 wird durch
die Kraft einer Feder 27 so vorgespannt, daß es an der abge
stuften Fläche (Ventilsitz) der Öffnung 39j anliegt. Es han
delt sich hierbei um ein Rückschlagventil, welches der Brems
flüssigkeit nur erlaubt in Richtung von der sekundären Druck
kammer 43 zur Hauptbremsleitung 12a an der Hauptbremszylinder
seite zu fließen.
Eine zusätzliche fluiddichte Abdichtung zwischen der primären
und sekundären Druckkammer 42, 43 wird von einer Dichtung 28
gewährleistet, die den Außenumfang des Kolbens 39 umgibt.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem der sekundäre Drosselkanal 39c als kleine Öffnung ge
staltet ist, die in die Seitenfläche des Kolbens 39 gebohrt
ist, um einen ständigen Durchgang zwischen der Hauptbremslei
tung 12a an der Hauptbremszylinderseite und der primären
Druckkammer 42 zu schaffen.
Wie in Fig. 1 dargestellt, kann der Abschnitt 32b mit kleinem
Durchmesser in einem Stück mit dem Magnetkern 32 ausgebildet
sein. Gemäß Fig. 9 kann allerdings der Abschnitt mit kleinem
Durchmesser, der als getrennter Körper gestaltet ist, auch mit
Preßsitz in eine Preßsitzöffnung 32j des Magnetkerns inte
griert sein.
Die Erfindung eignet sich auch für ein Fahrzeug, welches Ein
richtungen sowohl für ABS als auch für ASR aufweist. Fig. 10
zeigt ein Beispiel der Bremsleitungen einer hydraulischen
Bremsvorrichtung für ein mit ASR-Einrichtung ausgestattetes
Fahrzeug. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich in
zweierlei Hinsicht von den zuvor beschriebenen. Zunächst ein
mal ist ein normalerweise offenes Solenoidventil 44 zum Um
schalten auf ASR-Betrieb in die Hauptbremsleitung 12a an der
stromaufwärtsliegenden Seite der Drucksteuerventileinheit 13
eingebaut. Zweitens ist zwischen die Hauptbremsleitung 12a an
der stromaufwärtsliegenden Seite der Drucksteuerventileinheit
13 und die Rückströmleitung 14 eine Zusatzleitung 45 geschal
tet, in der ein druckbetätigtes Wählventil 46 angeordnet ist.
Das Solenoidventil 44 wird nur während einer ASR-Steuerung ge
schlossen.
Die Erfindung hat folgende Vorteile:
- 1.) Der Einschluß des Umschaltventils in das Einlaßventil er möglicht eine kompakte, preisgünstige, integrierte Drucksteu erventileinheit.
- 2.) Durch die Ausbildung eines Drosselkanals am Umschaltventil wird das Pulsieren der Bremsflüssigkeit verringert, das während eines Steuervorganges beim Öffnen und Schließen des Einlaßventils erzeugt wird. Bei der Übermittlung der Brems flüssigkeitsimpulse vom Einlaßventil zum Hauptbremszylinder passieren diese Impulse ferner den Drosselkanal, wo sie weiter gedämpft werden. Durch diese Doppelwirkung der verringerten Erzeugung von Bremsfluidimpulsen und der Abschwächung der Im pulse bei ihrer Weiterleitung wird eine merkliche Verringerung bei der Entstehung von Geräusch, Schwingung und Härte erzielt.
- 3.) Der Drosselkanal kann durch ein einfaches Verfahren bei spielsweise durch Bohren eines kleinen Hohlraums in dem Ab schnitt mit kleinem Durchmesser des Magnetkerns geschaffen werden, welcher Teil des Umschaltventils ist. Er kann auch durch Ausbilden einer Kerbnut entweder am Ventilsitz oder am Ventilschließkörper des Umschaltventils geschaffen werden.
- 4.) Der zweite Drosselkanal mit ständigem Fluiddurchgang zwi schen der Hauptbremsleitung an der Hauptbremszylinderseite und der primären Druckkammer verhindert, daß das Umschaltventil bei einer plötzlichen Bremsbetätigung fälschlich in Betrieb gesetzt wird.
- 5.) Der im Kolben ausgebildete Entlastungskanal ermöglicht es der Bremsflüssigkeit im Radzylinder, unmittelbar zum Haupt bremszylinder zurückgeleitet zu werden.
Claims (19)
1. Drucksteuerventileinheit für eine hydraulische Bremsvor
richtung, aufweisend
- - ein normalerweise offenes Einlaßventil (23), welches in einer Gehäusekammer (31) in einer Hauptbremsleitung (12) zwischen einem Hauptbremszylinder (10) und einem oder mehreren Radzylindern (11) angeordnet ist;
- - ein Umschaltventil (24) mit einem weiten Kanal und einem Drosselkanal, welches in der Gehäusekammer (31) in der Hauptbremsleitung (12) zwischen dem Hauptbremszylinder (10) und dem Einlaßventil (23) angeordnet ist;
- - wobei das Umschaltventil während des normalen Betriebs Bremsflüssigkeit durch den weiten Kanal leitet und wäh rend eines Bremsdrucksteuervorganges mit einem Druck unterschied zwischen der Hauptbremszylinderseite und der Radzylinderseite umschaltet und die Bremsflüssigkeit durch den Drosselkanal leitet.
2. Drucksteuerventileinheit nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
- - einen Kolben (39) mit einem inneren Ventilsitz (39b) des Umschaltventils;
- - wobei das Einlaßventil (23) ferner folgendes aufweist: eine an der Gehäusekammer (31) befestigte Manschette (33); einen innerhalb der Manschette gleitend aufgenom menen Anker (34), an dem ein Ventilschließkörper (35a) des Einlaßventils einstückig ausgebildet ist; einen an der Gehäusekammer befestigten Magnetkern (32), an dem ein Ventilsitz (32d) des Einlaßventils sowie ein Ab schnitt (32b) mit kleinem Durchmesser einstückig ausge bildet ist, durch den sich der Ventilschließkörper (35a) des Einlaßventils erstreckt; und eine um die Manschette herum angebrachte Spulenanordnung (37), die den Anker (34) betätigt;
- - wobei der Magnetkern (32) einen Ventilschließkörper (32h) des Umschaltventils und einen an der Spitze des Abschnitts (32b) mit kleinem Durchmesser ausgebildeten Drosselkanal aufweist; und
- - wobei der Kolben (39) außen um den Abschnitt (32b) mit kleinem Durchmesser des Magnetkerns angeordnet ist und die Gehäusekammer in eine primäre Druckkammer (42) mit Durchgang zum Hauptbremszylinder und eine sekundäre Druckkammer (43) mit Durchgang zu jedem Radzylinder unterteilt.
3. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Feder eingebaut ist, die den Kolben (39) in
Richtung auf ein normalerweise offenes Ventil vorspannt.
4. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (39) derart gleitend ausgebildet ist, daß
sich das Umschaltventil schließt und auf einen
Drosselkanal umschaltet, wenn der Unterschied zwischen dem
auf die primäre Druckkammer (42) mit Durchgang zum
Hauptbremszylinder wirkenden Druck und dem auf die
sekundäre Druckkammer (43) mit Durchgang zu einem
Radzylinder (11) wirkenden Druck einen Schwellenwert
übersteigt.
5. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Ventilsitz (39b) des Umschaltventils eine Kerbnut
(39h) ausgebildet ist, die einen Drosselkanal bildet.
6. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß um den Außenumfang des Ventilschließkörpers (32h) des
Umschaltventils eine Kerbnut (32i) ausgebildet ist, die
einen Drosselkanal bildet.
7. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein sekundärer Drosselkanal von einer Nut gebildet
ist, die zwischen der Bodenfläche der Gehäusekammer (31)
und der Stirnfläche des Kolbens (39) ausgebildet ist und
einen ständigen Durchgang zwischen der Hauptbremsleitung
(12) an der Hauptbremszylinderseite und der primären
Druckkammer (42) herstellt.
8. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein sekundärer Drosselkanal von einer kleinen Öffnung
gebildet ist, die in die Seitenfläche des Kolbens (39)
gebohrt ist und einen ständigen Durchgang zwischen der
Hauptbremsleitung (12) an der Hauptbremszylinderseite und
der primären Druckkammer (42) herstellt.
9. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß außen um den Kolben (39) eine Dichtung (41) angebracht
ist, die einen Entlastungskanal (26) bildet, welcher
Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäusekammer (31) und dem
Umfang des Kolbens nur von der sekundären Druckkammer (43)
zur primären Druckkammer (42) fließen läßt.
10. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (39) so gleitet, daß das Umschaltventil
(24) sich schließt und auf einen Drosselkanal umschaltet,
wenn der Unterschied zwischen dem auf die primäre Druck
kammer (42) mit Durchgang zum Hauptbremszylinder und dem
auf die sekundäre Druckkammer (43) mit Durchgang zu einem
Radzylinder (11) wirkenden Druck einen Schwellenwert über
steigt.
11. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Ventilsitz (39b) des Umschaltventils eine Kerb
nut ausgebildet ist, die einen Drosselkanal bildet.
12. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß um den Außenumfang des Ventilschließkörpers (32h) des
Umschaltventils eine Kerbnut ausgebildet ist, die einen
Drosselkanal bildet.
13. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein sekundärer Drosselkanal von einer Nut gebildet
ist, die zwischen der Bodenfläche der Gehäusekammer (31)
und der Stirnfläche des Kolbens (39) ausgebildet ist und
einen ständigen Durchgang zwischen der Hauptbremsleitung
(12) an der Hauptbremszylinderseite und der primären
Druckkammer (42) herstellt.
14. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein sekundärer Drosselkanal von einer kleinen Öffnung
gebildet ist, die an der Seitenfläche des Kolbens (39)
gebohrt ist und einen ständigen Durchgang zwischen der
Hauptbremsleitung (12) an der Hauptbremszylinderseite und
der primären Druckkammer (42) herstellt.
15. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß außen um den Kolben (39) eine Dichtung (41) angebracht
ist, die einen Entlastungskanal (26) bildet, welcher
Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäusekammer und dem Umfang
des Kolbens nur von der sekundären Druckkammer (43) zur
primären Druckkammer (42) fließen läßt.
16. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Ventilsitz (39b) des Umschaltventils eine Kerbnut ausgebildet ist, die einen Drosselkanal bildet;
daß ein sekundärer Drosselkanal von einer Nut gebildet ist, die zwischen der Bodenfläche der Gehäusekammer (31) und der Stirnfläche des Kolbens (39) ausgebildet ist und einen ständigen Durchgang zwischen der Hauptbremsleitung (12) an der Hauptbremszylinderseite und der primären Druckkammer (42) herstellt, und
daß eine Dichtung (41) außen um den Kolben (39) angebracht ist, die einen Entlastungskanal (26) bildet, welcher Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäusekammer und dem Umfang des Kolbens nur von der sekundären Druckkammer (43) zur primären Druckkammer (42) fließen läßt.
daß am Ventilsitz (39b) des Umschaltventils eine Kerbnut ausgebildet ist, die einen Drosselkanal bildet;
daß ein sekundärer Drosselkanal von einer Nut gebildet ist, die zwischen der Bodenfläche der Gehäusekammer (31) und der Stirnfläche des Kolbens (39) ausgebildet ist und einen ständigen Durchgang zwischen der Hauptbremsleitung (12) an der Hauptbremszylinderseite und der primären Druckkammer (42) herstellt, und
daß eine Dichtung (41) außen um den Kolben (39) angebracht ist, die einen Entlastungskanal (26) bildet, welcher Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäusekammer und dem Umfang des Kolbens nur von der sekundären Druckkammer (43) zur primären Druckkammer (42) fließen läßt.
17. Drucksteuerventileinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kerbnut, die einen Drosselkanal bildet, um den
Außenumfang des Ventilschließkörpers (32h) des Umschalt
ventils ausgebildet ist; daß ein sekundärer Drosselkanal
von einer Nut gebildet ist, die zwischen der Bodenfläche
der Gehäusekammer (31) und der Stirnfläche des Kolbens
(39) ausgebildet ist und einen ständigen Durchgang zwi
schen der Hauptbremsleitung (12) an der Hauptbremszylin
derseite und der primären Druckkammer (42) herstellt, und
daß eine Dichtung (41) außen um den Kolben (39) angebracht
ist, die einen Entlastungskanal (26) bildet, welcher
Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäusekammer (31) und dem
Umfang des Kolbens nur von der sekundären Druckkammer (43)
zur primären Druckkammer (42) fließen läßt.
18. Drucksteuerventileinheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kerbnut, die einen Drosselkanal bildet, am Ven
tilsitz (39b) des Umschaltventils ausgebildet ist, daß ein
sekundärer Drosselkanal von einer Nut gebildet ist, die
zwischen der Bodenfläche der Gehäusekammer (31) und der
Stirnfläche des Kolbens (39) ausgebildet ist und einen
ständigen Durchgang zwischen der Hauptbremsleitung (12) an
der Hauptbremszylinderseite und der primären Druckkammer
(42) herstellt, und daß eine Dichtung (41) außen um den
Kolben (39) angebracht ist, die einen Entlastungskanal
(26) bildet, welcher Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäu
sekammer und dem Umfang des Kolbens nur von der sekundären
Druckkammer (43) zur primären Druckkammer (42) fließen
läßt.
19. Drucksteuerventileinheit nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kerbnut, die einen Drosselkanal bildet, um den
Außenumfang des Ventilschließkörpers (32h) des Umschalt
ventils ausgebildet ist, daß ein sekundärer Drosselkanal
von einer Nut gebildet ist, die zwischen der Bodenfläche
der Gehäusekammer (31) und der Stirnfläche des Kolbens
(39) ausgebildet ist und einen ständigen Durchgang
zwischen der Hauptbremsleitung (12) an der Hauptbrems
zylinderseite und der primären Druckkammer (42) herstellt,
und daß eine Dichtung (41) außen um den Kolben (39) ange
bracht ist, die einen Entlastungskanal (26) bildet, wel
cher Bremsflüssigkeit zwischen der Gehäusekammer und dem
Umfang des Kolbens nur von der sekundären Druckkammer (43)
zur primären Druckkammer (42) fließen läßt.
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