DE2606199A1 - PILOT VALVE FOR ANTI-SKID SYSTEMS IN MOTOR VEHICLES - Google Patents
PILOT VALVE FOR ANTI-SKID SYSTEMS IN MOTOR VEHICLESInfo
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Description
R. 3075R. 3075
16. 2. 1976 He/DoFebruary 16, 1976 He / Th
Anlage zur
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Patent and
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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1ROBE RT BOSCH GM BH, 7000 Stuttgart 1
Schaltventil für Blockierschutzanlagen von Kraftfahrzeugen Schaltv e nti l for Blockiers chutzanla ge n of motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltventil für Blockierschutzanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einer Membran, die gleichzeitig steuerndes Kolbenglied und - mit einem Mittelbereich - gesteuertes Ventilschließgiied ist.The invention relates to a switching valve for anti-lock systems of motor vehicles, with a membrane, the simultaneously controlling piston member and - with a central area - controlled valve closing device is.
Ein derartiges Schaltventil ist bekannt (DT-OS 2.136 446). Es hat eine federbelastete Membran, deren Feder außer der zu ihrer Überwindung notwendigen Ansprechkraft, die Schaltzeit des Ventils beeinflußt. Bei solchen Schaltventilen sind gegensätzliche Forderungen wie möglichst kleine Ansprechkraft und möglichst große Schließkraft zu erfüllen. Eine kleine Ahsprechkraft erfordert eine schwache Feder, und eine große Schließkraft macht eine starke Feder notwendig. Es ist hier nur ein Kompromis zwischen einem zulässigen Ansprechwert und noch erzielbaren Schaltzeiten möglich.Such a switching valve is known (DT-OS 2.136 446). It has a spring-loaded diaphragm, the spring of which is in addition to that of hers Overcoming the necessary response force, which affects the switching time of the valve. In such switching valves are opposite To meet requirements such as the smallest possible response force and the largest possible closing force. A little voice requires a weak spring, and a large closing force requires a strong spring. It's just a compromise here possible between a permissible response value and the switching times that can still be achieved.
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Zur Erzielung einer ausreichenden Regelgüte bei Schaltventilen von Blockierschutzeinrichtungen sind aber kurze und möglichst über den gesamten Druckbereich gleichbleibende Ansprechzeiten notwendig. Zusätzlich ist eine hohe Punktionssicherheit erforderlich, da derartige Schaltventile das Fahrzeug vor dem gefährlichen Radblockieren schützen müssen.In order to achieve a sufficient control quality in switching valves of anti-lock devices, however, short and, if possible, over Constant response times are necessary across the entire pressure range. In addition, a high level of puncture security is required, since such switching valves must protect the vehicle from dangerous wheel locking.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Ansprechwert und Schaltzeit optimal sind. Dabei soll das Schaltventil einfach im Aufbau, billig in der Herstellung und leicht entsprechend den Anforderungen auslegbar sein. Außerdem soll es zuverlässig sein^und seine Ansprechzeit soll weitgehend unveränderlich sein.The invention is based on the object of creating a switching valve of the type mentioned at the outset, in which the response value and Switching time are optimal. The switching valve should be simple in construction, inexpensive to manufacture and easy to design according to requirements. It should also be reliable its ^ and its response time should be largely unchangeable.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Schaltventil von einer Doppelmembran gebildet ist und daß zwischen den beiden Membranen der Dbppelmembran ein Druckstück angeordnet ist, das bei allen Betriebsbedingungen die gemeinsame Bewegung der beiden Membranen gewährleistet.This object is achieved according to the invention in that the switching valve is formed by a double membrane and that a pressure piece between the two membranes of the double membrane is arranged, which ensures the joint movement of the two membranes under all operating conditions.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the invention emerge from the subclaims.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen:Several embodiments of the invention are shown in the drawing, namely show:
Fig. 1 eine erste Ausführung des Schaltventils in einem Ventilaggregat,Fig. 1 shows a first embodiment of the switching valve in one Valve unit,
Fig. 2 eine zweite Ausführung eines Schaltventils,2 shows a second embodiment of a switching valve,
Fig. 3 eine andere Bauart des Ventilaggregats nach Fig. 1 und3 shows another type of valve assembly according to FIGS. 1 and
Fig. ty noch ein anderes Ventilaggragat.Fig. Ty yet another valve unit.
Ein Blockierschutz-Schaltventil-Aggregat 1 ist zwischen einem Druckluft-Bremsventil 2 und einem Druckluft-Bremszylinder 3 angeordnet. Das Schaltventil-Aggregat 1 hat ein Gehäuse 4, in dem parallel nebeneinander zwei Schaltventile 5 und 6 angeordnet sind. Beide Schaltventile 5 und 6 haben grundsätzlich denAn anti-lock switching valve unit 1 is between a compressed air brake valve 2 and a compressed air brake cylinder 3 arranged. The switching valve unit 1 has a housing 4 in the parallel side by side two switching valves 5 and 6 are arranged. Both switching valves 5 and 6 basically have the
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gleichen Aufbau, nämlich eine Doppelmembran 7 bzw. 8 mit einem Druckstück 9 bzw. 10 mit einem Ventilsitz 11 bzw. 12. Das zwischen den beiden Membranen 7'a 7" bzw. 8', 8" der beiden Doppelmembranen 7 und 8 angeordnete Druckstüek 9 bzw. 10 gewährleistet bei allen Betriebsbedingungen jedes Schaltventils 5 bzw. 6 die gemeinsame Bewegung der beiden Membranen 7'* 7" bzw. 8·, 8".same structure, namely a double membrane 7 or 8 with a pressure piece 9 or 10 with a valve seat 11 or 12. The pressure piece arranged between the two membranes 7 'a 7 "or 8', 8" of the two double membranes 7 and 8 9 or 10 ensures, under all operating conditions, of each switching valve 5 or 6 the common movement of the two diaphragms 7 '* 7 "or 8 ·, 8".
Die obere Membran 71 ist die Steuermembran, sie begrenzt eine Steuerkammer 13, die an ein Auslaßmagnetventil 14 angeschlossen ist, das diese Kammer einmal (wie dargestellt) mit einem Druckwechselkanal 15 im Schaltventil-Aggregat 1 verbindet und das in seiner anderen Stellung eine Entlastungsleitungsverbindung der Steuerkammer 13 herstellt.The upper membrane 7 1 is the control membrane, it delimits a control chamber 13 which is connected to an outlet solenoid valve 14, which connects this chamber once (as shown) with a pressure change channel 15 in the switching valve unit 1 and in its other position a relief line connection of the Control chamber 13 produces.
Die untere Membran 7" ist die■Schaltmembran, sie unterliegt gewöhnlich dem Druck in dem Druckwechselkanal 15', wenn sie jedoch nach unten durchgebogen ist und sich mit ihrem Mittelbereich auf ihren Ventilsitz 11 gelegt hat, dann steht nur noch ihre Ringfläche unter dem Druck im Druckwechselkanal 15. Die als steuerndes Kolbenglied dienende obere Membran 7' hat im Ventilgehäuse 4 eine wirkflächenveränderliche Abstützung 16. Damit ist erreicht, daß zuerst, d.h. beim Ansteuern eine große Wirkfläche der Membran 7" zur Verfügung steht. Durch dieses Prinzip sind auch dann ausreichende Schaltkräfte am Schaltventil wirksam, wenn eine Blockiergefahr bei nur teilweise eingesteuertem Bremsdruck (Teilbremsung) auftritt oder aber auch, wenn bei Blockierdrücken im Vorratsdruck-Bereich eine rasche Bremsdruckanpassung erforderlich ist.The lower diaphragm 7 "is the ■ switching diaphragm, it is usually subject to the pressure in the pressure change channel 15 ', but if it is bent down and has placed its central area on its valve seat 11, then only its annular surface is under the pressure in the Pressure change channel 15. The upper diaphragm 7 'serving as a controlling piston member has an effective area-variable support 16 in the valve housing 4. Due to this principle, sufficient switching forces are also effective on the switching valve when there is a risk of blocking when the brake pressure is only partially applied (partial braking) or when rapid brake pressure adjustment is required for blocking pressures in the supply pressure range.
Das gilt für beide Schaltventile 5 und 6 des Schaltventil-Aggregats 1, von denen das Schaltventil 6 mit seiner oberen Steuermembran 8' eine Steuerkammer 17 mit wirkflächenveränderlicher Gehäuseabstützung 19 begrenzt, die an ein Einlaßmagnetventil l8 angeschlossen ist, das diese Kammer 17 einmal (wie dargestellt) an eine Entlastungs'stelle anschließt und in seiner anderen Stellung die Kammer 17 mit dem Bremsventil 2 verbindet. Die untere Schaltmembran 8" unterliegt gewöhnlich'^dem vom Bremsventil 2 eingesteuerten DruckJ wenn sie jedoch nach unten durchgebogen ist und sich mit ihrem Mittenbereich auf ihremThis applies to both switching valves 5 and 6 of the switching valve assembly 1, of which the switching valve 6 with its upper control membrane 8 'has a control chamber 17 with an effective area variable Limited housing support 19, which is connected to an inlet solenoid valve l8, which this chamber 17 once (like shown) connects to a relief point and connects the chamber 17 with the brake valve 2 in its other position. The lower switching membrane 8 "is usually subject to '^ that of Brake valve 2 applied pressureJ when however down is bent and is centered on yours
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Ventilsitz 12 gelegt hat, dann steht ihre Innenfläche unter dem Druck im Druckwechselkanal 15, und nur noch ihre Ringfläche ist dem Druck vom Bremsventil 2 ausgesetzt. Daraus geht hervor, daß die beiden unteren Membranen 7" und 8" die gesteuerten Membranen der Doppelmembranen 7 und 8 sind.Has placed valve seat 12, then its inner surface is under the pressure in the pressure change channel 15, and only its annular surface is exposed to the pressure from brake valve 2. It can be seen that the two lower membranes 7 "and 8" are the controlled Diaphragms of the double diaphragms 7 and 8 are.
Die Membranen 7' und 7" bzw. 8', 8" können genau gleich sein, es muß dann nur dafür gesorgt werden, daß ihre unterschiedlichen Arbeitsflächen durch eine entsprechende Einspannung erzielt wird, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist.The membranes 7 'and 7 "or 8', 8" can be exactly the same, it then only has to be ensured that their different working surfaces are achieved by a corresponding clamping as shown in FIG.
Das beschriebene Schaltventil-Aggregat arbeitet wie folgt:The switching valve assembly described works as follows:
Durch das jeder Doppelmembran 5 bzw. 6 zugeordnete Magnetventil lh bzw. 18 gelangt bei entsprechender Schaltstellung Druck in die Steuerkammer 13 bzw. 17, wobei die Steuermembran 7' bzw. 8' durch die größere Wirkflache gegenüber der Schaltmembran 7" bzw 8" eine ventilschließende Bewegungsrichtung einnimmt. Die Kraftübertragung von Steuermembren 71 bzw. 8' auf die Schaltmembren 7" bzw. 8" erfolgt über das Druckstück 9 bzw. 10, das in eine druckfreie, abgeschlossene Zwischenkammer eingelegt ist. Through the solenoid valve lh or 18 assigned to each double diaphragm 5 or 6, pressure enters the control chamber 13 or 17 when the switch position is appropriate , the control diaphragm 7 'or 8' having a larger effective area compared to the switching diaphragm 7 "or 8" Direction of movement. The power transmission from control diaphragms 7 1 or 8 'to the switching diaphragms 7 ″ or 8 ″ takes place via the pressure piece 9 or 10, which is inserted into a pressure-free, closed intermediate chamber.
Druckstück 9 bzw. 10 und die Membran-Einspannung sind so ausgebildet, daß bei druckloser Steuerkammer 13 bzw. 17 die größte Fläche der Steuermembran wirksam ist. Bei Auslenkung in Riehtung Schließen der Ventilsitze 11 und 12 erfolgt eine Reduzierung der Steuermembran-Wirkfläche. die durch ein ent-Pressure piece 9 or 10 and the membrane clamping are designed in such a way that that when the control chamber 13 or 17 is depressurized, the largest Area of the control diaphragm is effective. When deflected in the direction of closing the valve seats 11 and 12 takes place Reduction of the control diaphragm effective area. which by a
Änlegen an der sprechendes, mit dem Hub größer werdendesr6ehäuseabstützung Id3 erzielt wird. Dies hat den Vorteil, daß bei Ansprechbeginn die größte Überschußkraft vorhanden ist. Bei erfolgter Umschaltung wirkt sich jedoch durch die vorteilhafte Reduzierung der Steuermembran-Wirkfläche nur eine entsprechend verminderte Flächenpreßkraft auf den Ventilsitz 11 bzw. 12 der Schaltmembren 7" bzw. 8" aus. Das Verhältnis von Ringfläche zu Sitzfläche beträgt etwa 2:1.Änlegen is achieved at the speaking,-widening with the stroke r 6ehäuseabstützung Id. 3 This has the advantage that the greatest excess force is present at the start of the response. When the switchover has taken place, however, due to the advantageous reduction in the control diaphragm effective area, only a correspondingly reduced surface pressing force acts on the valve seat 11 or 12 of the switching diaphragms 7 ″ or 8 ″. The ratio of ring area to seat area is around 2: 1.
Um ein Festklemmen des Druckstückes 9 bzw. 10 in "federn-Fall zu verhindern, ist eine kalottenartige Ausbildung des Druckstückes vorgesehen. Es ist auch möglich, das Druckstück anders, insbe-To clamp the pressure piece 9 or 10 in "spring case prevent a dome-like design of the pressure piece is provided. It is also possible to use the pressure piece differently, in particular
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sondere aus einem besonderen Material herzustellen.special to manufacture from a special material.
Durch die konstruktive Ausführung der Kanalfufrrung im Schaltventil-Aggregat wirkt auf den größeren Flächenanteil der Schaltmembrane 7" bzw. 8" der gleiche Druck ein, der auch als Steuerdruck in die Steuerkammer 13 bzw. 17 eingebracht wird. Dadurch können nahezu unabhängig vom jeweiligen Druckniveau konstante Ventilschaltzeiten erreicht werden.Due to the design of the duct opening in the switching valve unit the same pressure acts on the larger area of the switching membrane 7 "or 8" that is also used as Control pressure is introduced into the control chamber 13 and 17, respectively. This means that it is almost independent of the respective pressure level constant valve switching times can be achieved.
Die Ansteuerung der Steuerkammer durch die Magnetventile erfolgt in der Art, daß bei Normalbremsung (d.h. im Nicht-Minderfall) die Einlaß-Steuerkamraer 17 drucklos ist (Magnetventil 18 stromlos geschlossen) und die Auslaß-Steuerkammer mit Druck beaufschlagt wird (Magnetventil 14 stromlos offen).The actuation of the control chamber by the solenoid valves takes place in such a way that with normal braking (i.e. in the case of non-minor) the inlet control chamber 17 is depressurized (solenoid valve 18 normally closed) and the outlet control chamber is pressurized (solenoid valve 14 normally open).
Je nach Schaltstellung der 3/2-Magnetventile 14 und 18 ist Druckabsejiken, -haltenj -anstieg oder auch gepulster Druckanstieg möglich.Depending on the switching position of the 3/2 solenoid valves 14 and 18 is Pressure decrease, pressure increase or also pulsed pressure increase possible.
Ein weiterer Vorteil des Doppelmembran-Prinzips ist außer den genau gleichen Einzelteilen der Ein- und Auslaßventile auch die federlose Ventilanordnung. Dadurch ist gewährleistet, daß Ansprechverhalten und Stufbarkeit der Gesamt-Bremsanlage nicht negativ beeinflußt werden.Another advantage of the double diaphragm principle is that the inlet and outlet valves have exactly the same individual parts the springless valve assembly. This ensures that the overall braking system is responsive and gradable not be negatively influenced.
Die Bauart eines Schaltyentil-Aggregats 21 nach der Fig. 2 unterscheidet sich von der nach der Fig. 1 lediglich dadurch, daß ein Doppelmembran-Auslaßventil 22 zusätzlich mit einer Feder 23 in. einer Steuerkammer 2h versehen ist. Das kann erforderlich sein, um auch schon bei Bremsbeginn die Vorzugsrichtung "Auslaß geschlossen" einzustellen. The design of a shell valve assembly 21 according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that a double membrane outlet valve 22 is additionally provided with a spring 23 in a control chamber 2h . This may be necessary in order to set the preferred direction "outlet closed" even at the start of braking.
In der Fig. 3 ist ein Schaltventil-Aggregat 25 dargestellt, bei dem zwei Schaltventile 26 und 27 mit Doppelmembranen gleichachsig hintereinander angeordnet sind. Dieses Schaltventil-Aggregat arbeitet trotz anderem Aufbau geradeso wie das Schaltventil-Aggregat 1 nach der Fig. 1.In Fig. 3, a switching valve unit 25 is shown at the two switching valves 26 and 27 with double diaphragms on the same axis are arranged one behind the other. This switching valve unit works in the same way as the switching valve unit, despite its different structure 1 according to FIG. 1.
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Es ist noch zu bemerken, daß bei den Bauarten nach den Fig. ■ 1-3 die Doppelmembranen der Schaltventile auch als Einheit hergestellt sein können.It should also be noted that in the case of the types according to FIGS 1-3 the double diaphragms of the switching valves can also be manufactured as a unit.
Der Vorteil der Doppelmembran-Ausführung liegt einmal in den sehr einfachen, genau gleichen Teilen und den damit erreichbaren, extrem kurzen Schaltzeiten. Bei der vorgeschlagenen Lösung können beide Kriterien, Ansprechwert und Schaltzeiten, durch das federlose Einlaßventil optimal gelöst werden.The advantage of the double membrane design lies in the very simple, exactly the same parts and the extremely short switching times that can be achieved with them. At the proposed Solution Both criteria, response value and switching times, can be optimally solved by the springless inlet valve.
Die Fig. 4 zeigt ein Schaltventil-Aggregat 31, bei dem nur ein Schaltventil 32 und zwar das Einlaßventil mit einer Doppelmembran 33 ausgerüstet ist. Das andere Schaltventil J>h ist ein Einfach-Membranventil; es ist das Auslaßventil des Schaltventil-Aggregats 31. Dadurch, daß hier die Auslaßsitzfläche gegen den Außendruck gerichtet ist, wird auch bei dieser Anordnung in jedem Druckbereich eine ausreichende Schaltkraft erreicht.4 shows a switching valve unit 31 in which only one switching valve 32, namely the inlet valve, is equipped with a double diaphragm 33. The other switching valve J> h is a single diaphragm valve; it is the outlet valve of the switching valve unit 31. Because the outlet seat surface is directed against the external pressure here, a sufficient switching force is also achieved in this arrangement in every pressure range.
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| GB1557347A (en) | 1979-12-05 |
| SE7701697L (en) | 1977-08-18 |
| FR2341462A1 (en) | 1977-09-16 |
| IT1115602B (en) | 1986-02-03 |
| JPS52100060A (en) | 1977-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |