DE4016754A1 - Bremsdruckregelvorrichtung - Google Patents

Bremsdruckregelvorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antiblockierregelsystem (ABS) und/oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR), die mit einem fluidischen, insbesondere hydraulischen, Druckmittel arbeitet, bestehend aus einem Hauptzylinder, einem oder mehreren Radzylindern für Radbremsen, einem mehrere Ventilelemente umfassenden Druckmodulator für die Veränderung des hydraulischen Drucks in den Radzylindern der Radbremsen während eines Bremsdruckregelmodus, mindestens einer motorgetriebenen Pumpe zur Erzeugung eines fluidischen, insbesondere hydraulischen Drucks, einem elektronischen Regler.
Gattungsgemäß geht der Gegenstand der Erfindung von Bremsanlagen aus, wie sie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 37 31 603 beschrieben werden.
Derartige Bremsanlagen sind mit einem Antiblockierregelsystem und/oder Antriebsschlupfregelsystem ausgerüstet. Sie weisen eine oder zwei Hilfspumpen auf. Diese Hilfspumpen fördern während des Antiblockierregelmodus Druckmittel in einen Druckmodulator. Der Druckmodulator umfaßt mehrere hydraulische Ventile. Insbesondere sind im Druckmodulator Ein- und Auslaßventile vorgesehen, die bestimmten Radzylindern zugeordnet sind.
Die Treiberstufe des elektronischen Reglers steuert diese Ein- und Auslaßventile entsprechend dem im Regler installierten Regelalgorithmus. Bei geöffnetem Auslaßventil und geschlossenem Einlaßventil wird eine Druckabbauphase im Radzylinder erzeugt. Bei geschlossenem Einlaßventil und geschlossenem Auslaßventil kommt es zu einer Druckkonstanthaltephase. Bei geöffnetem Einlaßventil und geschlossenem Auslaßventil wird eine Druckwiederaufbauphase erreicht.
Es sind weiterhin hydraulische Schaltungen beschrieben worden, bei denen das Einlaßventil eine Drosselwirkung aufweist. Siehe hierzu die deutsche Patentanmeldung P 39 19 842.1.
In dieser Patentanmeldung wird eine blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage für ein Fahrzeug mit einem Hauptzylinder, einem Druckmittelsammler, mindestens einer Radbremse, die über eine Bremsleitung mit dem Hauptbremszylinder und über eine Rücklaufleitung mit dem Druckmittelsammler in Verbindung steht, einem elektromagnetisch betätigten Auslaßventil, das in die Rücklaufleitung eingeführt ist, und in seiner Ruhestellung die Rücklaufleitung sperrt und in seiner Schaltstellung die Rücklaufleitung freigibt, einem Drosselventil, das in die Bremsleitung eingesetzt ist und zwei Schaltstellungen aufweist, wobei in der ersten Schaltstellung eine ungedrosselte und in der zweiten Schaltstellung eine gedrosselte Verbindung zwischen der Radbremse und dem Hauptbremszylinder existiert, einer Pumpe, die aus dem Druckmittelsammler Druckmittel ansaugt und über eine Druckleitung in den Hauptzylinder fördert, dem Sensor zur Erfassung der Winkelgeschwindigkeit des abzubremsenden Rades und einer elektronischen Auswerteeinheit, die das Sensorsignal auswertet und Schaltsignale für den Pumpenantrieb und das Auslaßventil erzeugt, beschrieben. In der genannten deutschen Patentanmeldung wird vorgeschlagen, daß das Drosselventil mittels einer Steuerleitung an den Ausgang der Pumpe angeschlossen ist, so daß der Druck am Ausgang der Pumpe das Drosselventil von der ersten in die zweite Schaltstellung setzt.
Der Erfindung liegen folgende Aufgaben zugrunde: Der Aufbau und die Herstellung der Bremsdruckregelvorrichtungen sollen kostengünstiger gestaltet werden können. Insbesondere soll der Aufwand für den Kabelbaum wesentlich reduziert werden. Die Steckerkontakte am elektronischen Regler und am Druckmodulator sollen reduziert werden. Auch der elektronische Regler selbst soll in seinem Aufbau und in seiner Herstellung kostengünstiger werden und zwar insbesondere durch Einsparung von Ventiltreiberkomponenten. Zur Aufgabenstellung gehört es weiterhin, Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß nicht gepulste Einlaßventile eingesetzt werden können. Nicht gepulste Einlaßventile sind robuster, einfacher im Aufbau und kostengünstiger herstellbar als gepulste Einlaßventile. Durch die Erfindung sollen bessere Voraussetzungen für eine einfache Integration der Bremsdruckregelvorrichtungen in den vorhandenen Stahlventilblock geschaffen werden.
Weiterhin soll erreicht werden, daß die Ventilblöcke, die mit der erfindungsgemäßen Bremsdruckregelvorrichtung ausgerüstet sind, auf vorhandenen Einrichtungen hergestellt und montiert werden können.
Die gestellten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Einlaßventilvorrichtung für den Radzylinder vorgesehen ist, bestehend aus einem elektromagnetisch steuerbaren Ventilelement (Einlaß-Elektromagnetventil) und einem Blendenelement (Blende), daß im Normalbremsmodus das Einlaß-Elektromagnetventil stromlos und offen ist, daß im Regelmodus das Einlaß-Elektromagnetventil in einer ersten Regelphase durch Strombeaufschlagung geschaltet, das heißt, in Geschlossen-Position gebracht wird, daß es in einer zweiten Regelphase unter der Einwirkung des Hauptzylinder- und/oder Pumpendrucks als Rückschlagventil wirkt und auch bei Stromlosigkeit des Betätigungsmagneten in Geschlossen-Position bleibt, daß im geschlossenen Zustand des Einlaß-Elektromagnetventils Druckmittel gedrosselt durch die Blende zum Radzylinder gefördert wird.
Zur Durchführung der Druckabbauphasen im Antiblockierregelmodus wird vorgeschlagen, daß zusätzlich zum Einlaß-Elektromagnetventil für den Radzylinder ein elektromagnetisch steuerbares Auslaßventil vorgesehen ist, das bei Stromlosigkeit geschlossen ist (SG-Ventil), das im Regelmodus in die Offen-Position geschaltet wird, um Druckabsenkungen im Radzylinder zu bewirken.
Dabei kann vorgesehen sein, daß für das Einlaß-Elektromagnetventil und das Auslaßventil eine gemeinsame elektrische Steuerleitung vorgesehen ist.
Es ist sowohl eine Parallelschaltung als auch eine Reihenschaltung der Magnetspulen möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Druckmittelstrompassagen des Einlaß-Elektromagnetventils und der Blende parallel geschaltet sind.
Insbesondere kann dabei die Blende im Gehäuse des Einlaß- Elektromagnetventils angeordnet sein.
Alternative Ausführungsbeispiele bestehen darin, daß die Blende als eine Ausnehmung im Schließkörper oder im Ventilsitz des Einlaß-Elektromagnetventils ausgebildet ist.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht.
Die gestellten Aufgaben werden gelöst.
Durch eine geschickte konstruktive Maßnahme werden das bekannte, als Stromlos-Offen-Ventil ausgebildete Einlaßventil, und die zur Schaltung dieses Ventils notwendigen Leitungs- und Treiberkomponenten eingespart.
Damit sind Herstellung und Montage erheblich verbilligt worden.
Insgesamt wird der Aufbau einfacher und damit kostengünstiger und weniger störanfällig.
Weitere Einzelheiten der Erfindung, der Aufgabenstellung und der erzielten Vorteile sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zu entnehmen.
Dieses Ausführungsbeispiel wird anhand einer Figur erläu­ tert.
Die Figur zeigt den hydraulischen Schaltplan und zwei Elektromagnetventilaggregate des Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird von einem Stand der Technik ausgegangen, wie er sich in Form der oben zitierten Schriften darstellt.
Die Beschreibungen und die Figuren dieser Schriften können zur Erläuterung der Ausgangsbasis für das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung herangezogen werden.
In der Figur ist mit 1 ein Hauptzylinder bezeichnet, der mit einem Druckmittelbehälter 2 versehen ist. 3 ist eine Pumpe, die im Regelmodus in Betrieb gesetzt wird. Dies geschieht dadurch, daß der Antriebsmotor der Pumpe durch ein Ausgangssignal des nicht dargestellten Reglers gestartet wird. Mit 4 ist der Anschluß für die Leitung zum Radzylinder einer Bremse bezeichnet.
Aus der Figur sind zwei Ventilaggregate erkennbar. Mit 5 ist das Einlaß-Elektromagnetventil in seiner Gesamtheit bezeichnet. 6 bezeichnet die Gesamtheit des Auslaßven­ tils.
Das Einlaß-Elektromagnetventilaggregat 5 ist nicht, wie beim Stand der Technik, als normales Stromlos-Offen- Ventil (SO-Ventil) ausgebildet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Einlaß-Elektromagnetventil 5 die Funktion eines Rückschlagventils ausüben.
Das Auslaßventilaggregat 6 ist als Stromlos-Geschlossen- Ventil (SG-Ventil) ausgebildet.
In der Figur sind das Einlaß-Elektromagnetventil 5 und das Auslaßventilaggregat 6 geschlossen dargestellt. Das heißt, der Schließkörper 13 des Einlaß-Elektromagnetventils 5 sitzt auf dem Ventilsitz 14 auf. Ebenso sitzt der Schließkörper 15 des Auslaßventilaggregats 6 auf dem Ventilsitz 16 auf.
Im Normalbremsmodus wird durch den Hauptzylinder 1 über die Leitung 7 in den Raum 8 Druckmittel gefördert. Im Normalbremsmodus ist das Einlaß-Elektromagnetventil stromlos und offen. Über den offenen Querschnitt 9 und die Kanäle 10, 11 wird Druckmittel zum Radzylinder gefördert. Die Förderrichtung zum Rad ist durch den Pfeil 12 symbolisiert.
Im Antiblockierregelmodus wird die Wicklung des Elektromagneten des Einlaß-Elektromagnetventils mit Strom beauf­ schlagt.
Der Schließkörper 13 bewegt sich nach unten und schließt den Ventilsitz 14. Dies ist die in der Figur gezeigte Situation. Dadurch wird die direkte Druckmittelstromverbindung zwischen dem Kanal 17 und dem Kanal 10 unterbro­ chen.
Druckmittel gelangt über die Ringräume 18, 19 und den Raum 22 im Einlaß-Elektromagnetventilaggregat 5 auf die Rückseite 21 des den Schließkörper 13 tragenden Stifts 20 und damit auf den druckmäßig effektiven Querschnitt des Schließkörpers 13 und preßt diesen auf den Ventilsitz 14.
In dieser Situation wirkt das Einlaß-Elektromagnetventil als Rückschlagventil 5.
Das heißt, daß im Regelmodus durch den Hauptzylinderdruck und/oder den Druck der Pumpe der Schließkörper 13 auch dann auf dem Ventilsitz 14 gepreßt wird, wenn die Spule 23 stromlos ist.
Dadurch ergibt sich der erhebliche Vorteil, daß über nur eine Leitung für beide Spulen die Spule 24 des SG-Ventils entsprechend dem Regelalgorithmus gesteuert werden kann, ohne daß dadurch die Geschlossen-Position des Einlaß-Elektromagnetventils/Rückschlagventils 5 aufgehoben wird.
Wenn also zu Anfang des Regelmodus durch eine initiale Strombeaufschlagung der Spule 23 des Einlaß-Elektromagnetventils erregt worden ist, bleibt der Querschnitt 9 geschlossen, gleichgültig, ob die Erregung der Spule fortdauert oder unterbrochen wird.
Im Antiblockierregelmodus fließt bei geschlossenem Rückschlagventil gedrosselt Druckmittel durch die Blende 25 in den Kanal 11.
Zur Druckabsenkung im Antiblockierregelmodus im Radzylinder wird nachdem das als Rückschlagventil wirkende Einlaß-Elektromagnetventil 5 geschlossen ist, das SG- Ventil 6 geöffnet.
Im einzelnen wird durch Strombeaufschlagung der Spule 24 des SG-Ventils der Querschnitt 26 durch Anheben des Schließkörpers 15 geöffnet. Dadurch kann in Richtung des Pfeils 27 durch die Leitung 28 Druckmittel aus dem Radzylinder zur Saugseite der Pumpe 3 gefördert werden. Mit 29 ist eine Dämpfungseinheit, die als Niederdruckspeicher ausgebildet ist, bezeichnet.
Um während des Regelmodus eine Druckwiederaufbauphase im Radzylinder zu bewirken, wird das SG-Ventil geschlossen, indem die Stromzufuhr zur Magnetspule 24 unterbrochen wird. Es spielt dabei keine Rolle, wie oben dargestellt, daß durch die gemeinsame elektrische Leitung auch die Magnetspule 23 des Einlaß-Elektromagnetventils nicht mehr mit Strom beaufschlagt wird, denn der Hauptzylinder- und/oder Pumpendruck hält das Rückschlagventil 5, wie dargestellt, in seiner geschlossenen Position.
Aus der Figur ist die gemeinsame elektrische Leitung 30 erkennbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde eine Parallelschaltung der Spulen 23 und 24 gewählt. Wie eingangs erwähnt, können die beiden Spulen auch hintereinander geschaltet sein.
Die Erfindung ist anwendbar für sogenannte offene hydraulische Systeme oder geschlossene Systeme.
Bei einem offenen System existiert die gestrichelt dargestellte hydraulische Leitung 31, die eine Verbindung zum Druckmittelbehälter 2 darstellt, der gegenüber der Atmosphäre offen ist.
Das geschlossene System wird durch die Leitungen 32, 33 dargestellt. Druckmittel wird durch die Pumpe unmittelbar in die Zuleitung 7 zwischen Hauptzylinder 1 und Einlaß-Elektromagnetventil/Rückschlagventil 5 gefördert.
Zur Verwirklichung des Grundgedankens der Erfindung sind weitere Ausführungsbeispiele denkbar. So ist es möglich, die Blendenfunktion dadurch zu erreichen, daß im Schließkörper 13 des Einlaß-Elektromagnetventils eine Ausnehmung vorgesehen ist, die wie eine Blende oder Drossel wirkt.
In gleicher Weise kann eine Ausnehmung im Ventilsitz 14 des Einlaß-Elektromagnetventils vorgesehen sein, die einen geringen Strömungsquerschnitt hat und dadurch ebenfalls Blendenwirkung erzeugt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung das herkömmliche SO-Ventil wirkungsmäßig gesehen durch ein magnetisch ansteuerbares Rückschlagventil ersetzt wird, wobei im Rückschlagventil eine Blende vorgesehen werden kann.
Alternativ dazu kann die Blende parallel geschaltet sein. Die Magnetspulen von SG-Ventil und von dem als Rückschlagventil wirkenden Einlaß-Elektromagnetventil werden in vorteilhafter Weise über eine gemeinsame Leitung von nur einer Treiberstufe des elektronischen Reglers angesteuert. Die Magnetstromkreise werden so ausgelegt, daß das Rückschlagventil-Funktion aufweisende Einlaß-Elektromagnetventil schließt, bevor das SG-Ventil öffnet. Wenn dann das Einlaß-Elektromagnetventil mit seiner Rückschlagventilfunktion einmal geschlossen ist, bleibt es auch ohne Strombeaufschlagung der Spule geschlossen und zwar so lange, wie der Hauptzylinderdruck und/oder Pumpendruck höher als der Druck im Radzylinder ist.
Liste derr Einzelteile
 1 Hauptzylinder
 2 Behälter
 3 Pumpe
 4 Leitung
 5 Einlaß-Elektromagnetventil, Rückschlagventil
 6 Auslaßventil, SG-Ventil
 7 Leitung
 8 Raum
 9 Querschnitt
10 Kanal
11 Kanal
12 Pfeil
13 Schließkörper
14 Ventilsitz
15 Schließkörper
16 Ventilsitz
17 Kanal
18 Ringraum
19 Ringraum
20 Stift
21 Rückseite
22 Raum
23 Spule
24 Spule
25 Blende
26 Querschnitt
27 Pfeil
28 Leitung
29 Dämpfungseinheit, Niederdruckspeicher
30 elektrische Leitung
31 Leitung
32 Leitung
33 Leitung

Claims (9)

1. Bremsdruckregelvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antiblockierregelsystem (ABS) und/oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR), die mit einem fluidischen, insbesondere hydraulischen, Druckmittel arbeitet, bestehend aus einem Hauptzylinder, einem oder mehreren Radzylindern für Radbremsen, einem mehrere Ventilelemente umfassenden Druckmodulator für die Veränderung des hydraulischen Drucks in den Radzylindern der Radbremsen während eines Bremsdruckregelmodus, mindestens einer motorgetriebenen Pumpe zur Erzeugung eines fluidischen, insbesondere hydraulischen Drucks, einem elektronischen Regler, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einlaßventilvorrichtung (5) für den Radzylinder vorgesehen ist, bestehend aus einem elektromagnetisch steuerbaren Ventilelement (Einlaß-Elektromagnetventil) und einem Blendenelement (Blende) (25), daß im Normalbremsmodus das Einlaß-Elektromagnetventil stromlos und offen ist, daß im Regelmodus das Einlaß-Elektromagnetventil in einer ersten Regelphase durch Strombeaufschlagung geschaltet, daß heißt, in Geschlossen-Position gebracht wird, daß das Einlaß-Elektromagnetventil in einer zweiten Regelphase unter der Einwirkung des Hauptzylinder- und/oder Pumpendrucks als Rückschlagventil wirkt und auch bei Stromlosigkeit des Betätigungsmagneten in Geschlossen-Position bleibt, daß im geschlossenen Zustand des Einlaß-Elektromagnetventil Druckmittel gedrosselt durch die Blende (25) zum Radzylinder gefördert wird.
2. Bremsdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Einlaß-Elektromagnetventil (5) ein elektromagnetisch steuerbares Auslaßventil (6) für den Radzylinder vorgesehen ist, das bei Stromlosigkeit geschlossen ist (SG-Ventil), das im Regelmodus in die Offen-Position geschaltet wird, um Druckabsenkungen im Radzylinder zu bewirken.
3. Bremsdruckregelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Einlaß-Elektromagnetventil (5) und das Auslaßventil (6) eine gemeinsame elektrische Steuerleitung (30) vorgesehen ist.
4. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaß-Elektromagnetventil (5) und das Auslaßventil (6) elektrisch parallel geschaltet sind.
5. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaß-Elektromagnetventil (5) und das Auslaßventil (6) elektrisch in Reihe geschaltet sind.
6. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelstrompassagen des Einlaß-Elektromagnetventils (5) und der Blende (25) parallel geschaltet sind.
7. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (25) im Gehäuse des Einlaß-Elektromagnetventils (5) angeordnet ist.
8. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende als eine Ausnehmung im Schließkörper (13) des Einlaß-Elektromagnetventils (5) ausgebildet ist.
9. Bremsdruckregelvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende als eine Ausnehmung im Ventilsitz (14) des Einlaß-Elektromagnetventils (5) ausgebildet ist.
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