DE4336860B4 - Hydraulic brake system - Google Patents
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Abstract
Hydraulische Bremsanlage mit Antiblockiersystem (ABS) und Antriebsschlupfregelung (ASR) für Kraftfahrzeuge mit einem zwei getrennte Bremskreise speisenden Hauptbremszylinder zum Aussteuern eines Bremsdrucks durch Bremspedalbetätigung, mit über Bremsleitungen mit den beiden Bremskreisen in Verbindung stehenden Radbremszylindern der Fahrzeugräder und mit einem zwischen Hauptbremszylinder und Bremsleitungen eingeschalteten Steueraggregat zum Aussteuern eines radschlupfabhängigen Bremsdrucks in den Radbremszylindern, das jeweils einer Bremsleitung zugeordnete Ein- und Auslaßventile sowie jeweils einem Bremskreis zugeordnete Rückförderpumpen aufweist, wobei die Eingangsventile eingangsseitig jeweils an einem Bremskreis und ausgangsseitig an der zugeordneten Bremsleitung und die Auslaßventile eingangsseitig an der zugeordneten Bremsleitung und ausgangsseitig an den zum jeweils einen Bremskreis fördernden Rückförderpumpen angeschlossen sind, und mit im Steueraggregat integrierten Dämpfungseinrichtungen zur Dämpfung von Bremsdruckschwankungen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dämpfungseinrichtung (22) ein mit einer Rückstellkraft belastetes Verschiebeelement (23) aufweist und daß zumindest jedem zu den Bremsleitungen (13) der Vorderräder (VR, VL) zugehörigen Einlaßventil (16), vorzugsweise allen Einlaßventilen (16), eine eigenständige Dämpfungseinrichtung (22) so...Hydraulic brake system with anti-lock braking system (ABS) and traction control system (ASR) for motor vehicles with a master brake cylinder feeding two separate brake circuits for controlling a brake pressure by actuating the brake pedal, with wheel brake cylinders of the vehicle wheels connected to the two brake circuits via brake lines and with a control unit connected between the master brake cylinder and brake lines for controlling a wheel slip-dependent brake pressure in the wheel brake cylinders, which has inlet and outlet valves each assigned to a brake line and return pumps each assigned to a brake circuit, the input valves on the input side each on a brake circuit and the output side on the assigned brake line and the outlet valves on the input side on the assigned brake line and output side are connected to the return pumps that each promote a brake circuit, and are integrated in the control unit Damping devices for damping brake pressure fluctuations, characterized in that each damping device (22) has a displacement element (23) loaded with a restoring force and that at least each inlet valve (16) associated with the brake lines (13) of the front wheels (VR, VL), preferably all Inlet valves (16), an independent damping device (22) so ...
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage mit Blockierschutzsystem (ABS) und Antriebsschlupfregelung (ASR) für Kraftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on one hydraulic brake system with anti-lock system (ABS) and traction control (ASR) for Motor vehicles defined in the preamble of claim 1 Genus.
Bei solchen Bremsanlagen entstehen beim Schalten der Ein- und Auslaßventile im ASB- oder ASR-Betrieb in den Leitungen der Bremsanlage Druckschwingungen, die zu störenden Geräuschen führen. Zur Reduzierung bzw. zur Unterdrückung solcher Geräusche sind in dem Steueraggregat Dämpfungseinrichtungen integriert, welche diese Druckschwankungen abbauen.With such braking systems arise when switching the on and exhaust valves in ASB or ASR operation, pressure fluctuations in the lines of the brake system, the ones to be disturbed Lead noises. to Reduction or suppression such noises are damping devices in the control unit integrated, which reduce these pressure fluctuations.
Bei einer bekannten Zweikreisbremsanlage dieser
Art (WO 92/16 398 =
Treten Druckschwankungen auf, so wird das Verschiebeelement in die eine oder andere Richtung verschoben, wodurch sich das eine oder andere Kammervolumen vergrößert und dadurch eine Druckschwingungsdämpfung bewirkt. Durch den Anschluß der Dämpfungseinrichtung an jeweils zwei Bremsleitungen bewirkt die in die eine Kammer einströmende Druckmittelmenge das Austreten einer gleich großen Druckmittelmenge aus der anderen Kammer in die andere Bremsleitung und verhindert damit eine zusätzliche Volumenaufnahme der Bremsanlage und damit eine Vergrößerung des Pedalwegs am Hauptbremszylinder (weiche Bremse).If pressure fluctuations occur, so the sliding element is moved in one direction or the other, which increases one or the other chamber volume and thereby damping pressure vibrations causes. By connecting the attenuator The amount of pressure medium flowing into one chamber causes the pressure to flow into two brake lines the emergence of an equal size Volume of pressure medium from the other chamber into the other brake line and thus prevents an additional Volume of the brake system and thus an increase in Pedal travel on the master brake cylinder (soft brake).
Nachteilig ist jedoch, daß ein ausgeprägtes Dämpfen von Druckpulsation in der einen Bremsleitung Druckpulsationen in der anderen Bremsleitung induziert. Auch werden Druckpulsationen, die beim Schließen der Einlaßventile in den diesen vorgeordneten, zu dem Hauptbremszylinder führenden Leitungsabschnitten der Bremsanlage entstehen, im Bremsschlupfregelbetrieb nicht gedämpft.The disadvantage, however, is that a pronounced damping of Pressure pulsation in one brake line Pressure pulsation in the other brake line induced. Also pressure pulsations that while closing of the intake valves in the upstream of this, leading to the master brake cylinder Line sections of the brake system arise in brake slip control mode not steamed.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße hydraulische Bremsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen de Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß mit dem Schließen des Einlaßventils im wesentlichen innerhalb der gleichen Zeitspanne durch das Verschiebeelement sowohl die auf das geschlossene Einlaßventil zuströmende als auch die vor dem geschlossenen Einlaßventil wegströmende Druckmittelsäule verzögert stillgesetzt wird, wobei der Verschiebeweg des Verschiebeelements gegen die Rückstellkraft den Grad der Dämpfung bestimmt. Je größer die Dämpfung gewählt wird, desto weniger tritt vor dem Einlaßventil in der Leitung zum Hauptbremszylinder eine dynamische Druckerhöhung auf bzw. tritt nach dem Einlaßventil in der zum Radbremszylinder führenden Bremsleitung eine Druckabsenkung auf.The hydraulic brake system according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the Advantage that with the closing of the intake valve essentially within the same period of time by the displacement element both the inflowing to the closed inlet valve as also the pressure medium column flowing away from the closed inlet valve is stopped with a delay is, the displacement path of the displacement element against the restoring force the degree of damping certainly. The greater the damping chosen, the less occurs in front of the inlet valve in the line Master brake cylinder a dynamic pressure increase or occurs after the intake valve in the leading to the wheel brake cylinder Brake line a pressure drop.
Die Dämpfungseinrichtungen werden bevorzugt jedem Einlaßventil zugeordnet. In manchen Fällen ist es jedoch ausreichend, nur an den Einlaßventilen, die in den zu den Vorderrädern führenden Bremsleitungen liegen, jeweils eine Dämpfungseinrichtung vorzusehen, da bei ABS-Betrieb die Geräusche dieser Einlaßventile dominieren.The damping devices are preferably every inlet valve assigned. In some cases it is sufficient, however, only on the intake valves that are in the front wheels leading brake lines lie, each a damping device to be provided, since the noise of these intake valves during ABS operation dominate.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruchs 1 angegebenen Bremsanlage möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified brake system possible.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weist jede Dämpfungseinrichtung einen an dem Ventilein- und -ausgang des Einlaßventils angeschlossenen Führungszylinder und einen darin axial verschiebbaren Dämpfungskolben, der das Verschiebeelement bildet, sowie eine am Dämpfungskolben angreifende, zylinderseitig sich abstützende Druckfeder auf, die die Rückstellkraft generiert.In an expedient embodiment of the invention any damping device a guide cylinder connected to the valve inlet and outlet of the inlet valve and a damping piston axially displaceable therein, which holds the displacement element forms, as well as one on the damping piston attacking compression spring on the cylinder side, which the restoring force generated.
Der federbelastete Dämpfungskolben wird durch die Druckfeder in Richtung Hauptbremsleitung zum Hauptbremszylinder verschoben. Durch die Druckschwingung beim Schließen des Einlaßventils überlagert sich der konstanten Druckdifferenz am Einlaßventil der Betrag aus Stau- und Saugwirktung der Flüssigkeitssäule, der den Dämpfungskolben in Richtung Bremsleitung zu dein Radbremszylinder bewegt. Nach Abklingen der Schwingung kehrt der Dämpfungskolben wieder in Stellung entsprechend der konstanten Druckdifferenz zurück. Die Haltefunktion des Einlaßventils ist gewährleistet. Eine Druckerhöhung im Rad findet nicht statt.The spring-loaded damping piston becomes by the compression spring in the direction of the main brake line to the master cylinder postponed. Due to the pressure vibration when closing the Inlet valve overlaid the constant pressure difference at the inlet valve the amount from accumulation and suction effect of the liquid column, the the damping piston in the direction of the brake line to your wheel brake cylinder. After decay the damping piston returns to oscillate back into position according to the constant pressure difference. The Holding function of the intake valve is guaranteed. A pressure increase does not take place in the wheel.
der Offenstellung des Einlaßventils nimmt der Dämpfungskolben eine Lage entsprechend der Druckdifferenz zwischen Ventilein- und -ausgang ein. Wird das Einlaßventil geschlossen, erhöht sich zwar die Druckdifferenz und der Dämpfungskolben lenkt aus, da er jedoch nach Abklingen der Schwingung wieder in die Lage entsprechend der konstant anstehenden Druckdifferenz zurückkehrt, wird keine zusätzliche Bremsmittelmenge in Richtung Radbremszylinder verschoben.When the inlet valve is in the open position, the damping piston assumes a position corresponding to the pressure difference between the valve inlet and outlet. If the inlet valve is closed, the pressure difference increases and the damping piston deflects, but since it returns to the position corresponding to the constant pressure difference after the vibration has subsided, no additional amount of brake fluid is applied in the direction of the wheel brake cylinder shifted.
Bei der Auslegung der Druckfeder wird die konstante Druckdifferenz zwischen Ventileingang und -ausgang des Einlaßventils berücksichtigt, so daß der Dämpfungskolben im gewünschten Druckbereich auf die überlagerten Druckschwingungen noch reagieren kann. Die Bemessung des Dämpfungskolbens (Kolbendurchmesser, Kolbenhub) wird so gewählt, daß durch die Kolbenbewegung eine zur Reduzierung der Druckschwingungen und damit des Geräusches ausreichende Flüssigkeitsmenge verschoben wird.When designing the compression spring becomes the constant pressure difference between valve inlet and outlet of the intake valve considered, so that the damping piston in the desired Print area on the superimposed Pressure fluctuations can still react. The dimensioning of the damping piston (Piston diameter, piston stroke) is selected so that by the piston movement a sufficient to reduce the pressure vibrations and thus the noise amount of liquid is moved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Druckfeder vorgespannt, und zwar bevorzugt auf einen Druck von 10 bar. Bis zu diesem Druck liegt der Dämpfungskolben an einen zylinderfesten Anschlag an. Außerdem wird der Kolbenhub des Dämpfungskolbens auf einen maximalen Wert begrenzt, was durch einen weiteren zylinderseitig festgelegten Anschlag in der gegensinnigen Kolbenverschieberichtung bewirkt wird. Dieser weitere Anschlag ist so festgelegt, daß die zum Verschieben des Dämpfungskolbens um seinen maximalen Verschiebeweg erforderliche Druckdifferenz zwischen Ventilein- und -ausgang des Einlaßventils 50 bar beträgt.According to a preferred embodiment of the Invention, the compression spring is biased, preferably on a pressure of 10 bar. The damping piston is up to this pressure to a cylinder-fixed stop. In addition, the piston stroke of the damping piston limited to a maximum value, which is caused by another cylinder side fixed stop in the opposite direction of piston displacement is effected. This further stop is set so that the Moving the damping piston the pressure difference between the valve inlet and outlet of the inlet valve Is 50 bar.
Durch diese konstruktiven Maßnahmen ist sichergestellt, daß einerseits die Druckmittelmenge, die bei geschlossenem Einlaßventil durch den Dämpfungskolben verschoben wird und die zu einem Druckanstieg im Radbremszylinder Führt, begrenzt ist, so daß die Bremsmomenteinstellung, die passend zum Fahrbahnreibwert vorgenommen wird, nicht nachteilig gestört wird. Andererseits ist die Dämpfungseinrichtung bis zu möglichst großen Differenzdrücken am Ventil wirksam, da das zu reduzierende Ventilgeräusch mit dem Differenzdruck am Einlaßventil zunimmt. Solche Differenzdrücke um 50 bar treten besonders bei vorsichtigem Anbremsen auf glatter Fahrbahn auf und werden, da sie regelmäßig auftreten, als störend empfunden. Bei einer Panikbremsung treten zwar wesentlich höhere Bremsdrücke und damit auch wesentlich höhere Druckdifferenzen am Ein- und Ausgang des Einlaßventils auf, jedoch ist in dieser Situation ein erhöhtes Geräuschniveau zulässig, da es von dem Autofahrer nicht wahrgenommen wird.Through these constructive measures it is ensured that on the one hand the amount of pressure medium with the intake valve closed through the damping piston is shifted and this leads to an increase in pressure in the wheel brake cylinder Leads, is limited so that Braking torque setting made to match the road surface friction is not adversely affected becomes. On the other hand, the damping device up to if possible huge differential pressures effective on the valve because the valve noise to be reduced the differential pressure at the inlet valve increases. Such differential pressures around 50 bar occur more smoothly, especially when braking gently Lane on and, because they occur regularly, are perceived as disturbing. With panic braking, significantly higher braking pressures and thus also much higher Pressure differences at the inlet and outlet of the inlet valve, however, is in this situation an increased noise level permissible since it is not perceived by the driver.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Verschiebeelement in der Dämpfungseinrichtung von einer verschieblichen Abdichtung im Einlaßventil gebildet, die den Ventilausgang gegen den Ventileingang flüssigkeitsdicht abschließt. Bei dieser Ausführungsform der Dämpfungseinrichtung kann auf zusätzliche Bauelemente verzichtet und die Dämpfungseinrichtung mit im Einlaßventil notwendigerweise vorhandenen Bauelementen, wie die Gummimanschette zur Abdichtung zwischen Ventilein- und -ausgang, realisiert werden. Dadurch werden die Fertigungskosten für die Dämpfungseinrichtung extrem gering gehalten.According to a preferred embodiment of the Invention is shifting element in the damping device from a movable seal formed in the inlet valve, which opposes the valve outlet the valve inlet is liquid-tight concludes. at this embodiment the damping device can on additional No components and the damping device with necessarily in the inlet valve existing components, such as the rubber sleeve for sealing between valve inlet and outlet. This will the manufacturing costs for the damping device kept extremely low.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Abdichtung aus elastisch verformbaren Material, z.B. Gummi, hergestellt und stützt sich mit ihrer dem Ventilausgang zugekehrten Stirnfläche an einem vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildeten federelastischen Element ab. Bei einer zwischen Ventilein- und -ausgang des Einlaßventils anstehenden Druckdifferenz wirkt die elastisch verformbare Abdichtung gleichzeitig als Verschiebeelement und Federelement, in dem sie sich an die Tellerfeder anlegt. Die Federsteifigkeit der Abdichtung ist geringer und wirkt bei kleinen Druckdifferenzen. Bei höheren Druchdifferenzen wird dann die steifere Tellerfeder zusammengedrückt, so daß mit dem progressiven Kennlinienverlauf der Tellerfeder ein besonders breiter Differenzdruckwirkbereich erzielt wird.In an expedient embodiment of the invention the seal made of elastically deformable material, e.g. Rubber, manufactured and supports with its end face facing the valve outlet on one preferably designed as a plate spring resilient element from. With one between the valve inlet and outlet of the inlet valve If there is a pressure difference, the elastically deformable seal acts at the same time as a sliding element and spring element in which they puts on the disc spring. The spring stiffness of the seal is lower and works with small pressure differences. At higher pressure differences the more rigid disc spring is then compressed, so that with the progressive characteristic curve the diaphragm spring has a particularly wide differential pressure range is achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Abdichtung axial verschieblich geführt, und auf der dem Ventilausgang zugekehrten Seite der Abdichtung greift mindestens eine sich ventilfest abstützende vorgespannte Druckfeder, vorzugsweise Tellerfeder, an, die die Abdichtung gegen ein ventilfesten Anschlag legt. Auf diese Weise wird auch hier, wie bei der vorstehend erwähnten Ausbildung der Dämpfungseinrichtung als Dämpfungskolben mit Druckfeder, eine Vorspannung der Abdichtung und eine Begrenzung des Verschiebewegs der Abdichtung erzielt.In a preferred embodiment the invention, the seal is guided axially, and engages on the side of the seal facing the valve outlet at least one preloaded compression spring that supports itself against the valve, preferably diaphragm spring, which seals against a valve-fixed Stop. This way, as with the previous one mentioned Training of the damping device as a damping piston with compression spring, a preload of the seal and a limitation of the displacement path of the seal.
Das konstruktiv an sich bekannte Einlaßventil weist ein Ventilgehäuse mit je einer Anschlußbohrung für Ventilein- und -ausgang, einen in dem Ventilgehäuse eingesetzten Ventileinsatz, einen in den Ventileinsatz eingeschobenen Ventilkörper mit Ventilsitz und einen in dem Ventileinsatz axial verschieblich geführten, elektromagnetisch betätigten Ventilstößel mit Ventilglied, das mit dem Venilsitz zum Schließen und Öffnen des Einlaßventils zusammenwirkt, auf. Der Ringraum zwischen dem Ventileinsatz oder dem aus dem Ventileinsatz vorstehenden Teil des Ventilkörpers und der Ventilgehäusewand wird durch eine Dichtmanschette flüssigkeitsdicht verschlossen, wodurch Ventilein- und -ausgang voneinander getrennt sind. Diese Dichtmanschette wird erfindungsgemäß als die verschiebbare Abdichtung der Dämpfungseinrichtung verwendet, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine auf dem Ventileinsatz oder auf dem aus dem Ventileinsatz vorstehenden Teil des Ventilkörpers axial verschiebbar sitzende Buchse die Dichtmanschette aufnimmt. Die Buchse ist gegenüber dem Ventileinsatz bzw, dem Ventilkörper flüssigkeitsdicht abgedichtet und der Außenrand der Dichtmanschette preßt sich an die Ventilgehäusewand an. Zwischen der Buchse und dem Ventileinsatz ist ein Tellerfederpaket aus mindestens zwei hintereinander angeordneten Tellerfedern vorgesehen, das bei auf die Dichtmanschette wirkender entsprechend hoher Druckdifferenz mehr oder weniger zusammengedrückt wird. Durch entsprechende Auswahl der Federsteifigkeit der Tellerfedern kann der Bereich der Wirksamkeit der Dämpfungseinrichtung eingestellt werden. Der Anschlag für die Buchse zur Aufnahme der Vorspannung des Tellerfederpakets wird durch eine in der Buchse befestigte Anschlagscheibe, und einen mit dieser zusammenwirkenden Anschlagring am Ventileinsatz bzw. Ventilkörper realisiert. Zur Verschleißminderung sind zwischen dem Tellerfederpaket einerseits und der Buchse und dem Ventileinsatz andererseits jeweils gehärtete Scheiben angeordnet.The structurally known inlet valve has a valve housing, each with a connection hole for valve inlet and outlet, a valve insert inserted in the valve housing, a valve body with a valve seat inserted into the valve insert and an electromagnetically actuated valve tappet with a valve member that is axially displaceable in the valve insert, which interacts with the valve seat to close and open the inlet valve. The annular space between the valve insert or the part of the valve body protruding from the valve insert and the valve housing wall is closed in a liquid-tight manner by a sealing collar, as a result of which the valve inlet and outlet are separated from one another. This sealing sleeve is used according to the invention as the displaceable seal of the damping device, wherein in a preferred embodiment of the invention a bushing which is axially displaceably seated on the valve insert or on the part of the valve body protruding from the valve insert accommodates the sealing sleeve. The bushing is sealed in a liquid-tight manner with respect to the valve insert or the valve body, and the outer edge of the sealing sleeve presses against the valve housing wall. Provided between the bushing and the valve insert is a plate spring assembly comprising at least two plate springs arranged one behind the other, which is more or less compressed when the correspondingly high pressure difference acting on the sealing sleeve. The range of effectiveness of the damping device can be selected by appropriate selection of the spring stiffness of the disc springs tion can be set. The stop for the bush for receiving the pretension of the disk spring assembly is realized by a stop disk fastened in the bush and a stop ring cooperating with it on the valve insert or valve body. To reduce wear, hardened disks are arranged between the plate spring assembly on the one hand and the bushing and the valve insert on the other.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in Exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail in the following description. Show it:
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments
Bei der in
Zu der Zweikreisbremsanlage gehört in an sich
bekannter Weise ein Hauptbremszylinder
Zwischen den zu den Fahrzeugrädern führenden
Bremsleitungen
Die Funktionsweise der Zweikreisbremsanlage
bei Bremspedalbetätigung
und bei ABS- bzw. ASR-Betrieb ist bekannt, so daß hier nicht näher darauf
eingegangen zu werden braucht. Bei ABS-Betrieb wird der erforderliche
Bremsdruck durch Schalten der Ein- und Auslaßventile
Beim Schalten der Ein- und Auslaßventile
Zur Reduzierung bzw. Unterdrückung dieser störenden Schaltgeräusche sind
im Steueraggregat
Die in
Bei Schalten des Einlaßventils
In einer alternativen Ausführungsform
der Dämpfungseinrichtung
In
Die dem Einlaßventil
Die Wirkungsweise dieser Dämpfungseinrichtung
In
Selbstverständlich könnte bei dem Ausführungsbeispiel
in
Bei der Dämpfungseinrichtung
Bei der in
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B60T 8/36 |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |