EP4705154A1 - 3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem - Google Patents

3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem

Info

Publication number
EP4705154A1
EP4705154A1 EP24727644.7A EP24727644A EP4705154A1 EP 4705154 A1 EP4705154 A1 EP 4705154A1 EP 24727644 A EP24727644 A EP 24727644A EP 4705154 A1 EP4705154 A1 EP 4705154A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
pressure
working chamber
stroke
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24727644.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Leiber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4705154A1 publication Critical patent/EP4705154A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/686Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in hydraulic systems or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081Systems with stroke simulating devices for driver input

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, wobei das Bremssystem mindestens zwei hydraulische Radbremsen (RZ1-4), welchen jeweils ein Schaltventil (SV1-4) zugeordnet sind, sowie eine elektromotorisch angetriebene Druckversorgungseinrichtung (DV) aufweist, welche ein Kolbenzylindersystem hat, dessen Doppelhubkolben (DHK) zwei Arbeitsräume (VH, RH) begrenzt und voneinander trennt, wobei der eine erste Arbeitsraum (VH) über eine hydraulische Verbindung (HL2) mit dem Bremskreis (BK2, BK) und der eine zweite Arbeitsraum (RH) über eine hydraulische Verbindung (HL1) mit dem Bremskreis (BK1, BK) verbunden ist, wobei zumindest in einer hydraulischen Verbindung (HL1, HL2) ein 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) angeordnet ist, mit dem wahlweise der jeweilige Arbeitsraum (VH, RH) in einer ersten Schaltstellung (Pos b) mit dem Vorratsbehälter (VB) und in einer zweiten Schaltstellung (Pos a) mit einem Bremskreis (BK1, BK2, BK) hydraulisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schalten des 3/2-Wegeventils (PD1, PD2) in seine zweite Schaltstellung (Pos a), in der dann eine hydraulische Verbindung zwischen dem einen Arbeitsraum (VH, RH) der Druckversorgungseinrichtung (DV) und der zu den Schaltventilen (SVi=1-4) führenden hydraulischen Verbindung (L4a) entsteht, der zumindest auf das zu schaltende Ventil (PD1, PD2) wirkende hydraulische Druck abgesenkt bzw. verringert wird.

Description

Anmelder:
Heinz Leiber
Theodor-Heuss-Straße 34
71739 Oberriexingen
3/2 Wegeventil-Konzept für hydraulische Betätigungssystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem mit mindestens zwei hydraulischen Radbremsen welchen jeweils Schaltventile zugeordnet sind, einer elektromotorisch angetriebenen Druckversorgungseinrichtung, welche ein Kolbenzylindersystem aufweist, dessen Kolben zwei Arbeitsräume begrenzt, wobei der eine erste Arbeitsraum über eine hydraulische Verbindung mit einem Bremskreis verbunden ist, und dass der eine zweite Arbeitsraum über eine weitere hydraulische Verbindung mit einem bzw. dem Bremskreis verbunden ist, wobei in mindestens einer der beiden hydraulischen Verbindungen ein 3/2- Wegeventil angeordnet ist, welches zur wahlweise Herstellung einer hydraulischen Verbindung des Arbeitsraums mit einer zu einem Vorratsbehälter führenden hydraulischen Verbindung oder mit einem Bremskreis dient.
Derartige hydraulische Betätigungssysteme sind hinlänglich bekannt. In der Kfz-Technik finden 3/2 Ventile vielseitige Anwendung, wie in der DE 10 2017000472 offenbart, wo ein 3/2-Wegeventil zur wahlweisen Verbindung eines Bremskreises mit der Druckversorgungseinrichtung oder mit einem Tan- dem-Hauptbremszylinder dient. Durch den Einsatz eines 3/2-Wegeventils kann vorteilhaft ein Ventil eingespart werden, wenn zuvor nur 2/2-Wegeventile verwendet worden sind. In vielen Ventilanwendungen sind die Sicherheitsanforderungen für einen Ventilausfall hoch, da sie Auswirkungen auf die Bremswirkung und Pedalcharakteristik haben können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes hydraulisches Betätigungssystem, insbesondere für ein Bremssystem, fehlersicherer und kostengünstiger auszubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem hydraulischen Brems- und Betätigungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Betätigungssystems nach Anspruch 1 und des Verfahrens nach Anspruch 11 ergeben sich durch die Merkmale auf diese rückbezogenen Unteransprüche.
Mit dem erfindungsgemäßen Betätigungssystem kann vorteilhaft sehr genau der Druck geregelt bzw. gesteuert werden.
Die Druckversorgungseinrichtung kann vorteilhaft eine Kolbenpumpe aufweisen. In der Automobiltechnik gibt es ein großes Anwendungsspektrum für die erfindungsgemäßen Betätigungssysteme. Gegenüber Rotationspumpen bieten elektromotorisch betriebene Kolben-Zylinder-Systeme, mit Plunger- oder Doppelhubkolben große Vorteile bei der kontinuierlichen Mediumsförderung oder auch bei der gesteuerten Volumenförderung mittels Kolbenwegmessung oder Druckmessung, ggf. auch Motorstrommessung bei der z.B. durch gesteuertes bzw. geregeltes Verstellen des Kolbens ein ganz bestimmtes Volumen an Hydraulikmedium verstellt wird, womit z.B. anhand einer Druck-Volumenkennlinie ein vorgegebener Druck im Bremskreis einstell- bzw. regelbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Druckversorgungseinrichtung einen Doppelhubkolben aufweist, so dass im Vor- und im Rückhub Hydraulikmedium gefördert werden kann, und dass jeder Arbeitsraum der Druckversorgungseinrichtung über ein, insbesondere ihm zugeordnetes, 3/2-Wegeventil mit dem Vorratsbehälter verbindbar ist. Mit dieser vorbeschriebenen Ventilschaltung kann z.B. jede der zurzeit geforderten Funktionen eines Bremssystems mit dem Kolben realisiert bzw. eingestellt werden. So ist es u.a. insbesondere auch möglich, den Doppelhubkolben der Druckversorgungseinrichtung zu verstellen, ohne dabei Hydraulikmedium in den/die Bremskreis/e zu fördern, was allgemein auch als Leerhub ohne Volumenförderung in oder aus den Hydraulikkreisen bzw. Bremskreisen bezeichnet wird. Dies dient fallweise zur besseren Kolbenpositionierung von dem Hubende.
Es ist jedoch ebenso möglich, dass bei Verwendung einer Doppelhubkolbenpumpe (DHK) nur einem Arbeitsraum bzw. Bremskreis ein 3/2-Wegeventil zugeordnet ist und dem anderen lediglich ein 2/2-Wegeventil. Bei dieser Anordnung ist es dann nur möglich, den einen Bremskreis über das 3/2-Wegeventil mit dem Vorratsbehälter zu verbinden, um Hydraulikmedium in diesen abzulassen bzw. von diesem aufzunehmen.
Auch bei Ausfall eines 3/2 MV z.B. bei Vorhub kann mit dem zweiten 3/2 MV über Rückhub in den Bremskreis BK oder beide BK bedient werden. Dies ist ein wesentliches redundantes Sicherheitsmerkmal.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform können die beiden Arbeitsräume der Druckversorgungseinrichtung über ein einziges 3/2-Wegeventil mit dem Vorratsbehälter verbunden werden, wobei dann immer mindestens ein Arbeitsraum mit dem Vorratsbehälter hydraulisch in Verbindung ist. Sofern das 3/2- Wegeventil in einer Zwischenstellung mittels des Elektromagnetantriebes gehalten werden kann, ist es auch möglich, dass beide Arbeitsräume der Kolben- Zylinder-Einheit der Druckversorgungseinrichtung gleichzeitig mit dem Vorratsbehälter hydraulisch verbunden sind.
Sofern das erfindungsgemäße hydraulische Betätigungssystem mit Doppelhubkolben für die Druckregelung eines Bremssystems verwendet wird, kann dieses das Hydraulikmedium sowohl im Vor- als auch im Rückhub in beide Bremskreise fördern. Bei einem Ausfall eines Bremskreises (Kreisausfall) kann durch die vorteilhafte Ventilschaltung weiterhin eine Druckregelung in dem anderen noch intakten Bremskreis mittels des Betätigungssystems erfolgen. Das Bremssystem kann vorteilhaft einen Hauptbremszylinder aufweisen, der entweder als Tandem- oder Single-Hauptbremszylinder ausgebildet ist. Der Hauptbremszylinder weist somit mindestens einen Arbeitsraum auf, welcher über ein 3/2-Wegeventil entweder in der Rückfallebene mit einem Bremskreis oder im Normalfall mit einem Wegsimulator zur Einstellung eines Pedalgefühls verbindbar ist. Sofern der Hauptbremszylinder als Tandem-Hauptbremszylin- der mit zwei Arbeitsräumen ausgebildet ist, so ist ein Arbeitsraum wie vorbeschrieben über ein 3/2-Wegeventil mit Bremskreis und Wegsimulator verbindbar und der andere Arbeitsraum mittels eines 2/2-Wegeventils von dem anderen Bremskreis abkoppelbar bzw. in der Rückfallebene mit diesem verbindbar ist.
Der Doppelhubkolben kann mit der erfindungsgemäßen Ventilschaltung vorteilhaft für ca. zwanzig verschiedene Operationen verwendet werden, wenn er diese ohne Kompromisse an Dynamik und Stellgenauigkeit durchführen soll. Im Gegensatz zu den aus DE 10 20110830312 oder DE 10 2018221783 bekannten komplexen Ventilschaltungen, ist die erfindungsgemäße Ventilschaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungssystems deutlich einfacher, kostengünstiger, kleiner bauend und auch ausfallsicherer.
Auch bei Ausfall eines Hydraulikkreises ist beim erfindungsgemäßen Betätigungssystem der andere Kreis noch einsatzbereit. Durch Vorsehen einer redundanten Motorwicklung wird ebenso eine höhere Ausfallsicherheit des Antriebes erreicht. Die erfindungsgemäße Ventilschaltung ist zudem flexibel anwendbar, so kann sie auch für die unterschiedlichsten Anforderungen der Hydraulikeinheit bei ABS, ESP mit unterschiedlichen Ventilschaltungen und sonstigen Assistenzfunktionen verwendet werden.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann in der Verbindungsleitung, welche die Druckversorgungseinrichtung mit dem Vorratsbehälter verbindet und in der ein 3/2-Wegeventil angeordnet ist, noch zusätzlich ein, insbesondere stromlos geschlossenes Sicherheitsabsperrventil angeordnet sein, welches insbesondere bei Fehlfunktion und/oder Undichtigkeit des 3/2-Wege-Ventils die hydraulische Verbindung zwischen Vorratsbehälter und 3/2-Wege-Ventil trennt. Damit kann vorteilhaft auch bei undichtem 3/2-Wegeventil durch Schließen des zusätzlichen Sicherheitsabsperrventils weiterhin mittels der Druckversorgungseinrichtung ein Druck in mindestens einer Radbremse aufgebaut bzw. verändert werden.
Der Einsatz von nur einem Ventil SiV wirkt sich nur in der Rückfallebene bei Ausfall des Doppelhubkolbens DHK der Druckversorgungseinrichtung aus., um den Totalausfall der Bremsen bei Doppelfehler: a) defekter Doppelhubkolben DHK und b) einem leckenden 3/2 MV zu vermeiden. Sollte jeder Rücklauf vom DHK zum VB abgesichert werden, müssten zwei Ventile SiV für den Vorhubarbeitsraum VH und den Rückhubarbeitsraum RH vorgesehen werden.
Für einen schnellen Druckaufbau in den Bremskreis ist eine nennenswerte För- dermenge/Zeit notwendig, die auch in TTL (Time To Lock) spezifiziert ist, z.B. mit 100/bar in 150ms. Die Ventilsitze, insbesondere für die hydraulische Verbindung von der Druckversorgungseinrichtung hin zum Bremskreis, müssen daher entsprechend mit großen Querschnittsdurchtrittsflächen bzw. Ventildurchflussquerschnittsflächen ausgebildet sein, welche beim Umschalten bei hohem Druck, wie dies z.B. beim Umschalten vom Vorhub auf den Rückhub bzw. umgekehrt während des Druckaufbaus und Druckabbaus notwendig ist, wirksam werden. Die große Ventildurchflussquerschnittsflächen bewirkt auch eine große Ventilsitzfläche wodurch die Öffnungskraft des Ventilsitzes auch groß ist. Bei normalem Schalten der Ventile bedeutet dies z.B. bei 100 Bar oder maximal 220 Bar hohe Magnetkräfte und entsprechende Dimensionierung des Magnetkreises, wenn der Druckabfall, d.h. Wirkungsgrad vom Doppelhubkolben DHK z.B. > 90% sein soll. Dies würde erheblich höhere Bauvolumen bei dem 3/2. MV, Kosten und Schaltzeiten bedeuten.
Gelöst wird dies durch die erfindungsgemäße Ventilschaltung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren, bei der die Radkreise bzw. Radbremszylinder über bereits vorhandene Ventile von der Druckversorgungseinrichtung bzw. dem Teil des Bremskreises abgekoppelt werden, was durch Verschließen entsprechender Schaltventile erfolgt, wonach dann der Druck im zu schaltenden 3/2- Wegeventil entweder durch entsprechende Verstellung des Kolbens der Druckversorgungseinrichtung und/oder dem Herstellen einer Verbindung zum Vorratsbehälterbehälter oder, wenn der Druck im Hauptbremszylinder unterhalb des Schaltdrucks des 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2 liegt, dem Hauptbremszylinder soweit abgesenkt wird. Bei entsprechend kleinem Druck kann das 3/2-Wegeventil auch bei einem großen Ventildurchflussquerschnitt bzw. großen Ventilsitz mit einem kleinen Antrieb sicher schalten. Hierdurch ist vorteilhaft ein serienmäßig vorhandenes 3/2-Magnetwegeventil mit kleinem Magnetkreis einsetzbar. Bei dieser erfindungsgemäßen Schaltstrategie entsteht zwar ein kleiner zusätzlicher Schaltzeitverlust beim Druckaufbau bzw. Druckabbau. Dieser ist jedoch tragbar, da das Umschalten auf den Gegenhub bzw. der weiter durchzuführende Druckaufbau bzw. Druckabbau über die andere Hubrichtung selten erst bei Hubende erfolgt. Von Bedeutung für das gesamte System sind auch die Bremskreisgestaltung mit entsprechenden Ventilen und Verbindung zum Hauptbremszylinder, welcher als Single-Hauptbremszylinder SHZ mit nur einem Arbeitsraum oder als Tandemhauptbremszylinder THZ mit zwei Arbeitsräumen ausgebildet sein kann.
Beim erfindungsgemäßen Bremssystem bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren können herkömmliche Einlass-Schaltventil mit integriertem oder parallel geschaltetem Rückschlagventil verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung von Schaltventilen, diese sind modifizierten Einlassventilen, welche den Radbremszylindern vorgeschaltet sind, die ohne Rückschlagventil ausgebildet sind. Hierdurch wird vorteilhaft ein Bremssystem geschaffen, bei dem bis zu vier Radkreise gebildet sind, wodurch sich bei entsprechender Schaltung und Ansteuerung beim Druckaufbau und Druckabbau ein enormer Sicherheitsgewinn ergibt und zudem auch die Möglichkeit zur Vereinfachung der Ventilschaltung, z.B. Verzicht auf das übliche Kreistrennventil KTV, besteht. Mit Nachteilen für die Druckregelung kann das 3/2-Magnetwegeventil, welches für den Rückhub eingesetzt wird, auch durch ein kostengünstigeres, serienmäßig vorhandenes 2/2-Magnetwegeventil ersetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das zu schaltende Ventil vor dem Schalten soweit druckentlastet bzw. die Druckdifferenz über das Ventil soweit abgesenkt wird, dass ein Schalten des Ventils mit große Ventilsitzfläche in die erforderliche Schaltstellung mittels eines klein dimensionierten Antriebs schnell und sicher und ohne großen Energieaufwand gelingt. Gerade beim Einsatz von 3/2-Wegeventilen mit großen Durchflussquerschnittsfläche und Ventilsitzfläche für die hydraulische Verbindung zwischen Druckversorgungseinrichtung bzw. dessen jeweiligem Arbeitsraum und dem jeweiligen Bremskreis müsste ohne das erfindungsgemäße Verfahren der Antrieb des 3/2-Wegeven- tils sehr stark ausgebildet werden, wodurch das Ventil groß und teuer wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die entsprechende Ventilschaltung und evtl, durch eine Bewegung des Kolbens der Druckversorgungseinrichtung die Druckdifferenz über das demnächst zu schaltenden 3/2-Wegeven- til, über das der weitere Druckaufbau oder Abbau erfolgen soll, soweit abgesenkt, dass das Ventil mit wenig Kraftaufwand sicher schalten kann. Damit der bereits in den Radbremszylindern aufgebaute Druck nicht unerwünscht absinkt, wird dieser durch Schließen der ohnehin vorhandenen Schaltventile oder dem mindestens einen im Bremskreis vorhandenen oder zusätzlich vorgesehenen Trennventil in den Radbremszylindern eingeschlossen, wonach dann der Druck auf der Ventilseite des zu schaltenden 3/2-Wegeventils soweit abgesenkt wird, dass das 3/2-Wegeventil schalten kann.
Nachfolgend wird anhand von Zeichnungen das erfindungsgemäße hydraulische Betätigungssystem und dessen Funktionsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : Eine mögliche Ausführungsform des hydraulischen Betätigungssystems zur Druckversorgung für ein Bremssystem;
Fig. la: Ausschnittsvergrößerung der Druckversorgungseinrichtung mit nur einem 3/2-Wegeventil;
Fig. 2a und 2b: schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen 3/2- Wegeventils im stromlosen (Fig. 2a) und bestromten Zustand (Fig. 2b);
Fig. 3: schematische Darstellung des Betätigungssystems gemäß Figur 1 mit einem Vorratsbehälter VB, einem Single-Haupt- bremszylinder SHZ und einem 3/2-Wegeventil TV, einer Ventilschaltung wie bei ABS jedoch mit Schaltventilen ohne Rückschlagventil S i - SV4 und einer Druckversorgung DV mit 3/2-Wegeventilen PD1 und PD2;
Fig, 4: schematische Darstellung des Betätigungssystems gemäß Fig.
3 mit zusätzlichem 2/2-Wegeventil MVt;
Fig. 4a: gleicher Aufbau wie in Figur 4, jedoch mit Standard-ABS-Ein- lassventilen mit Rückschlagventilen EVi - E 4 statt der in Figur 3 verwendeten Schaltventile SVi - S 4, welche ohne Rückschlagventile ausgebildet sind;
Fig. 4b schematische Darstellung des Betätigungssystems gemäß Fig.
4 mit einem 3/2-Wegeventil US anstatt des 2/2-Wegeventil MVt, wobei über des 3/2-Wegeventil US zur Druckabsenkung eine hydraulische Verbindung zum Vorratsbehälter VB realisierbar ist;
Fig. 5: Schaltstellung des 3/2-Wegeventils PD1 bei Verbindung des
Vorhubarbeitsraums VH des Doppelhubkolbens DHK mit dem Bremskreis BK zur Druckerhöhung;
Fig. 5a: Schaltstellung des unbestromten 3/2-Wegeventils PD1 bzw.
PD2;
Fig. 5b: Schaltstellung des 3/2-Wegeventils PD2 bei Verbindung des
Rückhubarbeitsraums RH des Doppelhubkolbens DHK mit dem Bremskreis BK zur Druckerhöhung;
Fig. 6: zeitlicher Ablauf bei der Umschaltung des Doppelhubkolbens
DHK von Vorhub auf den Rückhub während des Druckaufbaus;
Fig. 6a: Ventilschaltstellungen bei Vorhub und bei Rückhub des Doppelhubkolbens beim Druckaufbau aus Obar;
Fig. 6b: zeitlicher Ablauf bei der Umschaltung des Doppelhubkolbens
DHK von Vorhub auf den Rückhub beim Druckabbau: Fig. 6c: zeitlicher Ablauf bei der Umschaltung des Doppelhubkolbens DHK von Vorhub auf Rückhub mit dem 3/2-Wegeventil US beim Druckaufbau.
Fig. 6d: zeitlicher Ablauf bei der Umschaltung des Doppelhubkolbens
DHK von Vorhub auf Rückhub mit Schaltmittel 3/2-Wegeventil
US bei Druckabbau
Die Figur 1 zeigt ein System mit Hauptbremszylinder HZ, z.B. Single-Haupt- bremszylinder SHZ mit einem Arbeitsraum RI oder Tandem-Hauptbremszylin- der THZ mit zwei Arbeitsräumen RI und R2, zusammen mit einem Vorratsbehälter VB und Pedalwegsensor 2. Sämtliche Ventile sind in ihrem unbestrom- ten Zustand dargestellt. Im Fall des Single-Hauptbremszylinders SHZ führt eine Hydraulikleitung LI über ein unbestromt dargestelltes 3/2-Wegeventil TV und über Hydraulikleitung L4 zur Druckversorgungseinrichtung DV und zum Bremskreis BK1. Durch Bestromung des 3/2-Wegeventils TV ist der Arbeitsraum RI über die Hydraulikleitung LI, über das 3/2-Wegeventil TV und über die Hydraulikleitung L3 mit dem Wegsimulator WS verbunden. Die Hydraulikleitung L4 führt direkt zu dem 3/2-Wegeventil PD2 und über das Kreistrennventil KTV und ggf. über ein zusätzliches redundantes Kreistrennventil KTVr zum Bremskreis BK2. Der Vorhubarbeitsraum VH der Druckversorgungseinrichtung DV ist über das bestromte 3/2-Wegeventil PD1 mit dem zweiten Bremskreis BK2 und über das unbestromt dargestellte 3/2-Wegeventil PD1 mit dem Vorratsbehälter VB über die Rückleitung R verbunden. Zusätzlich können bei entsprechenden Sicherheitsanforderungen Sicherheitsventile SiVvH und SiVßH bei undichtem Ventilsitz des Säugventils SaVl bzw. SaV2 und Undichtigkeit der DHK-Dichtung als Doppelfehler eingesetzt werden. Alternativ können auch beide Verbindungen von den Arbeitsräumen VH und RH des Doppelhubkolbens DHK zum Vorratsbehälter VB über die zwei Sicherheitsventile SiVvH und SiVßH geschaltet werden. Die 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 sind die Hauptkomponenten des Doppelhubkolbens DHK, die in den Fig. 2a-2b detailliert beschrieben sind. Die beiden Bremskreise BK1 und BK2 der Druckversorgungseinrichtung DV führen zur Hydraulikeinheit HCU für ABS-, ESP- und Assistenzfunktionen, die von der Druckversorgungseinrichtung DV mit Druck versorgt werden. Dabei kann die Druckversorgungseinrichtung DV nicht nur zum Druckaufbau, sondern auch zum Druckabbau genutzt werden.
Die Figur la zeigt eine alternative Ausführungsform des Betätigungssystems gemäß Figur 1 ohne Hauptbremszylinder SHZ/THZ, wobei das zweite 3/2- Wegeventil PD2 zur Kostenreduzierung durch ein 2/2-Wegeventil ausgetauscht ist, so dass der Rückhubarbeitsraum RH nicht mehr mit dem Vorratsbehälter VB über ein Magnetventil verbindbar ist, allerdings mit Einschränkungen in der Funktion, z.B. Druckabbau bei Rückhub und unbestromt dargestelltes 3/2- Wegeventil PD1.
Die Figur 2a zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2 für das erfindungsgemäße Bremssystem. Das 3/2-Wegeventil PD1 bzw. PD2 weist eine Erregerwicklung 5 auf, die um ein Magnetjoch 6 angeordnet ist, in welchen der Magnetanker 4 in axialer Richtung zum Verbindungsbolzen 7, 7a verstellbar ist. Am linken Ende des Magnettankers 4 ist ein Anschlagelement 4a eingeordnet, welches in dem in Figur 2a dargestellten nicht bestromten Schaltzustand des 3/2- Wegeventils PD1 bzw. PD2 an die Innenwandung des Magnetjochs 6 anstößt. Am rechten Ende des Verbindungsbolzen 7, 7a ist der erste Ventilschließkörper VSK1 angeordnet, welcher mit dem Verbindungsbolzenende 7a fest verbunden ist. Der erste Ventilschließkörper VSK1 wirkt zusammen mit dem ersten Ventilsitz VS1, welcher Bestandteil des Magnetjochs 6 sein kann. Das Magnetjoch 6 bildet im Bereich des Verbindungsbolzenabschnitts 7a eine erste Ventilkammer Kl, die über einen hydraulischen Kanal mit dem ersten Ventilanschluss AN1 für den Anschluss des Vorratsbehälters VB in Verbindung ist.
Das 3/2-Wegeventil PD1 bzw. PD2 weist zudem eine zweite Ventilkammer K2 auf, in der die Ventilfeder VF sowie ein zweiter Ventilschließkörper VSK2, mit dem Ventilsitz VS2 mit der für den Druckaufbau wichtigen Querschnittfläche, welche die TTL bestimmt, angeordnet ist. Die zweite Ventilkammer K2 ist über einen hydraulischen Kanal mit dem zweiten Ventilanschluss AN2, an den Bremskreis BK2 bzw. BK1 angeschlossen ist, verbunden. Die zweite Ventilkammer K2 bildet mit ihrer linken Seite den zweiten Ventilsitz VS2 des 3/2- Wegeventils PD1 bzw. PD2, welcher mit dem zweiten Ventilschließkörper VSK2 zusammenwirkt. Zwischen den beiden Ventilsitzen VS1 und VS2 ist eine dritte Ventilkammer K3 angeordnet die mit dem dritten Ventilanschluss AN3 mit dem Vorhubarbeitsraum VH bzw. Rückhubarbeitsraum RH verbunden ist. An der dem Verbindungsbolzen 7, 7a abgewandten Seite des ersten Ventilschließkörpers VSK1 ist ein Stößel ST angeformt oder befestigt, der von seiner Länge so dimensioniert ist, dass er den ersten Ventilsitz VS1 sowie die dritte Ventilkammer K3 durchgreift und mit seinem freien Ende auf den zweiten Ventilschließkörper VSK2 im bestromten Zustand des 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2 wirken kann. Der Ventilanschluss AN2 des 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2 kann abhängig vom gesamten Konzept auch nur mit einem Bremskreis BK verbunden sein, siehe z.B. Fig. 3.
Die Figur 2b zeigt den „bestromten" Zustand des 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2, bei dem der Anker 4 durch das Magnetfeld der Erregerspule 5 nach rechts verstellt ist, wodurch der erste Ventilschließkörper VSK1 nach rechts und mit dem Stößel ST gegen den zweiten Ventilschließkörper VSK2 drückt und diesen entgegen der Federkraft der Ventilfeder VF weg von dem zweiten Ventilsitz VS2 drückt, wodurch nunmehr die Druckversorgungseinrichtung DV mit dem Bremskreis BK1/BK2 in Verbindung ist. Die hydraulische Verbindung HV2 zwischen der zweiten Ventilkammer K2 und der dritten Ventilkammer K3 ist dabei geöffnet, womit der Vorhubarbeitsraum VH bzw. der Rückhubarbeitsraum RH der Druckversorgungseinrichtung mit dem Bremskreis BK2 bzw. BK1 verbunden ist und wobei die hydraulische Verbindung HV1 zwischen der ersten Ventilkammer Kl und der dritten Ventilkammer K3 dabei geschlossen ist, und der Vorratsbehälter VB abgekoppelt ist.
Die Ventilfeder VF sollte so dimensioniert sein, dass in unbestromtem Zustand des 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2 der Magnetanker 4 sicher zurückgestellt wird und der Ventilschließkörper VSK2 sicher abdichtend gegen den zweiten Ventilsitz VS2 gedrückt wird.
Fig. 3 zeigt ein Bremssystem, wie es aus PCT/EP 2022/059069 vorbekannt ist, welches u.a. vier Radkreise RK1-RK4, den Vorratsbehälter VB, einen Single- Hauptbremszylinder SHZ mit der dritten Dichtung D3 und Drossel Drl sowie mit Pedalwegsensoren Sp aufweist. Im stromlosen Zustand verbindet das 3/2- Wege-Trennventil TV die Hydraulikleitung LI mit der Hydraulikleitung L4, und damit den Single Hauptbremszylinder SHZ mit dem Bremskreis BK, und sperrt die Verbindung der Hydraulikleitung LI zu der Hydraulikleitung L3, womit die Verbindung vom Single-Hauptbremszylinder SHZ zum Wegsimulator WS gesperrt ist. In bestromtem Zustand verbindet das 3/2-Wege-Trennventil TV die Hydraulikleitung LI mit der Hydraulikleitung L3, und verbindet damit den Single-Hauptbremszylinder SHZ mit dem Wegsimulator und sperrt die Verbindung der Hydraulikleitung LI mit der Hydraulikleitung L4, womit die Verbindung vom Single-Hauptbremszylinder SHZ zum Bremskreis BK gesperrt ist. In der Hydraulikleitung LI welche den Single-Hauptbremszylinder SHZ mit dem 3/2- Wege-Trennventil TV verbindet ist ein Druckgeber-DGl angeordnet, der zur Überwachung der Pedalcharakteristik dient. Er dient zusammen mit den Pedalwegsensoren Sp zugleich auch zur Überwachung des Single-Hauptbremszylinders SHZ, des Wegsimulators WS und des 3/2-Wege-Trennventils TV, wobei die aktuellen Werte der Pedalwegsensoren Sp und des Druckgebers DG1 ständig mit den im elektronischen Steuergerät ECU abgelegten Werten verglichen werden. Das 3/2-Wege-Trennventil TV ist über die Hydraulikleitung L4 mit dem Bremskreis BK und mit der Druckversorgungseinrichtung DV und den 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 verbunden. Der Bremskreis BK ist wiederum über die Schaltventile SV1-SV4, welche modifizierte Standard-ABS-Einlassven- tile EV ohne Rückschlagventil RV in der Ausführung SVi=i-4 sind, und über die Hydraulikleitungen der Radkreise RK1-RK4 mit den Radbremszylindern RZ1- RZ4 verbunden. In der Leitung vom Schaltventil SV1-SV4 zum Radbremszylinder RZ1-RZ4 ist jeweils ein Auslassventil AV zum Druckabbau, insbesondere für die ABS-Funktion, vorgesehen. Für die Vier-Kreisfunktion der Radkreise RK1-RK4 sind die Schaltventile SVi=i-4 von großer Bedeutung, wie insbesondere in Figur 2 von PCT/EP 2022/059069 beschrieben.
Das Vier-Kreissystem mit seinen vier Schaltventilen SV1-SV4 ohne jeweiliges Rückschlagventil, ist für die erfindungsgemäße Doppelhubkolben-Ventilschaltung mit seinen 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 von großer Bedeutung. Anhand der Figuren 6, 6a, 6b und 6c werden die verschiedenen Schaltstrategien und Verfahrensstrategien zur Schaltung der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 mit jeweils großem Durchflussquerschnitt in Zusammenspiel mit dem Vorhubarbeitsraum VH bzw. dem Rückhubarbeitsraum RH und deren Verbindung mit dem Bremskreis BK näher beschrieben. Der große Ventilöffnungsquerschnitt ist erforderlich um kleine Time-To-Lock-Werte, sog. TTL-Werte, von z.B. 150ms zu erzielen. Bei dieser Schaltstrategie muss beim Umschalten der 3/2-Wegeven- tile PD1 und PD2 eine zusätzliche Volumenaufnahme/Volumenänderung der Radbremszylinder RZ1-RZ4 vermieden werden. Hierzu bietet sich das Schaltventil SVi = l-4 an, welche die Radkreise RK1-RK4 abtrennen. Dadurch kann die später in den Figuren 6, 6a, 6b, 6c und 6d genauer beschriebene erfindungsgemäße Schaltstrategie für die 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 erfolgreich Verwendung finden.
Für das 3/2-Wege-Trennventil TV sind viele Varianten denkbar, die von den hohen Sicherheitsanforderungen abhängig sind, z.B. Ausfall des elektronischen Steuergeräts ECU bei hohem Druck im Hauptbremszylinder HZ und hohem oder kleinem Druck im Bremskreis BK, bei dem bei Ausfall der Druckversorgungseinrichtung DV oder elektronischem Steuergerät ECU immer eine Verbindung vom Hauptbremszylinder HZ zum Bremskreis BK notwendig ist. Eine der Varianten ist hier dargestellt, mit Überdruckventil ÜV.
Figur 4 zeigt ein weiteres Konzept, aufbauend auf Figur 3. Hier wird für die Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 zusätzlich zu den Schaltventilen SV1-SV4 ein Trennventil MVt eingesetzt, welches bei der Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 die Verbindung vom Bremskreis BK zu den 3/2-Wegeventilen PD1 und PD2 trennt. Optional können statt den Schaltventile SVi - SV4 Standard ABS Einlassventile mit Rückschlagventil EVi - EV4 eingesetzt werden, wie es in Figur 4a dargestellt ist. Auch bei diesem Konzept kann durch das Vier- Kreissystem mit den vier Schaltventilen SV1-SV4 ohne Rückschlagventil, z.B. bei einem Fehler in der Ansteuerung eines Auslassventils AV, die Druckabbau-Funktion des ausgefallenen Auslassventils AV im ABS- Betrieb von den Schaltventilen SV1-4 und der Druckversorgungseinrichtung DV ersetzt bzw. übernommen werden.
In der Rücklaufleitung R von der Druckversorgungseinrichtung DV zum Vorratsbehälter VB kann das in Fig. 1 beschriebene Sicherheitsventil SiV eingesetzt werden. Weiterhin bietet es sich an, dass das elektronische Steuergerät ECU an den Vorratsbehälter VB angepasst wird, in dem der Bremsflüssigkeitsniveaugeber nicht mehr als separate Komponente mit Kabelsatz, sondern in dem elektronischen Steuergerät ECU integriert wird.
Figur 4b zeigt ein weiteres Konzept, aufbauend auf den Figuren 4 und 4a. Hier kann für die Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 statt dem Trennventil MVt ein 3/2-Wegeventil US eingesetzt werden, welches bei der Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 die Verbindung vom Bremskreis BK zu den 3/2-Wegeventilen PD1 und PD2 trennt und dabei die 3/2- Wegeventile PD1 und PD2 mit dem Vorratsbehälter VB verbindet. Optional können statt den Schaltventile SVi - SV4 auch bei dieser Bremssystemanordnung Standard-ASV-Einlassventile EVi - EV4 mit Rückschlagventil eingesetzt werden.
Die Figuren 5, 5a und 5b zeigen einen möglichen Aufbau eines PD1 bzw. PD2 Ventils und seine verschiedenen Schaltstellungen. Figur 5 zeigt den bestrom- ten Zustand des 3/2-Wegeventils PD1 über das der Vorhubarbeitsraum VH mit dem Bremskreis BK verbunden ist (Position a). Durch Vorhub des Doppelhubkolbens DHK erfolgt dann ein Volumenfluss durch das 3/2-Wegeventil PD1 und ein Druckaufbau im Bremskreis BK. Fig. 5a zeigt den stromlosen Zustand des 3/2-Wegeventils PD1 bzw. PD2 bei dem der Vorhubarbeitsraum VH mit dem Vorratsbehälter VB verbunden ist, bzw. bei dem der Rückhubarbeitsraum RH mit dem Vorratsbehälter VB verbunden ist (Position b). Fig. 5b zeigt den Volumenfluss vom Rückhubarbeitsraum RH zum Bremskreis BK über das 3/2- Wegeventil PD2 beim Druckaufbau oder Druckabbau, wenn das 3/2-Wegeven- til PD1 auch geschaltet ist (Position a), durch Rückhub des Doppelhubkolbens DHK, wobei sich das 3/2-Wegeventil PD2 wie das in Figur 5 dargestellte Ventil PD1 in seiner Schaltposition „a" befindet.
Zum Druckaufbau PaUf durch Vorhub des Doppelhubkolbens DHK (Figur 5) wird das 3/2-Wegeventil PD1 bestromt (Position a), während das 3/2-Wegeventil PD2 entweder bestromt werden kann (Position a) oder stromlos bleibt (Position b). Wird das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt (Position a), dann fließt ein Teil des Vorhubvolumens des Doppelhubkolbens DHK aus dem Vorhubarbeitsraum VH durch das 3/2-Wegeventil PD1, über den Bremskreis BK und über das 3/2-Wegeventil PD2 in den Rückhubarbeitsraum RH, wodurch nur noch ein geringeres Motormoment zur Verstellung des Doppelhubkolbens DHK erforderlich ist, als wenn das 3/2-Wegeventil PD2 stromlos bleibt. Mit dieser Art der Ansteuerung ist vorteilhaft ein Motordownsizing möglich. Diese Schaltkombination, bei der sich beide Ventile PD1 und PD2 beide in ihrer Position a) befinden wird deshalb vorzugsweise für hohe Drücke PBK im Bremskreis BK verwendet. Bleibt das 3/2-Wegeventil PD2 stromlos (Position b), dann fließt das ganze Hubvolumen des Doppelhubkolbens DHK aus dem Vorhubarbeitsraum VH in den Bremskreis BK, und der Druck im Bremskreis BK ist dann höher, als wenn das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt wird (Position a). Diese Schaltkombination „PD1 auf Position a und PD2 auf Position b" wird deshalb vorzugsweise für geringe TTL-Werte verwendet.
Zum Druckaufbau PaUf durch Rückhub des Doppelhubkolbens DHK ist das 3/2- Wegeventil PD1 stromlos (Position b . Figur 5a), während das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt wird (Position a - Figur 5b). Das Rückhubvolumen des Doppelhubkolbens DHK fließt dann von dem Rückhubarbeitsraum RH über das 3/2- Wegeventil PD2 in den Bremskreis BK. Dabei wird gleichzeitig Volumen aus dem Vorratsbehälter VB durch das Säugventil SaV des Vorhubarbeitsraums VH und durch das 3/2-Wegeventil PD1 angesaugt.
Zum Druckabbau Pab durch Rückhub des Doppelhubkolbens DHK wird das 3/2- Wegeventil PD1 bestromt (Position a), während das 3/2-Wegeventil PD2 entweder bestromt werden kann (Position a) oder stromlos bleibt (Position b). Wird das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt (Position a), dann fließt das Rückhubvolumen des Doppelhubkolbens DHK aus dem Rückhubarbeitsraum RH durch das 3/2-Wegeventil PD2, über den Bremskreis BK und das 3/2-Wegeventil PD1 in den Vorhubarbeitsraum VH, wodurch nur noch ein kleineres Motormoment zur Verstellung des Doppelhubkolbens DHK erforderlich ist, im Gegensatz zur Ventilansteuerung, bei der das 3/2-Wegeventil PD2 stromlos bleibt (Motordownsizing). Diese Schaltkombination „PD1 und PD2 beide auf Position a" wird deshalb vorzugsweise für hohe Drücke PBK im Bremskreis BK verwendet. Bleibt dagegen das 3/2-Wegeventil PD2 stromlos (Position b), dann fließt das ganze Rückhubvolumen des Vorhubarbeitsraums VH des Doppelhubkolbens DHK aus dem Bremskreis BK in den Vorhubarbeitsraum VH, und der Druck im Bremskreis BK ist dann niedriger, als wenn das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt wird (Position a). Über das 3/2-Wegeventil PD2 fließt dann Volumen aus dem Rückhubarbeitsraum RH in den Vorratsbehälter VB. Diese Schaltkombination „PD1 auf Position a und PD2 auf Position b" wird deshalb vorzugsweise für niedrige Drücke im Bremskreis PBK verwendet.
Zum Druckabbau Pab durch Vorhub des Doppelhubkolbens DHK ist das 3/2- Wegeventil PD1 stromlos (Position b), während das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt wird (Position a). Das Rückhubvolumen des Rückhubarbeitsraums RH des Doppelhubkolbens DHK fließt dann von dem Bremskreis BK über das 3/2- Wegeventil PD2 in den Rückhubarbeitsraum RH. Dabei fließt gleichzeitig Volumen aus dem Vorhubarbeitsraum VH durch das 3/2-Wegeventil PD1 in den Vorratsbehälter VB.
Sind beide 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 stromlos, dann wird kein Volumen aus den Arbeitsräumen VH und RH des Doppelhubkolbens DHK bei Vorhub oder Rückhub in oder aus den Bremskreis BK gefördert. Der Hub des Doppelhubkolbens wird deshalb, wie bereits erwähnt, Leerhub genannt. Der Leerhub kann verwendet werden, um den Doppelhubkolben DHK zu positionieren, ohne dass Volumen in oder aus dem Bremskreis BK gefördert wird. Dies wird bei einem Fehler der Druckversorgungseinrichtung DV verwendet, z.B. bei Undichtigkeit der DHK-Kolbendichtung.
Die Figur 6 zeigt für das Systembild von Fig. 3 die bereits erwähnte Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 beim Wechsel von Doppelhubkolbenvorhub zu Doppelhubkolbenrückhub während eines Druckaufbaus P aus Obar, mit zeitlichem Ablauf vom Druck im Bremskreis PBK, vom Druck PRH in dem Rückhubarbeitsraum RH, vom Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH, vom Druck in den Radbremszylinder PRZI-RZ4, vom Kolbenhub hk, von den Signalen der Schaltventile SV1-SV4, und von den Signalen der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2, wobei Signal=0 bedeutet dass das Ventil stromlos und Signal = l, dass das Ventil bestromt ist. Die Figur 6 zeigt auch die Schaltstrategie für das Systembild von Fig. 4, wobei allerdings anstatt der Schaltventile SVi - SV4 nur das Trennventil MVt geschaltet wird. Die Schaltventile SVi - SN bleiben während des ganzen Ablaufs stromlos (offen).
Bei Verwendung des Trennventils MVt können anstatt der Schaltventile SVi - SV4 auch optional Standard-ABS-Einlassventile mit Rückschlagventil E i - EV4 verwendet werden, wobei sich die in Figur 6 dargestellten zeitlichen Abläufe nicht ändern.
Zum Zeitpunkt t=0 ist der Vorhub des Doppelhubkolbens DHK hi<=0mm. Wird das 3/2-Wegeventil PD1 bestromt (Signal = 1, Position a, s. Fig. 5), ist das 3/2-Wegeventil PD2 stromlos (Signal = 0, Position b, s. Fig. 5a), und sind die Schaltventile SV1-SV4 (bzw. Trennventil MVt) stromlos (Signal = 0), d.h. die Schaltventile SV1-SV4 (bzw. das Trennventil MVt) sind offen, dabei ist der Druck im Vorhubarbeitsraum VH PvH=0bar, der Druck im Rückhubarbeitsraum RH PRH=0bar, der Druck im Bremskreis BK PßK=0bar, und der Druck in den Radbremszylindern RZ1-RZ4 PRzi-RZ4=0bar.
Ab dem Zeitpunkt t=0 beginnt der Vorhub des Doppelhubkolbens DHK mit Hub hx, und damit der Bremsdruckaufbau in dem Vorhubarbeitsraum VH PVH, in dem Bremskreis BK PBK und in den Radbremszylindern RZ1-RZ4, PRZI-RZ4, wobei der Druck im Rückhubarbeitsraum RH PRH sich beim Ansaugen aus dem Vorratsbehälter VB, über das Säugventil SaV und über das unbestromte Ventil PD2, welches den Rückhubarbeitsraum RH mit dem Vorratsbehälter VB verbindet, auf Saugdruck einstellt.
Zum Zeitpunkt t=ti wird die Umschaltung der Doppelhubkolbenbewegung von Vorhub zu Rückhub eingeleitet. Die Bewegung des Doppelhubkolbens DHK wird zunächst gestoppt, d.h. der Hub des Doppelhubkolbens hk bleibt konstant, wodurch der Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH, der Druck PBK im Bremskreis BK und der Druck PRZI-RZ4 in den Radbremszylindern konstant bleiben. Ebenfalls zum Zeitpunkt t= tl oder kurz danach oder davor werden die Schaltventile SV1-SV4 bzw. das Trennventil MVt bestromt, d.h. die Ventile SVi- SV4 bzw. das Trennventil MVt werden geschlossen und somit von der Druckversorgung abgekoppelt. Weil kein Volumen mehr angesaugt wird, steigt der Druck im Rückhubarbeitsraum RH auf PRH =0 bar an. Zum Zeitpunkt t=tz sind die Schaltventile SV1-SV4 bzw. das Trennventil MVt geschlossen. Nun beginnt die Umkehr der Bewegung des Doppelhubkolbens DHK mit leichtem Rückhub hx. Dabei nimmt der Druck PVH im Vorhubarbeitsraum VH und der Druck PBK im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), sehr schnell ab, weil einerseits das hydraulische System durch die geschlossenen Schaltventile SV1-SV4 und das bestromte 3/2-Wege-Trennventil TV, welches die Verbindung vom Single Hauptbremszylinder SHZ und Bremskreis BK trennt, bzw. durch das geschlossene Trennventil MVt, sehr steif ist. Durch den Rückhub hx des Doppelhubkolbens DHK strömt vom Rückhubarbeitsraum RH Volumen durch das stromlose 3/2-Wegeventil PD2 (Position b, s. Fig. 5a) zum Vorratsbehälter VB, und der Druck im Rückhubarbeitsraum RH steigt auf Staudruck PRH=Zbar des 3/2-Wegeventils PD2.
Zum Zeitpunkt t=ts wird im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), der Druck PBX=X bar, z.B. X bar=20bar, erreicht, bei dem die Magnetkraft des 3/2-Wegeventils PD2 ausreicht, um das Ventil zu schalten, wobei der Druck PBX im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), mit dem Druckgeber DG2 gemessen, bzw. anhand des Motorstroms geschätzt wird. Bis zu dem Druck Pschweii(wert), wobei Pschweii^Xbar, wobei in der Fig. 6 angenommen ist, dass Pschweii=Xbar, muss somit der Druck abgesenkt werden, damit bei entsprechender Ausbildung des 3/2-Wegeventils PD1, PD2 mit großem Ventilsitz bzw. großer Durchflussquerschnittsfläche die Kraft der Ventilfeder zum Schalten des 3/2-Wegeventils PDA, PD2 ausreicht. Zu dem Zeitpunkt t=t3 wird die Bestromung des 3/2-Wegeventils PD1 abgeschaltet, so dass es die Position b erreicht (s. Fig. 5b), und die Verbindung zwischen Bremskreis BK, bzw. Hydraulikleitung L4a (Fig. 4) und Vorhubarbeitsraum VH getrennt wird, und die Verbindung zwischen Vorhubarbeitsraum VH über das 3/2-Wege- ventil PD1 mit dem Vorratsbehälter VB hergestellt wird. Der Druck PVH im Vorhubarbeitsraum VH zum Zeitpunkt t=t3 fällt durch den fortgesetzten leichten Rückhub des Doppelhubkolbens DHK auf Saugdruck ab. Zu dem Zeitpunkt t=ts wird auch das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt und auf Position a (s. Fig. 5b) geschaltet, wodurch der Bremskreis BK, bzw. die Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), mit dem Rückhubarbeitsraum RH verbunden wird, der Druck PRH im Rückhubarbeitsraum RH und der Druck PBX im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), gleichen sich dadurch auf einen Wert Ybar, der zwischen dem Staudruck PRH =Zbar im Rückhubarbeitsraum RH und dem Druck PßK=Xbar im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), liegt, PRH = PBK=Ybar, aus. Durch den fortgesetzten leichten Rückhub hk des Doppelhubkolbens DHK steigt der Druck PBK im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), durch die bereits erwähnte hohe Steifigkeit des hydraulischen Systems sehr schnell wieder an.
Nachdem zum Zeitpunkt t=t4 der Druck im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), PBK, den Druck PRZI-RZ4 in den Radzylindern erreicht hat, PBK = PRZI-RZ4, wird der Strom der Schaltventile SV1-SV4 bzw. des Trennventils MVt abgeschaltet. Die Rückhubbewegung hK des Doppelhubkolbens DHK wird zum Zeitpunkt t=t4 fortgesetzt, nun entsprechend der Vorgabe des Druckanstiegs, welche z.B. vom Fahrer vorgegeben wird und mit dem Pedalwegsensor Sp gemessen bzw. aus der Messung abgeleitet wird, wodurch die Drücke PBK, PRH, PRzi-RZ4in den Radbremszylindern, im Bremskreis BK und in dem Rückhubarbeitsraum RH dem Fahrerwunsch folgen. Der Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH bleibt beim Ansaugen aus dem Vorratsbehälter VB auf Saugdruckniveau.
Wie bereits erwähnt, ist die große hydraulische Steifigkeit des Systems zu berücksichtigen, so dass schon mit kleinen Änderungen des Hubs FIK des Doppelhubkolbens eine Druckänderung erfolgt, solange die Schaltventile SV1-SV4 bzw. das Trennventil MVt bestromt sind (geschlossen) und das 3/2-Wege- Trennventil TV bestromt ist, womit die Verbindung „Hauptbremszylinder HZ zum Bremskreis BK" getrennt ist. Optimierung der Umschaltzeit des Druckaufbaus, des Druckverlaufs und des Geräuschniveaus kann durch Überlappung der Ventilschaltzeiten mit entsprechendem Kolbenhub hKdes Doppelhubkolbens DHK erfolgen.
Fig. 6a zeigt die entsprechende Ventilschaltung für die in Figur 6 beschriebenen Umschaltzeitpunkte und Ansteuerungen. Die obere Hälfte der Fig. 6a, oberhalb der gestrichelte Linie, zeigt beispielhaft die Schaltung und die Volumenflüsse der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 beim Druckaufbau aus Obar durch Vorhub der Doppelhubkolbens DHK, wobei abweichend davon das 3/2- Wegeventil PD2 auch bestromt werden kann, um das erforderliche Motormoment für den Druckaufbau zu reduzieren. Die untere Hälfte der Fig. 6a zeigt die Schaltung der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 beim Druckaufbau durch Rückhub des Doppelhubkolbens DHK.
Figur 6b zeigt für das Systembild von Fig. 3 die bereits erwähnte Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 beim Wechsel von Doppelhubkolbenvorhub zu Doppelhubkolbenrückhub während eines Druckabbaus, mit zeitlichem Ablauf vom Druck PBK im Bremskreis, vom Druck PRH in dem Rückhubarbeitsraum RH, vom Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH, vom Druck Pßzi-RZ4in den Radbremszylinder, vom Kolbenhub hk, von den Signalen der Schaltventile SV1-SV4, und von den Signalen der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2, wobei Signal =0 bedeutet dass das Ventil stromlos und Signal = l dass das Ventil bestromt ist. Die Figur 6b zeigt auch die Schaltstrategie für das Systembild von Fig. 4, wobei allerdings nur das Trennventil MVt geschaltet wird anstatt die Schaltventile SVi - SV4, welche während des ganzen Ablaufs stromlos (offen) bleiben. Wie bereits oben ausgeführt, können bei dieser Ausführungsform mit Verwendung des Ventils MVt die Schaltventile SVi - SV4 durch Standard-ABS- Einlassventile mit Rückschlagventil EVi - EV4 ersetzt werden. Die gezeigten und erläuterten zeitlichen Abläufe ändern sich dadurch nicht.
Zum Zeitpunkt t=0 ist a) das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt (Signal = 1, Position a, s. Fig. 5), b) das 3/2-Wegeventil PD1 stromlos (Signal = 0, Position b, s. Fig. 5a), c) die Schaltventile SV1-SV4 bzw. das Trennventil MVt stromlos (Signal = 0), d.h. die Schaltventile SV1-SV4 (bzw. das Trennventil MVt) sind offen, dabei ist d) der Druck im Vorhubarbeitsraum VH PvH=0bar, e) der Druck im Rückhubarbeitsraum RH PRH=Pobar, f) der Druck im Bremskreis BK PßK=Pobar, und g) der Druck in den Radbremszylindern RZ1-RZ4 PRzi-RZ4=Pobar.
Ab dem Zeitpunkt t=0 beginnt der Vorhub des Doppelhubkolbens DHK mit Hub hx, und damit der Bremsdruckabbau in dem Rückhubarbeitsraum RH PRH, in dem Bremskreis BK PBK und in den Radbremszylindern RZ1-RZ4, PRZI-RZ4, wobei der Druck im Vorhubarbeitsraum VH PVH sich beim Fördern in den Vorratsbehälter VB, über das unbestromte Ventil PD1, welches den Vorhubarbeitsraum VH mit dem Vorratsbehälter VB verbindet, auf Staudruck einstellt.
Zum Zeitpunkt t=ti wird die Umschaltung der Doppelhubkolbenbewegung von Vorhub zu Rückhub eingeleitet. Die Bewegung des Doppelhubkolbens wird gestoppt, d.h. der Hub des Doppelhubkolbens hk bleibt konstant, wodurch der Druck PRH in dem Rückhubarbeitsraum RH, der Druck PBK im Bremskreis BK und der Druck PRZI-RZ4 in den Radbremszylindern konstant bleiben, und die Schaltventile SV1-SV4 bzw. das Trennventil MVt bestromt werden, d.h. die Ventile SV1-SV4 bzw. das Trennventil MVt werden geschlossen. Weil kein Volumen mehr über das unbestromte Ventil PD1, aus dem Vorhubarbeitsraum VH in den Vorratsbehälter VB gefördert wird, fällt der Druck im Vorhubarbeitsraum VH auf PVH = 0 bar ab.
Zum Zeitpunkt t=tz sind die Schaltventile SV1-SV4 geschlossen bzw. ist das Trennventil MVt geschlossen und der Druck PRZI-RZ4 in den Radbremszylindern bleibt konstant. Nun wird der Vorhub hx des Doppelhubkolbens DHK leicht fortgesetzt. Dabei nimmt der Druck PRH im Rückhubarbeitsraum RH und der Druck im Bremskreis PBK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), sehr schnell ab, weil das hydraulische System durch das bestromte 3/2-Wege- Trennventil TV, welches die Verbindung vom Single Hauptbremszylinder SHZ und Bremskreis BK trennt, und durch die geschlossenen Schaltventile SV1-SV4 und bzw. durch das geschlossene Trennventil MVt, sehr steif ist. Durch den Vorhub hx des Doppelhubkolbens DHK strömt vom Vorhubarbeitsraum VH Volumen durch das stromlose 3/2-Wegeventil PD1 (Position b, s. Fig. 5a) zum Vorratsbehälter VB, und der Druck im Vorhubarbeitsraum VH steigt auf Staudruck PvH=Zbar des 3/2-Wegeventils PD1.
Zum Zeitpunkt t=ts wird im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), der Druck von PßK=Xbar, z.B. Xbar=20bar, erreicht, bei dem die Magnetkraft des 3/2-Wegeventils PD1 ausreicht, um das Ventil zu schalten, wobei der Druck PBK im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), mit dem Druckgeber DG2 gemessen, bzw. anhand des Motorstroms geschätzt wird. Zu dem Zeitpunkt t=ts wird die Bestromung des 3/2-Wegeventils PD2 abgeschaltet, so dass es die Position b erreicht (s. Fig. 5b), und die Verbindung zwischen Bremskreis BK, bzw. Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), und Rück- hubarbeitsraum RH getrennt wird, und die Verbindung zwischen Rückhubarbeitsraum RH über das 3/2-Wegeventil PD2 mit dem Vorratsbehälter VB hergestellt wird, und der Druck PRH im Rückhubarbeitsraum RH zum Zeitpunkt t=t3 durch den fortgesetzten leichten Vorhub des Doppelhubkolbens DHK auf Saugdruck abfällt. Zu dem Zeitpunkt t=t3 wird das 3/2-Wegeventil PD1 bestromt und auf Position a (s. Fig. 5b) geschaltet, wodurch der Bremskreis BK, bzw. die Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), mit dem Vorhubarbeitsraum VH verbunden wird, der Druck im Vorhubarbeitsraum VH PVH und der Druck im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), PBK, gleichen sich dadurch aus auf einen Wert Ybar der zwischen dem Staudruck PVH =Zbar im Vorhubarbeitsraum VH und dem Druck PßK=Xbar im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), liegt, PvH = PBK=Ybar. Durch den fortgesetzten leichten Vorhub des Doppelhubkolbens DHK steigt der Druck im Vorhubarbeitsraum, im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), PBK, wieder, durch die bereits erwähnte hohe Steifigkeit des hydraulischen Systems sehr schnell, an.
Nachdem zum Zeitpunkt t=t4 der Druck im Bremskreis BK, bzw. in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4), PBK, den Druck PRZI-RZ4 in den Radzylindern erreicht hat, PBK = PRZI-RZ4 wird der Strom der Ventile SV1-SV4 (bzw. des Trennventils MVt) abgeschaltet. Die Rückhubbewegung des Doppelhubkolbens DHK hK wird zum Zeitpunkt t=t4 eingeleitet, nun entsprechend der Vorgabe des Druckabbaus, welche z.B. vom Fahrer vorgegeben wird, und mit dem Pedalwegsensor Sp gemessen bzw. aus der Messung abgeleitet wird, wodurch die Drücke in den Radbremszylindern PRZI-RZ4, im Bremskreis BK PBK und in dem Vorhubarbeitsraum VH PVH entsprechend dem Fahrerwunsch abgebaut werden. Der Druck in dem Rückhubarbeitsraum RH PVH steigt beim Fördern aus dem Rückhubarbeitsraum in den Vorratsbehälter VB auf Staudruckniveau.
Figur 6c zeigt für das Systembild von Fig. 4b die bereits erwähnte Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 beim Wechsel von Doppelhubkolbenvorhub zu Doppelhubkolbenrückhub während eines Druckaufbaus aus Obar, mit zeitlichem Ablauf vom Druck in der Hydraulikleitung L4a Pi_4a, vom Druck PRH in dem Rückhubarbeitsraum RH, vom Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH, vom Druck in den Radbremszylinder PRZI-RZ4, vom Kolbenhub hk, von dem Signal des 3/2-Wegeventils US, und von den Signalen der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2, wobei Signal=0 bedeutet dass das Ventil stromlos und Signal = l dass das Ventil bestromt ist. Sowohl die Schaltventile SVi - SV4 als auch die optionalen Standard ABS Einlassventile mit Rückschlagventil EVi - EV4 bleiben während des ganzen Ablaufs stromlos (offen).
Das 3/2-Wegeventil US ist so gestaltet wie dargestellt in Fig. 2a (stromlos) und in Fig. 2b (bestromt) wobei bei dem 3/2-Wegeventil US die Hydraulikleitung L4 bzw. der Bremskreis BK mit dem Anschluss AN1 verbunden ist, Hydraulikleitung L4a mit dem Anschluss AN3 verbunden ist, und der Vorratsbehälter VB mit dem Anschluss AN2 verbunden ist. In der stromlosen Stellung verbindet somit das 3/2-Wegeventil US die Hydraulikleitung L4a mit der Hydraulikleitung L4 bzw. Bremskreis BK. In der bestromten Stellung verbindet das 3/2-Wegeventil US die Hydraulikleitung L4a mit dem Vorratsbehälter VB.
Wie bereits erwähnt, soll für kurze TTL-Zeiten, z.B. TTL=150ms, die erste Hydraulikverbindung HV1 des 3/2-Wegeventils US (Fig. 2a) eine große Querschnittsfläche aufweisen. In dem bestromten Zustand (Fig. 2b) kann aber der Druck PBK in der Kammer Kl groß sein, z.B. PßK=100bar, während der Druck Pi_4a in der Kammer K3 gering ist, z.B. Pi_4a=Ybar. Um das 3/2-Wegeventil US bei dieser großen Druckdifferenz PBK-PL4a = 100-Ybar, und dieser großen Querschnittsfläche der Hydraulikverbindung HV1 beim Umschalten in den stromlosen Zustand zu öffnen, wäre eine große Kraft der Feder VF notwendig. Zur Reduzierung dieser erforderlichen Kraft der Feder VF wird für die Öffnung des 3/2-Wegeventils US eine ähnliche Schaltstrategie verwendet wie die Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2, indem der Druck Pi_4a in der Kammer K3 erhöht wird, so dass die Druckdifferenz PBK- PL43 Z . B. den kleinen Wert Xbar erreicht, PBK-Pi_4a=Xbar und die Kraft der Feder ausreicht, um das 3/2-Wegeventil US in den stromlosen Zustand zu schalten. Für das Schalten des 3/2-Wegeventils US können Werte vom Differenzdruck PBK- PL43 zwischen Obar und Xbar gewählt werden. Der Druck Xbar stellt somit einen unteren Schwellwert dar, für den die Ventilfeder ausgelegt werden muss, bzw. muss der Druck bis mindestens auf diesen Druck abgesenkt werden, damit die Ventilfeder das Ventil sicher schalten kann. In der Fig. 4c wird z.B. das 3/2- Wegeventil US erst dann stromlos geschaltet, wenn die Differenz PBK-Pi_4a=0bar ist, d.h. X=0, weil das Schaltgeräusch des 3/2-Wegeventils US dabei am geringsten ist. Der Druck Pi_4a in der Kammer K3, kann mit Hilfe der Druckversorgung DV durch einen Volumenstrom durch die zweite Hydraulikverbindung HV2, welche einen Staudruck zur Folge hat, erzeugt werden.
Die zeitlichen Abläufe und die Ventilsignale der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 sind ähnlich wie in Fig. 6 dargestellt. Auch die zeitliche Schaltung des 3/2- Wegeventil US gleicht der des 2/2-Wegeventils MVt. Ausnahme ist vor allem der Ablauf des Kolbenhubs hK und die Schaltstrategie des 3/2-Wegeventils US. Deshalb wird hier vor allem auf den Ablauf des Kolbenhubs hK und die Schaltung des 3/2-Wegeventils US eingegangen.
Zum Zeitpunkt t=ti wird die Umschaltung der Doppelhubkolbenbewegung von Vorhub zu Rückhub eingeleitet. Die Bewegung des Doppelhubkolbens DHK wird gestoppt, d.h. der Hub hk des Doppelhubkolbens bleibt konstant, wodurch der Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH, der Druck im Bremskreis BK PBK und der Druck PRZI-RZ4 in den Radbremszylindern konstant bleiben.
Zum Zeitpunkt t=ti wird auch das 3/2-Wegeventil US bestromt, d.h. die Verbindung zwischen den Hydraulikleitungen L4a und L4 bzw. Bremskreis BK wird unterbrochen, während die Hydraulikleitung L4a mit dem Vorratsbehälter VB verbunden wird (siehe Figur 2b).
Durch die Verbindung der Hydraulikleitung L4a mit dem Vorratsbehälter VB zum Zeitpunkt t=tl über das 3/2-Wegeventil US nimmt der Druck PVH im Vorhubarbeitsraum VH und der Druck in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), Pi_4a sehr schnell ab, weil das hydraulische System einerseits durch die getrennte Verbindung zwischen der Hydraulikleitung L4a und der Hydraulikleitung L4, und andererseits durch das bestromte 3/2-Wege-Trennventil TV, welches die Verbindung vom Single Hauptbremszylinder SHZ und Bremskreis BK trennt, sehr steif ist. Die zweite Hydraulikverbindung HV2 (siehe Fig. 2b) oder eine nicht eingezeichnete nachgeschaltete Drossel kann deshalb in der Querschnittsfläche sehr klein gewählt werden. Weil der Kolben sich nicht mehr bewegt fällt der Druck in der Rückhubarbeitskammer RH ab auf PRH=0bar. Zur Beschleunigung des Druckabfalls in der Hydraulikleitung L4a kann unterstützend ein leichter DHK-Kolbenrückhub eingeleitet werden, was im Weiteren nicht berücksichtigt wird.
Zum Zeitpunkt t=t3 wird in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), der Druck von Pi4a=Xbar, z.B. Xbar=20bar, erreicht, bei dem die Magnetkraft des 3/2-Wege- ventils PD2 ausreicht, um das Ventil zu schalten, wobei der Druck in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a) Pi_4a mit dem Druckgeber DG2 gemessen, bzw. anhand des Motorstroms geschätzt wird. Zu dem Zeitpunkt t=t3 wird die Bestro- mung des 3/2-Wegeventils PD1 abgeschaltet, so dass es die Position b erreicht (s. Fig. 5b), und die Verbindung zwischen Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), und Vorhubarbeitsraum VH getrennt wird, und die Verbindung zwischen Vorhubarbeitsraum VH über das 3/2-Wegeventil PD1 mit dem Vorratsbehälter VB hergestellt wird, und der Druck im Vorhubarbeitsraum VH PVH zum Zeitpunkt t=ts auf Obar abfällt.
Zu dem Zeitpunkt t=ts wird auch das 3/2-Wegeventil PD2 bestromt und auf Position a (s. Fig. 5b) geschaltet, wodurch die Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), mit dem Rückhubarbeitsraum RH verbunden wird, der Druck im Rückhubarbeitsraum RH PRH und der Druck in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), Pi_4a, gleichen sich dadurch aus auf einen Wert Ybar der zwischen dem Druck PRH =0bar im Rückhubarbeitsraum RH und dem Druck Pi_4a=Xbar in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), liegt, PRH = Pi_4a=Ybar. Durch den nun folgenden leichten Rückhub des Doppelhubkolbens DHK fördert die Druckversorgung DV Bremsflüssigkeit über das 3/2-Wegeventil US zum Vorratsbehälter VB und der Druck steigt in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), Pi_4a, durch den Staudruck über die zweite Hydraulikverbindung HV2 des 3/2-Wegeventils US, durch die bereits erwähnte hohe Steifigkeit des hydraulischen Systems, sehr schnell an. Durch den leichten Rückhub des Doppelhubkolbens hx erreicht der Druck in dem Vorhubarbeitsraum VH PVH beim Ansaugen aus dem Vorratsbehälter VB das Saugdruckniveau.
Nachdem zum Zeitpunkt t=t4 der Druck Pi_4a in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a) den Druck PRZI-RZ4 in den Radzylindern erreicht hat, Pi_4a = PRZI-RZ4 wird der Strom des 3/2-Wegeventils US abgeschaltet und die Kraft der Feder des 3/2- Wegeventils US reicht aus, um bei der Druckdifferenz Pi_4a-PRzi-RZ4=0bar das Ventil in den stromlosen Zustand zu schalten. Die Rückhubbewegung des Doppelhubkolbens DHK hx wird zum Zeitpunkt t=t4 fortgesetzt, nun entsprechend der Vorgabe des Druckanstiegs, welche z.B. vom Fahrer vorgegeben wird, und mit dem Pedalwegsensor Sp gemessen bzw. aus der Messung abgeleitet wird, wodurch die Drücke in den Radbremszylindern PRZI-RZ4, im Bremskreis BK PBK und in dem Rückhubarbeitsraum RH PRH dem Fahrerwunsch folgen. Der Druck in dem Vorhubarbeitsraum VH PVH bleibt beim Ansaugen aus dem Vorratsbehälter VB auf Saugdruckniveau.
Figur 6d zeigt für das Systembild von Fig. 4a die bereits erwähnte Schaltstrategie der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 beim Wechsel von Doppelhubkolbenvorhub zu Doppelhubkolbenrückhub während eines Druckabbaus, mit zeitlichem Ablauf vom Druck in der Hydraulikleitung L4a Pi_4a, vom Druck PRH in dem Rückhubarbeitsraum RH, vom Druck PVH in dem Vorhubarbeitsraum VH, vom Druck in den Radbremszylinder PRZI-RZ4, vom Kolbenhub hk, von dem Signal des 3/2-Wegeventils US, und von den Signalen der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2, wobei Signal=0 bedeutet dass das Ventil stromlos und Signal = l dass das Ventil bestromt ist. Sowohl die Schaltventile SVi - SV4 als auch die optionalen Standard ABS Einlassventile mit Rückschlagventil EVi - EV4 bleiben während des ganzen Ablaufs stromlos (offen).
Die zeitlichen Abläufe und die Ventilsignale der 3/2-Wegeventile PD1 und PD2 sind ähnlich wie in Fig. 6b dargestellt. Auch die zeitliche Ansteuerung bzw. Schaltung des 3/2-Wegeventils US gleicht der Ansteuerung des 2/2-Wegeven- tils MVt. Ausnahme ist vor allem der Ablauf des Kolbenhubs hx und die Schaltstrategie des 3/2-Wegeventils US. Deshalb wird hier vor allem auf den Ablauf des Kolbenhubs hx und die Schaltung des 3/2-Wegeventils US eingegangen.
Der Druckabbau findet beim bestromten 3/2-Wegeventil PD2 (Position a) und stromlosen 3/2-Wegeventil PD1 (Position b), anfänglich über Vorhub des Doppelhubkolbens DHK statt. Zum Zeitpunkt t=ti wird die Umschaltung der Doppelhubkolbenbewegung von Vorhub zu Rückhub eingeleitet. Die Bewegung des Doppelhubkolbens DHK wird gestoppt, d.h. der Hub des Doppelhubkolbens hk bleibt konstant, wodurch der Druck PVH in dem Rückhubarbeitsraum RH, der Druck PBK im Bremskreis BK und der Druck PRZI-RZ4 in den Radbremszylindern konstant bleiben.
Zum Zeitpunkt t=ti wird das 3/2-Wegeventil US bestromt, d.h. die Verbindung zwischen den Hydraulikleitungen L4a und L4 bzw. Bremskreis BK wird unterbrochen, während die Hydraulikleitung L4a über das Ventil US mit dem Vorratsbehälter VB verbunden wird (siehe Figur 2b).
Durch die Verbindung der Hydraulikleitung L4a mit dem Vorratsbehälter VB zum Zeitpunkt t=tl über das 3/2-Wegeventil US nimmt der Druck PRH im Rückhubarbeitsraum RH und der Druck Pi_4a in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a) sehr schnell ab, weil das hydraulische System einerseits durch die getrennte Verbindung zwischen der Hydraulikleitung L4a und der Hydraulikleitung L4, und andererseits durch das bestromte 3/2-Wege-Trennventil TV, welches die Verbindung vom Single Hauptbremszylinder SHZ und Bremskreis BK trennt, sehr steif ist. Die zweite Hydraulikverbindung HV2 (siehe Fig. 2b) oder eine nicht eingezeichnete nachgeschaltete Drossel, kann deshalb in der Querschnittsfläche sehr klein gewählt werden. Weil der Doppelhubkolben DHK sich nicht mehr bewegt, fällt der Druck in der Vorhubarbeitskammer VH ab auf PRH=0bar. Zur Beschleunigung des Druckabfalls in der Hydraulikleitung L4a kann unterstützend ein leichter DHK-Kolbenvorhub eingeleitet werden, was im Weiteren nicht berücksichtigt wird.
Zum Zeitpunkt t=ts wird in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), der Druck von Pi4a=Xbar, z.B. Xbar=20bar, erreicht, bei dem die Magnetkraft des 3/2-Wege- ventils PD1 ausreicht, um das Ventil zu schalten, wobei der Druck in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a) Pi_4a mit dem Druckgeber DG2 gemessen, bzw. anhand des Motorstroms geschätzt wird.
Zu dem Zeitpunkt t=ts wird die Bestromung des 3/2-Wegeventils PD2 abgeschaltet, so dass es die Position b erreicht (s. Fig. 5a), und die Verbindung zwischen Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), und Rückhubarbeitsraum RH getrennt wird, und die Verbindung zwischen Rückhubarbeitsraum RH über das 3/2- Wegeventil PD2 mit dem Vorratsbehälter VB hergestellt wird, und der Druck im Rückhubarbeitsraum RH PRH zum Zeitpunkt t=ts auf Obar abfällt. Zu dem Zeitpunkt t=t3 wird das 3/2-Wegeventil PD1 bestromt und auf Position a (s. Fig. 5) geschaltet, wodurch die Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), mit dem Vorhubarbeitsraum VH verbunden wird, der Druck im Vorhubarbeitsraum VH PVH und der Druck in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), Pi_4a, gleichen sich dadurch aus auf einen Wert von Ybar der zwischen dem Druck PVH =0bar im Vorhubarbeitsraum VH und dem Druck Pi_4a=Xbar in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), liegt, PVH = Pi_4a= Ybar. Durch den nun folgenden leichten Vorhub des Doppelhubkolbens DHK fördert die Druckversorgung DV Bremsflüssigkeit aus dem Vorhubarbeitsraum VH über das 3/2-Wegeventil PD1 und über das 3/2- Wegeventil US zum Vorratsbehälter VB und der Druck Pi_4a in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a) steigt durch den Staudruck über die zweite Hydraulikverbindung HV2 des 3/2-Wegeventils US. Dieser Anstieg vom Druck Pi_4a ist durch die bereits erwähnte hohe Steifigkeit des hydraulischen Systems, sehr schnell. Durch den leichten Vorhub des Doppelhubkolbens hx erreicht der Druck in dem Rückhubarbeitsraum RH PRH beim Ansaugen aus dem Vorratsbehälter VB das Saugdruckniveau.
Nachdem zum Zeitpunkt t=t4 der Druck in der Hydraulikleitung L4a (Fig. 4a), Pi4a, den Druck PRZI-RZ4 in den Radzylindern erreicht hat, Pi_4a = PRZI-RZ4 wird der Strom des 3/2-Wegeventils US abgeschaltet und die Kraft der Feder VF des 3/2-Wegeventils US reicht aus um bei der Druckdifferenz Pi_4a-PRzi-RZ4=0bar das Ventil in den stromlosen Zustand zu schalten. Die Verbindung der Hydraulikleitung L4a zu dem Vorratsbehälter VB über das 3/2-Wegeventil US ist damit unterbrochen. Die Verbindung zwischen den Hydraulikleitungen L4a und L4 ist damit über das 3/2-Wegeventil US wieder hergestellt. Die Rückhubbewegung des Doppelhubkolbens DHK hx wird zum Zeitpunkt t=t4 eingeleitet, entsprechend der Vorgabe des Druckabbaus, welche z.B. vom Fahrer vorgegeben wird, und mit dem Pedalwegsensor Sp gemessen bzw. aus der Messung abgeleitet wird, wodurch die Drücke in den Radbremszylindern PRZI-RZ4, im Bremskreis BK PBX und in dem Rückhubarbeitsraum RH PRH dem Fahrerdruckabbauwunsch folgen. Der Druck in dem Rückhubarbeitsraum RH PRH bleibt beim Fördern aus dem Rückhubarbeitsraum RH über das 3/2-Wegeventil PD2 in den Vorratsbehälter VB auf Staudruckniveau. Damit ist eine entscheidende Funktion gelungen, ein 3/2-Wegeventil sowohl beim PD1 und beim PD2 als auch beim 3/2-Wegeventil US ohne Mehraufwand mit großem Querschnitt und geringen Staudruckverlusten zu realisieren.
iste:
1 Pedal 2 Pedalwegsensor 3 Pedalstößel 4 Magnetanker 4a Anschlagelement 5 Erregerwicklung 6 Magnetjoch 7, 7a Verbindungsbolzen 9 Trennventil 9 AN1, AN2, AN3 Ventilanschlüsse AV Auslassventil eines Standard ABS BK Bremskreis
BK1, BK2 erster und zweiter Bremskreis D3 Dritte Dichtung des Hauptbremszylinders DG Druckgeber DHK Doppelhubkolben Drl Drossel DV Druckversorgungseinrichtung ECU elektronisches Steuergerät EV Einlassventil eines Standard ABS mit Rückschlagventil Fl, F2, F3 Filter FP Kraft durch Hydraulikdruck H Hub des Magnetankers HCU Hydraulikeinheit hK DHK-Hub HL1, HL2 Hydraulikleitungen HV1 erste Hydraulikverbindung HV2 zweite Hydraulikverbindung HZ Hauptbremszylinder Kl, K2, K3 Ventilkammer LI, L2, L3, L4, L4a Hydraulikleitungen MV, PD1, PD2 3/2-Wegeventile MVt Trennventil zur DV MVws 2/2-Wegeventil Pab Druckabbau Pauf Druckaufbau PBK Druck im Bremskreis PHZ Druck im Hauptbremszylinder SHZ bzw. THZ Pl4a Druck in der Hydraulikleitung L4a PVH Druck im Vorhubarbeitsraum VH PRH Druck im Rückhubarbeitsraum RH PRZ1-RZ4 Druck in den Radbremszylindern RZ1-RZ4 R Rückleitung RI, R2 Arbeitsräume des Hauptbremszylinders RH Rückhubarbeitsraum RK1-RK4 Radkreise 1 bis 4 RV Rückschlagventil RZ1-RZ4 Radbremszylinder 1 bis 4 SHZ/THZ Single- bzw. Tandem-Hauptbremszylinder SiV Sicherheitsventil SiVßH Sicherheitsventil Rückhubarbeitsraum SiVvH Sicherheitsventil Vorhubarbeitsraum Sp Pedalwegsensor ST Stößel SV Schaltventil, modifiziertes Standard-ABS-Einlassventile EV ohne Rückschlagventil RV
SV2k Schaltventil mit Zusatzmagnet SVx Schaltventil T Target von Bremsflüssigkeitsstand TTL Time-To-Lock, Zeitdauer für Druckaufbau von 0- lOObar TV 2/2-Wege-Trennventil oder 3/2-Wege-Trennventil US 3/2-Wege-Umschaltventil ÜV Überdruckventil VB Vorratsbehälter VF Ventilfeder VH Vorhubarbeitsraum
VS1 erster Ventilsitz VS 2 zweiter Ventilsitz
VSK1, VSK2 Ventilschließkörper WS Wegsimulator
X Druck im Bremskreis Y Druck im Bremskreis Z Staudruck im Rückhubarbeitsraum

Claims

Patentansprüche
1. Bremssystem mit mindestens zwei hydraulischen Radbremsen ( Z1-4) welchen jeweils Schaltventile (SV1-4) zugeordnet sind, einer elektromotorisch angetriebenen Druckversorgungseinrichtung (DV), welche ein Kolbenzylindersystem aufweist, dessen Kolben (DHK) zwei Arbeitsräume (VH, RH) begrenzt, wobei der eine erste Arbeitsraum (VH) über eine hydraulische Verbindung (HL2) mit einem Bremskreis (BK2, BK) verbunden ist, und dass der eine zweite Arbeitsraum (RH) über eine weitere hydraulische Verbindung (HL1) mit einem bzw. dem Bremskreis (BK1, BK) verbunden ist, wobei in mindestens einer der beiden hydraulischen Verbindungen (HL1, HL2) ein 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) angeordnet ist, welches zur wahlweise Herstellung einer hydraulischen Verbindung des Arbeitsraums (VH, RH) mit einer zu einem Vorratsbehälter (VB) führenden hydraulischen Verbindung (R) oder mit einem Bremskreis (BK1, BK2, BK) dient, dadurch gekennzeichnet, dass entweder in der die Schaltventile (SV1-4) mit dem 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) verbindenden hydraulischen Verbindung (L4) ein Ventil (US, MVt) angeordnet ist, mit dem die hydraulische Verbindung zwischen den Schaltventilen (SV1-4) und dem mindestens einen 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) unterbrechbar ist und/oder die Schaltventile (SV1-4) keine integrierten bzw. parallelgeschalteten Rückschlagventile aufweisen.
2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil entweder ein 2/2-Wegeabsperrventil ist (MVt) oder ein 3/2-Wegeventil (US) ist, wobei mit dem 3/2-Wegeventil (US) wahlweise die Druckversorgung (DV) mit Bremskreis BK oder dem Vorratsbehälter (VB) verbindbar ist.
3. Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum wahlweisen Absperren und Öffnen einer Hydraulikleitung (R), welche mindestens einen Arbeitsraum (VH, RH) der Druckversorgungseinrichtung (DV) mit dem Vorratsbehälter (VB) verbindet, ein Schaltventil (SiVvH, SiVRH, SiV) und/oder ein Säugventil (SaVl, SaV2) angeordnet ist.
4. Bremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem zum wahlweisen Absperren und Öffnen in der Hydraulikleitung (R) angeordneten Schaltventil (SiVvH, SiVßH, SiV) das Säugventil (SaVl, SaV2) in Reihe dazu angeordnet ist.
5. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem einen Hauptbremszylinder (HZ, THZ, SHZ) aufweist, der über ein Bremspedal (1) steuerbar bzw. betätigbar ist und dessen mindestens einer Arbeitsraum (RI) mittels eines 3/2- Wegeventils (TV) wahlweise mit einem Wegsimulator (WS) oder einem Bremskreis (BK, BK1, BK2) verbindbar ist.
6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) in einer ersten Schaltstellung (Pos b) befindet, wenn es den jeweiligen Arbeitsraum (VH, RH) mit dem Vorratsbehälter (VB) hydraulisch verbindet, und dass sich das 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) in einer zweiten Schaltstellung (Pos a) befindet, wenn es den jeweiligen Arbeitsraum (VH, RH) mit dem Bremskreis (BK1, BK2, BK) bzw. Hydraulikleitung (L4, L4a) hydraulisch verbindet, wobei insbesondere die erste Schaltstellung (Pos b) die Stellung ist, in der sich das Ventil im unbestromten Zustand befindet.
7. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Antriebs (M) der Doppelhubkolben (DHK) des Kolbenzylindersystems der Druckversorgungseinrichtung (DV) in eine Vorhubrichtung, bei der das Volumen des ersten Arbeitsraums (VH) verkleinert wird und in einer Rückhubrichtung, bei der das Volumen des anderen zweiten Arbeitsraums (RH) verkleinert wird, bewegbar bzw. verstellbar ist.
8. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer hydraulischen Verbindung (HL2) das 3/2- Wegeventil (PD1) angeordnet ist, mit dem wahlweise der jeweilige Arbeitsraum (VH) mit dem Bremskreis (BK2, BK) bzw. Hydraulikleitung L4a oder L4 oder dem Vorratsbehälter (VB) verbindbar ist, und dass in der anderen hydraulischen Verbindung (HL1) entweder ein 2/2-Wegeven- til zum wahlweisen Öffnen und Absperren der hydraulischen Verbindung (HL1) oder ebenfalls ein 3/2-Wegeventil (PD2) angeordnet ist, mit dem wahlweise der jeweilige Arbeitsraum (RH) mit dem Bremskreis (BK1, BK) bzw. Hydraulikleitung (L4a, L4) oder dem Vorratsbehälter (VB) verbindbar ist.
9. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (SV1-4) modifizierte Standard-Einlassventile eines ABS-Systems sind, welche kein Rückschlagventil aufweisen oder aber durch Standard-Einlassventile (EV1-4) eines ABS-Systems ersetzt sind.
10. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2-Wegeventil (US) zwei Ventilstellglieder (VSK1, VSK2) sowie zwei damit zusammenwirkende Ventilsitze (VS1, VS2) aufweist, wobei das erste Ventilstellglied (VSK1) in einer ersten Ventilkammer (Kl) und das zweite Ventilstellglied (VSK2) in einer zweiten Ventilkammer (K2) verschieblich gelagert ist, und dass zwischen der ersten und der zweiten Ventilkammer (Kl, K2) sich eine dritte Ventilkammer (K3) befindet, und dass in die erste Ventilkammer (Kl) eine hydraulische Verbindung zum Bremskreis (BK, BK1, BK2) mündet, und dass die zweite Kammer (K2) mit dem Vorratsbehälter (VB) hydraulisch in Verbindung ist und die dritte Ventilkammer (K3) mit einer hydraulischen Verbindungsleitung (L4a) zur Druckversorgungseinrichtung (DV) hydraulisch verbunden ist.
11. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 oder insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Bremssystem mindestens zwei hydraulische Radbremsen (RZ1-4), welchen jeweils ein Schaltventil (SV1-4) zugeordnet sind, sowie eine elektromotorisch angetriebene Druckversorgungseinrichtung (DV) aufweist, welche ein Kolbenzylindersystem hat, dessen Doppelhubkolben (DHK) zwei Arbeitsräume (VH, RH) begrenzt und voneinander trennt, wobei der eine erste Arbeitsraum (VH) über eine hydraulische Verbindung (HL2) mit dem Bremskreis (BK2, BK) und der eine zweite Arbeitsraum (RH) über eine hydraulische Verbindung (HL1) mit dem Bremskreis (BK1, BK) verbunden ist, wobei zumindest in einer hydraulischen Verbindung (HL1, HL2) ein 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) angeordnet ist, mit dem wahlweise der jeweilige Arbeitsraum (VH, RH) in einer ersten Schaltstellung (Pos b) mit dem Vorratsbehälter (VB) und in einer zweiten Schaltstellung (Pos a) mit einem Bremskreis (BK1, BK2, BK) hydraulisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schalten des 3/2-Wegeventils (PD1, PD2) in seine zweite Schaltstellung (Pos a), in der dann eine hydraulische Verbindung zwischen dem einen Arbeitsraum (VH, RH) der Druckversorgungseinrichtung (DV) und der zu den Schaltventilen (SVi=i-4) führenden hydraulischen Verbindung (L4a) entsteht, der zumindest auf das zu schaltende Ventil (PD1, PD2) wirkende hydraulische Druck abgesenkt bzw. verringert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckabsenkung durch Verstellen des Kolbens (DKV) der Druckversorgungseinrichtung (DV) und/oder durch das Herstellen einer Verbindung zu einem Vorratsbehälter (VB) oder einer Druckentlastungseinrichtung erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck soweit abgesenkt (t2 bis ts), insbesondere unter einen vorbestimmten Schwellwert (Pschweii) abgesenkt wird, und dass erst danach (ts) das 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) mittels seines Antriebs (4, 5, 6) in seine zweite Schaltstellung (Pos a) geschaltet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass entweder
- beide Schaltventile (PD1, PD2) 3/2-Wegeventile sind, welche dazu geeignet sind, den jeweiligen Arbeitsraum (VH, RH) entweder mit dem Bremskreis (BK1, BK2, BK) oder mit dem Vorratsbehälter (VB) hydraulisch zu verbinden oder - nur eines der beiden Schaltventile ein 3/2-Wegeventil (PD1) und das andere ein 2/2-Wegeventil (PD2) ist, wobei das 3/2-Wegeventil (PD1) dazu geeignet ist, den Arbeitsraum (VH) entweder mit dem Bremskreis (BK2, BK) oder mit dem Vorratsbehälter (VB) hydraulisch zu verbinden, und das 2/2-Wegeventil (PD2) nur zum wahlweisen Absperren oder Öffnen der hydraulischen Verbindung (HL1) zwischen Arbeitsraum (RH) und Bremskreis (BK1, BK) dient.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Absenken des Druckes der Bremskreis (BK) und/oder die Radbremszylinder (RZ1-4) durch Schließen zumindest eines Ventils (MVt, US, SV1-4, EV1-4) zumindest von dem zu schaltenden Ventil (PD1, PD2) hydraulisch abgekoppelt werden, derart, dass der in den Radbremszylindern (RZ1-4) eingeschlossene Druck (PRZI-PRZ4) bzw. der im Bremskreis (BK) eingeschlossene Druck (PBK) sich während und aufgrund der Druckabsenkung nicht verändert.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Wechsel zwischen Vorhub und Rückhub des Kolbens (DHK) der Druckversorgungseinrichtung (DV) die Ventile (PD1, PD2) in ihren Schaltstellungen (Pos a, Pos b) zunächst verbleiben, und in einem ersten Verfahrensschritt (ti bis tz) a) entweder sämtliche noch nicht geschlossenen Schaltventile (SVi=i-4) geschlossen werden, so dass die Radbremszylinder (RZ1-4) von der Druckversorgungseinrichtung (DV) und den Ventilen (PD1, PD2) abgetrennt sind, oder b) ein in der hydraulischen Verbindung (L4, L4a) angeordnetes Schaltventil (MVt, US) derart geschaltet wird, dass der Bremskreis (BK) bzw. die Radbremszylinder (RZ1-4) von der Druckversorgungseinrichtung (DV) und den Ventilen (PD1, PD2) abgetrennt sind, und dass in einem darauffolgenden Verfahrensschritt, der sich auch zeitlich leicht mit dem vorangegangenen Verfahrensschritt überlappen kann, ein Druckabbau in dem Teil (L4a) der hydraulischen Verbindung (L4), welcher noch hydraulisch mit den Ventilen (PD1, PD2) in Verbindung ist, insbesondere auf einen vorbestimmten Schwellwert (Pschweii), erfolgt, wobei dies entweder mittels Verstellen des Doppelhubkolbens (DHK) (tz bis ts) oder durch Herstellen einer kurzzeitigen (tz bis ts) hydraulischen Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter (VB) und der hydraulischen Verbindung (L4a), insbesondere über das Ventil (US) oder über den Hauptbremszylinder (HZ, THZ, SHZ) und das Trennventil (TV), erfolgt, und dass nach Erreichen der erforderlichen Druckabsenkung die Schaltstellungen (Pos a, Pos b) beider Ventile (PD1, PD2), insbesondere gleichzeitig, über entsprechende Ansteuerung bei (ts) geändert werden, und dass danach oder zeitlich leicht überlappend (t4) die im ersten Verfahrensschritt geschlossenen Ventile (US, MVt, SVi=i-4) wieder geöffnet werden, wonach dann die Druckänderung weiter über das nunmehr sich in der zweiten Schaltstellung (Pos a) befindliche Ventil (PD1, PD2) erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (US) ein 3/2-Wegeventil ist, welches in seiner einen ersten Schaltstellung die Druckversorgungseinrichtung (DV) mit dem Bremskreis (BK) verbindet und in seiner zweiten Schaltstellung die Druckversorgung (DV) mit dem Vorratsbehälter (VB) verbindet.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltventil (SV1-4) kein parallelgeschaltetes Rückschlagventil aufweist oder aber ein ABS-Standard-Einlassventil (EV1-4) mit Rückschlagventil ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinheit (ECU) die Stellung des Kolbens (DHK) der Druckversorgungseinrichtung (DV) überwacht, und dass die ECU errechnet, ob der noch zur Verfügung stehende Kolbenweg bzw. -hub (hx) in die momentane Bewegungsrichtung des Kolbens ausreicht, um den einzustellenden Druck in den Radbremszylindern zu erreichen, und dass bei Erkennen einer notwendigen Richtungsumkehr und der damit erforderlichen Umschaltung von dem einen auf das andere Ventil (PD1, PD2) das Umschaltverfahren eingeleitet wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2-Wegeventil (PD1, PD2) zwei Ventilstellglieder (VSK1, VSK2) sowie zwei damit zusammenwirkende Ventilsitze (VS1, VS2) aufweist, wobei das erste Ventilstellglied (VSK1) in einer ersten Ventilkammer (Kl) und das zweite Ventilstellglied (VSK2) in einer zweiten Ventilkammer (K2) verschieblich gelagert ist, und dass zwischen der ersten und der zweiten Ventilkammer (Kl, K2) sich eine dritte Ventilkammer (K3) befindet, und dass in die erste Ventilkammer (Kl) eine hydraulische Verbindung zum Vorratsbehälter (VB) mündet, und dass die zweite Kammer (K2) mit einem Bremskreis (BK1, BK2, BK) hydraulisch in Verbindung ist und die dritte Ventilkammer (K3) mit einem Arbeitsraum (VH, RH) der Druckversorgungseinrichtung (DV) hydraulisch verbunden ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich in der zweiten Ventilkammer (K2) befindliche Ventilfeder (VF) das zweite Ventilstellglied gegen den zweiten Ventilsitz (VS2) kraftbeaufschlagt, und dass mittels eines elektrischen und/oder elektromagnetischen Antrieb (4, 5, 6) das erste Ventilstellglied (VSK1) gegen den ersten Ventilsitz (VS1) drückbar oder von diesem wegbewegbar ist, wobei ein, insbesondere an dem ersten Ventilstellglied (VSK1) angeordnetes, befestigtes oder angeformtes Abstandselement (ST) die beiden Ventilstellglieder auf einen Mindestabstand hält, derart, dass bei einem Anliegen des ersten Ventilstellgliedes (VSK1) an dem ersten Ventilsitz (VS1) das zweite Ventilstellglied (VSK2) in einem Abstand zum zweiten Ventilsitz (VS2) gehalten ist.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsquerschnittsfläche (Al) zwischen erstem Ventilsitz (VS1) und von diesem beabstandeten ersten Ventilstellglied (VSK1) kleiner ist als die Öffnungsquerschnittsfläche (A2) zwischen zweitem Ventilsitz (VS2) und von diesem beabstandeten zweiten Ventilstellglied (VSK2), wobei das Verhältnis der Flächen A2/A1 mindestens 1,5 bis 2 entspricht.
23. Verfahren nach Anspruch 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung des erforderlichen Motordrehmoments der Druckversorgungseinrichtung (DV) beide 3/2-Wegeventile (PD1, PD2) geöffnet sind, während sich der Doppelhubkolben (DHK) der Druckversorgungseinrichtung (DV) in der Vorhubbewegung befindet, derart, dass ein Teil des aus dem Vorhubarbeitsraum (VH) herausgeförderte Hydraulikmedium über das eine Ventil (PD2) in den Rückhubarbeitsraum (RH) gelangt und somit mit geringerem Motordrehmoment ein höherer Druck im Bremskreis erzielbar ist.
EP24727644.7A 2023-05-03 2024-04-30 3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem Pending EP4705154A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023111467.0A DE102023111467A1 (de) 2023-05-03 2023-05-03 3/2 Wegeventil-Konzept für hydraulische Betätigungssystem
PCT/EP2024/061924 WO2024227793A1 (de) 2023-05-03 2024-04-30 3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4705154A1 true EP4705154A1 (de) 2026-03-11

Family

ID=91193322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24727644.7A Pending EP4705154A1 (de) 2023-05-03 2024-04-30 3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20260054708A1 (de)
EP (1) EP4705154A1 (de)
CN (1) CN121487859A (de)
DE (1) DE102023111467A1 (de)
WO (1) WO2024227793A1 (de)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925478A1 (de) * 1979-06-23 1981-01-22 Bosch Gmbh Robert Hydraulischer hauptbremszylinder
DE19537962A1 (de) * 1995-10-12 1997-04-17 Teves Gmbh Alfred Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem
DE102012205860A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102011083031A1 (de) 2011-09-20 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh Verriegelungsvorrichtung
CN110576840B (zh) * 2013-09-16 2022-02-01 爱皮加特股份公司 制动设备和用于制动设备的运行的方法
EP3145771B1 (de) * 2014-05-20 2018-11-07 IPGate AG Betätigungssystem für eine fahrzeugbremse und verfahren zum betrieb des betätigungssystems
WO2016146222A2 (de) * 2015-03-16 2016-09-22 Ipgate Ag Bremsanlage mit schwimmkolben-hauptbremszylindereinheit mit neuartiger mux-regelung (mux 2.0) mit mindestens einem auslassventil und verfahren zur druckregelung
DE102017000472A1 (de) 2017-01-19 2018-07-19 Lucas Automotive Gmbh Hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage und Verfahren zum Betreiben und zum Prüfen derselben
DE102018002989A1 (de) * 2018-04-12 2019-10-17 Lucas Automotive Gmbh Hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage und Verfahren zum Betreiben derselben
US11590950B2 (en) * 2018-04-26 2023-02-28 Hl Mando Corporation Electric brake system and operating method thereof
DE102018221783A1 (de) 2018-12-14 2020-06-18 Mando Corporation Bremssystem für ein Fahrzeug
DE202019101596U1 (de) * 2019-02-12 2020-05-13 Ipgate Ag Hydrauliksystem mit mindestens zwei hydraulischen Kreisen und mindestens zwei Druckversorgungseinrichtungen
WO2022214521A1 (de) * 2021-04-07 2022-10-13 Heinz Leiber Ausfallsicheres bremssystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102023111467A1 (de) 2024-11-07
CN121487859A (zh) 2026-02-06
WO2024227793A1 (de) 2024-11-07
US20260054708A1 (en) 2026-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3010639C2 (de)
EP3271220B1 (de) Bremsanlage mit druckaufbau-regelung mit spezieller verschaltung der einlassventile mit bremskreis/radbremsen und verfahren zur druckregelung
EP2822824B1 (de) Verfahren zum betreiben einer bremsanlage für kraftfahrzeuge sowie bremsanlage
DE102013205639B4 (de) Bremssystem für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben des Bremssystems
DE69927928T2 (de) Bremssystem
DE102009055721A1 (de) Bremssystem mit Speichereinrichtung mit Mehrfachfunktion
EP4320017B1 (de) 3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem
DE19725298B4 (de) Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem
WO2012097963A1 (de) Betätigungseinrichtung, verfahren zum betrieb einer betätigungseinrichtung und magnetventilanordnung
EP2268516B1 (de) Druckerzeuger einer hydraulischen fahrzeug-bremsanlage und betriebsverfahren hierfür
EP0907535B1 (de) Hydraulische bremsanlage mit einer vorladeeinrichtung
DE3734903C2 (de) Blockiergeschützte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage
DE102012214408A1 (de) Verstelleinrichtung für eine hydrostatische Maschine und hydrostatische Maschine
WO2015193027A1 (de) Elektronisch schlupfregelbare fahrzeugbremsanlage
DE102014208884B4 (de) Bremssystem für ein Fahrzeug
EP4705154A1 (de) 3/2 wegeventil-konzept für hydraulische betätigungssystem
DE10259315C5 (de) Regelvorrichtung für einen Hydromotor
DE19727654B4 (de) Hydraulisches Ventil
DE102024209876B3 (de) Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage
DE102021108616B4 (de) 3/2 Wegeventil-Konzept für hydraulische Betätigungssystem
DE102006061462A1 (de) Elektrohydraulisches Pumpensystem
DE102021108617B4 (de) 3/2 Wegeventil-Konzept
DE4016751A1 (de) Bremsdruckregelvorrichtung
EP0766009A2 (de) Einrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Motors
DE102018202232A1 (de) Elektrohydraulischer Drucksteller und Bremssystem

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20251114

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR