JP6366907B2 - 車両ブレーキシステムのための流体制御式の圧力切換弁、および車両ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１の分野に属する車両ブレーキシステムのための流体制御式の圧力切換弁を前提とするものであり、および、そのような圧力切換弁を備える対応する車両ブレーキシステムを前提とするものである。

従来技術より、たとえばＡＢＳ／ＴＣＳ／ＥＳＰのようなドライブダイナミックコントロールを備える車両ブレーキシステムが知られている。工学システムとしての車両ブレーキシステムは、自動車の減速やローリング運動の防止を運転者の希望に応じて、ないし走行状況に応じて保証する役目を果たす。内蔵されたドライブダイナミックコントロールは、生じる可能性のある自動車のスリップを、個々のホイールの的確な制動によって防止する。車両ブレーキシステムの分野では、油圧装置での能動的または部分能動的な圧力生成が２段階の高圧切換弁を通じて具体化される、さまざまなシステムが知られている。高圧切換弁は、作動ないし操作されたときに、ブレーキマスタシリンダからリターンポンプへの吸込経路を解放する。高圧切換弁の制御は、通常、電気コイルにより生起される磁場を用いて行われる。

特許文献１より、車両ブレーキシステムのための流体制御式のコントロールバルブ、およびこれに対応する車両ブレーキシステムが公知である。記載されているコントロールバルブは、取込開口部と排出開口部が連通する、バルブ内部空間に配置されたバルブ室と、第１のピストン面および第２のピストン面および閉止部材を備えるピストンを含む、バルブ内部空間で可動に案内されるバルブ閉止体とを含んでおり、バルブ閉止体は、第１のピストン面で作用する圧力と第２のピストン面で作用する圧力との間の圧力差に依存して、バルブ内部空間に配置された調節ばねの力に抗して、取込開口部と排出開口部の間の流体接続が遮断される閉止位置と、取込開口部と排出開口部の間の流体接続が解放される開放位置との間で可動であり、第１のピストン面は、少なくとも１つの補償接続部を介して排出開口部と接続された第１の制御室をバルブ内部空間で区切っており、第２のピストン面は、圧力解除された接続部を介して大気と接続された第２の制御室を区切っており、第２の制御室は分離壁によってバルブ室から隔てられている。大気ないし周囲圧力との圧力解除された接続に基づき、外部漏れすなわち外部への漏れが発生する可能性がある。

ドイツ特許出願公開第１０２００９０２７７０６Ａ１号明細書

それに対して、独立請求項１の構成要件を有する、車両ブレーキシステムのための本発明による流体制御式の圧力切換弁は、車両ブレーキシステムないしドライブダイナミックコントロールシステムの簡素化ならびに耐荷重性の向上が、システム機能を少なくとも同じように保ったまま可能であるとともに、部品コストや開発コストの削減も可能であるという利点を有している。

本発明の要部は、たとえばリターンポンプの出力部で生成されるシステム圧を利用した、流体制御式の圧力切換弁の流体式の制御にある。本発明による流体制御式の圧力切換弁は、相応の油圧回路を備える油圧式の車両ブレーキシステムで、油圧制御式の圧力切換弁として適用されるのが好ましい。圧力切換弁を制御するための本発明に基づくシステム圧の利用によって、周囲圧力ないし大気との接続部が必要なくなり、外部漏れを回避ないし排除することができるという利点がある。さらに、従来技術から知られている、電気式のマグネットモジュールとして施工された操作部材を省略することができる。したがって本発明の利点は、電気コイルや制御装置のソフトウェアアルゴリズムを用いることなく、圧力切換弁が油圧式に制御されるという点にある。システム圧の利用に基づき、およびその結果として生じるはるかに高い圧力切換弁での操作力の生成に基づき、圧力切換弁の１段階式の施工形態が可能であるという利点がある。

本発明の実施形態は、取込開口部および排出開口部が連通する、バルブ内部空間に配置されたバルブ室と、第１のピストン面および第２のピストン面を備えるピストンおよび閉止部材を含む、バルブ内部空間で可動に案内されるバルブ閉止体とを有する、車両ブレーキシステムのための流体制御式の圧力切換弁を提供する。このときバルブ閉止体は、第１のピストン面で作用する圧力と第２のピストン面で作用する圧力との間の圧力差に依存して、バルブ内部空間に配置された調節ばねの力に抗して、取込開口部と排出開口部の間の流体接続が遮断される閉止位置と、取込開口部と排出開口部の間の流体接続が解放される開放位置との間で可動である。さらに第１のピストン面は、少なくとも１つの補償接続部を介して排出開口部と接続された第１の制御室をバルブ内部空間で区切っており、第２のピストン面は、分離壁によってバルブ室から隔てられた第２の制御室を区切っている。本発明によると、第２の制御室は制御接続部を介してシステム圧と接続されている。

さらに、ブレーキマスタシリンダと、流体制御ユニットと、少なくとも１つのホイールブレーキとを有する車両ブレーキシステムが提案される。流体制御ユニットは、少なくとも１つのブレーキ回路での少なくとも１つのホイールブレーキのブレーキ圧変換のために、切換弁と、リターンポンプと、対応するリターンポンプとブレーキマスタシリンダとの間の吸込配管でそれぞれすり合わされた、本発明に基づいて施工された圧力切換弁とをそれぞれ含んでいる。

上に挙げた利点は、設計的に簡素な施工形態によるコスト削減など、その他の経済的な利点とも結びついている。さらに、一次回路と二次回路の間で、すなわちブレーキマスタシリンダとリターンポンプの間で、生じる可能性がある内部漏れが、本発明の圧力切換弁を通じて、ポンプの吸込側との接続に基づいてクリティカルではなくなる。漏れ容積をリターンポンプによって吸い込み、再び圧力側へ送出することができる。

従属請求項に記載されている方策および発展例により、独立請求項１に記載された車両のための流体制御式の圧力切換弁の、および独立請求項８に記載された車両ブレーキシステムの、好ましい改良が可能である。

ピストンは第１の制御室を第２の制御室から隔てており、ピストンシール材を介してバルブ壁に対して封止することができるのが特別に好ましい。さらに閉止部材はバルブ室に配置することができるとともに、プランジャを介してピストンと連結することができ、プランジャは分離壁の貫通部によって案内されており、プランジャはシール材を介して貫通部に対して封止されている。別案として、ピストン、閉止部材、およびプランジャを一体的に可動のバルブ閉止体として施工することもできる。閉止位置にあるとき、対応するバルブシートで密閉をする閉止部材を介して、および補償接続部を介して、バルブ室から第１の制御室への漏れが発生した場合、漏れによって上昇する第１の制御室内の圧力に基づき、およびそれに伴うバルブ閉止体の第１のピストン面に対する閉止力作用に基づき、バルブシートでの密閉作用が高くなる。ピストンシール材を介して第２の制御室と第１の制御室の間で部分能動的または完全能動的なシステム動作のときに漏れが生じたとき、ないしは分離壁のシール材を介して第２の制御室とバルブ室の間で漏れが生じたとき、リターンポンプは吸込側を通じて漏れ容積を吸い込んで、圧力側を通じて第２の制御室へ圧力生成をしながら送出することができ、それと同時にブレーキ圧として、逆止弁および取込弁を介してホイールにある制動部材へと送出することができる。このように、生じる可能性がある上述した内部のシステム漏れは、本発明による車両ブレーキシステムの本発明による圧力切換弁では、本発明による圧力切換弁の開放位置のために必要な、吸込側ないし第１の制御室と圧力側ないし第２の制御室との間の圧力差が与えられている限り、機能を妨げることがない。

本発明による圧力切換弁の好ましい実施形態では、補償接続部は、第１の制御室の補償開口部を排出開口部と接続する、外部の補償通路として構成することができる。補償通路は、たとえば本発明による圧力切換弁が中に配置された流体ブロックに構成することができる。別案として補償接続部は、バルブ閉止体が閉止位置にあるときに排出開口部を第１の制御室と接続するとともに、バルブ閉止体が開放位置にあるときにバルブ室を第１の制御室と接続する、バルブ閉止体にある補償穴として構成することができる。それにより、流体ブロックでの流体通路案内を簡素化できるという利点がある。

本発明による圧力切換弁の別の好ましい実施形態では、調節ばねは第２の制御室に配置することができるとともに、分離壁および第２のピストン面に支持されることができ、それにより、無圧状態のときにバルブ閉止体は開放位置に配置されることになり、取込開口部と排出開口部との間の流体接続が解放される。このバルブ位置のとき、ブレーキマスタシリンダとリターンポンプのポンプ吸込側ないし入力部との間の流体接続部は開いている。受動的なブレーキプロセスのとき、すなわち運転者がブレーキをかけてリターンポンプがオフになっているとき、ブレーキマスタシリンダと接続された取込開口部を通じて、およびポンプ吸込側ないし補償接続部と接続された排出開口部を通じて、第１の制御室の圧力が上昇する。この圧力により生じる力が、第１の制御室の中でバルブ閉止体の第１のピストン面に対して、閉止をさせるように作用する。発生する圧力が調節ばねのばね力を上回ると、閉止部材がバルブシートの中に押し込まれ、それによって圧力切換弁が閉じられる。それにより、ブレーキマスタシリンダからリターンポンプの吸込側への流体経路が遮断され、リターンポンプならびにポンプシール材が、このような閉じたバルブ位置で防護される。

本発明による圧力切換弁の別の好ましい実施形態では、調節ばねは第１の制御室に配置することができるとともに、バルブルーフと第１のピストン面とに支持されることができ、それによりバルブ閉止体は無圧状態のとき閉止位置に配置されることになり、取込開口部と排出開口部との間の流体接続が遮断される。このバルブ位置のとき、閉止部材はバルブシートの中へ押し込まれ、圧力切換弁が閉じられるので、ブレーキマスタシリンダとリターンポンプのポンプ吸込側ないし入力部との間の流体接続が遮断される。したがってポンプとポンプシール材は、受動的な制動プロセスのときに圧力切換弁によって防護される。圧力切換弁を開くためには、第１および第２の制御室の間の圧力差に基づいて生成される押圧力が、調節ばねのばね力を上回らなくてはならず、その結果、バルブ閉止体が動いて閉止部材がバルブシートから持ち上げられ、それにより、取込開口部と排出開口部との間の流体接続を成立させる。

バルブ内部空間での調節ばねの配置に関わりなく、ブレーキ圧は、圧力切換弁が閉止位置にあるときに、切換弁と取込弁とを介してホイールのブレーキ部材で生成される。このときリターンポンプの後に配置された逆止弁が、圧力差によって閉じられる。本発明による圧力切換弁が閉じたバルブ位置にあるとき、本発明による圧力切換弁の第２の制御室では圧力上昇ないし圧力低下が行われない。圧力切換弁が閉じているので、圧力切換弁の第１の制御室も圧力変化のないままに保たれる。バルブ室は設計面で圧力補償式に構成されており、それにより、ブレーキマスタシリンダにより生成される圧力が、バルブ室で閉止部材に対して結果的に生じる開放力もしくは閉止力を惹起しないようになっている。したがって、運転者がブレーキをかけている限り、圧力切換弁は閉じたままになっている。

部分能動的なシステム動作のとき、すなわち、運転者がブレーキをかけ、ポンプがブレーキ作用増幅のため、もしくは並行するコントロール介入のために作動するとき、または完全能動的なシステム動作のとき、すなわち、車両ブレーキシステムが運転者の協力なしに自動的にブレーキプロセスや、たとえばＡＢＳ、ＥＳＰ介入のようなコントロールプロセスを行い、ホイールのブレーキ圧がリターンポンプによってのみ生成されるとき、リターンポンプが始動してシステム圧を生成する。このとき第２の制御室の圧力が上昇し、生成される力の結果、第２のピストン面に対して開放させるように作用する。それと同時にリターンポンプは第１の制御室から流体容積を吸い込み、発生する負圧およびその結果として第１の制御室で生じる追加の開放力により、圧力切換弁の開放プロセスないし開放位置をサポートする。

本発明による車両ブレーキシステムの好ましい実施形態では、圧力切換弁の取込開口部はブレーキマスタシリンダと接続することができ、圧力切換弁の排出開口部は、リターンポンプの入力部ないし吸込側と接続することができる。さらに圧力切換弁の制御接続部は、リターンポンプの出力部ないし圧力側と接続することができる。

本発明の実施例が図面に示されており、以下の記述で詳しく説明する。図面では、同じ符号は、同じ機能ないし類似の機能を果たすコンポーネントないし部材を表している。

本発明による圧力切換弁の第１の実施例を備える、車両ブレーキシステムの一部分を示す模式図である。 本発明による圧力切換弁の第２の実施例を備える、車両ブレーキシステムの一部分を示す模式図である。 本発明による圧力切換弁の第３の実施例を備える、車両ブレーキシステムの一部分を示す模式図である。 本発明による圧力切換弁の第４の実施例を備える、車両ブレーキシステムの一部分を示す模式図である。

図１から図４に明らかなとおり、本発明による車両ブレーキシステム１，１’，２，２’の図示した実施例は、ブレーキペダル３．１、ブレーキ倍力装置３．２、ブレーキマスタシリンダ３．３、およびリザーブ容器３．４を備えるブレーキ集成装置３と、一方が少なくとも部分的に図示されている少なくとも２つのブレーキ回路を有する流体制御ユニットと、各々のホイール５にある少なくとも１つのホイールブレーキ５．１とをそれぞれ含んでいる。対応するブレーキ回路での少なくとも１つのホイールブレーキ５．１のブレーキ圧変換のために、流体制御ユニットは、切換弁７．１と、圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’と、取込弁７．２と、排出弁７．３と、他のホイール５の他のホイールブレーキ５．１のために利用することもできるリザーブ室８を備えたリターンポンプ９とをそれぞれ含んでいる。さらに流体制御ユニットは、複数の逆止弁４．１，４．２，４．３および４．４…を含んでいる。流体制御式の圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’は、対応するリターンポンプ９とブレーキマスタシリンダ３．３との間の吸込配管上に配置されている。

図１から図４にさらに明らかなとおり、本発明による流体制御式の圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’の図示した実施例は、取込開口部１２．６および排出開口部１２．７が連通する、バルブ内部空間１２に配置されたバルブ室１２．３と、バルブ内部空間１２の中で可動に案内されるバルブ閉止体１４，１４’とをそれぞれ含んでおり、このバルブ閉止体は、第１のピストン面１４．２，１４．２’および第２のピストン面１４．３，１４．３’を備えるピストン１４．１，１４．１’と、閉止部材１４．６，１４．６’とを含んでいる。バルブ閉止体１４，１４’は、第１のピストン面１４．２，１４．２’で作用する圧力と第２のピストン面１４．３，１４．３’で作用する圧力との間の圧力差に依存して、バルブ内部空間１２に配置された調節ばね１６，１６’の力に抗して、取込開口部１２．６と排出開口部１２．７との間の流体接続が遮断される閉止位置と、取込開口部１２．６と排出開口部１２．７との間の流体接続が解放される開放位置との間で動くことができる。このとき第１のピストン面１４．２，１４．２’は、少なくとも１つの補償接続部１４．７，１４．７’を介して排出開口部１２．７と接続された、バルブ内部空間１２の第１の制御室１２．１を区切っており、第２のピストン面１４．３，１４．３’は、第２の制御室１２．２を区切っており、第２の制御室１２．２は分離壁１８によってバルブ室１２．３から隔てられている。本発明によると、第２の制御室１２．２は、制御接続部１２．５，１２．５’を介してシステム圧ｐ_ｎＰと接続されている。

図１から図４にさらに明らかなとおり、圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’の取込開口部１２．６はブレーキマスタシリンダ３．３と接続されており、圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’の排出開口部１２．７は、リターンポンプ９の入力部ないし吸込側と接続されている。圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’の制御接続部１２．５，１２．５’は、リターンポンプ９の出力部ないし圧力側と接続されている。図１から図４にさらに見られるとおり、ピストン１４．１，１４．１’は第１の制御室１２．１を第２の制御室１２．２から隔てるとともに、ピストンシール材１４．４を介してバルブ壁部１５に対して封止されている。さらに閉止部材１４．６，１４．６’はバルブ室１２．３の中に配置されており、プランジャ１４．５，１４．５’を介してピストン１４．１，１４．１’と連結されており、プランジャ１４．５，１４．５’は分離壁１８にある貫通部１８．１によって案内されるとともに、シール材１８．２を介して貫通部１８．１に対して封止されている。

図１と図２からさらに明らかなように、本発明による圧力切換弁１０，１０’の第１および第２の実施例は、無圧状態のときに開くバルブとして施工されている。すなわち、圧力切換弁１０，１０’が無圧状態のとき、圧力切換弁１０，１０’の取込開口部１２．６と排出開口部１２．７との間の流体接続が成立する。したがって、調節ばね１６は第２の制御室１２．２に配置されており、分離壁１８と第２のピストン面１４．３，１４．３’とに支持されており、その結果、バルブ閉止体１４，１４’は無圧状態のとき開放位置に配置されることになり、取込開口部１２．６と排出開口部１２．７との間の流体接続が解放される。

図１からさらに明らかなように、補償接続部は、本発明による圧力切換弁１０の第１の実施例では、第１の制御室１２．１の補償開口部１２．４を排出開口部１２．７と接続する外部の補償通路１４．７として構成されている。

図２からさらに明らかなとおり、補償接続部は、本発明による圧力切換弁１０’の第２の実施例では、第１の実施例とは異なり、バルブ閉止体１４’が閉止状態のときに排出開口部１２．７を第１の制御室１２．１と接続し、バルブ閉止体１４’の図示した開放位置のときにバルブ室１２．３を第１の制御室１２．１と接続する、バルブ閉止体１４’にある補償穴１４．７’として構成されている。

次に、図１と図２を参照しながら、本発明による圧力切換弁１０，１０’の第１および第２の実施例の機能形態について説明する。本発明による車両ブレーキシステム１，１’の図１と図２に示す実施例は、制御接続部１２．５，１２．５’に印加される、リターンポンプ９により出力部ないし圧力側で生成されるシステム圧ｐ_ｎＰによって制御される、無圧状態のときに開く圧力切換弁１０，１０’をそれぞれ含んでいる。

リターンポンプ９がターンオフされ、ないしは不作動化される受動的なシステム動作のとき、調節ばね１６は、圧力切換弁１０，１０’の第２の制御室１２．２の中で、可動のバルブ閉止体１４，１４’の第２のピストン面１４．３，１４．３’に対して作用する。それによりバルブ閉止体１４，１４’は開放位置になっており、閉止部材１４．６，１４．６’は、バルブ底面１９に配置されたバルブシート１９．１から持ち上げられており、その結果としてこのバルブ位置では、ブレーキマスタシリンダ３．３と、リターンポンプ９の入力部ないし吸込側との間の油圧接続が成立する。受動的なブレーキプロセスのとき、すなわち運転者がブレーキをかけ、リターンポンプ９がオフになっているとき、バルブ室１２．３、排出開口部１２．７、および補償接続部１２．７，１２．７’を介して第１の制御室１２．１に作用する、取込開口部１２．６に印加されるブレーキマスタシリンダ３．３の圧力ｐ_ＨＺによって、第１の制御室１２．１の圧力が上昇する。この圧力により発生する力は、第１の制御室１２．１の中で、可動のバルブ閉止体１４，１４’の第１のピストン面１４．２，１４．２’に対して閉止させるように作用する。第１のピストン面１４．２，１４．２’で生じる押圧力が、たとえば渦巻ばねとして施工された調節ばね１６のばね力、および場合によりシール材１４．４，１８．２の摩擦力を克服すると、圧力切換弁１０，１０’が閉じ、バルブ閉止体１４，１４’は、閉止部材１４．６，１４．６’がバルブシート１９．１へ押し込まれて、ブレーキマスタシリンダ３．３とリターンポンプ９の吸込側ないし入力部との間の流体接続が遮断されるまで、閉止方向へと動く。圧力切換弁１０，１０’がこのような閉止位置にあるとき、リターンポンプ９ならびにポンプ吸込側のポンプシール材が防護される。リターンポンプ９の入力部ないし吸込側における圧力ｐ_ｖＰが、クリティカルな値を超えて上昇することがないからである。ブレーキ圧は、切換弁７．１および取込弁７．２を介して、ホイール５のホイールブレーキ５．１で生成される。このとき第１の逆止弁４．１は、圧力差によって閉じられる。圧力切換弁１０，１０’が閉止位置にあるとき、第２の制御室１２．２で圧力上昇ないし圧力低下は行われない。圧力切換弁１０，１０’が閉じているので、第１の制御室１２．１は圧力変化のないままに保たれる。バルブ室１２．３は設計面で圧力補償式に構成されており、それにより、ブレーキマスタシリンダ３．３により生成される圧力ｐ_ＨＺは、バルブ室１２．３で閉止部材１４．６，１４．６’に対して結果的に生じる開放力もしくは閉止力を惹起しないようになっている。運転者がブレーキをかけている限り、圧力切換弁１０，１０’は閉じたままに保たれる。

部分能動式または完全能動式の動作では、リターンポンプ９が始動してシステム圧ｐ_ｎＰを生成する。それによって第２の制御室１２．２の圧力が上昇し、可動のバルブ閉止体１４，１４’の第２のピストン面１４．３，１４．３’に対して開放させるように作用する。それと同時に、リターンポンプ９が流体容積を第１の制御室１２．１から吸い込み、第１の制御室１２．１で発生する負圧によって、およびその結果として生じる追加の開放力によって、圧力切換弁１０，１０’の開放位置をサポートする。リターンポンプ９により生成されるシステム圧ｐ_ｎＰにより、圧力切換弁１０，１０’の開放位置が保証される。それにより、ブレーキ集成装置３のブレーキマスタシリンダないしリザーブ容器３．４と、リターンポンプ９のポンプ吸込側ないし入力部との間の流体接続が維持され、リターンポンプ９はリザーブ容器３．４から流体を自由に吸い込んで、ホイール５のそれぞれのホイールブレーキ５．１で取込弁７．２を介して所要のブレーキ圧を生成することができる。リターンポンプ９が作動している限り、圧力切換弁１０，１０’はリターンポンプ９の圧力側ないし第２の制御室１２．２における圧力ｐ_ｎＰにより、およびポンプの吸込側ないし第１の制御室１２．１における負圧ｐ_ｖＰにより、確実に開放位置で保たれる。リターンポンプ９が不作動になるとシステム圧ｐ_ｎＰが低下し、圧力切換弁１０，１０’のバルブ閉止体１４，１４’は、第２の制御室１２．２の中の調節ばね１６の開放させようとするばね力にのみ基づいて開放位置に保たれる。

図３と図４からさらに明らかなように、本発明による圧力切換弁１１，１１’の第３および第４の実施例は、無圧状態のときに閉じる弁として施工されている。すなわち圧力切換弁１１，１１’が無圧状態のとき、圧力切換弁１１，１１’の取込開口部１２．６と排出開口部１２．７との間の流体接続が遮断される。したがって、調節ばね１６は第１の制御室１２．１の中に配置されており、バルブルーフ１７と、第１のピストン面１４．２，１４．２’とに支持されており、その結果、バルブ閉止体１４，１４’は無圧状態のときに閉止位置に配置されることになり、取込開口部１２．６と排出開口部１２．７との間の流体接続は遮断される。

図３からさらに明らかなように、本発明による圧力切換弁１１の第３の実施例では、補償接続部は、本発明による圧力切換弁１１の第１の実施例と同様に、第１の制御室１２．１の補償開口部１２．４を排出開口部１２．７と接続する外部の補償通路１４．７として構成されている。

図４からさらに明らかなように、本発明による圧力切換弁１１’の第４の実施例では、補償接続部は、第３の実施例とは異なり、本発明による圧力切換弁１０’の第２の実施例と同様に、バルブ閉止体１４’が閉止位置にあるときには排出開口部１２．７を第１の制御室１２．１と接続するとともに、バルブ閉止体１４’の図示した開放位置ではバルブ室１２．３を第１の制御室１２．１と接続する、バルブ閉止体１４’の補償穴１４．７’として構成されている。

次に、図３と図４を参照しながら、本発明による圧力切換弁１１，１１’の第３および第４の実施例の機能形態について説明する。図３と図４に示す本発明の車両ブレーキシステム２，２’の実施例は、制御接続部１２．５，１２．５’に印加される、リターンポンプ９により出力部ないし圧力側で生成されるシステム圧ｐ_ｎＰによって制御される、無圧状態のときに閉じる圧力切換弁１１，１１’をそれぞれ含んでいる。

リターンポンプ９がターンオフされ、ないしは不作動化される受動的なシステム動作のとき、調節ばね１６’は圧力切換弁１１，１１’の第１の制御室１２．１の中で、可動のバルブ閉止体１４，１４’の第１のピストン面１４．２，１４．２’に対して作用する。それによってバルブ閉止体１４，１４’は閉止位置になり、閉止部材１４．６，１４．６’はバルブシート１９．１に押し込まれ、その結果としてこのバルブ位置では、ブレーキマスタシリンダ３．３と、リターンポンプ９の入力部ないし吸込側との間の油圧接続が遮断される。リターンポンプ９およびポンプシール材は吸込側ないし入力部で、受動的なブレーキプロセスのときに、すなわち運転者がブレーキをかけていてリターンポンプ９がオフになっているときに、閉止位置にある圧力切換弁１１，１１’によって高すぎる圧力から防護される。ブレーキ圧は、切換弁７．１および取込弁７．２を介して、ホイール５のホイールブレーキ５．１で生成される。このとき第１の逆止弁４．１は、圧力差によって閉じられる。圧力切換弁１１，１１’が閉止位置にあるとき、第２の制御室１２．２で圧力上昇ないし圧力低下は行われない。圧力切換弁１１，１１’が閉じているので、第１の制御室１２．１は圧力変化のないままに保たれる。バルブ室１２．３は設計面で圧力補償式に構成されており、それにより、ブレーキマスタシリンダ３．３により生成される圧力ｐ_ＨＺは、バルブ室１２．３で閉止部材１４．６，１４．６’に対して結果的に生じる開放力もしくは閉止力を惹起しないようになっている。

部分能動式または完全能動式の動作では、リターンポンプ９が始動して、システム圧ｐ_ｎＰを生成する。それによって第２の制御室１２．２の圧力が上昇し、可動のバルブ閉止体１４，１４’の第２のピストン面１４．３，１４．３’に開放させるように作用する。それと同時に、リターンポンプ９が流体容積を第１の制御室１２．１から吸い込み、第１の制御室１２．１で発生する負圧によって、およびその結果として生じる追加の開放力によって、バルブ閉止体１４，１４’の開放運動ないし開放位置をサポートする。開放力が、調節ばね１６’のばね力、および場合によりシール材１４．４，１８．２の摩擦力を克服すると、バルブ閉止体１４，１４’が開放方向へと動き、閉止部材１４．６，１４．６’がバルブシート１９．１から持ち上げられる。リターンポンプ９により生成されるシステム圧ｐ_ｎＰにより、圧力切換弁１１，１１’の開放位置が実現されて確保され、それにより、ブレーキ集成装置３のブレーキマスタシリンダないしリザーブ容器３．４と、リターンポンプ９のポンプ吸込側ないし入力部との間の流体接続が成立し、維持される。それによってリターンポンプ９はリザーブ容器３．４から自由に吸引をすることができ、取込弁７．２を介して、ホイール５のそれぞれのホイールブレーキ５．１で所要のブレーキ圧を生成することができる。リターンポンプ９が動いている限り、圧力切換弁１０，１０’は、リターンポンプ９の圧力側ないし第２の制御室１２．２における圧力ｐ_ｎＰにより、およびポンプの吸込側ないし第１の制御室１２．１における負圧ｐ_ｖＰにより、確実に開放位置で保たれる。リターンポンプ９が不作動になると、システム圧ｐ_ｎＰが低下し、圧力切換弁１１，１１’のバルブ閉止体１４，１４’は、第１の制御室１２．１の中の調節ばね１６’の閉止させようとするばね力に基づき、閉止部材１４．６，１４．６’が封止をするようにバルブシート１９．１へ押圧される閉止位置へと動く。

リターンポンプ９としては、当業者に周知であるさまざまな適当な種々の形式と形態のポンプまたはポンプ部材、たとえばピストンポンプ、歯車ポンプ等を使用することができる。本発明による圧力切換弁１０，１０’，１１，１１’は、１段階式の圧力切換弁としても、２段階式または多段階式の圧力切換弁としても施工することができる。圧力切換弁の設計的な構成は、ここでは一例を挙げているにすぎない。ピストンシール材１４．４、ないし分離壁１８とプランジャ１４．５，１４．５’の間のシール材１８．２は、当業者に周知であるさまざまな適当な種々の形式と施工形態のシール材、たとえばゴムシール、テフロンシール、ダイヤフラム、スリーブシール等を使用することができる。

１ 車両ブレーキシステム
３ ブレーキ集成装置
３．１ ブレーキペダル
３．２ ブレーキ倍力装置
３．３ ブレーキマスタシリンダ
３．４ リザーブ容器
４．１ 逆止弁
５ ホイール
５．１ ホイールブレーキ
７．１ 切換弁
７．２ 取込弁
７．３ 排出弁
８ リザーブ室
９ リターンポンプ
１０ 圧力切換弁

Claims (10)

1. 取込開口部（１２．６）およびリターンポンプ（９）の吸込側と接続される排出開口部（１２．７）が連通する、バルブ内部空間（１２）に配置されたバルブ室（１２．３）と、第１のピストン面（１４．２，１４．２’）および第２のピストン面（１４．３，１４．３’）を備えるピストン（１４．１，１４．１’）および閉止部材（１４．６，１４．６’）を含む、前記バルブ内部空間（１２）で可動に案内されるバルブ閉止体（１４，１４’）とを有する、車両ブレーキシステムのための流体制御式の圧力切換弁であって、前記バルブ閉止体（１４，１４’）は、前記第１のピストン面（１４．２，１４．２’）で作用する圧力と前記第２のピストン面（１４．３，１４．３’）で作用する圧力との間の圧力差に依存して、前記バルブ内部空間（１２）に配置された調節ばね（１６，１６’）の力に抗して、前記取込開口部（１２．６）と前記排出開口部（１２．７）の間の流体接続が遮断される閉止位置と、前記取込開口部（１２．６）と前記排出開口部（１２．７）の間の流体接続が解放される開放位置との間で可動であり、前記第１のピストン面（１４．２，１４．２’）は、少なくとも１つの補償接続部（１４．７，１４．７’）を介して前記排出開口部（１２．７）と接続された第１の制御室（１２．１）を前記バルブ内部空間（１２）で区切っており、前記第２のピストン面（１４．３，１４．３’）は、分離壁（１８）によって前記バルブ室（１２．３）から隔てられた第２の制御室（１２．２）を区切っている、そのような圧力切換弁において、前記第２の制御室（１２．２）は制御接続部（１２．５，１２．５’）を介して前記リターンポンプ（９）の圧力側と接続されていることを特徴とする圧力切換弁。
2. 前記ピストン（１４．１，１４．１’）は前記第１の制御室（１２．１）を前記第２の制御室（１２．２）から隔てており、ピストンシール材（１４．４）を介してバルブ壁（１５）に対して封止されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力切換弁。
3. 前記閉止部材（１４．６，１４．６’）は前記バルブ室（１２．３）に配置されており、プランジャ（１４．５，１４．５’）を介して前記ピストン（１４．１，１４．１’）と連結されており、前記プランジャ（１４．５，１４．５’）は前記分離壁（１８）の貫通部（１８．１）によって案内されており、前記プランジャ（１４．５，１４．５’）はシール材（１８．２）を介して前記貫通部（１８．１）に対して封止されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の圧力切換弁。
4. 前記補償接続部（１４．７，１４．７’）は、前記第１の制御室（１２．１）の補償開口部（１２．４）を前記排出開口部（１２．７）と接続する外部の補償通路（１４．７）として構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧力切換弁。
5. 前記補償接続部（１４．７，１４．７’）は、前記バルブ閉止体（１４，１４’）が閉止位置にあるときに前記排出開口部（１２．７）を前記第１の制御室（１２．１）と接続するとともに前記バルブ閉止体（１４，１４’）が開放位置にあるときに前記バルブ室（１２．３）を前記第１の制御室（１２．１）と接続する、前記バルブ閉止体（１４，１４’）にある補償穴（１４．７’）として構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の圧力切換弁。
6. 前記調節ばね（１６）は前記第２の制御室（１２．２）に配置されるとともに、前記分離壁（１８）および前記第２のピストン面（１４．３，１４．３’）に支持されており、それにより前記バルブ閉止体（１４，１４’）は無圧状態のとき開放位置に配置され、前記取込開口部（１２．６）と前記排出開口部（１２．７）の間の流体接続が解放されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の圧力切換弁。
7. 前記調節ばね（１６）は前記第１の制御室（１２．１）に配置されるとともに、バルブルーフ（１７）および前記第１のピストン面（１４．２，１４．２’）に支持されており、それにより前記バルブ閉止体（１４，１４’）は無圧状態のとき閉止位置に配置され、前記取込開口部（１２．６）と前記排出開口部（１２．７）の間の流体接続が遮断されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の圧力切換弁。
8. ブレーキマスタシリンダ（３．３）と、流体制御ユニットと、少なくとも１つのホイールブレーキ（５．１）とを有する車両ブレーキシステムであって、前記流体制御ユニットは、少なくとも１つのブレーキ回路での少なくとも１つのホイールブレーキ（５．１）のブレーキ圧変換のために、切換弁（７．１）と、圧力切換弁（１０，１０’，１１，１１’）と、リターンポンプ（９）とを含んでいる、そのような車両ブレーキシステムにおいて、前記圧力切換弁（１０，１０’，１１，１１’）は請求項１から７のいずれか１項に基づいて施工されており、対応する前記リターンポンプ（９）と前記ブレーキマスタシリンダ（３．３）との間の吸込配管上に配置されていることを特徴とする車両ブレーキシステム。
9. 前記圧力切換弁（１０，１０’，１１，１１’）の前記取込開口部（１２．６）は前記ブレーキマスタシリンダ（３．３）と接続されており、前記圧力切換弁（１０，１０’，１１，１１’）の前記排出開口部（１２．７）は前記リターンポンプ（９）の入力部と接続されていることを特徴とする、請求項８に記載の車両ブレーキシステム。
10. 前記圧力切換弁（１０，１０’，１１，１１’）の前記制御接続部（１２．５，１２．５’）は前記リターンポンプ（９）の出力部と接続されていることを特徴とする、請求項８または９に記載の車両ブレーキシステム。

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