Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsanlage mit elektrisch umschaltbaren Hydraulikventilen, die zur Mo¬ dulation des Bremsdruckes in den Radbremsen zwecks Blockier- schutzregelung, Antriebsschlupfregelung oder dergl. vorgese¬ hen sind.

Derartige Bremsanlagen sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Zur Bremsdruckmodulation werden z.B. elektromagne¬ tisch betätigbare 2/2-Wegeventile, d.h. Hydraulikventile, die nur zwei Schaltpositionen (offen oder geschlossen) ken¬ nen, verwendet. Wird mit solchen Ventilen eine Blockierschutz- oder eine Antriebsschlupfregelung durchge¬ führt, läßt sich der Druckaufbau- und der Druckabbaugradient durch Ansteuerung der Hydraulikventile mit niederfrequenten Pulsfolgen und Variieren der Pulsdauer-/Pulspausenverhält- nisse in der gewünschten Weise beeinflussen.

Im allgemeinen ist für jedes regelbare Rad ein Ventilpaar, nämlich ein Einlaß- und ein Auslaßventil vorgesehen, wobei das Einlaßventil, das in der Bremsleitung zwischen dem Hauptzylinder und der Radbremse eingefügt ist, zweckmäßiger¬ weise in seiner Ruhestellung auf Durchlaß geschaltet ist und beim Anlegen einer Spannung in den Sperrzustand übergeht. Das Auslaßventil, das zum Druckabbau dient, ist dagegen in der Ruhestellung gesperrt.

Ein Nachteil der Bremsdruckregelung mit Hilfe solcher schnellschaltenden Hydraulikventile besteht darin, daß durch die schnellen Ankerbewegungen beim Übergang von der einen in die andere Endposition, durch örtliche Verzögerung und Be¬ schleunigung der hydraulischen Flüssigkeit, Übertragung der Pulsation auf Bauteile (Körperschall) usw. Geräusche ent¬ stehen, die bei einer Blockierschutz- oder Antriebsschlupf- regelung als störend empfunden werden. Die Geräuschstärke wird maßgeblich von der Umschaltgeschwindigkeit von der ei¬ nen in die andere Endposition bestimmt.

Aus der DE 42 36 047 AI (P 7397) ist bereits eine Bremsanla¬ ge mit Blockierschutz- und/oder Antriebsschlupfregelung be¬ kannt, deren Hydraulikventile, wenn sie aus der Ruhelage heraus auf Sperren oder Durchlaß umgeschaltet werden sol¬ len, mit einem Wechselsignal oder einer Pulsfolge angesteu¬ ert werden, dessen Frequenz bzw. deren Pulsdauer-/Pulspau- senverhältnis auf die Charakteristik der Ventile abgestimmt ist. Der Ventilstößel nimmt unter dem Einfluß des Wechsel¬ signals oder der Pulsfolge eine Dosierstellung ein, die wie¬ derum durch Variieren der Frequenz bzw. des Pulsdauer-/Puls- pausenverhältnisses beeinflußt werden kann. Auf diese Weise werden die Ventilgeräusche erheblich reduziert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die störenden Geräusche, die durch das schnelle Umschalten der Ventilstößel dieser Hydraulikventile von der einen in die andere Endposition hervorgerufen werden, auf einfache Weise und ohne nachteiligen Einfluß auf die Bremsdruckregelung zu mindern oder entscheidend zu verringern.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßnahmen zu lösen ist. Das Besondere der erfindungsgemäßen Bremsanlage besteht also darin, daß die

Umschaltung der Hydraulikventile bzw. des Ventilstößels von der einen in die andere Endstellung durch ein Wechselsignal bewirkt wird, das nur für die Dauer der Umschaltung anliegt und das den Umschaltvorgang im Vergleich zu einem reinen "Ein- bzw. Ausschalten" des Ventils verzögert; nach dem Um¬ schalten oder nach einer vorgegebenen Umschaltzeitdauer liegt dann an dem Hydraulikventil wieder ein Dauersignal ('1' oder '0') an.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Wechselsignal eine Pulsfolge vorgesehen, deren Fre¬ quenz hoch ist bzw. deren Pulszeiten und Pulspausen kurz sind im Vergleich zu der für den Umschaltvorgang benötigten Zeitdauer.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung eines Ausfüh¬ rungsbeispiels anhand der beigefügten Abbildungen hervor.

Es zeigen

Fig. 1 schematisch vereinfacht und als Teildarstellung die wichtigsten hydraulischen Komponenten einer Brems¬ anlage nach der Erfindung und deren hydraulische Zusammenschaltung,

Fig. 2 im Detail ein Ausführungsbeispiel eines Einlaßven¬ tils der Bremsanlage nach Fig. 1 und

Fig. 3 Diagramme zur Veranschaulichung der Ansteuerung des Einlaß- oder Auslaßventils der Bremsanlage nach der Erfindung.

In Fig. 1 sind lediglich diejenigen Komponenten einer blök-

kiergeschützten Bremsanlage wiedergegeben, die zur Erläute¬ rung der Erfindung erforderlich sind. Dargestellt ist der Anschluß einer Radbremse 1 an einen Bremskreis I eines Hauptzylinders 2 einer hydraulischen Bremsanlage. Der Haupt¬ zylinder 2 wird über einen vorgeschalteten Unterdruckver¬ stärker 3 mit Hilfe eines Bremspedals 4 betätigt. Der Druck in der Radbremse 1 wird mit Hilfe eines Einlaßventiles 5 und eines Auslaßventils 6 gesteuert. In ihrer Ruhestellung sind das Einlaßventil 5 auf Durchlaß, das Auslaßventil 6 auf Sperren geschaltet.

Dargestellt ist hier ein sogen, "geschlossenes" hydrauli¬ sches System. In der Druckabbauphase wird über das Ausla߬ ventil 6 aus der Radbremse 1 das Druckmittel in einen Nie¬ derdruckspeicher 7 geleitet, aus dem es über eine Rückför¬ derpumpe 8 in den Bremskreis I bzw. in den Hauptzylinder 2 zurückgefördert wird.

Den Aufbau eines Einlaßventils 5 zeigt Fig. 2. Dargestellt ist hier ein Längsschnitt durch das Ventil. Es besteht im wesentlichen aus einem Ventilanker 9, der in einem Ventil¬ gehäuse 10 axial verschiebbar gelagert ist. Ein Ventilstößel 11 ist Bestandteil dieses Ankers 9. Der Anker 9 mit dem Ven¬ tilstößel 11 wird durch die Kraft einer Schraubenfeder 12 in seiner Ruhelage gehalten, in der eine hydraulische Verbin¬ dung von einem Hydraulikanschluß oder Eingang 13 zu einem Ausgang 14 besteht. Der Anschluß 13 führt zu dem Hauptzylin¬ der 2, der Ausgang 14 zu der Radbremse 1.

Das Hydraulikventil 5 nach Fig. 2 besitzt eine Ventilbetäti¬ gungsspule 15 und einen Magnetkern 16. Der Ventilanker 9 und der Magnetkern 16 sind durch einen Luftspalt 17 getrennt, dessen Ausbildung für die Ventil-Charakteristik wesentlich ist. Die elektrischen Ventilanschlüsse sind mit 15a,15b be-

zeichnet .

Bei Ansteuerung des Ventils durch Anlegen einer Spannung an die Ventilspule 15 wird auf den Ventilanker 9 eine Kraft ausgeübt, die zur axialen Verschiebung des Ventilstößels in seine zweite Endposition führt. Der Druckmitteldurchgang von dem Eingang 13 zu Ausgang 14 wird verschlossen.

Die erfindungswesentliche Ansteuerung der Hydraulikventile 5,6 durch Wechselsignale, die nur für die Dauer der Ventil- umschaltung aus der Ruheposition in die zweite Endposition und für die Dauer des Rückschaltvorgangs anliegen, und die Auswirkung dieser Wechselsignale ist den Diagrammen nach Fig. 3 zu entnehmen und wird im folgenden näher erläutert.

Während bisher bekanntlich Hydraulikventile der hier be¬ schriebenen Art durch Anlegen einer Spannung bzw. Ausschal¬ ten umgeschaltet wurden, wobei das entsprechende Signal nach dem Umschalten in die zweite Endposition bis zum Zurück¬ schalten als Dauersignal aufrechterhalten wurde, wird erfin¬ dungsgemäß zum Zeitpunkt t± ein Wechselsignal angelegt. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne, in der der Umschaltvorgang beendet sein soll, oder nach der tatsächlichen Umschaltzeit ti ~ t ₂ geht dann das Wechselsignal in ein Dauersignal über, das das Ventil in der Umschaltstellung bzw. den Ventilstößel in der zweiten Endposition hält. Beim Zurückschalten des Ventils, das zum Zeitpunkt t ₄ ausgelöst wird, wird wiederum in analoger Weise ein Wechselsignal und anschließend das Dauersignal angelegt.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß z.B. bei einem Einlaßventil der in Fig. 2 dargestellten Art beim Anlegen der Spannung an die Spule 15 infolge der Spuleninduktivität

ERSATZBLAπ(REGEL26)

und als Folge des bei der Stößelbewegung kleiner werdenden Luftspaltes 17 und des dadurch hervorgerufenen Anstiegs der magnetischen Feldstärke ein "schlagartiges" Schließen des Ventils bzw. Anschlagen des Stößels hervorgerufen wird. Die¬ ses "harte" Anschlagen verursacht die störenden Umschaltge¬ räusche. Beim Zurückschalten des Ventils in die erste Endpo¬ sition oder Ruhelage geschieht Entsprechendes.

Erfindungsgemäß wird daher das Umschalten mit Hilfe des Wechselsignals oder einer Pulsfolge herbeigeführt. Die Stö¬ ßelbewegung wird dadurch verlangsamt. Bei dem Einlaßventil nach Fig. 2 setzt beim Anlegen der Umschaltspannung die Stö¬ ßelbewegung ein. Wird nun die Spannung in der Umschaltphase reduziert - durch abnehmende Spannungsamplitude oder durch eine Pulspause - wird der Stößel durch die Rückstellfeder und durch den Druck im Hydrauliksystem abgebremst. Die er¬ neut ansteigende Spannung oder der folgende Puls erhöhen dann wieder die auf den Stößel einwirkende Kraft in Schlie߬ richtung. Auf diese Weise erfolgt durch das Wechselsignal ein schrittweises, insgesamt verzögertes Schließen oder Öff¬ nen des Ventil und ein relativ "sanftes" Anschlagen in den Endpositionen. Die gestellte Aufgabe, die Ventilgeräusche entscheidend zu verringern, wird auf diese Weise gelöst. In der oberen Kurve 'A' in Fig. 3 ist der 'Sollwert' der Ventilposition wiedergegeben. Zum Zeitpunkt ti steht fest, daß das Ventil umschalten soll, zum Zeitpunkt t ₄ beginnt das Zurückschalten.

Den erfindungsgemäß vorgegebenenVerlauf der an der Spule angelegten Spannung zeigt das Diagramm 'B' in Fig. 3. In der Umschaltphase tj - t ₂ liegt ein Wechselsignal, hier ein puls- förmiges Wechselsignal an, das zum Zeitpunkt t ₂ , wenn der Schließvorgang beendet ist, in ein Dauersignal übergeht. In

analoger Weise erfolgt das Zurückschalten; in der Zeitspanne t ₄ bis t ₅ liegen wiederum Pulse an.

Den durch den Spannungsverlauf nach 'B' hervorgerufenen Ver¬ lauf des Stromes durch die Spule 15 (Fig. 2) und den Verlauf der magnetischen Feldstärke zeigen die Diagramme 'C und 'D' in Fig. 3. Die Stromänderung durch das Wechselsignal ist erst zum Zeitpunkt t ₃ bzw. t ₆ beendet.

Schließlich ist in dem Diagramm 'E' der Fig. 3 noch der Ven¬ tilweg oder Stößelweg aufgetragen. Es ist ersichtlich, daß durch den Einfluß des Wechselsignals eine wesentliche Ver¬ langsamung der Ventilstößelbewegung erreicht wird; die Zeit¬ spannen tj bis t ₂ und t ₄ bis t ₅ sind notwendig, um den Ven¬ tilstößel von der einen Endposition in die andere Endposi¬ tion zu überführen.