Die Erfindung betrifft eine hydraulische

Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 43 19 227 AI ist bereits eine Bremsanlage der vorgenannten Art bekannt geworden, mit einer Druckmittelquelle, an der eine Hauptdruckleitung angeschlossen ist, die zu einer Radbremse führt. An der Radbremse wiederum befindet sich der Anschluß einer Druckinittelablaufleitung, die über ein elektromagnetisch betätigbares Auslaßventil zu einem Niederdruckspeicher führt. Stromabwärts zum Niederdruckspeicher schließt sich eine Hydraulikpumpe an, die das Druckmittel des Niederdruckspeichers wieder der Hauptdruckleitung zuführt, die an einem Bremsdruckgeber angeschlossen ist. Sowohl der Bremsdruckgeber als auch die Hydraulikpumpe sind als Druckmittelquelle zur Versorgung der Radbremse zu betrachten. Zwischen dem Anschluß der Hilfsdruckpumpe an die Hauptdruckleitung und dem Anschluß des Auslaßventils an die Hauptdruckleitung befindet sich in dieser ein elektromagnetisch betätigbares Einlaßventil, dem stromabwärts in die Hauptdruckleitung ein

Schaltblendenventil folgt. Dieses Schaltblendenventil ist in Abhängigkeit von der Druckdifferenz vor und hinter dem Einlaßventil hydraulisch betätigbar. Damit unterliegt die Schaltblendenfunktion dem Einfluß des dynamischen Druckabfalls innerhalb des Einlaßventils . Zum Betrieb dieses Schaltblendenventils bedarf es dementsprechend eines relativ hohen Schaltdrucks, den es zweckmäßigerweise abzusenken gilt.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung

der gattungsbildenden Art dahingehend zu verbessern, daß sich mit möglichst geringem Mitteleinsatz eine einfach zu realisierende Schaltblendenfunktion herstellen läßt, die sich überdies durch möglichst einfache, schnelle und betriebssichere Funktionsweise auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für die hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung der gattungsbildenden Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden im nachfolgenden anhand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Hydraulikschaltplan für den Erfindungsgegenstand,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform der Schaltblende, integriert in einem elektromagnetisch betätigbaren Einlaßventil der Bremsanlage,

Fig. 3 eine weitere konstruktive Ausführungsform der Schaltblende.

Der Hydraulikschaltplan nach Fig. 1 zeigt die erfindungswesent¬ lichen Merkmale, wonach an einer Druckmittelquelle 10 eine Hauptdruckleitung 6 angeschlossen ist, die zu einer Radbremse 8 führt. Mit einer an der Radbremse 8 angeschlossenen und zu einem Vorratsbehälter 19 führenden Druckmittelablaufieitung 7, in der ein in der Grundstellung geschlossenes Druckmodulationsventil 20 als radbremsseitiges

Auslaßventil angeordnet ist. Stromaufwärts zum Anschluß der Druckmittelablaufieitung 7 an die Hauptdruckleitung 6 befindet sich in der Hauptdruckleitung 6 ein

Schaltblendenventil 1, dem erfindungsgemäß eine Druckkammer 2 zugeordnet ist, an der Rückschlagventile 3,4 angeschlossen sind. Eines der Rückschlagventile 4 hat die Aufgabe, einen stromaufwärts zum Schaltblendenventil 1 an der Hauptdruckleitung 6 angebrachten Druckmittelzweig 5 von der Druckkammer 2 zu trennen. Das weitere Rückschlagventil 3 verbindet den von der Radbremse 8 kommende Anschluß der Druckmittelablaufieitung mit der Druckkammer 2. Ferner befindet sich in der Druckkammer 2 ein Stellglied 9, das in dieser abgedichtet geführt ist und symbolisch als Betätigungskolben dargestellt ist. Dieses Stellglied 9 ist zur besseren Veranschaulichung der Funktion in Fig. 1 über eine Stange mit dem Schaltblendenventil 1 gekoppelt. In der einen Betätigungsrichtung des Schaltblendenventils 1 ist der Kolben des Stellgliedes 9 über den Druckmittelzweig 5 ausschließlich vom Druck der Druckmittelquelle 10 beaufschlagt, während in der entgegengesetzten Betätigungsrichtung - nach Öffnen des

Druckmodulationsventils 20 - die Druckänderung und damit der Druckabfall in der Druckkammer 2 zum Einschalten der Blendenfunktion wirksam ist. Mittels einer in der Druckkammer 2 eingespannten, am Stellglied 9 sich abstützenden Feder 11 ist das Stellglied 9 und somit das Schaltblendenventil 1 in seiner wirkungslosen Grundstellung positioniert. Damit verharrt auch im hydraulisch drucklosen Zustand der Bremsanlage das Schaltblendenventil 1 in der abbildungsgemäßen drosselfreien Stellung. Im Hydraulikschaltplan ist das permanent mit der Druckmittelquelle 10 verbundene Rückschlagventil 4 in einem separaten Leitungsanschluß an die Druckkammer 2 eingesetzt. Wie die weiteren Ausführungsbeispiele zeigen, kann es gleichfalls am Kolben des Stellgliedes 9 angebracht sein.

Stromaufwärts zum Schaltblendenventil 1 ist ferner ein elektromagnetisch betätigbares Einlaßventil (Druckmodulationsventil 17) gezeigt. Dieses ist jedoch bei entsprechender Abstimmung der zuvor beschriebenen Funktionselemente kein zwingend erforderliches Bestandteil der Bremsanlage, um eine Druckabbau- und Druckaufbauphase während einer Radschlupfregelung zu vollziehen. Daraus folgt, daß die bisher verwendeten Einlaßventile stromaufwärts zu den Radbremsen 8 entfallen können, da die zur Radschlupfregelung notwendigen Druckaufbau- und Druckabbauphasen durch die Ansteuerphasen des der Druckkammer 2 nachgeschalteten Druckmodulationsventils 20 zu realisieren sind. Damit lassen sich vergleichsweise gute Bremsdruckregelergebnisse erzielen, die beim zusätzlichen Einsatz des als Einlaßventil wirksamen

Druckmodulationsventil 17 bei Wunsch oder Bedarf um eine präzise Druckhaltephase ergänzt werden können. Bei Verwendung des Druckmodulationsventils 17 bildet das Schaltblendenventil 1 mit dem Stellglied 9 und den Rückschlagventilen 3,4 eine integrierte, bauraumoptimierte Einheit, die in der nachfolgenden Fig. 2 konstruktiv erläutert wird.

Die Fig. 2 zeigt eine Teilschnittdarstellung durch ein als Patronenventil in einem Ventilblockgehäuse 21 eingesetztes Druckmodulationsventil 17. Der mit dem Magnetanker 22 verbundene Ventilstößel 16 erstreckt sich durch einen Magnetkern 23 in einen Hohlraum der Ventilpatrone 24, in dem im Unterteil ein hülsenförmiger Ventilsitzkörper 18 befestigt ist. Der Ventilsitzkörper 18 ist an seinem unteren Abschnitt mit der gleichfalls hülsenförmigen und gestuften Ventilpatrone 24 verbunden, wobei zwischen dem Ventilsitzkörper 18 und der Ventilpatrone 24 ein Ringraum 25 verbleibt, in dem eine das Rückschlagventil 4 bildende Rin'gmanschette angeordnet ist. Oberhalb des

Rückschlagventils 4 befindet sich das Stellglied 9, das mit dem Rückschlagventil 4 einen im Ringraum 25 der Ventilpatrone 24 abgedichteten Ringkolben 12 bildet. Die Dichtlippe am Ringkolben 12 ist infolge einer in den Ringraum 25 der Ventilpatrone 24 sich erstreckenden Bohrung 26 unmittelbar dem Druck der Druckmittelquelle 10 ausgesetzt, während das weitere Rückschlagventil 3 in Form einer Ringmanschette am hülsenförmigen Abschnitt oberhalb des Ringkolbens 12 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 3 sperrt die zwischen den beiden Ringmanschetten gelegene Druckkammer 2 in Richtung auf den zur Radbremse 8 führenden Abschnitt der Hauptdruckleitung 6 ab. Dieses Rückschlagventil 3 wird mittels eines gehäusefesten Ringteils 13 in der Ventilpatrone 24 fixiert. Das Rückschlagventil 3 ermöglicht ausschließlich einen Druckmittelfluß von der Druckmittelquelle 10 über den abbildungsgemäß vom Ventilsitzkörper 18 abgehobenen Ventilstößel 16 zur Radbremse 8 und in die Druckkammer 2. Die Druckkammer 2 wird baulich vom hülsenförmigen Stellglied 9 und den an der Wandung der Ventilpatrone 24 anliegenden Ringmanschetten begrenzt. Gleichzeitig nimmt die Druckkammer 2 die Feder 11 auf, die sich mit ihrem einen Federende am Bund des Stellgliedes 9 und mit dem anderen Federende an einem Stützring des Rückschlagventils 3 anlegt. Eine Durchgangsbohrung in der Ventilpatrone 24 auf Höhe der Druckkammer 2 führt zu dem in Grundstellung geschlossenen Druckmodulationsventil 20, in dessen Sperrstellung Druckmittel der Druckmittelquelle 10 zwischen ihm und der Druckkammer 2 eingespannt ist. Um die Schaltblendenfunktion zunächst unwirksam zu lassen, genügt im Druckraum 2 eine hydraulische Druckkraft, die um die Federkraft kleiner sein kann als die bei der Normalbremsung von der Druckmittelquelle 10 erzeugte hydraulische Druckkraft. Der als Schaltkolben wirksame Ringkolben 12 wird erst dann in Richtung auf den Magnetkern 23 verschoben, nachdem das in

Grundstellung gesperrte Druckmodulationsventil 20 ein Entweichen von Druckmittel aus der Druckkammer 2 zum Vorratsbehälter 19 ermöglicht. Mit der Bewegung des hülsenförmigen Stellgliedes 9 in Richtung auf den Magnetkern 23 verkleinert sich der Durchlaßquerschnitt zwischen dem hülsenförmigen Ende und der ihm zugewandten Stirnfläche des Magnetkerns 23 auf das Maß einer oder mehrerer Blendenöffnungen 14, womit das von der Druckmittelquelle 10 kommende Fluid im Durchsatz zur Radbremse 8 begrenzt ist. Der Durchsatz durch die Schaltblende kann sowohl durch den Hülsenabstand des Stellgliedes 9 vom Magnetkern 23 als auch durch entsprechende konstruktive Abwandlung, beispielsweise auf fototechnischem Wege mittels Ätzen der Blendenöffnungen 14 und Blendenkanäle in einem am Magnetkern 23 anliegenden Dünnblechteil 15 eingestellt werden. Es können somit durch Herstellung von Dünnblechteilen 15 mit unterschiedlichen Blendenöffnungen 14 kostengünstig beliebige Auswahlmöglichkeiten getroffen werden. Alternativ zum Ätzverfahren kann die Blendenöffnung 14 beispielsweise als Bohrung oder Kerbe im hülsenförmigen Ende des Stellgliedes 9 eingebracht sein.

Der Umschaltdruck des Blendenventils 1 in die Blendenstellung ist relativ klein, da durch die konstruktive Auslegung der Rückschlagventile 3,4 große Ringmanschetten verwendet werden können, wobei die geringe Kraft der Feder 11 verhältnismäßig klein und damit für das Umschaltverhalten in die Blendenstellung vorteilhaft anzusehen ist. Damit geht sowohl aus der konstruktiven Ausführungsform wie auch schon aus der Fig. 1 ein kompaktes, integriertes, quasi statisches Schaltblendenventil 1 hervor, dessen Schaltblende eben nicht unter dem Einfluß des dynamischen Druckabfalls über das elektromagnetische Einlaßventil (Druckmodulationsventil 17) geschaltet wird. Dadurch, daß das Schaltblendenventil 1 nunmehr unabhängig vom dynamischen Druckabfall über das

elektromagnetisch betätigbare Einlaßventil in die Blendenstellung zu schalten ist, können die bisher üblichen Kalibriermaßnahmen, beispielsweise durch Verwendung von Vorschaltblenden entfallen. In Anbetracht eines sehr kleinen Umschaltdrucks in die Blendenstellung ergibt sich eine zuverlässige, komfortable Funktion.

Soweit auf das elektromagnetische Einlaßventil (Druckmodulationsventil 17) zur Bremsdruckregelung verzichtet wird, ergibt sich eine hydraulische Bremsanlage mit Radschlupfregelung mit reduzierter Magnetventilanzahl, die bei Verzicht auf das Einlaßmagnetventil zu einer in Fig. 3 dargestellten Konstruktion des Schaltblendenventils 1 führen kann.

Die Fig. 3 zeigt eine zweckmäßige Ausführungsform des Schaltblendenventils 1 integriert in einem vorzugsweise blockförmigen Ventilblockgehäuse 21 der schlupfgeregelten Bremsanlage. Das Aufnahmegehäuse für das Schaltblendenventil 1 weist eine Sackbohrung auf, in die seitlich ein mit der Radbremse 8 verbundene Hauptdruckleitung 6 einmündet und über das zum Abschnitt der Hauptdruckleitung 6 benachbarte Rückschlagventil 3 eine Verbindung zur Druckkammer 2 besteht. Die seitlich in die Druckkammer 2 einmündende Druckmittelablaufieitung 7 steht mit dem Druckmodulationsventil 20 in Verbindung. Das Rückschlagventil 3 ist äquivalent zur Ausführungsform nach Fig. 2 als Ringmanschette ausgeführt, die an einem hülsenförmigen Ringteil 13 befestigt ist, welches zwischen einer Bohrungsstufe und einem die Sackbohrung verschließenden Deckel 27 fixiert ist. Gleichfalls nimmt das Ringteil 13 in seinem Inneren einen Ringfilter 28 auf, der von der Radbremse 8 kommende Verunreinigungen des Druckmittels von den Blendenöffnungen 14 fernhält. Am Ende der Sackbohrung befindet sich ferner ein Plattenfilter 29,

der gleichfalls dafür sorgt, daß von der Druckmittelquelle 10 in die Hauptdruckleitung 6 eingebrachte Verschmutzungen vom Ringkolben 12 und damit von den Rückschlagventilen 3,4 und den Blendenöffnungen 14 ferngehalten werden. Der Ringkolben 12 ist über nahezu seinem gesamten Abschnitt hülsenförmig gestaltet, so daß dieser in seinem Inneren die Feder 11 aufnimmt, die sich mit seinem vom Ringkolben 12 abgewandten Ende an der Stirnfläche des Deckels 27 abstützt. Die Blendenöffnungen 14 sind im vorliegenden Fall in einem Dünnblechteil 15 mittels Ätzverfahren eingelassen, das zwischen dem Ringteil 13 und dem Deckel eingespannt ist. Alternativ ist es jedoch möglich, daß eine oder mehrere Blendenöffnungen 14 im Endbereich des hülsenförmigen Abschnitts am Ringkolben 12 eingelassen sind. Aus der Zeichnung geht hervor, daß der hülsenförmige Abschnitt am Ringkolben 12 im Ringteil 13 geführt ist. Die unmittelbar nach dem Plattenfilter 29 vom Druckmittel in der Hauptdruckleitung 6 in Schließrichtung beaufschlagte Ringmanschette (Rückschlagventil 4) ist gleichfalls wie das Rückschlagventil 3 in einer Ausnehmung am erweiterten Bereich des Ringkolbens 12 eingeknöpft.

In der Betriebslösestellung, die der abbildungsgemäßen Grundstellung des Schaltblendenventils 1 entspricht, stützt sich der das Rückschlagventil 4 aufnehmende Bereich des Ringkolbens 12 am Plattenfilter 29 ab. Bei Betätigung der Bremse und damit vollzogenem Druckaufbau in der Hauptdruckleitung 6, gelangt das Druckmittel über den hohlen Bereich des Ringkolbens 12 und über dem Ringfilter 28 zur Radbremse 8, sowie über den Zwischenraum der Dichtlippe am Rückschlagventil 3 und der Gehäusewandung in die Druckkammer 2. Das Druckmittel pflanzt sich von dort über den Druckmittelablaufkanal 7 bis zu dem in Grundstellung geschlossenen Druckmodulationsventil 20 fort. Da zu beiden Seiten des Rückschlagventils 4 der gleiche Bremsdruck

ansteht und der Ringkolben 12 druckausgeglichen ist, verharrt dieser in der abbildungsgemäßen Grundstellung. Mit dem elektromagnetischen Öffnen des Druckmodulationsventils 20 entsteht in der Druckkammer 2 ein Druckgefälle, womit der Ringkolben 12 nicht mehr druckausgeglichen ist. Dieser bewegt sich infolge der von der Druckmittelquelle 10 erzeugten Druckkraft mit seinem hülsenförmigen Abschnitt auf Anschlag an das Dünnblechteil 15. Das über die Kalibrieröffnung 30 in den Hohlraum des Ringkolbens 12 einströmende Druckmittel gelangt somit ausschließlich über die Blendenöffnung 14 in Richtung der zur Radbremse 8 führenden Hauptdruckleitung 6 und damit über das Rückschlagventil 3 in Richtung des geöffneten Druckmodulationsventils 20. Dadurch, daß der

Blendenöffnungsquerschnitt 14 wesentlich kleiner ist als der Öffnungsquerschnitt des Druckmodulationsventils 20, entspannt sich der Druck in der Radbremse 8 in Richtung des drucklosen Vorratsbehälters 19, der bei einem nach dem Rückförderprinzip arbeitenden Bremssystem dem Niederdruckspeicher entspricht. Durch die nunmehr beschriebene Umschaltstellung des Schaltblendenventils 1 ist der Bremsdruckabbau in der zugehörigen Radbremse 8 gewährleistet. Ein erneuter Bremsdruckaufbau in der Radbremse 8 bedarf der Umsteuerung des

Druckmodulationsventils 20 in die Sperrstellung, womit durch erneutes Füllen der Druckkammer 2, unter Wirkung der Feder 11, der Ringkolben 12 in seine abbildungsgemäße Grundstellung zurückgefahren wird. Ein rasches Lösen der Radbremse 8 wird durch das Überströmen der beiden Rückschlagventile 3,4 in Richtung der Druckmittelquelle 10 gewährleistet, sobald das Druckniveau in der

Druckmittelquelle 10, d.h. im Hauptzylinder durch Lösen des Bremspedals abgesenkt wird. Betreffend der nach Fig. 3 abgebildeten Konstruktion ergibt sich eine besonders kompakte Baueinheit für das Schaltblendenventil 1, da alle

wesentlichen, im vorangegangenen beschriebenen Einzelelemente rotationssymmetrisch und koaxial miteinander verschachtelt in einer Sackbohrung angeordnet werden können. Gleiche Anordnungsmerkmale ergeben sich gleichfalls für die Ausführungsform gemäß Fig. 2.

Bezugs zeichenliste

1 Schaltblendenventil

2 Druckkammer

3 Rückschlagventil

4 Rückschlagventil

5 Druckmittelzweig

6 Hauptdruckleitung

7 Druckmittelablaufieitung

8 Radbremse

9 Stellglied

10 Druckmittelquelle

11 Feder

12 Ringkolben

13 Ringteil

14 Blendenöffnung

15 Dünnblechteil

16 Ventilstößel

17 Druckmodulationsventil

18 Ventilsitzkörper

19 Vorratsbehälter

20 Druckmodulationsventil

21 Ventilblockgehäuse

22 Magnetanker

23 Magnetkern

24 Ventilpatrone

25 Ringraum

26 Bohrung

27 Deckel

28 Ringfilter

29 Plattenfilter

30 Kalibrieröffnung