DE3543882A1 - Magnetventil - Google Patents
MagnetventilInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetventil zur
Steuerung des von einem Hauptbremszylinder zu einer
Radbremse eines Kraftfahrzeugs übertragenen Bremsfluid
drucks, mit einer Magnetspule und einem durch die Magnet
kraft der Magnetspule gegen Federkraft verschiebbaren
Anker, an dem ein Ventilverschlußstück befestigt ist,
mit einem ersten Anschluß für den Hauptbremszylinder
und einem zweiten Anschluß für die Radbremse, wobei
eine Verbindung des ersten und zweiten Anschlusses in
einer ersten Stellung des Ventilverschlußstücks freige
geben und in einer zweiten Stellung des Ventilverschluß
stücks unterbrochen ist.
Ein Magnetventil dieser Art ist in der nicht vorveröf
fentlichten DE-OS 35 04 562 mit älterem Zeitrang angege
ben. Seine erste Stellung ist die Grundstellung, in
der es den Durchfluß des Druckfluids vom Hauptbrems
zylinder zur Radbremse freigibt, während es den Durch
fluß in der zweiten Stellung sperrt. Es wird durch eine
Schlupfüberwachungselektronik, wenn diese feststellt,
daß das der Radbremse zugeordnete Fahrzeugrad einen
kritischen Schlupfwert aufweist, in die Sperrstellung
umgeschaltet, so daß die Bremskraft nicht weiter anstei
gen kann. Ein zweites Magnetventil liegt in einer Ver
bindungsleitung von derselben Radbremse zu einem druck
losen Nachlaufbehälter und ist in seiner Grundstellung
gesperrt. Wenn der kritische Schlupfwert nach dem Sper
ren des ersten Magnetventils nicht wieder unterschritten
wird, schaltet die Schlupfüberwachungselektronik auch
das zweite Magnetventil um, so daß das Druckfluid aus
der Radbremse in den Nachlaufbehälter abfließen kann.
Dadurch wird der Bremsdruck in der Radbremse abgebaut,
so daß der kritische Schlupfwert unterschritten wird.
Die Verwendung zweier Magnetventile, die in der Praxis
als Sitzventile ausgebildet sind, ist aufwendig und
erfordert eine entsprechend komplizierte Überwachungs
elektronik.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnet
ventil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden,
daß es bei einfachem Aufbau allein die Funktion der
beiden bisher verwendeten Steuerventile übernehmen kann.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
das Magnetventil einen dritten unbelasteten Anschluß
aufweist, daß eine Verbindung vom zweiten Anschluß zum
dritten Anschluß in der ersten und zweiten Stellung
des Ventilverschlußstücks unterbrochen und in einer
dritten Stellung des Ventilverschlußstücks freigegeben
ist, daß eine Verbindung vom ersten Anschluß zum dritten
Anschluß in allen Ventilverschlußstückstellungen unter
brochen ist und daß die Verbindung vom ersten zum zwei
ten Anschluß in der dritten Stellung des Ventilverschluß
stücks unterbrochen ist.
Bei dieser Ausbildung übernimmt nur ein Magnetventil
die Funktion der beiden bisher verwendeten Magnetven
tile. Entsprechend verringert sich der Aufwand an Ven
tilen praktisch um die Hälfte. Auch die Schlupfüberwa
chungselektronik läßt sich vereinfachen, da sie nur
die halbe Anzahl der Steuerausgänge aufzuweisen braucht.
Sodann kann dafür gesorgt sein, daß das Ventilverschluß
stück ein Ventilschieber in Form einer Stange mit drei
aufeinanderfolgenden, relativ zueinander abgestuften
Abschnitten ist, daß die Querschnitte des ersten und
dritten Stangenabschnitts untereinander gleich und grö
ßer als der des zweiten Stangenabschnitts ausgebildet
sind, daß die Stange in einer abgestuften Bohrung des
Ventilgehäuses verschiebbar gelagert ist, die fünf auf
einanderfolgende Bohrungsabschnitte mit abwechselnd
unterschiedlichem Querschnitt aufweist, daß der erste,
dritte und fünfte Bohrungsabschnitt den gleichen Quer
schnitt wie der erste Stangenabschnitt und der zweite
und vierte Bohrungsabschnitt einen größeren Querschnitt
als der erste Bohrungsabschnitt aufweisen, daß der erste
Stangenabschnitt länger als der zweite Bohrungsabschnitt
ist, daß der erste Anschluß mit dem vierten Bohrungs
abschnitt, der zweite Anschluß mit dem zweiten Bohrungs
abschnitt und der dritte Anschluß mit dem ersten Boh
rungsabschnitt durchgehend verbunden ist, daß die Stange
gegen den fünften Bohrungsabschnitt abgedichtet ist
und daß der erste Stangenabschnitt in der ersten Stel
lung zum dritten Anschluß hin abgedichtet ist.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der Ventilschieber
vom Fluiddruck entlastet und seine Funktion allein vom
Verhältnis der Magnetkraft zur Federkraft bestimmt ist.
Ferner kann die Abdichtung zum dritten Anschluß hin
als Sitzdichtung für ein freies Ende des ersten Stangen
abschnitts oder als Berührungsdichtung ausgebildet sein.
Eine solche Dichtung hat eine hohe Dichtwirkung, so
daß in der Ruhestellung des Magnetventils, also bei
statischer Bremsbetätigung, ohne daß ein Schlupf auf
tritt, keine Leckverluste auftreten, die zur Verlänge
rung des Bremspedalweges führen würden.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste
hend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbei
spiele näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch einen Teil einer hydraulischen Brems
anlage für ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungs
gemäßen Magnetventil und
Fig. 2 einen abgewandelten Teil des Magnetventils nach
Fig. 1.
In Fig. 1 ist mit 1 ein hydraulischer Hauptbremszylin
der mit Kraftverstärker bezeichnet, der über ein Brems
pedal 2 betätigbar ist. Der Ausgangsfluiddruck wird
über eine Rohrleitung 3, ein Magnetventil 4, in Abhängig
keit von dessen Stellung, und eine Rohrleitung 5 in
einen Bremszylinder einer Radbremse 6 geleitet. Von
der Rohrleitung 3 können Abzweigungen über weitere,
nicht dargestellte Magnetventile, die dem Magnetventil
4 entsprechen, zu weiteren nicht dargestellten Radbremsen
des Kraftfahrzeugs führen.
Das Magnetventil 4 hat ein Gehäuse 7 mit Deckel 8 je
weils aus magnetischem Material. Im Gehäuse 7 ist eine
Magnetspule 9 in einem Spulenträger 10 aus nichtmagne
tischem Material angeordnet. Innerhalb des Spulenträgers
10 befindet sich eine Hülse 11 aus nichtmagnetischem
Material. Ferner ist im Gehäuse 7 und in der Hülse 11
ein Anker 12 aus magnetischem Material gegen die Kraft
einer Feder 13 durch die Kraft der Magnetspule 9 axial
verschiebbar gelagert. Der Verschiebeweg des Ankers 12
ist einerseits durch den Boden des Gehäuses 7 und ande
rerseits durch eine weitere in der Hülse 11 angeordnete
Hülse 14 aus magnetischem Material begrenzt, wobei der
Anker 12 in der dargestellten Ruhelage mit einem außen
konischen Endabschnitt 15 in einen innen konischen End
abschnitt 16 der Hülse 14 ragt, so daß ein Luftspalt
zwischen beiden Endabschnitten 15 und 16 verbleibt.
Die Feder 13 stützt sich einerseits am Anker 12 und
andererseits über einen Endflansch einer Führungshülse
17 am Deckel 8 ab.
In einer koaxialen Bohrung des Ankers 12 ist eine Stange
18 befestigt, die das Verschlußstück des Magnetventils
in Form eines Ventilschiebers bildet. Der eine aus dem
Anker 12 herausragende Endteil der Stange 18 ist in
der Führungshülse 17 und der andere aus dem Anker 12
herausragende Endteil in einer den Boden des Gehäuses
4 axial durchsetzenden abgestuften Bohrung 19 verschieb
bar geführt.
Die Bohrung 19 hat fünf aufeinanderfolgende Bohrungs
abschnitte 21, 22, 23, 24 und 25. Der erste Bohrungs
abschnitt 21, der dritte Bohrungsabschnitt 23 und der
fünfte Bohrungsabschnitt 25 haben den gleichen Quer
schnitt bzw. gleichen Durchmesser, während der zweite
Bohrungsabschnitt 22 und der vierte Bohrungsabschnitt
24 einen etwas größeren Querschnitt bzw. Durchmesser
aufweisen. Der in der abgestuften Bohrung 19 gelagerte
Teil der Stange 18 hat drei aufeinanderfolgende, relativ
zueinander im Querschnitt abgestufte Abschnitte 31,
32 und 33. Der erste Stangenabschnitt 31 ist länger
als der erste Bohrungsabschnitt 21 und länger als der
zweite Bohrungsabschnitt 22, hat jedoch den gleichen
Querschnitt wie die Bohrungsabschnitte 21 und 23. Der
zweite Stangenabschnitt 32 ist länger als der dritte
Bohrungsabschnitt 23 und hat einen kleineren Querschnitt
als der dritte Bohrungsabschnitt 23. Der dritte Stangen
abschnitt 33 hat den gleichen Querschnitt wie der fünf
te Bohrungsabschnitt 25.
Die Rohrleitung 3 ist mit einem ersten Anschluß 41,
die Rohrleitung 5 mit einem zweiten Anschluß 42 und
ein dritter Anschluß 43 des Magnetventils über eine
Rohrleitung 44 mit einem drucklosen Nachlaufbehälter
45 verbunden. Der erste Anschluß 41 ist ferner über
einen Kanal 46 mit dem Bohrungsabschnitt 24, der An
schluß 42 über einen Kanal 47 mit dem Bohrungsabschnitt
22 und der Anschluß 43 über eine Bohrung 48 in einer
Sitzdichtung 49 mit dem ersten Bohrungsabschnitt 21
verbunden.
Der dritte Stangenabschnitt 33 ist gegen den Bohrungs
abschnitt 25 bzw. den Anker 12 durch eine Radialdich
tung 50 abgedichtet, während die Sitzdichtung 49 den
ersten Bohrungsabschnitt 21 zum Behälter 45 hin abdich
tet, wenn das freie Ende des ersten Stangenabschnitts
31 in einer konischen Erweiterung der Öffnung der Boh
rung 48 aufsitzt.
In der dargestellten Grundstellung des Magnetventils
4 besteht eine offene hydraulische Verbindung zwischen
dem Hauptbremszylinder 1 und der Radbremse 6, während
die Verbindung zwischen der Radbremse 6 und dem Nach
laufbehälter 45 gesperrt ist. Die Betätigung des Brems
pedals 2 führt daher zu einer Abbremsung des Fahrzeugs
durch die Radbremse 6.
Wenn der Bremsdruck so stark gesteigert wird, daß eine
nichtdargestellte Schlupfüberwachungselektronik einen
Schlupf des abgebremsten Rades feststellt, dann schaltet
die Schlupfüberwachungselektronik den Stromfluß durch
die Magnetspule 9 ein. Der Ventilschieber 18 wird darauf
hin durch die Kraft der eingeschalteten Magnetspule 9
gegen die Kraft der Druckfeder 13 verschoben, so daß
der erste Stangenabschnitt 31 während einer ersten Weg
strecke bis in den dritten Bohrungsabschnitt 23 gezogen
wird, aber weiterhin mit seinem freien Ende in dem er
sten Bohrungsabschnitt 21 verbleibt. Nach dieser ersten
Wegstrecke ist mithin auch die Verbindung vom Hauptbrems
zylinder 1 zur Radbremse 6 unterbrochen, während die
Verbindung von der Radbremse 6 zum Nachlaufbehälter
45 weiterhin unterbrochen bleibt. Über eine zweite sich
anschließende Wegstrecke des Ventilschiebers 18 bleiben
beide Verbindungen geschlossen, so daß auch der von
der Radbremse 6 ausgeübte Bremsdruck während dieser
zweiten Wegstrecke konstant bleibt.
Wenn die Schlupfelektronik weiterhin einen Schlupf fest
stellt, erhöht sie den Erregerstrom der Magnetspule 9
weiter, so daß der Ventilschieber 18 weiter (nach links
in Fig. 1) bis in eine dritte Stellung verschoben wird,
in der die Verbindung vom Hauptbremszylinder 1 zur Rad
bremse 6 weiterhin durch den Stangenabschnitt 31 ge
sperrt ist, um einen Kurzschluß zwischen Hauptbremszylin
der 1 und Nachlaufbehälter 45 zu verhindern, aber die
Verbindung zwischen Radbremse 6 und Nachlaufbehälter
45 freigegeben ist. Der in der Radbremse 6 herrschende
Fluiddruck kann mithin zum Nachlaufbehälter 45 abgebaut
werden, so daß auch der Schlupf mit Sicherheit aufhört.
Der Fluiddruckabbau ist beendet, wenn der Erregerstrom
der Magnetspule 9 unterbrochen und der Ventilschieber
18 wieder durch die Kraft der Feder 13 in seine darge
stellte Ruhelage zurückgeschoben wird.
Die dritte Stellung des Ventilschiebers 18 wird durch
die Anlage der konischen Außenfläche des Endabschnitts
15 des Ankers 12 an der konischen Innenfläche des End
abschnitts 16 der Hülse 14 bestimmt, wobei die Anlage
aufgrund der Konizität der beiden Flächen sanft erfolgt.
Aufgrund der gleichgroßen Querschnittsflächen der Ab
schnitte 31 und 33 des Ventilschiebers 18 ist der Ventil
schieber druckentlastet und seine Verschiebung allein
vom Verhältnis der Magnetkraft zur Federkraft bestimmt.
Die Sitzdichtung 49 bewirkt, daß in der dargestellten
ersten Stellung des Magnetventils 4 bzw. des
Ventilschiebers 18, also bei statischer Bremsbetätigung
ohne Eingriff der Schlupfüberwachungselektronik, keine
unerwünschten Leckverluste auftreten und der Weg des
Bremspedals 2 nicht verlängert wird.
Die Sitzdichtung 49 kann als metallische Dichtung ausge
führt sein. Es ist aber auch möglich, sie als elastische
Berührungsdichtung 49′ oder Schiebedichtung mit kurzem
Schließweg gemäß der Abwandlung nach Fig. 2 auszubilden,
wobei die Dichtung 49′ durch eine eingescherte Siche
rungsscheibe 51 in ihrer Einbaulage gehalten wird. Im
übrigen entspricht das Magnetventil nach Fig. 2 dem
des Magnetventils 4 nach Fig. 1.
Claims (4)
1. Magnetventil zur Steuerung des von einem Hauptbrems
zylinder zu einer Radbremse eines Kraftfahrzeugs
übertragenen Bremsfluiddrucks, mit einer Magnetspule
und einem durch die Magnetkraft der Magnetspule gegen
Federkraft verschiebbaren Anker, an dem ein Ventilver
schlußstück befestigt ist, mit einem ersten Anschluß
für den Hauptbremszylinder und einem zweiten Anschluß
für die Radbremse, wobei eine Verbindung des ersten
und zweiten Anschlusses in einer ersten Stellung
des Ventilverschlußstücks freigegeben und in einer
zweiten Stellung des Ventilverschlußstücks unterbro
chen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetven
til (4) einen dritten unbelasteten Anschluß (43)
aufweist, daß eine Verbindung vom zweiten Anschluß
(42) zum dritten Anschluß (43) in der ersten und
zweiten Stellung des Ventilverschlußstücks (18) un
terbrochen und in einer dritten Stellung des Ventil
verschlußstücks (18) freigegeben ist, daß eine Ver
bindung vom ersten Anschluß (41) zum dritten Anschluß
(43) in allen Ventilverschlußstückstellungen unter
brochen ist und daß die Verbindung vom ersten (41)
zum zweiten Anschluß (42) in der dritten Stellung
des Ventilverschlußstücks (18) unterbrochen ist.
2. Magnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilverschlußstück (18) ein Ventilschieber
in Form einer Stange mit drei aufeinanderfolgenden,
relativ zueinander abgestuften Abschnitten (31-33)
ist, daß die Querschnitte des ersten und dritten
Stangenabschnitts (31; 33) untereinander gleich und
größer als der des zweiten Stangenabschnitts (32)
ausgebildet sind, daß die Stange (18) in einer abge
stuften Bohrung (19) des Ventilgehäuses (7) verschieb
bar gelagert ist, die fünf aufeinanderfolgende Boh
rungsabschnitte (21-25) mit abwechselnd unterschiedli
chem Querschnitt aufweist, daß der erste, dritte
und fünfte Bohrungsabschnitt (21, 23, 25) den gleichen
Querschnitt wie der erste Stangenabschnitt (31) und
der zweite und vierte Bohrungsabschnitt (22, 24)
einen größeren Querschnitt als der erste Bohrungs
abschnitt (21) aufweisen, daß der erste Stangenab
schnitt (31) länger als der zweite Bohrungsabschnitt
(22) ist, daß der erste Anschluß (41) mit dem vier
ten Bohrungsabschnitt (24), der zweite Anschluß (42)
mit dem zweiten Bohrungsabschnitt (22) und der dritte
Anschluß (43) mit dem ersten Bohrungsabschnitt (21)
durchgehend verbunden ist, daß die Stange (18) gegen
den fünften Bohrungsabschnitt (25) abgedichtet ist
und daß der erste Stangenabschnitt (31) in der ersten
Stellung zum dritten Anschluß (43) hin abgedichtet
ist.
3. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdichtung zum dritten Anschluß hin als Sitz
dichtung (49) für ein freies Ende des ersten Stangen
abschnitts (31) ausgebildet ist.
4. Magnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdichtung zum dritten Anschluß als Berüh
rungsdichtung (49′) ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853543882 DE3543882A1 (de) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | Magnetventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19853543882 DE3543882A1 (de) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | Magnetventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3543882A1 true DE3543882A1 (de) | 1987-06-19 |
Family
ID=6288248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853543882 Ceased DE3543882A1 (de) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | Magnetventil |
Country Status (1)
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