DE3818452A1 - Valve device for a brake system with slip control - Google Patents

Abstract

The vacuum chamber 17 is connected to a vacuum source 49 by way of a non-return valve, inserted into a line 61 of small cross-section, and by way of a check valve, which is normally closed and is inserted into a line 60 of large cross-section. Non-return valve 59 and check valve 57 are arranged in parallel. In order to build up pressure during the control cycle, the valve 18 and 18' is opened and the chamber 17 ventilated. A pressure is produced in the chamber 17, since the quantity of air fed in by way of the narrow cross-section of the line 61 cannot be sucked out rapidly enough. For the renewed build-up of pressure, the valve 57 is opened so that the air present in the chamber 17 can be led off rapidly by way of the large cross-section of the line 60. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinrichtung für eine schlupfgeregelte Bremsanlage zum schnellen Entlüften einer Vakuumkammer eines Bremskraftverstärkers mit einem Rückschlag­ ventil und einem Sperrventil zwischen der Vakuumquelle und der Vakuumkammer. Eine derartige schlupfgeregelte Bremsanlage ist z.B. in der DE-OS 36 26 388 beschrieben.The invention relates to a valve device for a slip-controlled brake system for quick bleeding of a Vacuum chamber of a brake booster with a kickback valve and a check valve between the vacuum source and the Vacuum chamber. Such a slip-controlled brake system is e.g. described in DE-OS 36 26 388.

Der Bremskraftver­ stärker besteht aus zwei Kammern, die durch eine bewegliche Wand voneinander getrennt sind. In der Bremslösestellung sind beide Kammern an eine Vakuumquelle angeschlossen. Zur Bremsung wird die hintere Kammer dosiert belüftet. Die daraus resul­ tierende Bewegung der Trennwand wird auf einen Hauptbremszylin­ der übertragen, wodurch die an den Hauptbremszylinder ange­ schlossenen Radbremsen unter Druck gesetzt werden.The braking force ver stronger consists of two chambers, which are separated by a movable Wall are separated from each other. Are in the brake release position both chambers connected to a vacuum source. For braking the rear chamber is ventilated. The resultant Acting movement of the partition is on a main brake cylinder the transmitted, whereby the to the master brake cylinder closed wheel brakes are put under pressure.

Zur Regelung des Bremsschlupfes wird die vordere Kammer von der Vakuumquelle getrennt und ebenfalls belüftet. Die Trennwand fährt zurück in ihre Grundposition, wodurch der Hauptbrems­ zylinder von der Betätigungskraft entlastet und ein Abbau des Bremsdruckes in den Radbremsen erfolgt. Zum erneuten Druckauf­ bau wird die vordere Kammer wiederum an die Vakuumquelle ange­ schlossen. Dazu ist in der Verbindungsleitung zwischen der Vakuumquelle und der vorderen Kammer des Bremskraftverstärkers ein elektomagnetisch betätigtes Ventil eingesetzt, das in seiner Grundposition die Leitung offen hält und in seiner Sperrposition die Leitung unterbricht. To control the brake slip, the front chamber of the Vacuum source separated and also ventilated. The partition moves back to its home position, causing the main brake relieved of the actuating force and a dismantling of the Brake pressure takes place in the wheel brakes. To print again construction, the front chamber is in turn attached to the vacuum source closed. This is in the connecting line between the Vacuum source and the front chamber of the brake booster an electromagnetically operated valve is used, which in keeps the line open in its basic position and in its Locked position interrupts the line.  

Desweiteren ist ein Rückschlagventil vorgesehen, das zweierlei Funktionen erfüllt, zum einen soll das Rückschlagventil das erzeugte Vakuum im Bremskraftverstärker speichern und konstant halten auch dann, wenn die Vakuumquelle defekt wird. Bei Brems­ kraftverstärkern, die durch den Motoransaugunterdruck betrieben werden, übernimmt das Vakuumrückschlagventil zusätzlich die Aufgabe, das Eindringen des Kraftstoffluftgemisch in dem Brems­ kraftverstärker zu verhindern. Vakuumrückschlagventil und Sperrventil sind hintereinander geschaltet. Dabei tritt das folgende Problem auf:Furthermore, a check valve is provided, the two Functions fulfilled, on the one hand, the check valve Save the generated vacuum in the brake booster and keep it constant stop even if the vacuum source becomes defective. When braking power amplifiers operated by the engine intake vacuum the vacuum check valve also takes over Task, the penetration of the fuel-air mixture in the brake prevent booster. Vacuum check valve and Check valves are connected in series. This occurs following problem:

Zur Bremsschlupfregelung muß die vordere Vakuumkammer des Brems­ kraftverstäkers in kurzen Zeitabständen be- und entlüftet wer­ den. Das das abgebremste Rad auf eine Bremsdruckänderung sehr schnell durch eine Änderung seines Schlupfes reagiert, ist eine Bremsschlupfregelung nur dann sinnvoll, wenn die Bremsdruck­ änderung ebenfalls schnell erfolgt.The front vacuum chamber of the brake must be used for brake slip control power amplifiers are ventilated and vented at short intervals the. That the braked wheel on a brake pressure change very much reacting quickly by changing its slip is one Brake slip control only makes sense if the brake pressure change also takes place quickly.

Im Gegensatz zu hydraulischen Bremskraftverstärkern wird bei pneumatischen Bremskraftverstärkern mit nur geringen Druck­ differenzen gearbeitet. So beträgt der Unterschied zwischen dem Druckniveau der Vakuumquelle gegenüber dem Vakuum nur 0,8 Bar. Entsprechend groß sind die druckzubeaufschlagenden Flächen, was gleichzeitig impliziert, daß bei einer Bewegung der Trennwand des Bremskraftverstärkers erhebliche Luftmassen bewegt werden müssen.In contrast to hydraulic brake boosters at pneumatic brake boosters with only low pressure differences worked. So the difference between that is Pressure level of the vacuum source compared to the vacuum is only 0.8 bar. The areas to be pressurized are correspondingly large, what at the same time implies that when the partition moves considerable amounts of air are moved by the brake booster have to.

Daraus resultiert die konstruktive Forderung, daß die Verbin­ dung zwischen der Vakuumquelle und der Vakuumkammer des Brems­ kraftverstärkers eine Leitung mit großem Querschnitt sein muß. Auch die Sperrventile sind besonders zu konstruieren, da sie einerseits schnell schalten und andererseits große Querschnitte freigeben müssen. Die gleiche Forderung gilt für das Rückschlagventil, wobei gleichzeitig beachtet werden muß, daß es weiterhin die Aufgabe erfüllen muß, das Eindringen von Kraftstoffluftgemisch in das Bremsgerät zu verhindern.This leads to the constructive requirement that the verb between the vacuum source and the vacuum chamber of the brake power amplifier must be a line with a large cross section. The check valves should also be specially designed as they shift quickly on the one hand and large on the other  Must release cross sections. The same requirement applies to the non-return valve, taking into account at the same time that it must continue to do the job of penetrating Prevent fuel air mixture in the braking device.

Eine Konstruktion, die den o.g. Forderungen genügt, ist aufwen­ dig und teuer. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin Maßnahmen zu ergreifen, die es ermöglichen, daß die schon bekannten Vakuumrückschlagventile (ATE Bremsenhandbuch, München, 1984, S. 109, 110) auch für schlupfgeregelte Bremsan­ lagen eingesetzt werden können.A construction that meets the above All it takes is demands dig and expensive. The object of the present invention is thus taking measures to enable the already known vacuum check valves (ATE brake manual, Munich, 1984, pp. 109, 110) also for slip-controlled brake systems layers can be used.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Rückschlagventil parallel zum Sperrventil angeordnet ist, wobei die Nebenleitung mit dem Rückschlagventil einen kleineren Querschnitt aufweist als die Leitung mit dem Sperrventil. Ein weiterer Vorteil der Anlage besteht nun darin, daß das Sperr­ ventil in der Vakuumleitung ebenso wie das Ventil zum Ein­ steuern von Luft in die Vakuumkammer in seiner Grundstellung geschlossen ist. Es können daher gleichartige Ventile einge­ setzt werden.To achieve this object, the invention provides that Check valve is arranged parallel to the check valve, wherein the branch line with the check valve a smaller one Cross section has as the line with the check valve. A Another advantage of the system is that the lock valve in the vacuum line as well as the valve for on control air into the vacuum chamber in its basic position closed is. Similar valves can therefore be used be set.

Beim Belüften der Vakuumkammer besteht zwar über das Rück­ schlagventil eine Verbindung zur Vakuumquelle. Da aber diese Verbindung über eine Leitung mit kleinem Querschnitt erfolgt, wird beim Belüften mehr Luft in die Kammern einströmen, als gleichzeitig von der Vakuumquelle abgesaugt werden kann. Es erfolgt daher ein Druckaufbau in der Vakuumkammer, wodurch der Hauptbremszylinderdruck entlastet wird.When venting the vacuum chamber there is indeed a back impact valve connects to the vacuum source. But since this Connection via a line with a small cross-section, more air will flow into the chambers during ventilation than can be sucked off from the vacuum source at the same time. It therefore, pressure builds up in the vacuum chamber, causing the Master cylinder pressure is relieved.

Zur erneuten Kraftbeaufschlagung des Hauptbremszylinders wird das Sperrventil in der Vakuumleitung geöffnet, so daß die in den Vakuumkammern vorhandene Luft rasch über eine Leitung mit großem Querschnitt abgesaugt werden kann. For renewed application of force to the master brake cylinder the check valve in the vacuum line is opened so that the in Air present in the vacuum chambers quickly via a line large cross section can be suctioned off.  

Bei dieser Schaltung ist es nicht mehr möglich, den Druck im Hauptbremszylinder konstant zu halten. Selbst dann, wenn das Sperrventil geschlossen ist und die Vakuumkammern nicht belüf­ tet wird, werden kleine Luftmengen über das Rückschlagventil abgesaugt, so daß ein Druckaufbau im Hauptzylinder erfolgt. Da aber der Druckanstieg klein ist und die Druckhaltephasen von kurzer Dauer sind, ist dies für die Güte der Regelung ohne Belang.With this circuit it is no longer possible to adjust the pressure in the Maintain master brake cylinder constant. Even if that The shut-off valve is closed and the vacuum chambers are not ventilated small amounts of air flow through the check valve suctioned off, so that a pressure build-up takes place in the master cylinder. There but the pressure rise is small and the pressure holding phases of are short duration, this is without regard to the quality of the scheme Matter.

Zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens wird an Hand einer Figur eine Kraftfahrzeugbremsvorrichtung mit der erfindungsge­ mäßen Ventileinrichtung beschrieben.To illustrate the idea of the invention, a Figure a motor vehicle brake device with the fiction, ge described valve device.

Gemäß der Figur beaufschlagt das Bremspedal 12 eines Kraftfahr­ zeuges über ein Standardvakuumventil 45 einen Vakuumbremskraft­ verstärker 14′, der mit einem mechanischen Wegsimulator 46 ver­ sehen ist und der eine bewegliche Kolbenwand 11′ enthält, die eine Druckkammer 16′ von der Vakuumkammer 17′ trennt. Die Vakuumkammer 17′ ist über eine Leitung 47 an eine Unterdruck­ quelle 49 angeschlossen. Die Unterdruckquelle 49 ist zweckmäßig das Saugrohr des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges.According to the figure, the brake pedal 12 is applied to a motor vehicle via a standard vacuum valve 45, a vacuum brake booster 14 ', which is seen with a mechanical travel simulator 46 and which contains a movable piston wall 11 ', which separates a pressure chamber 16 'from the vacuum chamber 17 '. The vacuum chamber 17 'is connected via a line 47 to a vacuum source 49 . The vacuum source 49 is expediently the intake manifold of the internal combustion engine of the motor vehicle.

Die Druckkammer 16′ ist durch das Standardvakuumventil 45 in bekannter Weise an den Atmophärendruck anschließbar, wodurch die Kolbenwand 11′ entsprechend dem Grad des Niedertretens des Bremspedals 12 verschoben wird. Über ein Schnellschlußventil 50 ist die Druckkammer 16′ mit der Druckkammer 16 eines einen größeren Durchmesser aufweisenden Vakuumbremskraftverstärkers 14 verbunden. Die Vakuumkammer 17 des Vakuumbremskraftverstär­ kers 14 ist über eine Vakuumleitung 60, die einen Querschnitt von ca. 25 Millimetern aufweist, mit der Vakuumquelle 49 ver­ bunden. In die Vakuumleitung 60 ist das Sperrventil 57 einge­ setzt, das die Leitung normalerweise geschlossen hält. Parallel zum Sperrventil ist eine Leitung 61 mit einem Querschnitt von ca. 8 Millimetern gelegt, in die ein Rückschlagventil eingesetzt ist, das zur Vakuumquelle 49 hin öffnet. Weiterhin ist ein Kurzschlußventil 18 vorgesehen, wel­ ches die Druckkammer 16 mit der Vakuumkammer 17 des Vakuum­ bremskraftverstärkers 14 verbindet. Statt einer Kurzschluß­ verbindung zwischen den Kammern 16 und 17 kann auch eine Ver­ bindung der Vakuumkammer 17 über eine Atmosphärenleitung 20, in die Atmosphärenventil 18′ eingesetzt ist, vorgesehen sein. Die Figur zeigt die Stellung der Ventile 50, 57, 18, 18′ für den Fall, daß keine Bremsschlupfregelung stattfindet. Wird jetzt das Bremspedal 12 niedergedrückt, so erhöht sich der Druck in der Druckkammer 16′ bzw. 16 und die Kolbenwände 11′,11 bewegen sich gemäß der Darstellung in der Figur nach rechts, wobei die Zentralstößel 51 der Kolbenwand 11 die Kolben 52 eines Tandem­ hauptzylinders 53 beaufschlagt, welche den erforderlichen hy­ draulischen Druck in zu den Bremskreisen führenden hydrau­ lischen Leitungen 54, 55 aufbaut.The pressure chamber 16 'can be connected to the atmospheric pressure in a known manner by the standard vacuum valve 45 , as a result of which the piston wall 11 ' is displaced in accordance with the degree of depression of the brake pedal 12 . Via a quick-closing valve 50 , the pressure chamber 16 'is connected to the pressure chamber 16 of a larger-diameter vacuum brake booster 14 . The vacuum chamber 17 of the vacuum brake booster 14 is connected via a vacuum line 60 , which has a cross section of approximately 25 millimeters, to the vacuum source 49 . In the vacuum line 60 , the check valve 57 is inserted, which normally keeps the line closed. A line 61 with a cross section of approximately 8 millimeters is laid parallel to the shut-off valve, into which a check valve is inserted, which opens to the vacuum source 49 . Furthermore, a short-circuit valve 18 is provided, which connects the pressure chamber 16 with the vacuum chamber 17 of the vacuum brake booster 14 . Instead of a short-circuit connection between the chambers 16 and 17 , a connection of the vacuum chamber 17 via an atmosphere line 20 into which the atmosphere valve 18 'is inserted can also be provided. The figure shows the position of the valves 50 , 57 , 18 , 18 'in the event that no brake slip control takes place. If the brake pedal 12 is now depressed, the pressure in the pressure chamber 16 'or 16 increases and the piston walls 11 ', 11 move as shown in the figure to the right, the central tappet 51 of the piston wall 11, the piston 52 of a tandem master cylinder 53 pressurized, which builds the required hy draulic pressure in leading to the brake circuits hydraulic lines 54 , 55 .

Wenn jetzt während einer Bremsung von einem Bremsschlupfsensor 56 ein bei beginnender Blockierung eines der Räder erzeugten Bremsschlupfsignal an die Steuerschaltung 15 abgegeben wird, bewirkt diese über die Magnete 44, 21 bzw. 21′ ein Umschalten der Ventile 50, 18 bzw. 18′. In der Konstruktion mit einer Kurz­ schlußleitung 19, erfolgt ein Druckausgleich zwischen den Kammern 16 und 17, wodurch der Hauptbremszylinder nicht länger belastet ist. In der Alternativkonstruktion wird der Vakuumraum 17 über eine Atmosphärenleitung 20 an die Atmosphäre ange­ schlossen. Der Atmosphärendruck drängt den Kolben 11 in seine Grundstellung.If now during braking from a brake slip sensor 56 a brake slip signal generated at the beginning of blocking of one of the wheels is given to the control circuit 15 , this causes the magnets 44 , 21 and 21 'to switch the valves 50 , 18 and 18 '. In the construction with a short circuit line 19 , there is pressure equalization between the chambers 16 and 17 , whereby the master cylinder is no longer loaded. In the alternative construction, the vacuum space 17 is connected to the atmosphere via an atmosphere line 20 . The atmospheric pressure pushes the piston 11 into its basic position.

Zwar besteht in beiden Fällen die Tendenz die Luft, die in die Kammer 17 eingesteuert wird über die Leitung 61 und das sich öffnende Rückschlagventil 59 abzusaugen. Da die Leitung 61 aber einen kleinen Querschnitt aufweist kann die Luft nicht so schnell abgesaugt werden, wie sie zugeführt wird. Es wird daher ein Gegendruck in der Kammer 17 entstehen. Diese Gegendruck­ phase ist auch nur von kurzer Dauer, da ihre Länge durch den Regelrhythmus bestimmt wird, der, wie erläutert, hochfrequent ist. In dem kurzen, zur Verfügung stehenden Zeitraum können somit lediglich Luftmengen abgesaugt werden, die für die Funk­ tionssicherheit der Apparatur keine Rolle spielen.In both cases there is a tendency to suck off the air which is introduced into the chamber 17 via the line 61 and the opening check valve 59 . However, since the line 61 has a small cross section, the air cannot be drawn off as quickly as it is supplied. There will therefore be a back pressure in chamber 17 . This back pressure phase is also short-lived, since its length is determined by the control rhythm, which, as explained, is high-frequency. In the short, available period of time, only air volumes can be extracted that do not play a role in the functional reliability of the equipment.

Um einen erneuten Druckaufbau zu erhalten, werden die Ventile 50 und 18 bzw. 18′ wieder umgeschaltet, und das Ventil 57 geöffnet. Über den großen Querschnitt der Leitung 60 kann nun in einem kurzen Zeitabschnitt die Kammer 17 evakuiert werden, so daß der Hauptzylinder 53 belastet und in den Radbremsen ein Druck aufgebaut werden kann.In order to obtain a renewed pressure build-up, the valves 50 and 18 or 18 'are switched over again, and the valve 57 is opened. Over the large cross-section of the line 60 , the chamber 17 can now be evacuated in a short period of time, so that the master cylinder 53 is loaded and pressure can be built up in the wheel brakes.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

11 Kolbenwand
11′ Kolbenwand
12 Bremspedal
14 Vakuumbremskraftverstärker
14′ Vakuumbremskraftverstärker
15 Steuerschaltung
16 Druckkammer
16′ Druckkammer
17 Vakuumkammer
17′ Vakuumkammer
18 Kurzschlußventil
18′ Atmosphärenventil
19 Verbindungsleitung
20 Atmosphärenleitung
21 Elektromagnet
21′ Elektromagnet
44 Elektromagnet
45 Standardvakuumventil
46 Wegsimulator
47 Leitung
49 Unterdruckquelle
50 Schnellschlußventil
51 Zentralstößel
52 Kolben
53 Tandemhauptzylinder
54 Leitung
55 Leitung
56 Radsensoren
57 Vakuumventil
58 Elektromagnet
59 Rückschlagventil
60 Leitung, großer Querschnitt
61 Nebenleitung, kleiner Querschnitt 11 piston wall
11 ′ piston wall
12 brake pedal
14 vacuum brake booster
14 ′ vacuum brake booster
15 control circuit
16 pressure chamber
16 ′ pressure chamber
17 vacuum chamber
17 ′ vacuum chamber
18 short-circuit valve
18 ′ atmosphere valve
19 connecting line
20 atmosphere line
21 electromagnet
21 ′ electromagnet
44 electromagnet
45 standard vacuum valve
46 path simulator
47 line
49 vacuum source
50 quick-closing valve
51 central plunger
52 pistons
53 tandem master cylinder
54 line
55 line
56 wheel sensors
57 vacuum valve
58 electromagnet
59 check valve
60 pipe, large cross section
61 Branch line, small cross section

Claims (4)

1. Ventileinrichtiung für eine schlupfgeregelte Bremsanlage zum schnellen Entlüften einer Vakuumkammer (17) eines Bremskraftverstärkers (14) mit einem Rückschlagventil (59) und einem Sperrventil (60) zwischen einer Vakuumquelle (49) und der Vakuumkammer (17), dadurch gekennzeich­ net, daß das Rückschlagventil (59) parallel zum Sperr­ ventil (57) angeordnet ist, wobei die Nebenleitung (61) mit dem Rückschlagventil (59) einen kleineren Querschnitt auf­ weist als die Vakuumleitung (60) mit dem Sperrventil (57) .1. Ventileinrichtiung for a slip-controlled brake system for quickly venting a vacuum chamber ( 17 ) of a brake booster ( 14 ) with a check valve ( 59 ) and a check valve ( 60 ) between a vacuum source ( 49 ) and the vacuum chamber ( 17 ), characterized in that the check valve ( 59 ) is arranged parallel to the check valve ( 57 ), the secondary line ( 61 ) with the check valve ( 59 ) having a smaller cross section than the vacuum line ( 60 ) with the check valve ( 57 ). 2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrventil (57) elektromagnetisch (Elektromagnet 58) betätigt ist.2. Valve device according to claim 1, characterized in that the check valve ( 57 ) is actuated electromagnetically (electromagnet 58 ). 3. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Grundstellung des Sperrventils (57) die Vakuumleitung (60) geschlossen ist.3. Valve device according to claim 2, characterized in that the vacuum line ( 60 ) is closed in the basic position of the check valve ( 57 ). 4. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Vakuumkammer (17) über eine Lei­ tung (19, 20) belüftbar ist, deren Querschnitt größer ist als der der Nebenleitung (61).4. Valve device according to claim 1, characterized in that a vacuum chamber ( 17 ) via a Lei device ( 19 , 20 ) can be ventilated, the cross section of which is larger than that of the secondary line ( 61 ).