EP3541671A1 - Ventilanordnung, bremssystem und verfahren zum betreiben einer ventilanordnung - Google Patents

Ventilanordnung, bremssystem und verfahren zum betreiben einer ventilanordnung

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EP3541671A1
EP3541671A1 EP17781460.5A EP17781460A EP3541671A1 EP 3541671 A1 EP3541671 A1 EP 3541671A1 EP 17781460 A EP17781460 A EP 17781460A EP 3541671 A1 EP3541671 A1 EP 3541671A1
Authority
EP
European Patent Office
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control valve
valve
hydraulic fluid
pedal simulator
flow direction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17781460.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Edelmann
Andrej Gardt
Valentin Schubitschew
Christoph Eisele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3541671A1 publication Critical patent/EP3541671A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • Valve assembly Bremssvstem and method for operating a
  • the invention relates to a valve arrangement for controlling a fluid connection between a master cylinder and a pedal simulator of a
  • Brake system for a motor vehicle The invention further relates to a brake system for a motor vehicle.
  • the invention also relates to a method of operating a valve assembly for controlling fluid communication between a master cylinder and a pedal simulator
  • a control valve is used to an inlet or outlet of gases or
  • a conventional control valve for use in an integrated electronic-hydraulic brake system of a motor vehicle which is arranged between a master brake cylinder and a pedal simulator, is formed by a directly controlled solenoid valve.
  • the solenoid valve in this case has a Vorstinhub and a Haupttrenhub. The main stage lift is reduced by the Vorstinhub due to flow. This results in larger flows in the reverse direction, i. from the pedal simulator to the master cylinder.
  • Motor vehicle with a pedal simulator which is coupled to a brake pedal, and a transmission device with the piston of a Master brake cylinder is coupled and is driven to the brake booster of a drive element, and an associated power-brake system.
  • the present invention provides a valve arrangement for controlling a fluid connection between a master cylinder and a pedal simulator of a brake system for a motor vehicle, with a first control valve, which can be arranged between the master cylinder and the pedal simulator and flowed through by a hydraulic fluid in a first flow direction or in a second flow direction , and with a, with the first control valve coupled, second control valve, characterized in that the second control valve between the first control valve and the
  • Pedal simulator can be arranged, wherein the second control valve has first means and second means, which are each adapted to a
  • the present invention further provides a braking system for a
  • Motor vehicle with a brake pedal coupled to a master cylinder via a piston, with a pedal simulator fluidly connected to the master cylinder, and with a valve arrangement arranged between the master cylinder and the pedal simulator.
  • the invention also provides a method for operating a
  • Valve assembly The method includes providing a first one
  • Control valve between the master cylinder and the pedal simulator which is traversed by a hydraulic fluid in a first flow direction or in a second flow direction.
  • the method further comprises providing a second control valve coupled to the first control valve, the second control valve being provided between the first control valve and the pedal simulator.
  • the method further comprises controlling a flow volume of the hydraulic fluid in the first flow direction and in the second
  • An idea of the present invention is to provide improved pedal feel of the brake pedal by providing the first and second means of the second control valve configured to control a flow volume of the hydraulic fluid in the first flow direction and the second flow direction.
  • Flow volume in the reverse direction i. is limited in the second flow direction of the pedal simulator in the direction of the master cylinder.
  • the second control valve is arranged on a pedal simulator-side connection of the first control valve or integrated in a housing of the first control valve.
  • the first means of the second control valve formed by a check valve which is one of a spring device with a restoring force
  • Valve seat of the second control valve presses.
  • Pedal simulator is prevented in the direction of the master cylinder by the check valve.
  • Hydraulic fluid in the first flow direction flows through the second control valve, and wherein upon application of a positive differential pressure of the
  • Hydraulic fluid between a connection facing the pedal simulator and a first control valve facing the terminal of the second
  • the second means of the second control valve are formed by a throttle device, wherein upon application of a positive differential pressure of
  • Hydraulic fluid between a first control valve facing the port and the pedal simulator port of the second
  • Control valve hydraulic fluid through the throttle device in the first
  • the throttling device of the second control valve thus advantageously makes it possible to achieve a flow of the hydraulic fluid through the throttle device of a defined diameter both in the first flow direction and in the second flow direction. As a result, a defined pressure medium volume in the first
  • the throttle device of the second control valve with formed in the valve seat of the second control valve recesses or in the valve seat of the second
  • Control valve introduced holes communicates.
  • the hydraulic fluid past the sealing element by means of formed in the valve seat recesses or via the introduced into the valve seat of the second control valve holes in the first or second
  • the throttle device of the second control valve is formed between a housing inner wall of the second control valve and an outer surface of the sealing element of the second control valve.
  • Flow direction can flow.
  • Hydraulic fluid flows through the second means of the second control valve, and wherein upon application of a positive differential pressure of the hydraulic fluid between a definable flow volume of the hydraulic fluid flows exclusively through the second means of the second control valve to a terminal facing the pedal simulator and a connection of the second control valve facing the first control valve.
  • a ratio of a volume flow through the first means of the second control valve to the second means of the second control valve can be determined.
  • the valve arrangement is thus adaptable to corresponding structural and / or systemic requirements with regard to a desired flow rate of the hydraulic fluid in a respective defined direction.
  • the first control valve by a solenoid valve, preferably a directly controlled
  • Solenoid valve is formed, which has a preliminary stage and a main stage.
  • the provision of the second control valve has the advantage that a flow volume through the first and second control valves, in particular in the backward direction, i. from the pedal simulator in the direction of the master cylinder can be limited to a defined value, so as to improve the pedal feel of the brake pedal.
  • Embodiments of the invention mediate. They illustrate
  • FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of the brake system for the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention; a cross-sectional view of a valve assembly for controlling a fluid connection between a master cylinder and a pedal simulator of a brake system for a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention;
  • Fig. 3 is a schematic representation of a valve seat of a second
  • Control valve of the valve assembly for controlling the fluid connection between the master cylinder and the pedal simulator of the
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for operating the motor vehicle
  • Valve arrangement for controlling the fluid connection between the master cylinder and the pedal simulator of the brake system for the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a hydraulic circuit diagram of the brake system for the motor vehicle according to the preferred embodiment of the invention.
  • the brake system 1 for the motor vehicle has a brake pedal 5 coupled to a master cylinder 2 via a piston 4. Furthermore, the brake system 1 has a pedal simulator 3 fluidically connected to the master brake cylinder 2. In addition, the brake system 1 has a arranged between the master cylinder 2 and the pedal simulator 3
  • Valve assembly 10 on.
  • the valve assembly 10 is connected to the master cylinder 2 and the pedal simulator 3 each by means of a hydraulic line 6.
  • the valve assembly 10 includes the first control valve 12 and the second
  • the second control valve 14 has first means 14a and second means 14b, which are respectively adapted to a flow volume of the hydraulic fluid in the first flow direction R1 and in the second
  • the second control valve 14 has a connection 14c facing the first control valve 12 and a connection 14d facing the pedal simulator.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of a valve assembly for controlling fluid communication between a master cylinder and a pedal simulator of a brake system for a motor vehicle according to a preferred embodiment
  • the valve assembly 10 for controlling fluid communication between the master cylinder (not shown in FIG. 2) and the pedal simulator of FIG.
  • Brake system for the motor vehicle has a first control valve 12 and a second control valve 14.
  • the first control valve 12 is between (not shown in FIG. 2)
  • the first control valve 12 is further traversed by a hydraulic fluid F in a first flow direction R1 or in a second flow direction R2.
  • the second control valve 14 is coupled to the first control valve 12.
  • the second control valve 14 is connected between the first control valve 12 and the (in FIG. 2 not shown) can be arranged pedal simulator.
  • the second control valve 14 has first means 14a and second means 14b, which are each designed to control a flow volume of the hydraulic fluid F in the first flow direction R1 and in the second flow direction R2.
  • the second control valve 14 is preferably arranged on a pedal simulator-side connection 12a of the first control valve 12.
  • the second control valve 14 may be integrated, for example, in a housing 13 of the first control valve 12.
  • the first means 14a and the second means 14b of the second control valve 14 for controlling the flow volume of the hydraulic fluid F in the first flow direction R1 and the second flow direction R2 are connected in parallel.
  • the first means 14a of the second control valve 14 are preferably formed by a check valve.
  • the check valve preferably has a spring element 15 acted upon by a restoring force sealing element 16, wherein the check valve is arranged such that the
  • the sealing element 16 is formed by a ball.
  • the second means 14b of the second control valve 14 are connected by a
  • Throttle device 19 is formed. In case of a positive differential pressure P of the hydraulic fluid F between a first control valve 12th
  • Hydraulic fluid F between a terminal 14d facing the pedal simulator 3 and a port 14c of the second control valve 14 facing the first control valve 12, hydraulic fluid F flows through the throttle device 19 in the second flow direction R2 through the second control valve 14.
  • the throttle device 19 of the second control valve 14 is formed between a housing inner wall 22 of the second control valve 14 and an outer surface 16 a of the sealing element 16 of the second control valve 14.
  • the first control valve 12 is formed by a directly controlled solenoid valve.
  • the solenoid valve has a precursor 24 and a main stage 25.
  • the first control valve 12 may be formed for example by an indirectly controlled solenoid valve or a positively controlled solenoid valve.
  • FIG 3 shows a schematic representation of a valve seat of a second control valve of the valve arrangement for controlling the fluid connection between the master cylinder and the pedal simulator of the brake system for the Motor vehicle according to the preferred embodiment and a further preferred embodiment of the invention.
  • the throttle device 19 of the second control valve 14 (not shown in FIG. 3) is preferably in the valve seat 18 of the second control valve 14
  • hydraulic fluid F in the first flow direction R1 or in the second flow direction R2 can flow through the throttle device 19 both when the control valve 14 is open and closed, depending on whether at the, the first control valve 12 facing port 14c of the second control valve 14 or on the , the pedal simulator 3 facing port 14d of the second
  • the throttle means 19 of the (not shown in FIG. 3) second control valve 14 instead of the formed in the valve seat 18 of the second control valve 14 recesses 20 in the valve seat 18 of the second
  • Control valve 14 introduced holes 21 communicate.
  • FIG. 4 shows a flowchart of a method for operating the
  • Valve arrangement for controlling the fluid connection between the
  • the method comprises providing S1 a first control valve between the master cylinder and the pedal simulator, which is controlled by a
  • Hydraulic fluid in a first flow direction or in a second
  • the method further comprises providing S2 a second control valve coupled to the first control valve, the second control valve being provided between the first control valve and the pedal simulator.
  • the method further comprises controlling S3 a flow volume of the hydraulic fluid in the first flow direction and in the second
  • an arrangement, specific training and / or a geometric design of the components used of the valve assembly can be adapted to appropriate structural or systemic requirements.
  • Control valve 14 is differentiated between a connection 14c facing the control valve 12 and a connection 14d facing the pedal simulator 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung (10) zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder (2) und einem Pedalsimulator (3) eines Bremssystems (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei ein zweites Steuerventil (14) zwischen einem ersten Steuerventil (12) und einem Pedalsimulator (3) anordbar ist und wobei das zweite Steuerventil (14) erste Mittel (14a) und zweite Mittel (14b) aufweist, welche dazu vorgesehen sind, unterschiedliche Durchflussvolumen an Hydraulikfluid (F) in der ersten Durchflussrichtung (R1) als in der zweiten Durchflussrichtung (R2) zu steuern. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Bremssystem (1) für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft überdies ein Verfahren zum Betreiben der Ventilanordnung (10).

Description

Beschreibung
Titel
Ventilanordnung, Bremssvstem und Verfahren zum Betreiben einer
Ventilanordnung
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Pedalsimulator eines
Bremssystems für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft überdies ein Verfahren zum Betreiben einer Ventilanordnung zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Pedalsimulator eines
Bremssystems für ein Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Ein Steuerventil dient dazu, einen Ein- oder Auslass von Gasen oder
Flüssigkeiten zu kontrollieren oder eine Fließrichtung zu steuern und/oder zu regeln. Ein herkömmliches Steuerventil zur Verwendung in einem integrierten elektronisch-hydraulischen Bremssystem eines Kraftfahrzeuges, welches zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Pedalsimulator angeordnet ist, ist durch ein direkt gesteuertes Magnetventil ausgebildet. Das Magnetventil weist hierbei einen Vorstufenhub und einen Hauptstufenhub auf. Der Hauptstufenhub ist um den Vorstufenhub strömungsbedingt reduziert. Dadurch ergeben sich größere Durchflüsse in Rückwärtsrichtung, d.h. von dem Pedalsimulator zum Hauptbremszylinder.
Die DE 10 2007 016 867 A1 offenbart einen Bremskraftverstärker für ein
Kraftfahrzeug mit einem Pedalsimulator, der mit einem Bremspedal gekoppelt ist, und einer Übertragungsvorrichtung, die mit dem Kolben eines Hauptbremszylinders gekoppelt ist und zur Bremskraftverstärkung von einem Antriebselement angetrieben ist, und ein zugehöriges Fremdkraftbremssystem.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine Ventilanordnung zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Pedalsimulator eines Bremssystems für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Steuerventil, welches zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator anordbar und von einem Hydraulikfluid in einer ersten Durchflussrichtung oder in einer zweiten Durchflussrichtung durchströmbar ist, und mit einem, mit dem ersten Steuerventil gekoppelten, zweiten Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuerventil zwischen dem ersten Steuerventil und dem
Pedalsimulator anordbar ist, wobei das zweite Steuerventil erste Mittel und zweite Mittel aufweist, welche jeweils dazu ausgebildet sind, ein
Durchflussvolumen des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung und in der zweiten Durchflussrichtung zu steuern.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Bremssystem für ein
Kraftfahrzeug mit einem über einen Kolben mit einem Hauptbremszylinder gekoppelten Bremspedal, mit einem mit dem Hauptbremszylinder fluidisch verbundenen Pedalsimulator, und mit einer zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator angeordneten Ventilanordnung. Die Erfindung schafft überdies ein Verfahren zum Betreiben einer
Ventilanordnung. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines ersten
Steuerventils zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator, welches von einem Hydraulikfluid in einer ersten Durchflussrichtung oder in einer zweiten Durchflussrichtung durchströmt wird.
Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Bereitstellen eines mit dem ersten Steuerventil gekoppelten, zweiten Steuerventils, wobei das zweite Steuerventil zwischen dem ersten Steuerventil und dem Pedalsimulator bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst überdies ein Steuern eines Durchflussvolumens des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung und in der zweiten
Durchflussrichtung durch erste Mittel und zweite Mittel des zweiten Steuerventils. Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der ersten und zweiten Mittel des zweiten Steuerventils, welche dazu ausgebildet sind, ein Durchflussvolumen des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung und in der zweiten Durchflussrichtung zu steuern, ein verbessertes Pedalgefühl des Bremspedals zu bewirken. Somit kann beispielsweise effektiv ein zu schnelles Rückbewegen des Bremspedals verhindert werden, wenn beispielsweise ein
Durchflussvolumen in Rückwärtsrichtung, d.h. in der zweiten Durchflussrichtung von dem Pedalsimulator in Richtung des Hauptbremszylinders begrenzt wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die
Figuren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Steuerventil an einem pedalsimulatorseitigen Anschluss des ersten Steuerventils angeordnet oder in ein Gehäuse des ersten Steuerventils integriert ist. Somit kann in vorteilhafter Weise eine kompakte Ventilanordnung erreicht und die erfindungsgemäß vorteilhaften Effekte realisiert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die ersten Mittel und die zweiten Mittel des zweiten Steuerventils zum Steuern des
Durchflussvolumens des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung und in der zweiten Durchflussrichtung parallel geschaltet sind. Somit kann ein
Durchflussvolumen durch die ersten und zweiten Mittel des zweiten Steuerventils in vorteilhafter Weise sowohl in der ersten Durchflussrichtung als auch in der zweiten Durchflussrichtung vorzugsweise unabhängig voneinander bzw.
entsprechend jeweiligen systemischen und/oder baulichen Anforderungen gesteuert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die ersten Mittel des zweiten Steuerventils durch ein Rückschlagventil ausgebildet sind, welches ein von einer Federeinrichtung mit einer Rückstellkraft
beaufschlagtes Dichtelement aufweist, wobei das Rückschlagventil derart angeordnet ist, dass die Federeinrichtung das Dichtelement gegen einen
Ventilsitz des zweiten Steuerventils drückt. Somit kann ein kontrolliertes Volumen des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung von dem
Hauptbremszylinder in Richtung des Pedalsimulators strömen, während ein Durchfluss des Hydraulikfluids in der zweiten Durchflussrichtung von dem
Pedalsimulator in Richtung des Hauptbremszylinders durch das Rückschlagventil verhindert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks des Hydraulikfluids zwischen einem dem ersten Steuerventil zugewandten Anschluss und einem dem Pedalsimulator zugewandten Anschluss des zweiten Steuerventils, welcher über einem vorgegebenen Schwellwert zum Öffnen des Rückschlagventils liegt,
Hydraulikfluid in der ersten Durchflussrichtung durch das zweite Steuerventil strömt, und wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks des
Hydraulikfluids zwischen einem dem Pedalsimulator zugewandten Anschluss und einem dem ersten Steuerventil zugewandten Anschluss des zweiten
Steuerventils das Rückschlagventil in einer Schließstellung ist. Somit kann ein
Rückströmen des Hydraulikfluids von dem Pedalsimulator in Richtung des Hauptbremszylinders durch die ersten Mittel des zweiten Steuerventils in vorteilhafter Weise verhindert werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweiten Mittel des zweiten Steuerventils durch eine Drosseleinrichtung ausgebildet sind, wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks des
Hydraulikfluids zwischen einem dem ersten Steuerventil zugewandten Anschluss und einem dem Pedalsimulator zugewandten Anschluss des zweiten
Steuerventils, Hydraulikfluid durch die Drosseleinrichtung in der ersten
Durchflussrichtung durch das zweite Steuerventil strömt, und wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks des Hydraulikfluids zwischen einem dem
Pedalsimulator zugewandten Anschluss und einem dem ersten Steuerventil zugewandten Anschluss des zweiten Steuerventils, Hydraulikfluid durch die Drosseleinrichtung in der zweiten Durchflussrichtung durch das zweite Steuerventil strömt. Die Drosseleinrichtung des zweiten Steuerventils ermöglicht es somit in vorteilhafter Weise, dass ein Durchfluss des Hydraulikfluids sowohl in der ersten Durchflussrichtung als auch in der zweiten Durchflussrichtung durch die Drosseleinrichtung eines definierten Durchmessers erreichbar ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein definiertes Druckmittelvolumen in die erste
Durchflussrichtung oder die zweite Durchflussrichtung strömen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Drosseleinrichtung des zweiten Steuerventils mit in dem Ventilsitz des zweiten Steuerventils ausgebildeten Aussparungen oder in den Ventilsitz des zweiten
Steuerventils eingebrachten Bohrungen kommuniziert. Somit kann in konstruktiv einfacher Art und Weise erreicht werden, dass bei einer Schließstellung des Rückschlagventils das Hydraulikfluid an dem Dichtelement vorbei mittels der in dem Ventilsitz ausgebildeten Aussparungen oder über die in den Ventilsitz des zweiten Steuerventils eingebrachten Bohrungen in die erste oder zweite
Durchflussrichtung strömt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Drosseleinrichtung des zweiten Steuerventils zwischen einer Gehäuseinnenwand des zweiten Steuerventils und einer Außenoberfläche des Dichtelements des zweiten Steuerventils ausgebildet ist. Somit sind in vorteilhafter Weise keine baulichen Veränderungen an dem zweiten Steuerventil erforderlich, um die zusätzliche Funktion der Ermöglichung des Bypassvolumens, d.h. dass ein zusätzliches Volumen des Hydraulikfluids bei geschlossenem Rückschlagventil bzw. ebenfalls bei geöffnetem Rückschlagventil in einer definierten
Durchflussrichtung strömen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks des Hydraulikfluids zwischen einem dem ersten Steuerventil zugewandten Anschluss und einem dem Pedalsimulator zugewandten Anschluss des zweiten Steuerventils ein erstes definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids durch die ersten Mittel des zweiten Steuerventils und ein zweites definierbares Durchflussvolumen des
Hydraulikfluids durch die zweiten Mittel des zweiten Steuerventils strömt, und wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks des Hydraulikfluids zwischen einem dem Pedalsimulator zugewandten Anschluss und einem dem ersten Steuerventil zugewandten Anschluss des zweiten Steuerventils ein definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids ausschließlich durch die zweiten Mittel des zweiten Steuerventils strömt. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Verhältnis eines Volumenstroms durch die ersten Mittel des zweiten Steuerventils zu den zweiten Mitteln des zweiten Steuerventils bestimmt werden. Die Ventilanordnung ist somit an entsprechende bauliche und/oder systemische Anforderungen hinsichtlich einer gewünschten Durchflussmenge des Hydraulikfluids in einer jeweiligen definierten Richtung anpassbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Steuerventil durch ein Magnetventil, vorzugsweise ein direktgesteuertes
Magnetventil ausgebildet ist, welches eine Vorstufe und eine Hauptstufe aufweist. Somit ergibt sich durch das Vorsehen des zweiten Steuerventils der Vorteil, dass ein Durchflussvolumen durch das erste und zweite Steuerventil insbesondere in Rückwärtsrichtung, d.h. von dem Pedalsimulator in Richtung des Hauptbremszylinders auf einen definierten Wert begrenzbar ist, um somit das Pedalgefühl des Bremspedals zu verbessern.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der
Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen
Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen: ein Hydraulikschaltplan des Bremssystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; eine Querschnittsansicht einer Ventilanordnung zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Pedalsimulator eines Bremssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ventilsitzes eines zweiten
Steuerventils der Ventilanordnung zum Steuern der Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator des
Bremssystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform und einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der
Ventilanordnung zum Steuern der Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator des Bremssystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts
Gegenteiliges angegeben ist. Fig. 1 zeigt ein Hydraulikschaltplan des Bremssystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Bremssystem 1 für das Kraftfahrzeug weist ein über einen Kolben 4 mit einem Hauptbremszylinder 2 gekoppeltes Bremspedal 5 auf. Des Weiteren weist das Bremssystem 1 einen mit dem Hauptbremszylinder 2 fluidisch verbundenen Pedalsimulator 3 auf. Darüber hinaus weist das Bremssystem 1 eine zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Pedalsimulator 3 angeordnete
Ventilanordnung 10 auf. Die Ventilanordnung 10 ist mit dem Hauptbremszylinder 2 und dem Pedalsimulator 3 jeweils mittels einer Hydraulikleitung 6 verbunden. Die Ventilanordnung 10 weist das erste Steuerventil 12 und das zweite
Steuerventil 14 auf. Das zweite Steuerventil 14 weist erste Mittel 14a und zweite Mittel 14b auf, welche jeweils dazu ausgebildet sind, ein Durchflussvolumen des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung R1 und in der zweiten
Durchflussrichtung R2 zu steuern. Darüber hinaus weist das zweite Steuerventil 14 einen dem ersten Steuerventil 12 zugewandten Anschluss 14c und einen dem Pedalsimulator zugewandten Anschluss 14d auf.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ventilanordnung zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder und einem Pedalsimulator eines Bremssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung.
Die Ventilanordnung 10 zum Steuern der Fluidverbindung zwischen dem (in Fig. 2 nicht gezeigten) Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator des
Bremssystems für das Kraftfahrzeug weist ein erstes Steuerventil 12 und ein zweites Steuerventil 14 auf.
Das erste Steuerventil 12 ist zwischen dem (in Fig. 2 nicht gezeigten)
Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator anordbar. Das erste Steuerventil 12 ist des Weiteren von einem Hydraulikfluid F in einer ersten Durchflussrichtung R1 oder in einer zweiten Durchflussrichtung R2 durchströmbar.
Das zweite Steuerventil 14 ist mit dem ersten Steuerventil 12 gekoppelt. Das zweite Steuerventil 14 ist zwischen dem ersten Steuerventil 12 und dem (in Fig. 2 nicht gezeigten) Pedalsimulator anordbar. Das zweite Steuerventil 14 weist erste Mittel 14a und zweite Mittel 14b auf, welche jeweils dazu ausgebildet sind, ein Durchflussvolumen des Hydraulikfluids F in der ersten Durchflussrichtung R1 und in der zweiten Durchflussrichtung R2 zu steuern.
Das zweite Steuerventil 14 ist vorzugsweise an einem pedalsimulatorseitigen Anschluss 12a des ersten Steuerventils 12 angeordnet. Alternativ kann das zweite Steuerventil 14 beispielsweise in ein Gehäuse 13 des ersten Steuerventils 12 integriert sein.
Die ersten Mittel 14a und die zweiten Mittel 14b des zweiten Steuerventils 14 zum Steuern des Durchflussvolumens des Hydraulikfluids F in der ersten Durchflussrichtung R1 und in der zweiten Durchflussrichtung R2 sind parallel geschaltet.
Die ersten Mittel 14a des zweiten Steuerventils 14 sind vorzugsweise durch ein Rückschlagventil ausgebildet. Das Rückschlagventil weist vorzugsweise ein von einer Federeinrichtung 15 mit einer Rückstellkraft beaufschlagtes Dichtelement 16 auf, wobei das Rückschlagventil derart angeordnet ist, dass die
Federeinrichtung 15 das Dichtelement 16 gegen einen Ventilsitz 18 des zweiten
Steuerventils 14 drückt. Das Dichtelement 16 ist durch eine Kugel ausgebildet.
Bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks P des Hydraulikfluids F zwischen einem dem ersten Steuerventil 12 zugewandten Anschluss 14c und einem dem Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d des zweiten Steuerventils 14, wobei der Differenzdrucks P über einem vorgegebenen Schwellwert zum Öffnen des Rückschlagventils liegt, strömt Hydraulikfluid F in der ersten
Durchflussrichtung R1 durch das zweite Steuerventil 14. Bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks P des Hydraulikfluids F zwischen einem dem (in Fig. 2 nicht gezeigten) Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d und einem dem ersten Steuerventil 12 des zweiten Steuerventils 14 ist das Rückschlagventil in einer Schließstellung angeordnet.
Die zweiten Mittel 14b des zweiten Steuerventils 14 sind durch eine
Drosseleinrichtung 19 ausgebildet. Bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks P des Hydraulikfluids F zwischen einem dem ersten Steuerventil 12
zugewandten Anschluss 14c und einem dem Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d des zweiten Steuerventils 14 strömt Hydraulikfluid F durch die Drosseleinrichtung 19 in der ersten Durchflussrichtung R1 durch das zweite Steuerventil 14. Bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks P des
Hydraulikfluids F zwischen einem dem Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d und einem dem ersten Steuerventil 12 zugewandten Anschluss 14c des zweiten Steuerventils 14 strömt Hydraulikfluid F durch die Drosseleinrichtung 19 in der zweiten Durchflussrichtung R2 durch das zweite Steuerventil 14.
Die Drosseleinrichtung 19 des zweiten Steuerventils 14 ist zwischen einer Gehäuseinnenwand 22 des zweiten Steuerventils 14 und einer Außenoberfläche 16a des Dichtelements 16 des zweiten Steuerventils 14 ausgebildet.
Bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks P des Hydraulikfluids F zwischen einem dem ersten Steuerventil 12 zugewandten Anschluss 14c und einem dem Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d des zweiten Steuerventils 14 strömt ein erstes definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids F durch die ersten Mittel 14a des zweiten Steuerventils 14 und ein zweites definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids F durch die zweiten Mittel 14b des zweiten Steuerventils 14. Bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks P des Hydraulikfluids F an einem dem (in Fig. 2 nicht gezeigten) Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d und einem dem ersten Steuerventil 12
zugewandten Anschluss 14c des zweiten Steuerventils 14 strömt ein
definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids F ausschließlich durch die zweiten Mittel 14b des zweiten Steuerventils 14.
Das erste Steuerventil 12 ist durch ein direkt gesteuertes Magnetventil ausgebildet. Das Magnetventil weist eine Vorstufe 24 und eine Hauptstufe 25 auf. Alternativ kann das erste Steuerventil 12 beispielsweise durch ein indirekt gesteuertes Magnetventil oder ein zwangsgesteuertes Magnetventil ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ventilsitzes eines zweiten Steuerventils der Ventilanordnung zum Steuern der Fluidverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator des Bremssystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform und einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Drosseleinrichtung 19 des (in Fig. 3 nicht gezeigten) zweiten Steuerventils 14 ist vorzugsweise mit in dem Ventilsitz 18 des zweiten Steuerventils 14
ausgebildeten Aussparungen 20 in fluidischer Kommunikation. Somit kann sowohl bei geöffnetem als bei geschlossenem Steuerventil 14 Hydraulikfluid F in der ersten Durchflussrichtung R1 oder in der zweiten Durchflussrichtung R2 durch die Drosseleinrichtung 19 strömen, je nachdem, ob an dem, dem ersten Steuerventil 12 zugewandten Anschluss 14c des zweiten Steuerventils 14 oder an dem, dem Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d des zweiten
Steuerventils 14 ein positiver Differenzdruck P anliegt.
Alternativ kann die Drosseleinrichtung 19 des (in Fig. 3 nicht gezeigten) zweiten Steuerventils 14 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anstelle den in dem Ventilsitz 18 des zweiten Steuerventils 14 ausgebildeten Aussparungen 20 mit in dem Ventilsitz 18 des zweiten
Steuerventils 14 eingebrachten Bohrungen 21 kommunizieren.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der
Ventilanordnung zum Steuern der Fluidverbindung zwischen dem
Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator des Bremssystems für das
Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen S1 eines ersten Steuerventils zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Pedalsimulator, welches von einem
Hydraulikfluid in einer ersten Durchflussrichtung oder in einer zweiten
Durchflussrichtung durchströmt wird.
Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Bereitstellen S2 eines mit dem ersten Steuerventil gekoppelten, zweiten Steuerventils, wobei das zweite Steuerventil zwischen dem ersten Steuerventil und dem Pedalsimulator bereitgestellt wird.
Das Verfahren umfasst überdies ein Steuern S3 eines Durchflussvolumens des Hydraulikfluids in der ersten Durchflussrichtung und in der zweiten
Durchflussrichtung durch erste Mittel und zweite Mittel des zweiten Steuerventils. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann eine Anordnung, spezifische Ausbildung und/oder eine geometrische Ausbildung der verwendeten Komponenten der Ventilanordnung an entsprechende bauliche oder systemische Anforderungen angepasst werden.
In den vorliegenden Anmeldeunterlagen wird unter einem positiven
Differenzdruck P des Hydraulikfluids F zwischen einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss des Steuerventils 14 verstanden, dass das
Druckniveau an einem ersten Anschluss dieses Steuerventils 14 höher, als das
Druckniveau an einem zweiten Anschluss ist. Bei den Anschlüssen des
Steuerventils 14 wird zwischen einem dem Steuerventil 12 zugewandten Anschluss 14c und einem dem Pedalsimulator 3 zugewandten Anschluss 14d unterschieden.

Claims

Ansprüche
1. Ventilanordnung (10) zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder (2) und einem Pedalsimulator (3) eines Bremssystems (1) für ein Kraftfahrzeug,
mit einem ersten Steuerventil (12), welches zwischen dem
Hauptbremszylinder (2) und dem Pedalsimulator (3) anordbar und von einem Hydraulikfluid (F) in einer ersten Durchflussrichtung (R1) oder in einer zweiten Durchflussrichtung (R2) durchströmbar ist,
gekennzeichnet durch
ein zweites Steuerventil (14), das erste Mittel (14a) und zweite Mittel (14b) aufweist, welche dazu vorgesehen sind, in der ersten Durchflussrichtung (R1) ein unterschiedlich großes Durchflussvolumen an Hydraulikfluid (F) als in der zweiten Durchflussrichtung (R2) zu steuern.
2. Ventilanordnung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Steuerventil (14) zwischen dem ersten Steuerventil (12) und dem Pedalsimulator (3) angeordnet ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuerventil (14) an einem pedalsimulatorseitigen Anschluss (12a) des ersten Steuerventils (12) angeordnet ist.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Steuerventil (14) in ein Gehäuse (13) des ersten Steuerventils (12) integriert ist.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (14a) und die zweiten Mittel (14b) des zweiten Steuerventils (14) zum Steuern des Durchflussvolumens des Hydraulikfluids (F) in der ersten Durchflussrichtung (R1) und in der zweiten Durchflussrichtung (R2) parallel geschaltet sind.
Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (14a) des zweiten Steuerventils (14) durch ein Rückschlagventil ausgebildet sind, welches ein von einer
Federeinrichtung (15) mit einer Rückstellkraft beaufschlagtes Dichtelement (16) aufweist, wobei das Rückschlagventil derart angeordnet ist, dass die Federeinrichtung (15) das Dichtelement (16) gegen einen Ventilsitz (18) des zweiten Steuerventils (14) drückt.
Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks (P) des Hydraulikfluids (F) zwischen einem dem ersten Steuerventil (12) zugewandten Anschluss (14c) und einem dem Pedalsimulator (3) zugewandten Anschluss (14d) des zweiten Steuerventils (14), welcher über einem vorgegebenen Schwellwert zum Öffnen des Rückschlagventils liegt, Hydraulikfluid (F) in der ersten Durchflussrichtung (R1) durch das zweite Steuerventil (14) strömt, und wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks (P) des Hydraulikfluids (F) zwischen einem dem Pedalsimulator (3) zugewandten Anschluss (14d) und einem dem ersten Steuerventil (12) zugewandten Anschluss (14c) des zweiten Steuerventils (14) das Rückschlagventil in einer Schließstellung ist.
Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (14b) des zweiten Steuerventils (14) durch eine Drosseleinrichtung (19) ausgebildet sind, wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks (P) des Hydraulikfluids (F) zwischen einem dem ersten Steuerventil (12) zugewandten Anschluss (14c) und einem dem Pedalsimulator (3) zugewandten Anschluss (14d) des zweiten Steuerventils (14), Hydraulikfluid (F) durch die Drosseleinrichtung (19) in der ersten Durchflussrichtung (R1) durch das zweite Steuerventil (14) strömt, und wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks (P) des Hydraulikfluids (F) zwischen einem dem Pedalsimulator (3) zugewandten Anschluss (14d) und einem dem ersten Steuerventil (12) zugewandten Anschluss (14c) des zweiten Steuerventils (14), Hydraulikfluid (F) durch die Drosseleinrichtung (19) in der zweiten Durchflussrichtung (R2) durch das zweite Steuerventil (14) strömt.
Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (19) des zweiten Steuerventils (14) mit in dem Ventilsitz (18) des zweiten Steuerventils (14) ausgebildeten Aussparungen (20) oder in den Ventilsitz (18) des zweiten Steuerventils (14) eingebrachten
Bohrungen (21) kommuniziert.
0. Ventilanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (19) des zweiten Steuerventils (14) zwischen einer Gehäuseinnenwand (22) des zweiten Steuerventils (14) und einer
Außenoberfläche (16a) des Dichtelements (16) des zweiten Steuerventils (14) ausgebildet ist.
1. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks (P) des Hydraulikfluids (F) zwischen einem dem ersten Steuerventil (12)
zugewandten Anschluss (14c) und einem dem Pedalsimulator (3) zugewandten Anschluss (14d) des zweiten Steuerventils (14) ein erstes definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids (F) durch die ersten Mittel (14a) des zweiten Steuerventils (14) und ein zweites definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids (F) durch die zweiten Mittel (14b) des zweiten Steuerventils (14) strömt, und wobei bei Anliegen eines positiven Differenzdrucks (P) des Hydraulikfluids (F) zwischen einem dem
Pedalsimulator (3) zugewandten Anschluss (14d) und einem dem ersten Steuerventil (12) zugewandten Anschluss (14c) des zweiten Steuerventils (14) ein definierbares Durchflussvolumen des Hydraulikfluids (F)
ausschließlich durch die zweiten Mittel (14b) des zweiten Steuerventils (14) strömt.
2. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Steuerventil (12) durch ein Magnetventil, vorzugsweise ein direktgesteuertes Magnetventil ausgebildet ist, welches eine Vorstufe (24) und eine Hauptstufe (25) aufweist.
3. Bremssystem (1) für ein Kraftfahrzeug,
mit einem über einen Kolben (4) mit einem Hauptbremszylinder (2) gekoppelten Bremspedal (5);
mit einem mit dem Hauptbremszylinder (2) fluidisch verbundenen
Pedalsimulator (3); und
mit einer zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und dem Pedalsimulator (3) angeordneten Ventilanordnung (10) nach Anspruch 1 bis 10.
4. Verfahren zum Betreiben einer Ventilanordnung (10) zum Steuern einer Fluidverbindung zwischen einem Hauptbremszylinder (2) und einem
Pedalsimulator (3) eines Bremssystems (1) für ein Kraftfahrzeug, mit den Schritten:
Bereitstellen (S1) eines ersten Steuerventils (12) zwischen dem
Hauptbremszylinder (2) und dem Pedalsimulator (3), welches von einem Hydraulikfluid (F) in einer ersten Durchflussrichtung (R1) oder in einer zweiten Durchflussrichtung (R2) durchströmt wird;
Bereitstellen (S2) eines mit dem ersten Steuerventil (12) gekoppelten, zweiten Steuerventils (14), dadurch gekennzeichnet dass das zweite Steuerventil (14) zwischen dem ersten Steuerventil (12) und dem
Pedalsimulator (3) bereitgestellt wird; und
Steuern (S3) eines Durchflussvolumens des Hydraulikfluids (F) in der ersten Durchflussrichtung (R1) und in der zweiten Durchflussrichtung (R2) durch erste Mittel (14a) und zweite Mittel (14b) des zweiten Steuerventils (14).
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