WO2013068181A1 - Hydraulisch betätigtes regelventil für ein fahrzeugbremssystem und zugehöriges fahrzeugbremssystem - Google Patents

Hydraulisch betätigtes regelventil für ein fahrzeugbremssystem und zugehöriges fahrzeugbremssystem Download PDF

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Dietmar Kratzer
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    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]

Definitions

  • the invention is based on a hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system according to the preamble of independent claim 1 and an associated vehicle brake system with at least one such
  • the published patent application DE 10 2007 038 397 A1 describes a brake system for a vehicle.
  • the brake system described comprises a fluid control unit with a slide valve, which is in a suction line between a
  • the slide valve described is integrated directly into a bore of a fluid block and comprises two fluid ports and a pressure-relieved connection to the atmosphere, wherein a longitudinally movable piston is acted upon by a spring disposed outside of a Fluidström- pressure spring with a spring force and in a starting position via a Inner bore completely releases the fluid connection between the two fluid ports and completely locks in an end position.
  • the published patent application DE 10 2008 002 539 A1 describes a control valve for a vehicle brake system with a first fluid connection, a second fluid connection and a pressure-relieved connection to the atmosphere.
  • the described control valve comprises a longitudinally movable control piston, which on the pressure-relieved side of one outside the fluid flow arranged adjusting spring is acted upon by a spring force and completely releases a fluid connection between the first fluid port and the second fluid port in an initial position.
  • the control valve comprises a valve body with a sealing seat and a sealing element coupled to the control piston via a sealing seat by the sealing seat sealing element, wherein a
  • Sealing portion of the sealing member cooperates with the sealing seat of the valve body to limit an effective pressure at the second fluid port to a predetermined maximum pressure value.
  • an effective diameter of the control piston is made greater than or equal to an effective diameter of the sealing element.
  • German Offenlegungsschrift 10 2009 027 706 A1 describes a control valve for a vehicle brake system having a first fluid connection, a second fluid connection and a pressure-relieved connection to the atmosphere.
  • the control valve described comprises a longitudinally movable control piston unit with a closing element, which is acted upon in the region of the pressure-relieved connection by a spring disposed outside the fluid flow compression spring and completely releases a fluid connection between the first fluid port and the second fluid port in an initial position.
  • the closure member cooperates with a valve seat to limit effective pressure at the second fluid port to a predetermined maximum pressure value.
  • the region of the pressure-relieved connection with the compression spring is arranged between the valve seat and a control chamber (19) connected to the second fluid connection, which is delimited by a control piston of the longitudinally movable control piston unit.
  • the pressure built up in the control chamber acts against the spring force of the compression spring, and an effective diameter of the control piston is made greater than or equal to an effective diameter of the closure member. Disclosure of the invention
  • the hydraulic control valve according to the invention for a vehicle brake system with the features of independent claim 1 and the associated vehicle brake system on the other hand have the advantage that the control valve has a simple, mostly consisting of sleeves valve assembly and hydraulic pressure applied due to Druck vomunter- is moved against a spring force.
  • the pressure area difference may be translated by a plunger which, alone or in combination with at least one gasket, forms an effective first diameter at a first area which, in conjunction with applied pressure, supports movement of the plunger in a first direction and at a second area forms an effective second diameter which is equal to or smaller than the first diameter and, in conjunction with an applied pressure, assists movement of the plunger in a second direction opposite to the first direction.
  • Embodiments of the present invention provide a hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system that includes a first fluid port and a second fluid port and a control chamber.
  • a longitudinally movable plunger with a sealing geometry is acted upon by a compression spring with a spring force and held in a starting position, wherein a pressure built up in the control chamber acts against the spring force of the compression spring and moves the plunger with the sealing geometry from the starting position to an end position, wherein the sealing geometry cooperates with a valve seat which is arranged in a valve body in order to limit an effective pressure at the second fluid connection to a predefinable maximum pressure value.
  • a fluid connection between the first fluid port and the second fluid port is completely released in a first end position of the plunger and completely interrupted in a second end position of the plunger.
  • the plunger is guided in a first sleeve, and the valve body and the first and second fluid connection are arranged in a second sleeve, which is fluid-tightly connected to the first sleeve.
  • the plunger in the region of the control chamber forms an effective first diameter which, in conjunction with an applied pressure, supports a movement of the plunger in a first direction
  • an effective second diameter which is equal to or smaller than the first Diameter is and in conjunction with an applied pressure supports a movement of the plunger in a second direction, which is opposite to the first direction.
  • Embodiments of the control valve according to the invention can be executed both as normally open and as normally closed 2/2 valves. the.
  • the longitudinally movable plunger is acted upon by the compression spring with a spring force and held in an open starting position in which the fluid connection between the first fluid port and the second fluid port is completely released.
  • a pressure built up in the control chamber acts against the spring force of
  • a vehicle brake system comprises a master brake cylinder, a fluid control unit and at least one wheel brake, the fluid control unit for brake pressure modulation of the at least one wheel brake in at least one brake circuit each comprising a changeover valve, an intake valve and a return pump.
  • the intake valve is designed as a hydraulically actuated control valve according to the invention, which in each case in a suction line between the corresponding return pump and the
  • the compression spring is surrounded by the operating medium and is supported on the second sleeve. This is beneficial in avoiding spring corrosion. Furthermore, the plunger is so results in that it is arranged with respect to the valve seat or valve body on one side and does not penetrate the valve seat.
  • control pressure in the control chamber can be constructed, for example, via at least one inner bore in the plunger or via a third fluid connection.
  • the inner bore in the plunger advantageously allows a simple fluid guide in the fluid block, in which the control valve is installed.
  • the plunger can be made without an internal bore and the effective diameter can be easily increased.
  • the fluid management can be simplified within the control valve.
  • the compression spring can be supported on a collar which is connected, for example, with the second sleeve or formed on the second sleeve.
  • the collar can for example be designed as a collar and are arranged above an inlet opening in the second sleeve.
  • the compression spring may be supported directly on the valve body, which is connected to the second sleeve. As a result, the overall height of the control valve can be reduced in an advantageous manner.
  • control chamber can be sealed against the first sleeve via a first seal firmly seated on the plunger and closed by a cover connected to the first sleeve.
  • first seal By firmly seated first seal the effective first sealing diameter for the closing hydraulic force can be increased depending on the embodiment of the first seal.
  • the first seal can for example be designed as a grooved ring or as a continuous sealing membrane.
  • the first sleeve with the lid can be made in one piece as a pot.
  • the number of required parts can be reduced in an advantageous manner.
  • a second seal is arranged axially fixed between a first support connected to the first support and a support connected to the second sleeve and seals radially against the plunger pulled through under the second seal.
  • the second seal can be performed, for example, as a grooved ring or as a pierced sealing membrane.
  • the plunger can be made in several parts. This allows the different functional diameters to be easily implemented.
  • the plunger can be provided in or on introduced grooves in the plunger for the seals or the system for the compression spring by the multi-part embodiment just separation (s) and joints.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a hydraulically actuated control valve according to the invention for a vehicle brake system.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of a second exemplary embodiment of a hydraulically actuated control valve according to the invention for a vehicle brake system.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a third exemplary embodiment of a hydraulically actuated control valve according to the invention for a vehicle brake system.
  • FIGS. 4 and 5 shows a schematic sectional view of a fourth exemplary embodiment of a hydraulically actuated control valve according to the invention for a vehicle brake system.
  • 5 shows a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a one-piece first sleeve, which additionally assumes the function of a cap for the first and second exemplary embodiments of the hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system according to the invention from FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 6 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a one-piece first sleeve, which additionally assumes the function of a cap for the first and second exemplary embodiments of the hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system according to the invention from FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional illustration of a further exemplary embodiment of a one-piece first sleeve, which additionally assumes the function of a cap for the first and second exemplary embodiments of the hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system according to the invention from FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 8 shows a schematic plan view of the one-piece first sleeve from FIG. 7.
  • FIG. 9 shows a schematic sectional illustration of an exemplary embodiment of a shortened plunger and a compression spring, which is supported on a valve body connected to a second sleeve, for the first, second, third and fourth exemplary embodiments of the hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system according to the invention from FIG. 1 to 4.
  • FIGS. 3 and 4 show a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a multi-part tappet for the third and fourth exemplary embodiments of the hydraulically actuated control valve for a vehicle brake system according to the invention from FIGS. 3 and 4.
  • the exemplary embodiments illustrated include a hydraulically actuated control valve 1 according to the invention for affybremssystem a first fluid connection 34, which is connected for example via an inlet bore 5 in a fluid block or pump housing 3, 3a with a master cylinder of the vehicle brake system, a second fluid port 36, which for example via a discharge hole 7 in the fluid block or pump housing 3, 3a with a
  • a longitudinally movable plunger 10 is acted upon with a sealing geometry 12 by a compression spring 16 with a spring force and held in a starting position, wherein a pressure built-up in the control chamber 44 acts against the spring force of the compression spring 16 and moves the plunger 10 with the sealing geometry 12 from the initial position to an end position, wherein the sealing geometry 12 cooperates with a valve seat 32.1, which is arranged in a valve body 32 to an effective pressure at the second fluid port 36 to a predetermined maximum Druckw limit.
  • a valve seat 32.1 which is arranged in a valve body 32 to an effective pressure at the second
  • the plunger 10 is guided in a first sleeve 20, and the valve body 32 and the first and second fluid connection 34, 36 are in a second
  • Sleeve 30 is arranged, which is fluid-tightly connected to the first sleeve 20.
  • the plunger 10 forms an effective first diameter D1 in the region of the control chamber 44, which supports a movement of the plunger 10 in a first direction in conjunction with an applied pressure
  • an effective second diameter D2 in the region of the second sleeve 30 is equal to or smaller than the first diameter D1 and, in conjunction with the applied pressure, assists movement of the plunger 10 in a second direction opposite to the first direction.
  • a normally open control valve is shown in each case, so that the first end position of the plunger 10 corresponds to the illustrated open starting position and the second end position of the plunger 10 of a closed end position, not shown.
  • the movement of the plunger 10 in the first direction corresponds to a closing movement and the movement of the plunger 10 in the second direction corresponds to an opening movement.
  • the inventive hydraulically operated control valve for a vehicle brake system designed as a normally closed control valve, in which the first end position of the plunger corresponds to a closed starting position and the second end position of the plunger of an open end position. Furthermore, the movement of the plunger in the first direction corresponds to an opening movement and the movement of the
  • valve body 32, 32a is tightly pressed into the second sleeve 30, 30a, 30b designed as a valve sleeve and carries the valve seat 32.1.
  • the plunger 10, 10a carries at the lower end of the sealing geometry
  • the plunger 10 at the front end, for example with e.g. are provided radially arranged grooves through which a hydraulic pressure is passed to the arranged in the control chamber 44, 44 a front side of the plunger 10.
  • the hydraulic pressure is sealed by a firmly seated on the plunger 10 first seal 18, which is designed for example as a grooved ring 18a, against the first sleeve 20, 20a, 20b.
  • the effective first diameter D1 is formed by an inner diameter of the first sleeve 20, 20a, 20b, wherein a diameter Di of the inner bore 14 in the plunger 10, 10a must be taken into account.
  • the hydraulic pressure acting on the difference between the first diameter D1 and the diameter Di of the inner bore 14 assists in the illustrated embodiment the closing movement of the plunger 10, 10a.
  • the control chamber 44, 44 a and the entire control valve 1, 1 a are closed to the outside by a cap 40, 40 a.
  • the cap 40, 40a is connected to the first sleeve 20, 20a, 20b via a first connection 26, 26a.
  • a further seal 24 which is designed for example as a grooved ring 24a, axially fixed between a support ring 22, 22a and the valve sleeve 30, 30a.
  • a further seal 24 which is designed for example as a grooved ring 24a, axially fixed between a support ring 22, 22a and the valve sleeve 30, 30a.
  • the support 31 of the second seal 24, 24a on the valve sleeve 30, 30a corresponds to the upper edge of the valve sleeve 30, 30a.
  • an additional (support) ring for the second seal 24, 24a may be provided between the valve sleeve 30, 30a and the second seal 24, 24a. The radial support of the second seal 24, 24a takes place on the inside of the first sleeve 20, 20a, and the second seal 24, 24a seals against the plunger 10, 10a, which is pulled through under the second seal 24, 24a.
  • the effective second diameter D2 is predetermined by an inner diameter, which bears against the plunger 10, 10a, of the second seal 24, 24a, which is designed as a grooved ring 24a.
  • the diameter Di of the inner bore 14 in the plunger 10, 10a must be considered.
  • the hydraulic pressure acting on the difference between the second diameter D 2 and the diameter Di of the inner bore 14 assists in the illustrated embodiment the opening movement of the plunger 10, 10 a.
  • a clearance 23, 23a between the two seals 18, 24 is filled with air and can serve for leakage absorption.
  • the two seals 18, 24 may be provided on the pressure side and / or on the counter-pressure side with support rings or similar additional components.
  • the opening acting compression spring 16, 16a engages a shoulder on the plunger 10, 10a and is based on a ring 38, 38a, which integrally formed on the valve sleeve 30, 30a and integrally therewith is executed.
  • the compression spring 16, 16 a is disposed outside the direct flow of the operating medium, but surrounded by this.
  • the first sleeve 20, 20a and the valve sleeve 30, 30a sealed against each other and secured, for example by a trained as a circumferential laser weld joint 28, 28a.
  • suitable types of connections and their combinations are possible, such as flanging, caulking, compression, etc.
  • inlet bore 5 and outlet bore 7 in the fluid block or pump housing 3, 3a is realized by a press-in connection 39 between a shoulder of the valve sleeve 30, 30a and the fluid block or pump housing 3, 3a.
  • the further seal 24, for example designed as a grooved ring 24a is axially fixed between a support ring 22, 22b and the valve sleeve 30, 30a.
  • the support ring 22, 22b is executed as a single part, which is pressed into the first sleeve 20, 20b at a defined position.
  • the support 31 of the second seal 24, 24a on the valve sleeve 30, 30b corresponds to the upper edge of the valve sleeve 30, 30b.
  • the radial support of the second seal 24, 24a is analogous to the first embodiment on the inside of the first sleeve 20, 20b and the second seal 24, 24a seals against the under the second seal
  • the pressure spring 16, 16a which acts in an opening manner acts on a shoulder on the plunger 10, 10a and is supported on a ring 38, 38b which, unlike the first embodiment, is designed as a single part, which to implement a defined spring preload in the valve sleeve 30, 30b is pressed.
  • the compression spring 16, 16a is arranged outside the direct flow of the operating medium, but surrounded by it, and the first sleeve 20, 20b and the valve sleeve 30, 30b are sealed against each other, for example, by the connection 28, 28a formed as a circumferential laser weld and attached.
  • connection 28, 28a formed as a circumferential laser weld and attached.
  • connection 28, 28a formed as a circumferential laser weld and attached.
  • valve body 32, 32a is also pressed tightly into the second sleeve 30, 30c, 30d designed as a valve sleeve in the third and fourth exemplary embodiments and carries the valve seat 32.1.
  • the plunger 10, 10b of this pressure-compensated control valve 1, 1 c, 1 d comes without inner bore and is fully executed. Therefore, the control chamber 44, 44b via a third fluid connection 46, a corresponding bore 5.1 in the fluid block or pump housing 3, 3b connected to the fluid pump.
  • the plunger 10, 10b carries a sealing geometry 12, which is designed for example as a spherical or conical section, and is of the
  • Compressed spring 16, 16 a pressed into the open starting position. It attacks the Compression spring 16, 16a analogous to the first and second embodiment of a paragraph on the plunger 10, 10b and is supported on the housing side on a ring 38, 38c, 38d, which in the third embodiment shown in FIG. 3 is integral with the valve sleeve 30, 30c , And alternatively, in the fourth embodiment shown in FIG. 4 is designed as an extra part, which is pressed into the valve sleeve 30, 30 d matching the spring force. Analogous to the first and second embodiments, the compression spring 16, 16a is disposed outside the direct flow of the operating medium, but surrounded by this.
  • a first seal 18, 18b delimiting the control chamber 44, 44b is continuous in membrane form and therefore leak-free.
  • the first seal 18, 18b is fixedly connected by a suitable geometry to the end of the plunger 10, 10b, wherein the outer diameter of the first seal 18, 18a sits and seals in an annular groove, which through the first sleeve 20, 20c, 20d and the Cap 40, 40b is formed.
  • this annular groove can only be in one component, i. either in the cap 40 or in the first sleeve 20, are formed.
  • the cap 40, 40b closes the control valve 1, 1 c, 1 d and provides the mounting geometry 42 for the valve 1, 1 c, 1 d in the fluid block or pump housing 3, 3b available.
  • the attachment of the control valve 1, 1 c, 1 d in the fluid block or pump housing 3, 3a is preferably carried out by a caulking.
  • the attachment geometry may be provided by another component, such as first sleeve 20, 20c, 20d.
  • the individual housing parts which comprise the first sleeve, 20, 20c, 20d, the valve sleeve 30, 30c, 20d and the cap 40, 40b, are mounted, sealed and secured in one another.
  • the first sleeve 20, 20c, 20d for example, by a circumferential first laser weld 26, 26b with the cap 40, 40b and by a circumferential second laser Absch conductednaht 28, 28b with the valve sleeve 30, 30c, 30d.
  • other types of connections and their combinations can be used, such as flanging, caulking, compression, etc.
  • the plunger 10, 10b is against the first by a second seal 24 designed as a pierced sealing membrane 24b Sleeve 20, 20c sealed.
  • the second seal 24 designed as pierced sealing membrane 24b absorbs the ram lifting movement by means of its own deformation with the least possible loss of force or low hysteresis.
  • the second seal 24 designed as a pierced sealing membrane 24b lies externally in an annular groove which is formed by the valve sleeve 30, 30c and the first sleeve 20, 20c. In an alternative embodiment not shown, this annular groove can be formed only in one component, ie either in the valve sleeve 30 or in the first sleeve 20.
  • the free space 23, 23b between the two seals 18, 18b and 24, 24b is filled with air and can serve for leakage absorption.
  • the control space formed between the first seal 18, 18b and the cap 40, 40b is connected to the pump element pressure p (PE) by the third fluid connection 46, whereby due to the full execution of the plunger 10, 10b a first effective area of D1 2 * TT / 4, which closes with the pump element pressure p (PE).
  • An inlet pressure p (Hz) rests on the opposite side of the second seal 24 designed as pierced sealing membrane 24b, so that a second effective area of D2 2 * TT / 4 results due to the full design of the plunger 10, 10b, which corresponds to the inlet pressure p (Hz) opening, wherein the second effective diameter D2 is smaller than the first effective diameter D1 and is used for the calculation of each approximately an average diameter of the membrane geometry.
  • the sealing between the inlet pressure p (Hz) or the inlet bore 5 and the pump element pressure p (PE) or the bore 5.1 and / or the discharge bore 7 takes place in the lower region by a press-in connection 39 between a shoulder of the valve sleeve 30, 30c and the Fluid block or pump housing 3, 3b and in the upper region by a further press-in connection 48 between the cap 20, 20b in the fluid block or pump housing 3, 3b.
  • the second seal 24 is designed to be a sliding seal similar to the first and second embodiment as a grooved ring 24a or similar with the lowest possible loss of force or low hysteresis on the plunger 10, 10b and axially fixedly disposed between a support ring 22, 22d and the valve sleeve 30, 30d.
  • an effective second diameter D2 which corresponds to the inner diameter of the ram 10, 10b applied to the groove 24a.
  • the support 31 of the second seal 24, 24a on the valve sleeve 30, 30d corresponds to the upper edge of the valve sleeve 30, 30d.
  • the support ring 22, 22d is made in one piece with the first sleeve 20, 20d.
  • the first sleeve 20, 20e, 20f, 20g has a pot-shaped bottom which assumes the function of the cap 40.
  • the bottom of the sleeve 20, 20e is caulked directly to the fluid block or pump housing 3, 3a
  • a shoulder 21 is formed at the bottom of the sleeve 20, 20f.
  • the sleeve 20, 20f is caulked over the formed shoulder 21 with the fluid block or pump housing 3, 3a.
  • star-shaped pressure outlet geometry on the end face of the plunger 10, 10a can also be realized by a plan-ending plunger 10, 10c and a first sleeve 20, 20g, which is provided with projections and grooves.
  • a plurality of beads 25 are inserted into the bottom of the sleeve 20, 20g.
  • three beads 25 are preferably introduced into the ground, each having an angle of approximately 120 ° to each other.
  • the compression spring 16, 16b is supported in the illustrated embodiment directly on an end face of the valve body 32, 32b, which is pressed into the valve sleeve 30, 30e and the valve seat 32.1 wearing. This allows a shortened design, wherein the windings of the compression spring 16, 16b are surrounded by the operating medium, so that a mutual influence of flow and compression spring 16, 16b is likely.
  • the tappet 10c in several parts.
  • separation (s) and joints in or on the grooves for the first seal 18 designed as a sealing membrane 18b and / or for the second seal 24 designed as a pierced sealing membrane 24b and / or on the trained shoulder for the compression spring 16, 16a, 16b are provided.
  • a first part 11 forms, for example, an upper plunger end and a part of a groove for the first seal 18 designed as a sealing membrane 18b.
  • a second part 13 forms a plunger center piece and holds, for example, the first seal 18 designed as a sealing membrane 18b and forms part of the groove for the second seal 24 designed as pierced sealing membrane 24b.
  • the first part 11 can be pressed into the second part 13.
  • An abutment ring 17 can, for example, form the abutment for the compression spring 16, 16a, 16b and a part of the groove for receiving the second seal 24 designed as a pierced sealing membrane 24b.
  • a third part 15 forms a lower plunger end and guides, for example, the compression spring 16, 16a, 16b and comprises the sealing geometry 12. For connecting the second part 13 to the third part 15, the second part 13 can be pressed into the third part 15.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einhydraulisch betätigtes Regelventil (1) für ein Fahrzeugbremssystem mit einem ersten Fluidanschluss (34) und einem zweiten Fluidanschluss (36) und einem Steuerraum (44), wobei ein längsbeweglicher Stößel (10) mit einer Dichtgeometrie (12) von einer Druckfeder (16) mit einer Federkraft beaufschlagt und in einer Ausgangsstellung gehalten ist, wobei ein im Steuerraum (44) aufgebaute Druck gegen die Federkraft der Druckfeder (16)wirkt und den Stößel (10) mit der Dichtgeometrie (12) aus der Ausgangsstellung in eine Endstellung bewegt, wobei die Dichtgeometrie (12) mit einem Ventilsitz (32.1) zusammenwirkt, welcher in einem Ventilkörper (32) angeordnet ist, um einen wirksamen Druckam zweiten Fluidanschluss (36) auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen, wobei eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss (34) und dem zweiten Fluidanschluss (36) in einer ersten Endlage des Stößels (10) vollständig freigegeben und in einer zweiten Endlage des Stößels (10) vollständig unterbrochen ist, sowie ein korrespondierendes Fahrzeugbremssystem. Erfindungsgemäß ist der Stößel (10) in einer ersten Hülse (20) geführt, und der Ventilkörper (32) und der erste und zweite Fluidanschluss (34, 36) sind in einer zweiten Hülse (30) angeordnet, welche fluiddicht mit der ersten Hülse (20) verbunden ist, wobei der Stößel (10) im Bereich des Steuerraums (44) einen wirksamen ersten Durchmesser (D1) ausbildet, welcher in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels (10) in eine erste Richtung unterstützt, und im Bereich der zweiten Hülse (30) einen wirksamen zweiten Durchmesser (D2) ausbildet, welcher gleich oder kleiner als der erste Durchmesser (D1) ist und in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels (10) in eine zweite Richtung unterstützt, welche entgegengesetzt zur ersten Richtung ist.

Description

Beschreibung
Titel
Hydraulisch betätigtes Regelventil für ein Fahrzeugbremssvstem und zugehöriges Fahrzeugbremssvstem
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem hydraulisch betätigten Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein zugehöriges Fahrzeugbremssystem mit mindestens einem solchen
Regelventil.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2007 038 397 A1 wird ein Bremssystem für ein Fahrzeug beschrieben. Das beschriebene Bremssystem umfasst eine Fluidsteu- ereinheit mit einem Schieberventil, welches in eine Saugleitung zwischen einer
Rückförderpumpe und einem Hauptbremszylinder eingeschleift ist, um den wirksamen Druck an der Saugseite der Rückförderpumpe auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen. Das beschriebene Schieberventil ist direkt in eine Bohrung eines Fluidblocks integriert und umfasst zwei Fluidanschlüsse und einen druckentlasteten Anschluss zur Atmosphäre, wobei ein längsbeweglicher Kolben an der druckentlasteten Seite von einer außerhalb einer Fluidströ- mung angeordneten Druckfeder mit einer Federkraft beaufschlagt ist und in einer Ausgangsstellung über eine Innenbohrung die Fluidverbindung zwischen den beiden Fluidanschlüssen vollständig freigibt und in einer Endstellung vollständig sperrt.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2008 002 539 A1 wird ein Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem mit einem ersten Fluidanschluss, einem zweiten Fluidan- schluss und einem druckentlasteten Anschluss zur Atmosphäre beschrieben. Das beschriebene Regelventil umfasst einen längsbeweglichen Steuerkolben, welcher an der druckentlasteten Seite von einer außerhalb der Fluidströmung angeordneten Stellfeder mit einer Federkraft beaufschlagt ist und in einer Ausgangstellung eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss vollständig freigibt. Des Weiteren umfasst das Regelventil einen Ventilkörper mit einem Dichtsitz und ein über einen durch den Dichtsitz tauchenden Stift mit dem Steuerkolben gekoppeltes Dichtelement, wobei ein
Dichtbereich des Dichtelements mit dem Dichtsitz des Ventilkörpers zusammenwirkt, um einen wirksamen Druck am zweiten Fluidanschluss auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen. Zudem ist ein wirksamer Durchmesser des Steuerkolbens ist größer oder gleich als ein wirksamer Durch- messer des Dichtelements ausgeführt.
In der Offenlegungsschrift 10 2009 027 706 A1 wird ein Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem mit einem ersten Fluidanschluss, einem zweiten Fluidanschluss und einem druckentlasteten Anschluss zur Atmosphäre beschrieben. Das beschriebene Regelventil umfasst eine längsbewegliche Steuerkolbeneinheit mit einem Schließelement, welches im Bereich des druckentlasteten Anschlusses von einer außerhalb der Fluidströmung angeordneten Druckfeder mit einer Federkraft beaufschlagt ist und in einer Ausgangstellung eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss vollständig freigibt. Das Schließelement wirkt mit einem Ventilsitz zusammen, um einen wirksamen Druck am zweiten Fluidanschluss auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen. Des Weiteren ist der Bereich des druckentlasteten Anschlusses mit der Druckfeder zwischen dem Ventilsitz und einem mit dem zweiten Fluidanschluss verbundenen Steuerraum (19) angeordnet, welcher durch ei- nen Steuerkolben der längsbeweglichen Steuerkolbeneinheit begrenzt ist. Hierbei wirkt der im Steuerraum aufgebaute Druck gegen die Federkraft der Druckfeder, und ein wirksamer Durchmesser des Steuerkolbens ist größer oder gleich als ein wirksamer Durchmesser des Schließelements ausgeführt. Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße hydraulisch betätigte Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und das zugehörige Fahrzeugbremssystem haben demgegenüber den Vorteil, dass das Re- gelventil einen einfachen, größtenteils aus Hülsen bestehenden Ventilaufbau aufweist und bei anliegendem Hydraulikdruck aufgrund von Druckflächenunter- schieden gegen eine Federkraft bewegt wird. Der Druckflächenunterschied kann durch einen Stößel umgesetzt werden, welcher allein oder in Verbindung mit mindestens einer Dichtung an einem ersten Bereich einen wirksamen ersten Durchmesser ausbildet, welcher in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels in eine erste Richtung unterstützt, und an einem zweiten Bereich einen wirksamen zweiten Durchmesser ausbildet, welcher gleich oder kleiner als der erste Durchmesser ist und in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels in eine zweite Richtung unterstützt, welche entgegengesetzt zur ersten Richtung ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein hydraulisch betätigtes Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem zur Verfügung, welches einen ersten Fluidanschluss und einen zweiten Fluidanschluss und einen Steuerraum um- fasst. Hierbei ist ein längsbeweglicher Stößel mit einer Dichtgeometrie von einer Druckfeder mit einer Federkraft beaufschlagt und in einer Ausgangsstellung gehalten, wobei ein im Steuerraum aufgebaute Druck gegen die Federkraft der Druckfeder wirkt und den Stößel mit der Dichtgeometrie aus der Ausgangsstellung in eine Endstellung bewegt, wobei die Dichtgeometrie mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, welcher in einem Ventilkörper angeordnet ist, um einen wirksamen Druck am zweiten Fluidanschluss auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen. Des Weiteren ist eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss in einer ersten Endlage des Stößels vollständig freigegeben und in einer zweiten Endlage des Stößels vollständig unterbrochen. Erfindungsgemäß ist der Stößel in einer ersten Hülse geführt, und der Ventilkörper und der erste und zweite Fluidanschluss sind in einer zweiten Hülse angeordnet, welche fluiddicht mit der ersten Hülse verbunden ist. Zudem bildet der Stößel im Bereich des Steuerraums einen wirksamen ersten Durchmesser aus, welcher in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels in eine erste Richtung unterstützt, und im Bereich der zweiten Hülse einen wirksamen zweiten Durchmesser aus, welcher gleich oder kleiner als der erste Durchmesser ist und in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels in eine zweite Richtung unterstützt, welche entgegengesetzt zur ersten Richtung ist. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Regelventils können sowohl als normal offene, aber auch als normal geschlossene 2/2-Ventile ausgeführt wer- den. Bei einer normal offenen Ausführungsform wird der längsbewegliche Stößel von der Druckfeder mit einer Federkraft beaufschlagt und in einer offenen Ausgangsstellung gehalten, in welcher die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss vollständig freigegeben ist. Des Weiteren wirkt ein im Steuerraum aufgebaute Druck gegen die Federkraft der
Druckfeder und bewegt den Stößel mit der Dichtgeometrie bis zur geschlossenen Endstellung in Richtung Ventilsitz, in welcher die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss vollständig unterbrochen ist. Bei einer normal geschlossenen Ausführungsform wird der längsbewegliche Stößel von der Druckfeder mit einer Federkraft beaufschlagt und die Dichtgeometrie in Ventilsitz gedrückt, so dass in dieser geschlossenen Ausgangsstellung die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss vollständig unterbrochen ist. Des Weiteren wirkt ein im Steuerraum aufgebaute Druck gegen die Federkraft der Druckfeder und bewegt den Stößel, so dass die Dichtgeometrie vom Ventilsitz abhebt und in einer offenen
Endstellung die Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss und dem zweiten Fluidanschluss vollständig freigibt.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugbremssystem umfasst einen Hauptbremszylin- der, einen Fluidsteuereinheit und mindestens eine Radbremse, wobei die Fluid- steuereinheit zur Bremsdruckmodulation der mindestens einen Radbremse in mindestens einem Bremskreis jeweils ein Umschaltventil, ein Ansaugventil und eine Rückförderpumpe umfasst. Hierbei ist das Ansaugventil als erfindungsgemäßes hydraulisch betätigtes Regelventil ausgeführt, welches jeweils in einer Saugleitung zwischen der korrespondierenden Rückförderpumpe und dem
Hauptbremszylinder eingeschleift ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentan- spruch 1 angegebenen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Druckfeder vom Betriebsmedium umgeben ist und sich an der zweiten Hülse abstützt. Dies ist in vorteilhafter Weise förderlich bei der Vermeidung von Federkorrosion. Des Weiteren ist der Stößel so ausge- führt, dass er bezüglich des Ventilsitzes bzw. Ventilkörpers auf einer Seite angeordnet ist und den Ventilsitz nicht durchtaucht.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils kann der Steuerdruck im Steuerraum beispielsweise über mindestens eine Innenbohrung im Stößel oder über einen dritten Fluidanschluss aufgebaut werden. Die Innenbohrung im Stößel ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache Fluidführung im Fluidblock, in welches das Regelventil eingebaut wird. Durch den dritten Fluidanschluss kann der Stößel ohne Innenbohrung ausgeführt und die wirksamen Durchmesser können einfach vergrößert werden. Zudem kann die Fluidführung innerhalb des Regelventils vereinfacht werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils kann sich die Druckfeder auf einem Bund abstützen, welcher beispielsweise mit der zweiten Hülse verbunden oder an die zweite Hülse angeformt ist. Der Bund kann beispielsweise als Ringbund ausgeführt werden und oberhalb einer Einlassöffnung in der zweiten Hülse angeordnet werden. Dadurch wird die Strömung des Betriebsmediums in vorteilhafte Weise nicht durch die Druckfeder beeinflusst. Alternativ kann sich die Druckfeder direkt auf dem Ventilkörper abstützen, welcher mit der zweiten Hülse verbunden ist. Dadurch kann die Bauhöhe des Regelventils in vorteilhafter Weise reduziert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils kann der Steuerraum über eine am Stößel fest sitzende erste Dichtung gegen die erste Hülse abgedichtet und von einem mit der ersten Hülse verbundenen Deckel abgeschlossen werden. Durch die fest sitzende erste Dichtung kann der wirksame erste Dichtdurchmesser für die schließend wirkende Hydraulikkraft in Abhängigkeit von der Ausführungsform der ersten Dichtung vergrößert werden. Die erste Dichtung kann beispielsweise als Nutring oder als durchgehende Dichtmembran ausgeführt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils kann die erste Hülse mit dem Deckel einteilig als Topf ausgeführt werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Anzahl der erforderlichen Teile reduziert werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils ist eine zweite Dichtung axial fest zwischen einer mit der ersten Hülse verbundenen ersten Abstützung und einer mit der zweiten Hülse verbundenen Abstützung angeordnet und dichtet radial gegen den unter der zweiten Dichtung durchgezogenen Stößel ab. Die zweite Dichtung kann beispielsweise als Nutring oder als durchstoßene Dichtmembran ausgeführt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Regelventils kann der Stößel mehrteilig ausgeführt werden. Dadurch können die verschiedenen Funktionsdurchmesser einfach umgesetzt werden. Zudem können durch die mehrteilige Ausführungsform einfach Trennung(en) und Fügestellen in oder an eingebrachten Nuten im Stößel für die Dichtungen oder die Anlage für die Druckfeder vorgesehen werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem. Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer einteiligen ersten Hülse, welche zusätzlich die Funktion einer Kappe übernimmt für das erste und zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem aus Fig. 1 und 2.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer einteiligen ersten Hülse, welche zusätzlich die Funktion einer Kappe übernimmt für das erste und zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem aus Fig. 1 und 2.
Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer einteiligen ersten Hülse, welche zusätzlich die Funktion einer Kappe übernimmt für das erste und zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem aus Fig. 1 und 2.
Fig. 8 zeigt eine schematische Draufsicht auf die einteilige erste Hülse aus Fig. 7.
Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines verkürzten Stößels und einer Druckfeder, welche sich auf einem mit einer zweiten Hülse verbundenen Ventilkörper abstützt, für das erste, zweite, dritte und vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem aus Fig. 1 bis 4.
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines mehrteiligen Stößels für das dritte und vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils für ein Fahrzeugbremssystem aus Fig. 3 und 4.
Ausführungsformen der Erfindung Wie aus Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydraulisch betätigten Regelventils 1 für ein Fahrzeugbremssystem einen ersten Fluidanschluss 34, welcher beispielsweise über eine Zulaufbohrung 5 in einem Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a mit einem Hauptbremszylinder des Fahrzeugbremssystems verbunden ist, einen zweiten Fluidanschluss 36, welcher beispielsweise über eine Abströmbohrung 7 im Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a mit einer Fluidpumpe des Fahrzeugbremssystems verbunden ist, und einen Steuerraum 44. Hierbei ist ein längsbeweglicher Stößel 10 mit einer Dichtgeometrie 12 von einer Druckfeder 16 mit einer Federkraft beaufschlagt und in einer Ausgangsstellung gehalten, wobei ein im Steuerraum 44 aufgebauter Druck gegen die Federkraft der Druckfeder 16 wirkt und den Stößel 10 mit der Dichtgeometrie 12 aus der Ausgangsstellung in eine Endstellung bewegt, wobei die Dichtgeometrie 12 mit einem Ventilsitz 32.1 zusammenwirkt, welcher in einem Ventilkörper 32 angeordnet ist, um einen wirksamen Druck am zweiten Fluidanschluss 36 auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen. In einer ersten Endlage des Stößels 10 ist eine Fluid- Verbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss 34 und dem zweiten Fluidanschluss 36 vollständig freigegeben und in einer zweiten Endlage des Stößels 10 vollständig unterbrochen.
Erfindungsgemäß ist der Stößel 10 in einer ersten Hülse 20 geführt, und der Ven- tilkörper 32 und der erste und zweite Fluidanschluss 34, 36 sind in einer zweiten
Hülse 30 angeordnet, welche fluiddicht mit der ersten Hülse 20 verbunden ist. Hierbei bildet der Stößel 10 im Bereich des Steuerraums 44 einen wirksamen ersten Durchmesser D1 aus, welcher in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels 10 in eine erste Richtung unterstützt, und im Bereich der zweiten Hülse 30 einen wirksamen zweiten Durchmesser D2 aus, welcher gleich oder kleiner als der erste Durchmesser D1 ist und in Verbindung mit dem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels 10 in eine zweite Richtung unterstützt, welche entgegengesetzt zur ersten Richtung ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist jeweils ein normal offenes Regelventil dargestellt, so dass die erste Endlage des Stößels 10 der dargestellten offenen Ausgangsstellung entspricht und die zweite Endlage des Stößels 10 einer nicht dargestellten geschlossenen Endstellung. Des Weiteren entspricht die Bewegung des Stößels 10 in die erste Richtung einer Schließbewegung und die Bewegung des Stößels 10 in die zweite Richtung einer Öffnungsbewegung. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist das erfindungsgemäße hydraulisch betätigte Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem als normal geschlossenes Regelventil ausgeführt, bei welchem die erste Endlage des Stößels einer geschlossenen Ausgangsstellung entspricht und die zweite Endlage des Stößels einer offenen Endstellung. Des Weiteren entspricht die Bewegung des Stößels in die erste Richtung einer Öffnungsbewegung und die Bewegung des
Stößels in die zweite Richtung einer Schließbewegung.
Wie aus Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist der Ventilkörper 32, 32a in die als Ventilhülse ausgeführte zweite Hülse 30, 30a, 30b dicht eingepresst und trägt den Ventilsitz 32.1 . Der Stößel 10, 10a trägt am unteren Ende die Dichtgeometrie
12, welche beispielsweise als Kugel- oder Kegelabschnitt ausgeführt ist, und ist mit der als konzentrische Bohrung ausgeführten Innenbohrung 14 versehen. Alternativ können mehrere und/oder exzentrische Innenbohrungen vorgesehen werden und der Stößel 10 an der Stirnseite beispielsweise mit z.B. sternförmig angeordneten Nuten versehen werden, durch welche ein Hydraulikdruck auf die im Steuerraum 44, 44a angeordnete Stirnseite des Stößels 10 geleitet wird. Dort wird der Hydraulikdruck durch eine auf dem Stößel 10 fest sitzende erste Dichtung 18, welche beispielsweise als Nutring 18a ausgeführt ist, gegen die erste Hülse 20, 20a, 20b abgedichtet. Das bedeutet, dass der wirksame erste Durch- messer D1 durch einen Innendurchmesser der ersten Hülse 20, 20a, 20b gebildet wird, wobei ein Durchmesser Di der Innenbohrung 14 im Stößel 10, 10a berücksichtigt werden muss. Der auf die Differenz aus dem erstem Durchmesser D1 und dem Durchmesser Di der Innenbohrung 14 wirksame Hydraulikdruck unterstützt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Schließbewegung des Stößels 10, 10a. Der Steuerraum 44, 44a und das gesamte Regelventil 1 , 1 a werden nach außen durch eine Kappe 40, 40a abgeschlossen. Hierbei ist die Kappe 40, 40a über eine erste Verbindung 26, 26a mit der ersten Hülse 20, 20a, 20b verbunden. Gleichzeitig wird in diesem ersten Verbindungsbereich eine
Verstemmgeometrie 42 ausgebildet, über welche das Regelventil 1 , 1 a, 1 b im Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a fluiddicht verstemmt ist.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sitzt im ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelventils 1 , 1 a eine weitere Dichtung 24, die beispielsweise als Nutring 24a ausgeführt ist, axial fest zwischen einem Stützring 22, 22a und der Ventilhülse 30, 30a. Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist der
Stützring 22, 22a an die erste Hülse 20, 20a angeformt und einteilig mit dieser ausgeführt. Zudem entspricht die Abstützung 31 der zweiten Dichtung 24, 24a an der Ventilhülse 30, 30a dem oberen Rand der Ventilhülse 30, 30a. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann zwischen der Ventilhülse 30, 30a und der zweiten Dichtung 24, 24a noch ein zusätzlicher (Stütz-) Ring für die zweite Dichtung 24, 24a vorgesehen werden. Die radiale Abstützung der zweiten Dichtung 24, 24a erfolgt an der Innenseite der ersten Hülse 20, 20a und die zweite Dichtung 24, 24a dichtet gegen den unter der zweiten Dichtung 24, 24a durchgezogenen Stößel 10, 10a ab. Das bedeutet, dass der wirksame zweite Durchmesser D2 durch einen am Stößel 10, 10a anliegenden Innendurchmesser der als Nutring 24a ausgeführten zweiten Dichtung 24, 24a vorgegeben ist. Auch hier muss der Durchmesser Di der Innenbohrung 14 im Stößel 10, 10a berücksichtigt werden. Der auf die Differenz aus dem zweiten Durchmesser D2 und dem Durchmesser Di der Innenbohrung 14 wirksame Hydraulikdruck unterstützt im dargestellten Ausführungsbeispiel die Öffnungsbewegung des Stößels 10, 10a. Ein Freiraum 23, 23a zwischen den beiden Dichtungen 18, 24 ist luftgefüllt und kann zur Leckageaufnahme dienen. Alternativ können die beiden Dichtungen 18, 24 auf der Druckseite und/oder auf der Gegendruckseite mit Stützringen oder ähnlichen Zusatzbauteilen versehen werden.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich ist, greift die öffnend wirkende Druckfeder 16, 16a an einem Absatz am Stößel 10, 10a an und stützt sich dabei auf einem Ring 38, 38a ab, welcher an die Ventilhülse 30, 30a angeformt und einteilig mit dieser ausgeführt ist. Die Druckfeder 16, 16a ist außerhalb der direkten Strömung des Betriebsmediums angeordnet, jedoch von diesem umgeben. Des Weiteren werden die erste Hülse 20, 20a und die Ventilhülse 30, 30a gegeneinander abgedichtet und befestigt, beispielsweise durch eine als umlaufende Laserschweißnaht ausgebildete Verbindung 28, 28a. Alternativ sind auch andere geeignete Verbindungsarten und deren Kombinationen möglich, wie beispielsweise Verbördeln, Verstemmen, Verpressen usw.
Die Trennung von Zulaufbohrung 5 und Abströmbohrung 7 im Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a wird durch eine Einpressverbindung 39 zwischen einem Absatz der Ventilhülse 30, 30a und dem Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a realisiert. Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, sitzt auch beim zweiten Ausführungsbeispiel die weitere beispielsweise als Nutring 24a ausgeführte Dichtung 24 axial fest zwischen einem Stützring 22, 22b und der Ventilhülse 30, 30a. Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Stützring 22, 22b jedoch als Einzelteil ausge- führt, welches an einer definierten Position in die erste Hülse 20, 20b eingepresst ist. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel entspricht die Abstützung 31 der zweiten Dichtung 24, 24a an der Ventilhülse 30, 30b dem oberen Rand der Ventilhülse 30, 30b. Die radiale Abstützung der zweiten Dichtung 24, 24a erfolgt analog zum ersten Ausführungsbeispiel an der Innenseite der ersten Hülse 20, 20b und die zweite Dichtung 24, 24a dichtet gegen den unter der zweiten Dichtung
24, 24a durchgezogenen Stößel 10, 10a ab.
Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist, greift die öffnend wirkende Druckfeder 16, 16a an einem Absatz am Stößel 10, 10a an und stützt sich dabei auf einem Ring 38, 38b ab, welcher im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel als Einzelteil ausgeführt ist, welches zur Umsetzung einer definierten Federvorspannung in Ventilhülse 30, 30b eingepresst ist. Analog zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Druckfeder 16, 16a außerhalb der direkten Strömung des Betriebsmediums angeordnet, jedoch von diesem umgeben, und die erste Hülse 20, 20b und die Ventilhülse 30, 30b werden beispielsweise durch die als umlaufende Laserschweißnaht ausgebildete Verbindung 28, 28a gegeneinander abgedichtet und befestigt. Alternativ sind auch hier andere geeignete Verbindungsarten und deren Kombinationen möglich, wie beispielsweise Verbördeln, Verstemmen,
Verpressen usw.
Wie aus Fig. 3 und 4 weiter ersichtlich ist, ist der Ventilkörper 32, 32a auch beim dritten und vierten Ausführungsbeispiel in die als Ventilhülse ausgeführte zweite Hülse 30, 30c, 30d dicht eingepresst und trägt den Ventilsitz 32.1. Im Unterschied zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel kommt der Stößel 10, 10b dieser druckausgeglichenen Regelventil 1 , 1 c, 1 d ohne Innenbohrung aus und ist voll ausgeführt. Deshalb wird der Steuerraum 44, 44b über einen dritten Fluidan- schluss 46, eine korrespondierende Bohrung 5.1 im Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3b mit der Fluidpumpe verbunden. Analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel trägt der Stößel 10, 10b eine Dichtgeometrie 12, welche bei- spielsweise als Kugel- oder Kegelabschnitt ausgeführt ist, und wird von der
Druckfeder 16, 16a in die geöffnete Ausgangsstellung gedrückt. Dabei greift die Druckfeder 16, 16a analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel an einem Absatz am Stößel 10, 10b an und stützt sich gehäuseseitig auf einem Ring 38, 38c, 38d ab, welcher im dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 einteilig mit der Ventilhülse 30, 30c ausgeführt ist, und alternativ im vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 als Extrateil ausgeführt ist, welches passend zur Federkraft in die Ventilhülse 30, 30d eingepresst ist. Analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist die Druckfeder 16, 16a außerhalb der direkten Strömung des Betriebsmediums angeordnet, jedoch von diesem umgeben.
Wie aus Fig. 3 und 4 weiter ersichtlich ist, ist eine den Steuerraum 44, 44b begrenzende erste Dichtung 18, 18b in Membranform durchgehend und damit leckagefrei ausgeführt. Die erste Dichtung 18, 18b wird durch eine geeignete Geometrie fest mit dem Ende des Stößels 10, 10b verbunden, wobei der Außendurchmesser der ersten Dichtung 18, 18a in einer Ringnut sitzt und dichtet, welche durch die erste Hülse 20, 20c, 20d und die Kappe 40, 40b gebildet wird. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann diese Ringnut nur in einem Bauteil, d.h. entweder in der Kappe 40 oder in der ersten Hülse 20, ausgebildet werden. Analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel schließt die Kappe 40, 40b das Regelventil 1 , 1 c, 1 d ab und stellt die Befestigungsgeometrie 42 für das Ventil 1 , 1 c, 1 d im Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3b zur Verfügung. Die Befestigung des Regelventils 1 , 1 c, 1 d im Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a erfolgt vorzugsweise durch einen Verstemmvorgang. Alternativ kann die Befestigungsgeometrie von einem anderen Bauteil, beispielsweise von der ersten Hülse 20, 20c, 20d zur Verfügung gestellt werden.
Wie aus Fig. 3 und 4 weiter ersichtlich ist, sind die einzelnen Gehäuseteile, welche die erste Hülse, 20, 20c, 20d, die Ventilhülse 30, 30c, 20d und die Kappe 40, 40b umfassen ineinander montiert, abgedichtet und befestigt. So ist die erste Hülse 20, 20c, 20d beispielsweise durch eine umlaufende erste Laserschweißnaht 26, 26b mit der Kappe 40, 40b und durch eine umlaufende zweite Laserscheißnaht 28, 28b mit der Ventilhülse 30, 30c, 30d verbunden. Alternativ können auch andere Verbindungsarten und deren Kombinationen eingesetzt werden, wie beispielsweise Verbördeln, Verstemmen, Verpressen usw. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, ist der Stößel 10, 10b durch eine als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführte zweite Dichtung 24 gegen die erste Hülse 20, 20c abgedichtet. Die als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführte zweite Dichtung 24 nimmt die Stößelhubbewegung durch Eigendeformation mit möglichst geringem Kraftverlust bzw. geringer Hysterese auf. Die als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführte zweite Dichtung 24 liegt außen in einer Ringnut, welche durch die Ventilhülse 30, 30c und die erste Hülse 20, 20c ausgebildet wird. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann diese Ringnut nur in einem Bauteil, d.h. entweder in Ventilhülse 30 oder in der ersten Hülse 20 ausgebildet werden. Der Freiraum 23, 23b zwischen den beiden Dichtungen 18, 18b und 24, 24b ist luftgefüllt und kann zur Leckageaufnahme dienen.
Der zwischen der ersten Dichtung 18, 18b und der Kappe 40, 40b ausgebildete Steuerraum wird durch den dritten Fluidanschluss 46 mit dem Pumpenelement- druck p(PE) verbunden, wobei sich aufgrund der Vollausführung des Stößels 10, 10b eine erste Wirkfläche von D12*TT/4 ergibt, welche mit dem Pumpenelement- druck p(PE) schließend wirkt. Ein Eingangsdruck p(Hz) liegt auf der gegenüberliegenden Seite der als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführten zweiten Dichtung 24 an, so dass sich aufgrund der Vollausführung des Stößels 10, 10b eine zweite Wirkfläche von D22*TT/4 ergibt, welche mit dem Eingangsdruck p(Hz) öffnend wirkt, wobei der zweite wirksame Durchmesser D2 kleiner als der erste wirksame Durchmesser D1 ist und zur Berechnung jeweils ungefähr ein mittlerer Durchmesser der Membrangeometrie verwendet wird.
Die Abdichtung zwischen dem Eingangsdruck p(Hz) bzw. der Zulaufbohrung 5 und dem Pumpenelementdruck p(PE) bzw. der Bohrung 5.1 und/oder der Abströmbohrung 7 erfolgt im unteren Bereich durch eine Einpressverbindung 39 zwischen einem Absatz der Ventilhülse 30, 30c und dem Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3b und im oberen Bereich durch eine weitere Einpressverbindung 48 zwischen der Kappe 20, 20b in dem Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3b.
Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, ist im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel beim vierten Ausführungsbeispiel die zweite Dichtung 24 analog zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel als Nutring 24a oder ähnliche mit möglichst geringem Kraftverlust bzw. geringer Hysterese auf dem Stößel 10, 10b gleitende Dichtung ausgeführt und axial fest zwischen einem Stützring 22, 22d und der Ventilhülse 30, 30d angeordnet. Im dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ergibt sich aufgrund der Vollausführung des Stößels 10, 10b ein wirksamer zweiter Durchmesser D2, welcher dem Innendurchmesser des am Stößel 10, 10b anliegenden Nutrings 24a entspricht. Analog zu den anderen Ausführungsbeispielen entspricht die Abstützung 31 der zweiten Dichtung 24, 24a an der Ventilhülse 30, 30d dem oberen Rand der Ventilhülse 30, 30d. Zudem ist der Stützring 22, 22d einteilig mit der ersten Hülse 20, 20d ausgeführt.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 8 verschiedene Ausführungsformen der ersten Hülse 20 beschrieben, welche gleichzeitig die Funktion der Kappe 40 übernehmen.
Wie aus Fig. 5 bis 8 ersichtlich ist, weist die erste Hülse 20, 20e, 20f, 20g, einen topfförmig ausgeführten Boden auf, welcher die Funktion der Kappe 40 übernimmt.
Wie aus Fig. 5 weiter ersichtlich ist, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Herstellung der Verstemmung 42 der Boden der Hülse 20, 20e direkt mit dem Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a verstemmt
Wie aus Fig. 6 weiter ersichtlich ist, ist zur Optimierung der Verstemmung 42 ein Absatz 21 am Boden der Hülse 20, 20f ausgebildet. Somit wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Herstellung der Verstemmung 42 die Hülse 20, 20f über den ausgebildeten Absatz 21 mit dem Fluidblock bzw. Pumpengehäuse 3, 3a verstemmt.
Wie aus Fig. 7 und 8 weiter ersichtlich ist, kann sternförmige Druckauslassgeometrie an der Stirnseite des Stößels 10, 10a auch durch einen plan endenden Stößel 10, 10c und eine erste Hülse 20, 20g realisiert werden, welche mit Vorsprüngen und Nuten versehen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Sicken 25 in den Boden der Hülse eingebracht 20, 20g. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise drei Sicken 25 in den Boden eingebracht, die jeweils einen Winkel von ca. 120° zueinander aufweisen.
Wie aus Fig. 9 weiter ersichtlich ist, stützt sich die Druckfeder 16, 16b im dargestellten Ausführungsbeispiel direkt auf eine Stirnfläche des Ventilkörpers 32, 32b ab, welcher in die Ventilhülse 30, 30e eingepresst ist und den Ventilsitz 32.1 trägt. Dies ermöglicht eine verkürzte Bauform, wobei die Windungen der Druckfeder 16, 16b vom Betriebsmedium umspült werden, so dass eine gegenseitige Beeinflussung von Strömung und Druckfeder 16, 16b wahrscheinlich ist.
Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich ist, kann es aufgrund der vielen Funktionsdurchmesser des Stößels 10 sinnvoll sein, den Stößel 10c mehrteilig aufzubauen. So können beispielsweise Trennung(en) und Fügestellen in oder an den Nuten für die als Dichtmembran 18b ausgeführte erste Dichtung 18 und/oder für die als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführte zweite Dichtung 24 und/oder am ausgebildeten Absatz zur Anlage der Druckfeder 16, 16a, 16b vorgesehen werden. Ein erstes Teil 1 1 bildet beispielsweise ein oberes Stößelende und einen Teil einer Nut für die als Dichtmembran 18b ausgeführte erste Dichtung 18. Ein zweites Teil 13 bildet ein Stößelmittelstück und hält beispielsweise die als Dichtmembran 18b ausgeführte erste Dichtung 18 und bildet einen Teil der Nut für die als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführte zweite Dichtung 24. Zur Verbindung des ersten Teils 1 1 mit dem zweiten Teil, kann das erste Teil 1 1 in das zweite Teil 13 eingepresst werden. Ein Anlagering 17 kann beispielsweise die Anlage für die Druckfeder 16, 16a, 16b und einen Teil der Nut zur Aufnahme der als durchstoßene Dichtmembran 24b ausgeführten zweiten Dichtung 24 ausbilden. Ein drittes Teil 15 bildet ein unteres Stößelende und führt beispielsweise die Druckfeder 16, 16a, 16b und umfasst die Dichtgeometrie 12. Zur Verbindung des zweiten Teils 13 mit dem dritten Teil 15, kann das zweite Teil 13 in das dritte Teil 15 eingepresst werden.

Claims

Ansprüche
1 . Hydraulisch betätigtes Regelventil für ein Fahrzeugbremssystem mit einem ersten Fluidanschluss (34) und einem zweiten Fluidanschluss (36) und einem Steuerraum (44), wobei ein längsbeweglicher Stößel (10) mit einer Dichtgeometrie (12) von einer Druckfeder (16) mit einer Federkraft beaufschlagt und in einer Ausgangsstellung gehalten ist, wobei ein im Steuerraum (44) aufgebaute Druck gegen die Federkraft der Druckfeder (16) wirkt und den Stößel (10) mit der Dichtgeometrie (12) aus der Ausgangsstellung in eine Endstellung bewegt, wobei die Dichtgeometrie (12) mit einem Ventilsitz (32.1 ) zusammenwirkt, welcher in einem Ventilkörper (32) angeordnet ist, um einen wirksamen Druck am zweiten Fluidanschluss (36) auf einen vorgebbaren maximalen Druckwert zu begrenzen, wobei eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Fluidanschluss (34) und dem zweiten Fluidanschluss (36) in einer ersten Endlage des Stößels (10) vollständig freigegeben und in einer zweiten Endlage des Stößels (10) vollständig unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (10) in einer ersten Hülse (20) geführt ist, und der Ventilkörper (32) und der erste und zweite Fluidanschluss (34, 36) in einer zweiten Hülse (30) angeordnet sind, welche fluiddicht mit der ersten Hülse (20) verbunden ist, wobei der Stößel (10) im Bereich des Steuerraums (44) einen wirksamen ersten Durch- messer (D1 ) ausbildet, welcher in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine
Bewegung des Stößels (10) in eine erste Richtung unterstützt, und im Bereich der zweiten Hülse (30) einen wirksamen zweiten Durchmesser (D2) ausbildet, welcher gleich oder kleiner als der erste Durchmesser (D1 ) ist und in Verbindung mit einem anliegenden Druck eine Bewegung des Stößels (10) in eine zweite Richtung un- terstützt, welche entgegengesetzt zur ersten Richtung ist.
2. Regelventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (16) vom Betriebsmedium umgeben ist und sich an der zweiten Hülse (30) abstützt. Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck im Steuerraum (44) über mindestens eine Innenbohrung (14) im Stößel (10a) oder über einen dritten Fluidanschluss (46) aufbaubar ist.
Regelventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Druckfeder (16a, 16b) auf einem Bund (38), welcher mit der zweiten Hülse (30b, 30d) verbunden oder an die zweite Hülse (30a, 30c) angeformt ist, oder auf dem Ventilkörper (32b) abstützt, welcher mit der zweiten Hülse (30e) verbunden ist.
Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (44) über eine am Stößel (10) fest sitzende erste Dichtung (18) gegen die erste Hülse (20) abgedichtet und von einem mit der ersten Hülse (20) verbundenen Deckel (40) abgeschlossen ist.
Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hülse (20) mit dem Deckel (40) einteilig als Topf (20e, 20f, 20g) ausgeführt ist.
Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Dichtung (24) axial fest zwischen einer mit der ersten Hülse (20) verbundenen ersten Abstützung (22) und einer mit der zweiten Hülse (30) verbundenen AbStützung (31 ) angeordnet ist und radial gegen den unter der zweiten Dichtung (24) durchgezogenen Stößel (10) abdichtet.
Regelventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtung (18) als Nutring (18a) oder als durchgehende Dichtmembran (18b) ausgeführt ist, und/oder die zweite Dichtung (24) als Nutring (24a) oder als durchstoßene Dichtmembran (24b) ausgeführt ist.
Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (1 Od) mehrteilig ausgeführt ist.
0. Fahrzeugbremssystem mit einem Hauptbremszylinder, einer Fluidsteuereinheit und mindestens einer Radbremse, wobei die Fluidsteuereinheit zur Bremsdruckmodulation der mindestens einen Radbremse in mindestens einem Bremskreis jeweils ein Umschaltventil, ein Ansaugventil (1 ) und eine Rückförderpumpe umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugventil (1 ) als Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt ist, welches jeweils in einer Saugleitung zwischen der korrespondierenden Rückförderpumpe und dem Hauptbremszylinder eingeschleift ist.
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