DE102020211275A1

DE102020211275A1 - Hydraulikaggregat

Info

Publication number: DE102020211275A1
Application number: DE102020211275.4A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Rüdiger Briesewitz; Jochen Spottka; Joseph Dolmaya
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2022-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für eine schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage, in dessen Aufnahmekörper (9) ein hydraulisch beaufschlagtes, den Systemdruck begrenzendes Element (1, 2, 3, 4, 5) vorgesehen ist, welches zwischen dem Hauptbremszylinder (6) und dem Vorratsbehälter (7) in einer Bohrung (8) des Aufnahmekörpers (9) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für eine schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus DE 10 2013 216 314 A1 ist bereits ein elektrohydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt, mit einem manuell betätigbaren Hauptbremszylinder, einem Druckmittelvorratsbehälter, einem elektrisch betätigbaren Einlass- und Auslassventil je Radbremse zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, einem elektrisch steuerbaren Linearaktuator zur Druckbeaufschlagung der Radbremsen in der „Brake-by-wire“-Betriebsart, einem durch den Hauptbremszylinder hydraulisch beaufschlagbaren Pedalwegsimulator, welcher in der „Brake-by-wire“-Betriebsart dem Fahrzeugführer ein definiertes Bremspedalgefühl vermittelt, sowie mit einer zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Vorratsbehälter vorgesehene Ventilanordnung.
Nunmehr ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für das angegebene Hydraulikaggregat eine möglichst einfache und sichere Überdruckschutzfunktion zu schaffen, um eine Beschädigung des Hydraulikaggregats infolge eines unzulässig hohen, durch die Betätigung des Bremspedals in der Arbeitskammer des Hauptbremszylinders initiierten Hydraulikdrucks zu verhindern.
Diese Aufgabe wird für ein Hydraulikaggregat der angegebenen Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Nachfolgenden anhand der Beschreibung mehrerer Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:

1 eine prinzipielle Darstellung des hydraulischen Schaltungsaufbaus für eine elektrohydraulische Bremsanlage, die mit einer Bohrung zur Aufnahme eines den Systemdruck im Aufnahmekörper des Hydraulikaggregats begrenzenden Elements versehen ist, welches schaltungstechnisch zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Behälter angeordnet ist,
2 eine Detailansicht zur Bohrung nach 1, wonach die Bohrung als Stufenbohrung ausgeführt ist, in deren Presspassungsabschnitt als ein den Systemdruck begrenzendes Element ein kugelförmiger Verschlusskörper fixiert ist, der bei einer Überschreitung des Systemdrucks aus seinem Presspassungsabschnitt gelöst ist,
3 eine alternative Ausgestaltung des Verschlusskörpers, der kolbenförmig gestaltet ist, welcher im Bereich des Presspassungsabschnitts eine Tannenzapfengeometrie aufweist,
4 das den Systemdruck begrenzende Element in Form eines kugelförmigen Rückschlagventils, das mittels einer Feder an einer Stufe der Bohrung druckmitteldicht anliegt,
5 das den Systemdruck begrenzende Element in Form einer Berstscheibe, die in der Bohrung fixiert ist,
6 das den Systemdruck begrenzende Element in Form einer Membrane, die entlang ihrem Umfang in der Bohrung fixiert ist.

Bevor sämtliche aus den Abbildungen ersichtlichen Einzelheiten beschrieben werden, soll zunächst der grundlegende Aufbau des Erfindungsgegenstands anhand der 1 erläutert werden.
Die 1 zeigt in einer prinzipiellen Darstellung den im Wesentlichen blockförmigen Aufnahmekörper 9 eines Hydraulikaggregats einer elektrohydraulischen Kraftfahrzeugbremsanlage.
Die Kraftfahrzeugbremsanlage ist infolge der Verwendung eines am Hauptbremszylinder 6 angeschlossenen Pedalwegsimulators SIM und dem Anschluss eines Linearaktuators LAC zwischen dem Vorratsbehälter 7 und den Radbremsen 19 jeweils abhängig von den Schaltstellungen der Magnetventile SIV, MCV, CSV, PFV, die stromaufwärts zu den Raddruckregelventilen 14 an den Radbremsen 19 angeschlossen sind, auch unabhängig von der Pedalbetätigung des Hauptbremszylinders 6 aktivierbar.
Die Regelung des Radbremsdrucks erfolgt auf an sich bekannte Weise mittels eines elektronischen Steuergeräts, das abhängig von der gewählten Regelstrategie die vorbezeichneten Magnetventile SIV, MCV, CSV, PFV und Raddruckregelventile 14 jeweils in die erforderliche Stellung schaltet.
Gleichzeitig muss aber auch sichergestellt sein, dass bei einer Pedalbetätigung des Hauptbremszylinders 6 der für das Hydraulikaggregat zulässige Systemdruck nicht überschritten wird, um eine Beschädigung des Aufnahmekörpers 9 als auch der in den Aufnahmekörper 9 eingesetzten Bauteile zu verhindern.
Daher ist erfindungsgemäß in einer Bohrung 8 des Aufnahmekörpers 9 ein hydraulisch beaufschlagtes, den Systemdruck im Aufnahmekörper 9 begrenzendes Element 1, 2, 3, 4, 5 vorgesehen, welches schaltungstechnisch zwischen dem Hauptbremszylinder 6 und dem Vorratsbehälter 7 angeordnet ist. Durch das in die Bohrung 8 lösbar und/oder um- bzw. durchströmbar angeordnete Element 1, 2, 3, 4, 5 wird der durch die Betätigung des Bremspedals in der Arbeitskammer 11 des Hauptbremszylinders 6 initiierten Hydraulikdruck auf einen zulässigen Wert begrenzt, sodass eine Beschädigung des Hydraulikaggregats durch einen unzulässig hohen Systemdruck auf einfache Weise verhindert wird.
Sämtliche in den nachfolgenden 2 bis 6 abgebildeten Elemente sind zunächst bis zur Überschreitung des zulässigen Systemdrucks jeweils dichtend und bevorzugt kraftschlüssig in der Bohrung 8 des Aufnahmekörpers 9 fixiert, sodass der Systemdruck im Aufnahmekörper 9 nicht in den Vorratsbehälter 7 entweichen kann.
Gemäß der 1 ist die Bohrung 8 eingangsseitig über einen Druckmittelkanal 10 an einer Arbeitskammer 11 des Hauptbremszylinders 6 und ausgangsseitig über einen Druckmittelkanal 12 an einem zum Vorratsbehälter 7 führenden Rücklaufkanal 13 angeschlossen, welcher zwei radauslassseitige Druckregelventile 14 mit dem Vorratsbehälter 7 verbindet. In der Bohrung 8 ist beispielhaft als den Systemdruck begrenzendes Element eine Berstscheibe 4 eingesetzt, die nachfolgend aus der 5 näher hervor geht.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen nach den 2 und 3 ist das Element durch einen kugel- oder kolbenförmigen Verschlusskörper 1, 2 gebildet, der innerhalb der Aufnahmekörpers 9 reibschlüssig im verengten Presspassungsabschnitt 15 der gestuften Bohrung 8 druckmitteldicht fixiert ist, mit der Besonderheit, dass beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks im Aufnahmekörper 9 der Verschlusskörper 1, 2 aus dem Presspassungsabschnitt 15 der Stufenbohrung mit kleinerem Querschnitt gelöst ist. Da im Anschluss an den Presspassungsabschnitt 15, in Richtung der Rücklaufleitung 13, ein gegenüber dem Nenndurchmesser des Verschlusskörpers 1, 2 erweiterter Querschnitt 16 in der Stufenbohrung vorgesehen ist, in dem der Verschlusskörper 1, 2 beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks umströmbar verharrt, ergibt sich eine Überdruckschutzfunktion für alle hydraulisch beaufschlagten Bauteile des Hydraulikaggregats, da der Verschlusskörper 1, 2 in seiner Löseposition einen Druckabbau über die Rücklaufleitung 13 in den drucklosen Vorratsbehälter 7 ermöglicht.
Bezüglich der technischen Ausführung des kugelförmigen Verschlusskörpers 1 eignet sich ein handelsüblicher Stahl, beispielsweise Automatenstahl, während der kolbenförmige Verschlusskörper 2 bevorzugt aus einem Kunststoff besteht, der zur einfachen Fixierung im Presspassungsabschnitt 15 der Bohrung 8 bevorzugt eine Tannenzapfengeometrie aufweist.
Alternativ zu den 2 und 3 ist das in der 4 abgebildete Element durch ein federbelastetes, sich an einer Stufe 17 der Bohrung 8 druckmitteldicht anliegendes Rückschlagventil 3 gebildet ist, dessen im erweiterten Abschnitt der Bohrung 8 angeordnete Feder 18 auf den zulässigen Systemdruck eingestellt ist. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass das vorzugsweise kugelförmig gestaltete Rückschlagventil 3 beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks von der Stufe 17 abhebt, um den Hydraulikdruck in Richtung des Vorratsbehälter 7 entweichen zu lassen, sondern nach erfolgter Druckentlastung auf den zulässigen Systemdruck, wieder druckmitteldicht an der Stufe 17 zur Anlage gelangt, sodass das Hydraulikaggregat seine uneingeschränkte Funktionsfähigkeit beibehält.
Gemäß den 5 und 6 ist das Element entweder durch eine in der Bohrung 8 fixierte Berstscheibe 4 oder eine Membrane 5 gebildet, die eine Sollbruchstelle aufweisen, wodurch beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks eine hydraulische Verbindung zwischen der Arbeitskammer 11 des Hauptbremszylinders 6 und dem Vorratsbehälter 7 herstellbar ist.
Die Berstscheibe 4 lässt sich besonders kostengünstig aus einem Kunststoff oder aus einem vorzugsweise im Prägeverfahren hergestellten Dünnblech fertigen.
Die Überschreitung des zulässigen Systemdrucks und damit die Aktivierung der die Überdruckschutzfunktion kennzeichnenden Elemente lässt sich mit Hilfe einer einfachen Plausibilitätsprüfung feststellen, indem der Weg des Arbeitskolbens im Hauptzylinder 6 mittels eines Wegsensors und der Druck in der Arbeitskammer 11 mittels eines Drucksensors im Steuergerät ausgewertet werden.
Bezugszeichenliste

1: Verschlusskörper
2: Verschlusskörper
3: Rückschlagventil
4: Berstscheibe
5: Membrane
6: Hauptbremszylinder
7: Vorratsbehälter
8: Bohrung
9: Aufnahmekörper
10: Druckmittelkanal
11: Arbeitskammer
12: Druckmittelkanal
13: Rücklaufkanal
14: Druckregelventil
15: Presspassungsabschnitt
16: Querschnitt
17: Stufe
18: Feder
19: Radbremsen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013216314 A1 [0002]

Claims

Hydraulikaggregat für eine schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlage, die sowohl von einem Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer aktivierbar ist, - mit einem im Wesentlichen blockförmigen Aufnahmekörper, der zur Beeinflussung des Bremsdrucks in wenigstens einer Radbremse in mehreren Ventilaufnahmebohrungen elektromagnetisch betätigbare Druckregelventile aufnimmt, - mit einem bevorzugt im Aufnahmekörper wenigstens abschnittsweise integrierten Hauptbremszylinder, der über mehrere im Aufnahmekörper angeordnete Druckmittelkanäle mit den Druckregelventilen verbindbar sind, - mit einem bevorzugt direkt am Aufnahmekörper angeordneten Vorratsbehälter zur Versorgung des Hauptbremszylinders mit Bremsflüssigkeit, - mit einem im Aufnahmekörper angeordneten Pedalwegsimulator, dessen Simulatorkammer mit dem Hauptbremszylinder verbindbar ist, - sowie mit einem vorzugsweise am Aufnahmekörper angeordneten Steuergerät zur elektromagnetischen Betätigung der Druckregelventile als auch zur elektrischen Betätigung eines Linearaktuators, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisch beaufschlagtes, den Systemdruck im Aufnahmekörper (9) begrenzendes Element (1, 2, 3, 4, 5) vorgesehen ist, welches schaltungstechnisch zwischen dem Hauptbremszylinder (6) und dem Vorratsbehälter (7) in einer Bohrung (8) des Aufnahmekörpers (9) angeordnet ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (1, 2, 3, 4, 5) in der Bohrung (8) des Aufnahmekörpers (9) kraft- und/oder formschlüssig eingesetzt ist, welche eingangsseitig über einen Druckmittelkanal (10) an einer Arbeitskammer (11) des Hauptbremszylinders (6) und ausgangsseitig an einem zum Vorratsbehälter (7) führenden Rücklaufkanal (13) angeschlossen ist, welcher wenigstens ein radauslassseitiges Druckregelventil (14) mit dem Behälter (7) verbindet.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element durch einen vorzugsweise kugel- oder kolbenförmigen Verschlußkörper (1, 2) gebildet ist, der reibschlüssig in die Bohrung (8) des Aufnahmekörpers (9) druckmitteldicht eingepresst ist, und dass beim Erreichen des zulässigen Systemdrucks im Aufnahmekörper (9) der Verschlusskörper (1, 2) aus einem Presspassungsabschnitt (15) der Bohrung (8) gelöst ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Presspassungsabschnitt (15) ein gegenüber dem Nenndurchmesser des Verschlusskörpers (1, 2) erweiterter Querschnitt (16) in der Bohrung (8) vorgesehen ist, in dem der Verschlusskörper (1, 2) beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks hydraulisch in Richtung der Rücklaufleitung (13) umströmbar verharrt.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element durch ein federbelastetes, sich an einer Stufe (17) der Bohrung (8) druckmitteldicht anliegendes Rückschlagventil (3) gebildet ist, dessen in der Bohrung (8) angeordnete Feder (18) auf den zulässigen Systemdruck eingestellt ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element durch eine in der Bohrung (8) fixierte Berstscheibe (4) gebildet ist, die eine Sollbruchstelle aufweist, wodurch beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks eine hydraulische Verbindung zwischen der Arbeitskammer (11) des Hauptbremszylinders (6) und dem Behälter (7) hergestellt ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element durch eine in der Bohrung (8) fixierte Membrane (5) gebildet ist, die eine Sollbruchstelle aufweist, wodurch beim Überschreiten des zulässigen Systemdrucks eine hydraulische Verbindung zwischen der Arbeitskammer (11) des Hauptbremszylinders (6) und dem Behälter (7) herstellt ist.