DE10248081A1 - Elektrohydraulisches Aggregat - Google Patents

Elektrohydraulisches Aggregat

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DE10248081A1
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hydraulic unit
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Peter Volz
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Aggregat 1, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einer Hydraulikeinheit 2 (HCU), umfassend einen Aufnahmekörper 3, der elektrisch ansteuerbare Ventile sowie eine hydraulische Pumpe aufnimmt, mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung für die Pumpe und mit einem von der Pumpe gespeisten Druckmittelspeicher 4, 46, 54, mit zwei mittels einem Medientrennelement 19, 44, 55 voneinander separierten Kammern 20, 21 sowie mit einer Elektronikeinheit 10 (ECU) zur elektronischen Ansteuerung der Ventile und der Antriebsvorrichtung 5. DOLLAR A Der Kern der Erfindung liegt darin begründet, dass die Kammer 21 zur Aufnahme von Druckmittel zumindest teilweise aus dem Medientrennelement 19, 44, 55, einem Speichergehäuse 23, 52 und dem Aufnahmekörper 3 gebildet wird, wobei eine Reduktion des Materials und somit eine Reduzierung der Materialkosten erreicht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Aggregat, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einer Hydraulikeinheit (HCU) umfassend einen Aufnahmekörper, der elektrisch ansteuerbare Ventile sowie eine hydraulische Pumpe aufnimmt, mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung für die Pumpe, und mit einem von der Pumpe gespeistem Druckmittelspeicher, mit zwei mittels einem Medientrennelement voneinander separierten Kammern, sowie mit einer Elektronikeinheit (ECU) zur elektronischen Ansteuerung der Ventile und der Antriebsvorrichtung.
  • Der DE 100 18 189 A1 ist ein Druckmittelspeicher zum Einsatz bei einem elektrohydraulischen Aggregat zu entnehmen. Der Druckmittelspeicher verfügt über eine Sensorvorrichtung, welche in dem von dem Medientrennelement im Gehäuse begrenzten Gasraum angeordnet ist, und eine Anpassung einer Druck-Volumen- Charakteristik ermöglicht. Die Anordnung erfordert eine sorgfältige Umgebungsabdichtung von elektrischen Kontaktelementen der Sensorvorrichtung. Die Baugröße eines mit dem vorbekannten Druckmittelspeicher ausgerüsteten elektrohydraulischen Aggregates wird als verbesserungswürdig angesehen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrohydraulisches Aggregat bereitzustellen, welches einen verringerten Werkstoffeinsatz mit infolgedessen verringertem Gewicht sowie verringerter Baugröße des Aggregats ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kammer zur Aufnahme von Druckmittel zumindest teilweise aus dem Medientrennelement, einem Speichergehäuse und dem Aufnahmekörper gebildet wird. Die Erfindung ermöglicht eine Reduktion des Werkstoffeinsatzes für den Druckmittelspeicher. Der Aufnahmekörper wird zur Begrenzung der Kammer genutzt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Druckmittelspeicher in einer Ausnehmung des Aufnahmekörpers angeordnet. Dadurch wird ein in den Aufnahmekörper integrierter Druckmittelspeicher geschaffen.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine mehrstufige Ausbildung der Ausnehmung des Aufnahmekörpers vorgesehen. In einer ersten Stufe ist der Druckmittelspeicher angeordnet. Eine weitere Stufe der Ausnehmung erlaubt die Anordnung eines Gebers einer Sensorvorrichtung.
  • Um das Speichergehäuse mit dem Aufnahmekörper zu verbinden, ist an das Speichergehäuse vorteilhafterweise ein Flansch rechtwinklig zu einer Achse des Speichergehäuses angeformt. Dieser ermöglicht eine formschlüssige Verbindung des Druckmittelspeichers mit dem Aufnahmekörper, wenn der Werkstoff des Aufnahmekörpers zumindest in Teilabschnitten im Bereich von Verpressungen auf dem Flansch aufliegt.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus nachstehender Beschreibung anhand der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt jeweils stark schematisiert sowie im Schnitt:
  • Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines elektrohydraulischen Aggregats,
  • Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines elektrohydraulischen Aggregats,
  • Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines elektrohydraulischen Aggregats.
  • Der Fig. 1 ist ein elektrohydraulisches Aggregat 1 für hydraulische Kraftfahrzeugbremsvorrichtungen zu entnehmen. Das Aggregat 1 umfasst eine Hydraulikeinheit 2 mit einem Aufnahmekörper 3 für eine nicht dargestellte hydraulische Pumpe umfassend eine Pumpenbohrung sowie vorzugsweise Pumpenkolben zur Versorgung eines an dem Aufnahmekörper 3 druckdicht befestigten Druckmittelspeichers 4, der zur Druckversorgung einer elektronisch angesteuerten Bremsanlage vom Typ brake-bywire vorgesehen ist. Als Pumpe kann grundsätzlich auch eine Innenzahnradpumpe Verwendung finden, was zu einer weiteren Bauraumreduktion beitragen kann. Eine elektrische Antriebsvorrichtung 5 ist mechanisch mit der Pumpe verbunden und an einer ersten Seite 6 des Aufnahmekörpers 3 befestigt. Druckmittelspeicher 4 und Antriebsvorrichtung 5 sind achsparallel zueinander sowie einander diagonal gegenüberliegend auf der Seite 6 angeordnet. Ein Stecker 7 mit elektrischen Leitern zur elektrischen Versorgung der Antriebsvorrichtung 5 durchgreift eine Bohrung 8 in dem Aufnahmekörper 3 und kontaktiert für die Stromversorgung eine Leiterplattenanordnung 9 einer Elektronikeinheit 10, deren Gehäuse 11 auf einer zweiten Seite 12 des Aufnahmekörper 3 befestigt ist, und zusammen mit dieser einen Innenraum 13 begrenzt. In dem Gehäuse 11 ist ferner ein Boden 14 vorgesehen, welcher den Innenraum 13 flüssigkeitsdicht von einem Hohlraum 15 trennt, in dem sich im wesentlichen die Leiterplattenanordnung 9 mit elektronischen Bauelementen befindet. Der Boden 14 dient auch zur Befestigung der Leiterplattenanordnung 9 am Gehäuse 11. Wie die Fig. 1 exemplarisch zeigt, ist eine (von grundsätzlich mehreren) elektromagnetische Spule 16 eines hydraulischen Ventils anhand von Anschlussdrähten 17, 18 mit der Leiterplattenanordnung 9 verbunden und ragt in den Innenraum 13, der von dem Stecker 7 durchgriffen wird. Die Anschlussdrähte 17, 18 erlauben sowohl eine elektrische Verbindung, als auch eine gewissermaßen mechanisch flexible Anbindung an die Leiterplattenanordnung 9.
  • Der Druckmittelspeicher 4, der exemplarisch als Kolbenspeicher ausgebildet ist, aber grundsätzlich auch als Membranspeicher oder Metallfaltenbalgspeicher gemäß Fig. 3 ausgeführt sein kann, verfügt über ein Medientrennelement 19, das eine erste, mit Druckgas gefüllte Kammer 20 von einer mit Druckmittel gefüllten zweiten Kammer 21 trennt. Die zweite Kammer 21 ist mittels hydraulischer Verbindungen 22, von denen lediglich eine in der Zeichnung angedeutet ist, mit der Pumpe oder über die zwischengeschalteten Ventile mit Radbremsen verbindbar. Der Druckmittelspeicher 4 besteht aus einem zylindrischem Speichergehäuse 23, welches auf einer Seite 24 geschlossen und auf einer Seite 25 offen ausgebildet ist. Das Speichergehäuse 23 wird aus einem Boden 28 und einem zylindrischen Mantel 29 gebildet. An der offenen Seite 25 ist ein Flansch 26 vorgesehen, welcher rechtwinklig zu einer Achse 27 des Speichergehäuses 23 einstückig angeformt ist.
  • Um eine Reduktion des Bauraumes zu erreichen, ist der Druckmittelspeicher 4 in einer Ausnehmung 30 des Aufnahmekörpers 3 angeordnet, welche mehrstufig ausgebildet ist. Der Druckmittelspeicher 4 ist in einer ersten Stufe 31 der Ausnehmung 30 angeordnet und mit dem Aufnahmekörper 3 formschlüssig verbunden, um eine druckfeste Befestigung zu erreichen. Dies wird dadurch erreicht, dass der Werkstoff des Aufnahmekörpers 3 zumindest in Teilabschnitten 32 auf dem Flansch 26 aufliegt.
  • Die Kammer 21 zur Aufnahme von Druckmittel wird somit aus dem Medientrennelement 19, dem Speichergehäuse 23 und dem Aufnahmekörper 3 gebildet.
  • Für die Detektion von Kompressiblitäten im Bremssystem wird eine Stellungsüberwachung des Medientrennelementes 19 vorgenommen. Zu diesem Zweck ist eine Sensorvorrichtung 33 vorgesehen, deren elektrischer Teil in einer Ausnehmung 35 angeordnet ist.
  • Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 und 3 ist der elektrische Teil der Sensorvorrichtung 33 innerhalb des Druckmittelspeichers 46, 54, jedoch von der Kammer 21 durch eine Hülse 49 abgetrennt, vorgesehen.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist die Ausnehmung 35 als eine druckmittelfreie, zur Seite 12 des Aufnahmekörpers 3 offene und sacklochförmige Ausnehmung ausgebildet, die parallel zu der Bohrung 8 für den Stecker 7 vorgesehen ist. In Ausnehmung 35 ist ein elektrischer Nehmer 36 der Sensorvorrichtung 33 angeordnet. Der Nehmer 36 ist am Ende eines Distanzstücks 37 zwischen Leiterplattenanordnung 9 und Ausnehmung 35 vorgesehen. Das Distanzstück 37 ist im wesentlichen starr und durchgreift den Innenraum 13 und nimmt elektrische Leiter auf, deren Ende 38 elektrisch mit der Leiterplattenanordnung 9 verbunden ist. Ein Geber 39 der Sensorvorrichtung 33 ist stabförmig ausgebildet, und befindet sich in einer weiteren Stufe 34 der Ausnehmung 30, die durch eine dünne Wandung 40 von der Ausnehmung 35 getrennt ist. Ein Federelement 41 ist elastisch vorgespannt zwischen einem Vorsprung vom Geber 39 und einem in der Stufe 34 der Ausnehmung 30 angeordneten Anschlagelement 42, so dass dieser in Richtung Medientrennelement 19 gedrängt wird. Dadurch ist der Geber 39 zusammen mit dem Medientrennelement 19 relativ zu dem fest im Aufnahmekörper 3 angeordneten Nehmer 36 verschiebbar. An einem nehmerseitigen Ende des Gebers 39 befindet sich zur Signalerzeugung ein Geberelement 43, welches mit dem Nehmer 36zusammenwirkt. Für die Sensorvorrichtung 33 kann man sich grundsätzlich vielfältiger Prinzipien bedienen, so dass beispielsweise eine Spule/Ankeranordnung Verwendung finden kann.
  • Wie zu ersehen ist, befindet sich der Nehmer 36 zusammen mit dem Distanzstück 37 sowie Spule 16 elektrisch kontaktiert sowie mechanisch befestigt an der Leiterplattenanordnung 9 der Elektronikeinheit 10. Zur Endmontage wird die gesamte Elektronikeinheit 10 mit elastisch-toleranzausgleichend aufgehängter Spule 16 und Nehmer 36 in Richtung Aufnahmekörper 3 geschoben und befestigt. Gleichzeitig erfolgt eine elektrische Kontaktierung von Schnittstellen (elektrisch/magnetischer Stecker). Auf der Seite 6 wird die Antriebsvorrichtung 5 in Richtung Aufnahmekörper 3 geschoben. Wenn der Stecker 7 an der Antriebsvorrichtung 5 vorgesehen ist, wird dieser durch die Bohrung 8 hindurch zur elektrischen Kontaktierung in eine Aufnahme im Bereich der Leiterplattenanordnung 9 gedrückt. Grundsätzlich ist es auch denkbar, den Stecker 7 wie in Fig. 1 dargestellt, fest an dem Boden 14 anzuordnen, wobei die Kontaktierung mit der Leiterplattenanordnung 9 vorgefertigt ist. Dadurch erfolgt eine antriebsvorrichtungsseitige Steckverbindung im Bereich eines nicht verdeutlichten Motorlagerschildes oder im Bereich einer Bürstenhalteplatte.
  • Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 verfügt über einen fest einem Medientrennelement 44 angeordneten Geber 45, welcher sich innerhalb eines Druckmittelspeichers 46 befindet. Das Medientrennelement 44 besitzt einen zentrisch vorgesehenen und in Richtung der ersten Kammer 20 eingezogenen einseitig offenen Napf 47. Der Aufnahmekörper 3 weist eine zweite Stufe 48 der Ausnehmung 30 auf, in die die Hülse 49 zur Aufnahme von einem Nehmer 53 druckdicht eingesetzt ist. Der Geber 45 ist zusammen mit dem Medientrennelement 44 relativ zu dem Nehmer 53 verschiebbar, der in die Hülse 49 eingeschoben ist. Für den elektrischen Anschluss dienen elektrische Leiter 50, die durch die Hülse 49 im Aufnahmekörper 3 und durch eine Ausnehmung in einer nicht gezeigten Elektronikeinheit hindurch bis zu einer nicht dargestellten Leiterplattenanordnung geführt sind. Ein Distanzstück zwischen Leiterplattenanordnung und Nehmer 53 kann die erforderliche mechanische Stabilität und eine Montagevereinfachung bewirken. Ein Ventil 51, welches ringförmig am Medientrennelement 44 angeordnet ist, verhindert eine übermäßig Entleerung, wenn ein bestimmter Speicherfüllstand erreicht ist.
  • Fig. 3 zeigt im wesentlichen die in Fig. 2 beschriebenen Merkmale. Der Druckmittelspeicher ist hier als Metallfaltenbalgspeicher ausgeführt. In Übereinstimmung mit Fig. 2 ist das Speichergehäuse 52 des Druckmittelspeichers 54 einstückig als napfförmiges Blechformteil ausgebildet und verfügt im übrigen jedoch über die gleichen Merkmale wie Fig. 1. Bezugszeichenliste 1 Aggregat
    2 Hydraulikeinheit
    3 Aufnahmekörper
    4 Druckmittelspeicher
    5 Antriebsvorrichtung
    6 Seite
    7 Stecker
    8 Bohrung
    9 Leiterplattenanordnung
    10 Elektronikeinheit
    11 Gehäuse
    12 Seite
    13 Innenraum
    14 Boden
    15 Hohlraum
    16 Spule
    17 Anschlussdraht
    18 Anschlussdraht
    19 Medientrennelement
    20 Kammer
    21 Kammer
    22 Verbindung
    23 Speichergehäuse
    24 Seite
    25 Seite
    26 Flansch
    27 Achse
    28 Boden
    29 Mantel
    30 Ausnehmung
    31 Stufe
    32 Teilabschnitt
    33 Sensorvorrichtung
    34 Stufe
    35 Ausnehmung
    36 Nehmer
    37 Distanzstück
    38 Ende
    39 Geber
    40 Wandung
    41 Federelement
    42 Anschlagelement
    43 Geberelement
    44 Medientrennelement
    45 Geber
    46 Druckmittelspeicher
    47 Napf
    48 Stufe
    49 Hülse
    50 Leiter
    51 Ventil
    52 Speichergehäuse
    53 Nehmer
    54 Druckmittelspeicher
    55 Medientrennelement

Claims (6)

1. Elektrohydraulisches Aggregat (1), insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit einer Hydraulikeinheit (2, HCU) umfassend einen Aufnahmekörper (3) der elektrisch ansteuerbare Ventile sowie eine hydraulische Pumpe aufnimmt, mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung (5) für die Pumpe, und mit einem von der Pumpe gespeistem Druckmittelspeicher (4, 46, 54), mit zwei mittels einem Medientrennelement (19, 44, 55) voneinander separierten Kammern (20, 21), sowie mit einer Elektronikeinheit (10, ECU) zur elektronischen Ansteuerung der Ventile und der Antriebsvorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (21) zur Aufnahme von Druckmittel zumindest teilweise aus dem Medientrennelement (19, 44, 55), einem Speichergehäuse (23, 52) und dem Aufnahmekörper (3) gebildet wird.
2. Elektrohydraulisches Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelspeicher (4, 46, 54) in einer Ausnehmung (30) des Aufnahmekörpers (3) angeordnet ist.
3. Elektrohydraulisches Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (30) des Aufnahmekörpers (3) für den Druckmittelspeicher (4, 46, 54) mehrstufig ausgebildet ist.
4. Elektrohydraulisches Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an das Speichergehäuse (23, 52) ein Flansch (26) rechtwinklig zu einer Achse (27) des Speichergehäuses (23, 52) angeformt ist.
5. Elektrohydraulisches Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelspeicher (4, 46, 54) mit dem Aufnahmekörper (3) formschlüssig verbunden ist.
6. Elektrohydraulisches Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Aufnahmekörpers (3) zumindest in Teilabschnitten (32) auf dem Flansch (26) aufliegt.
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