DE19531468B4 - Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Hydraulikaggregat
für eine
Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug,
das mindestens ein im Ruhezustand geschlossenes Magnetventil aufweist,
wobei in das Magnetventil (17, 33, 40) ein Rückschlagventil (18, 35, 66,
78) integriert ist, das beim Evakuieren der Bremsanlage offen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Hub eines Ventilschließkörpers (86)
des Rückschlagventils
(78) durch Verstemmen (88) begrenzt ist.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung geht aus von einem Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs.
- Eine derartige Bremsanlage ist bekannt durch die
DE 43 37 133 A1 . Solche Bremsanlagen müssen vor oder beim Befüllen mit Bremsflüssigkeit entlüftet werden, um ihre volle Wirksamkeit zu gewährleisten. In der Bremsanlage verbleibende Luftblasen würden eine Kompressibilität der Bremsflüssigkeit bewirken mit der Folge, daß sich ein ausreichender Bremsflüssigkeitsdruck nicht aufbauen ließe. Es ist daher unerläßlich, daß die Bremsanlage vollständig entlüftet wird. - Das Entlüften von mit Blockierschutzeinrichtungen (ABS) und/oder Antriebsschlupfregeleinrichtungen (ASR) ausgestatteten Bremsanlagen ist wegen der in sie eingebauten Magnetventile, Rückförderpumpen und dergleichen hydraulischen Bauteilen schwierig, da diese Bauteile der Bremsflüssigkeit kleine und verwinkelte Räume zur Verfügung stellen, in denen sich Luftblasen festsetzen können, die beim Befüllen der Bremsanlage nicht von der Bremsflüssigkeit verdrängt werden. Auch die Bremsleitungsführung im Hydraulikaggregat solcher Bremsanlagen ist verzweigt und verwinkelt und infolgedessen einer vollständigen Entlüftung hinderlich.
- Die bekannten Bremsanlagen werden deswegen vor dem Belüften mit Bremsflüssigkeit evakuiert. Dabei tritt das Problem auf, dass im Ruhezustand geschlossene Magnetventile und Ventile von Rückförderpumpen Luft im Bremsleitungssystem einschließen können, die beim Evakuieren in der Bremsanlage verbleibt und beim anschließenden Einfüllen der Bremsflüssigkeit nur unvollständig entfernt wird.
- Es ist deshalb vorgeschlagen worden, die im Ruhezustand geschlossenen Magnetventile beim Evakuieren vor dem Befüllen der Bremsanlage elektrisch anzusteuern und dadurch zu öffnen. Zur Stromversorgung dieser Magnetventile sind besondere Steckverbindungen und eine elektrische Ansteuerung notwendig, die teuer in ihrer Herstellung und aufwendig in ihrer Benützung sind.
- Aus diesem Grunde schlägt die oben genannte
DE 43 37 133 A1 die Verwendung von Rückschlagventilen im Hydraulikaggregat der Bremsanlage vor, die sich durch das Evakuieren der Bremsanlage öffnen und auf diese Weise die von den geschlossenen Magnetventilen und den Rückförderpumpen von der übrigen Bremsanlage abgetrennten Teile der Bremsanlage mit der übrigen Bremsanlage verbinden. Dadurch wird eine Evakuierung der gesamten Bremsanlage bewirkt und ihre vollständige Entlüftung beim Befüllen sichergestellt. - Aus der
DE 41 24 241 A1 ist bereits eine hydraulische Bremsanlage bekannt. Diese Anlage umfasst zumindest eine auf Radbremszylinder wirkende Drucksteuereinrichtung, welche die Funktionen eines Magnetventils und eines federbelasteten Rückschlagventils aufweist. Die Drucksteuereinrichtung reduziert bei einem Ausfall der Blockierschutzeinrichtung den Druck des Druckmittels in den Radbremszylindern um einen festen Wert. - Vorteile der Erfindung
- Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Löcher und Kanäle für den Einbau der Rückschlagventile und ihre hydraulische Verschaltung notwendig sind. Es lassen sich vorhandene Hydraulikaggregate ohne Änderungen verwenden. Weiterer Vorteil ist, dass Montagekosten durch die in die Magnetventile integrierten Rückschlagventile eingespart werden, da die Rückschlagventile nicht separat eingebaut werden müssen.
- Dabei braucht nicht jedes in Ruhestellung geschlossene Magnetventil ein Rückschlagventil aufweisen. Es genügt, Rückschlagventile so vorzusehen, daß sämtliche Teile der Bremsanlage gemeinsam evakuiert werden, also auch die Teile der Bremsanlage, die von im Ruhezustand geschlossenen Magnetventilen und von Ventilen der Rückförderpumpen von der übrigen Bremsanlage abgetrennt sind. So genügt es üblicherweise, nur ein Druckabbau-Magnetventil in jedem Bremskreis der Bremsanlage mit einem Rückschlagventil auszustatten. Bei einer X-Bremskreisaufteilung (linkes Vorderrad und rechtes Hinterrad an einem Bremskreis, rechtes Vorderrad und linkes Hinterrad an einem zweiten Bremskreis) weisen vorzugsweise die Druckabbau-Magnetventile einer Achse das Rückschlagventil auf.
- Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung.
- Zeichnung
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
-
1 den hydraulischen Schaltplan einer Bremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat; -
2 den hydraulischen Schaltplan einer Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; -
3 ein Magnetventil mit integriertem Rückschlagventil gemäß der Erfindung; und -
4 eine abgewandelte Ausführungsform des Magnetventils aus3 gemäß der Erfindung. - Bechreibung der Ausführungsbeispiele
- Die in
1 dargestellte Bremsanlage weist zwei gleich aufgebaute, von einander unabhängige Bremskreise I, II auf, an die je zwei Radbremszylinder10 angeschlossen sind. Betätigt wird die Bremsanlage mittels eines Hauptbremszylinders11 . Vom Hauptbremszylinder11 führt je Bremskreis eine sich einmal verzweigende Bremsleitung12 zu den Radbremszylindern10 . In den Bremsleitungen12 sind in ihrer Ruhestellung offene Druckaufbau-Magnetventile13 angeordnet, die den Radbremszylindern10 vorgeschaltet sind. - Von den Radbremszylindern
10 jedes Bremskreises I, II führt eine Rückleitung15 zurück zum Hauptbremszylinder11 . In die Rückleitungen15 sind in ihrer Ruhestellung geschlossene Druckabbau-Magnetventile16 ,17 für jeden Radbremszylinder10 eingeschaltet. Je einem der beiden Druckabbau-Magnetventile17 jedes Bremskreises I, II ist ein federloses Rückschlagventil19 parallel geschaltet, das in Richtung des Radbremszylinders10 hin öffnet. Das Rückschlagventil19 ist in das Druckabbau-Magnetventil17 integriert. - Des weiteren ist in die beiden Rückleitungen
15 eine Rückförderpumpe20 eingeschaltet, die von einem gemeinsamen Elektromotor21 angetrieben werden. Die Ventile13 ,16 ,17 ,18 und die Rückförderpumpen20 sind in ein Hydraulikaggregat22 eingebaut und durch dieses hydraulisch miteinander verschaltet. Ein Blockierschutzbetrieb erfolgt in ansich bekannter Weise durch Bremsdruckmodulation in den Radbremszylindern10 mittels der Druckaufbau-Magnetventile13 , der Druckabbau-Magnetventile16 ,17 und der Rückförderpumpen20 . - Zum Befüllen wird die in
1 dargestellte Bremsanlage zunächst vom Hauptbremszylinder11 her evakuiert. Dabei öffnen sich die in die Druckabbau-Magnetventilen17 integrierten Rückschlagventile18 , wodurch die Rückleitungen15 mit der Bremsleitung12 kommunizieren, auch wenn die Druckabbau-Magnetventile16 ,17 geschlossen sind und die Rückförderpumpen20 die Rückleitungen15 sperren. Anschließend wird Bremsflüssigkeit in die evakuierte Bremsanlage eingefüllt. Die eine Evakuierung der gesamten Bremsanlage ermöglichenden Rückschlagventile18 verhindern, daß Restluft in der Bremsanlage verbleibt, sie stellen eine vollständige Entlüftung der Bremsanlage sicher. - Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat
30 der in2 dargestellten Bremsanlage weist zusätzlich zur Blockierschutzeinrichtung eine Antriebsschlupfregeleinrichtung auf. Im übrigen ist diese Bremsanlage aufgebaut wie die in1 dargestellte und vorstehend beschriebene Bremsanlage. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden im folgenden nur die Abweichungen beschrieben, im übrigen wird auf die Ausführungen zu1 hingewiesen. Für übereinstimmende Bauteile werden gleiche Bezugszahlen verwendet. - Bei der in
2 dargestellten Fahrzeugbremsanlage sind in alle vier Druckabbau-Magnetventilen17 federlose Rückschlagventile18 integriert. Dies hat den Vorteil, daß nur ein Typ von Druckabbau-Magnetventilen17 Verwendung findet, was die Lagerhaltung vereinfacht und insbesondere den versehentlichen Einau eines Druckabbau-Magnetventils ohne Rückschlagventil anstelle eines solchen mit integriertem Rückschlagventil18 verhindert. - Für die Antriebsschlupfregelung weist das Hydraulikaggregat
30 ein in seiner Ruhestellung offenes Umschalt-Magnetventil31 auf. Das Umschalt-Magnetventil31 ist in den vom Hauptbremszylinder11 zu Radbremszylindern10 angetriebener Fahrzeugräder führenden Zweig der Bremsleitung12 eingeschaltet. Die Bremsdruckmodulation zur Antriebsschlupfregelung erfolgt mittels der Umschalt-Magnetventile31 , der Druckaufbau-Magnetventile13 , der Druckabbau-Magnetventile17 und der Rückförderpumpen20 in ansich bekannter Weise. - Des weiteren weist das Hydraulikaggregat
30 in jedem Bremskreis ein in seiner Ruhestellung geschlossenes Ansaug-Magnetventil33 auf. Dieses Ansaug-Magnetventil33 ist in einer Ansaugleitung34 angeordnet, die über die Bremsleitung12 unmittelbar an den Hauptbremszylinder11 angeschlossen ist und zu einer Saugseite der Rückförderpumpen20 führt. Die Ansaug-Magnetventile33 dienen der Verbesserung des Ansaugverhaltens der Rückförderpumpen20 insbesondere bei der Antriebsschlupfregelung. - Den Ansaug-Magnetventilen
33 ist ein federloses Rückschlagventil35 parallel geschaltet, das in die Ansaug-Magnetventile33 integriert ist. Der Aufbau der Ansaug-Magnetventile33 mit integriertem Rückschlagventil35 stimmt mit dem Aufbau der Druckabbau-Magnetventile17 mit integriertem Rückschlagventil18 überein, so daß hier gleiche Magnetventile Verwendung finden können. Die Rückschlagventile35 der Ansaug-Magnetventile33 stellen die vollständige Evakuierung der Bremsanlage beim Befüllen sicher. - Die in die Magnetventile
17 ,33 integrierten Rückschlagventile18 ,35 sind so ausgebildet, daß sie bei minimalem Druckaufbau in der Bremsleitung12 schließen und die Bremsleitung12 von der Rückleitung15 trennen, so daß die Bremsanlage wie ansich bekannt funktioniert. -
3 zeigt ein Magnetventil40 mit integriertem Rückschlagventil, das zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat vorgesehen ist. Das Magnetventil40 weist einen zylindrischen Anker42 auf, der von einer in eine Sackbohrung aufgenommenen Schraubendruckfeder44 von einem zylindrischen Magnetkern46 abgedrückt wird. Der Anker42 ist gleitend in einer hohlzylindrischen Hülse48 gelagert, die auf den Magnetkern46 aufgeschoben und mit diesem durch eine umlaufende Schweißung50 verbunden ist. Zur Betätigung des Magnetventils40 umgibt eine elektrische Spule52 den Magnetkern46 . - An seiner dem Magnetkern
46 abgewandten Stirnseite geht der Anker42 einstückig in einen kugelschichtförmigen Ventilschließkörper54 über, der von der Schraubendruckfeder44 gegen eine konische Ventilsitzfläche56 gedrückt wird. Das Magnetventil40 ist in stromloser Ruhestellung also geschlossen. Der Ventilsitz56 ist an einer stufenförmig verjüngten, koaxialen Auslaßbohrung58 ausgebildet, die in einem zylindrischen Ventilsitzkörper60 angebracht ist. Der Ventilsitzkörper ist in die Hülse48 eingepreßt und durch umbördeln eines Stirnrandes62 der Hülse48 in eine umlaufende V-Nut64 im Ventilsitzkörper60 mit der Hülse48 verbunden. Durch Beaufschlagung der Spule52 mit Strom wird der Anker42 an den Magnetkern46 herangezogen und das Magnetventil40 geöffnet. Als Einlaß65 ist eine Bohrung in der Hülse48 zwischen dem Anker42 und dem Ventilsitzkörper60 angebracht. - Das Rückschlagventil
66 ist im Ventilsitzkörper60 untergebracht. Es weist eine radiale Bohrung68 kleinen Durchmesser auf, die sich mit einer konischen Ventilsitzfläche70 nach außen erweitert. Im erweiterten Teil der Bohrung68 befindet sich eine Kugel72 als Ventilschließkörper. Die Bohrung68 führt von der Außlaßbohrung58 zu einer tangentialen Abflachung74 des Ventilsitzkörpers60 . Die Abflachung74 beginnt am Rückschlagventil66 und mündet in einen Zwischenraum76 zwischen dem Anker42 und dem Ventilsitzkörper60 . Über diesen Zwischenraum76 kommuniziert die Abflachung74 mit dem Einlaß65 des Magnetventils40 . Das Rückschlagventil66 weist keine Feder oder dergleichen auf. - Der Hub der den Ventilschließkörper bildenden Kugel
72 wird von der Hülse48 begrenzt. Das in das Magnetventil40 integrierte Rückschlagventil66 ist dem Magnetventil40 parallel geschaltet, es kommuniziert mit dessen Einlaß65 und mit dessen Auslaßbohrung58 . Es öffnet zum Einlaß hin. - Der Ventilsitzkörper
60 ist vorzugsweise vollhart ausgebildet. Er kann aber auch partiell im Bereich seiner Ventilsitzflächen56 ,70 gehärtet oder weich ausgeführt sein. - In
4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des in3 gezeigten Magnetventils40 dargestellt. Lediglich sein Rückschlagventil78 ist abweichend ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im folgenden nur das integrierte Rückschlagventil78 beschrieben, im übrigen wird auf die vorstehenden Ausführungen zu dem in3 dargestellten Magnetventil40 verwiesen. Für übereinstimmende Bauteile werden gleiche Bezugszeichen verwendet. - Das Rückschlagventil
78 weist eine Bohrung80 kleinen Durchmessers auf, die in spitzem Winkel zur Auslaßbohrung58 im Ventilsitzkörper60 angebracht ist. Die Bohrung80 führt von der Auslaßbohrung58 zu einer dem Anker42 zugewandten, den Zwischenraum76 zwischen dem Anker42 und dem Ventilsitzkörper60 begrenzenden Stirnfläche82 des Ventilsitzkörpers60 . Die Bohrung80 erweitert sich mit einer konischen Ventilsitzfläche84 in Richtung des Zwischenraums76 . Im erweiterten Teil der Bohrung80 befindet sich eine Kugel86 als Ventilschließkörper. Der Hub der Kugel86 ist durch Verstemmen zweier einander gegenüberliegender Stellen88 des erweiterten Teils der Bohrung80 begrenzt. Das Rückschlagventil78 ist federlos. Die Integration des Rückschlagventils78 läßt sich einfach bewerkstelligen, es muß lediglich die sich konisch erweiternde Bohrung80 im Ventilsitzkörper60 angebracht werden. Eine tangentiale Abflachung des Ventilsitzkörpers60 ist nicht nötig. Weiterer Vorteil des in4 dargestellten Magnetventils ist, daß sich bei stehendem Einbau die Kugel80 des integrierten Rückschlagventils78 durch ihr Gewicht auf den Ventilsitz84 setzt. Das Rückschlagventil78 ist also – außer beim Evakuieren einer Bremsanlage, in die das Magnetventil eingebaut ist – stets geschlossen, die Rückleitung von der Bremsleitung getrennt. - Der Ventilsitzkörper
60 ist vorzugsweise weich ausgebildet, er kann auch partiell im Bereich seiner Ventilsitzflächen56 ,84 gehärtet sein. - Der Durchmesser des erweitertenden Teils der Bohrungen
74 ,80 der in die Magnetventile aus3 und4 integrierten Rückschlagventile66 ,78 ist so auf den Durchmesser der den Ventilschließkörper bildenden Kugeln72 ,86 abgestimmt, daß ein kleinster Druckaufbau im Zwischenraum76 , d. h. am Einlaß65 des Magnetventils40 die federlosen Rückschalgventile66 ,78 schließt.
Claims (9)
- Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, das mindestens ein im Ruhezustand geschlossenes Magnetventil aufweist, wobei in das Magnetventil (
17 ,33 ,40 ) ein Rückschlagventil (18 ,35 ,66 ,78 ) integriert ist, das beim Evakuieren der Bremsanlage offen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub eines Ventilschließkörpers (86 ) des Rückschlagventils (78 ) durch Verstemmen (88 ) begrenzt ist. - Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
18 ,35 ,66 ,78 ) federlos ist. - Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
18 ,35 ) mit einem Einlass (65 ) und/oder mit einem Auslass (58 ) des Magnetventils (17 ,33 ,40 ) kommuniziert. - Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
18 ,35 ,66 ,78 ) in Richtung vom Auslass (58 ) zum Einlass des Magnetventils (17 ,33 ,40 ) öffnet. - Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (
18 ,35 ) zwischen eine Bremsleitung (12 ) und eine Rückleitung (15 ) eingeschaltet ist. - Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Ventilschließkörper (
72 ) des Rückschlagventils (66 ) in einer zu einer Auslassbohrung (58 ) des Magnetventils (40 ) annähernd rechtwinkligen Bohrung (68 ) befindet. - Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ventilschließkörper (
86 ) des Rückschlagventils (78 ) in einer zu einer Auslassbohrung (58 ) des Magnetventils (40 ) in spitzem Winkel geneigten Bohrung (80 ) befindet. - Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil ein Druckabbau-Magnetventil (
17 ) ist. - Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil ein Ansaug-Magnetventil (
33 ) einer mit einer Antriebsschlupfregeleinrichtung ausgestatteten Bremsanlage ist.
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