DE10037842A1

DE10037842A1 - Drucksteuergerät

Info

Publication number: DE10037842A1
Application number: DE10037842A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bartsch; Erhard Beck; Peter Volz; Martin Baechle
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2001-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drucksteuergerät für radschlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen, das insbesondere zum automatischen Bremseingriff geeignet ist, mit einem ersten Gehäuse (1) zur Aufnahme von mehreren Druckmittelkanälen, die mit mehreren Drucksteuerventilen und Drucksensoren (14) im ersten Gehäuse (1) in Verbindung stehen, mit einem am ersten Gehäuse (1) angeordneten zweiten Gehäuse (2) zur Aufnahme von mit den Drucksteuerventilen verbundenen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen (3). Wenigstens eines der Drucksensorelemente (14) ist mit einem Heizelement (4) zu einer eigenständig handhabbaren Baugruppe (144) zusammengefaßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drucksteuergerät für radschlupf geregelte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen, das insbe sondere mit Mitteln zum automatischen Bremseneingriff ausge stattet ist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 37 09 189 A1 ist bereits ein Drucksteuergerät für eine radschlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeugbremsan lage bekannt geworden, das zur Beheizung der in einem block förmigen Gehäuse angeordneten Ventile eine Heizeinrichtung vorsieht, die entweder als elektrische Widerstandsheizung in Form einer Heizpatrone in den Ventilblock gerichtet ist oder die die Kühlwasserwärme eines Verbrennungsmotors zur Behei zung einer Durchflussbohrung im Ventilblock nutzt. Die vor geschlagene Heizeinrichtung erweist sich als aufwendig und wenig praktikabel.

Ein Drucksteuergerät der im Oberbegriff genannten Bauart ist bereits aus der DE 195 14 383 A1 bekannt. Dieses Drucksteu ergerät weist parallel zu mehreren Ventilreihen in einem Ventilblock ein paar Drucksensoren auf, die unmittelbar im Ventilblock befestigt sind und die über einen auf dem Ven tilblock aufgesetzten Deckel elektrisch kontaktiert werden. Dies erfordert zwangsläufig einen Ventilblock, der hinsicht lich seiner Abmessungen und seines Verbohrungsschemas an die Bedürfnisse der Drucksensoren angepasst ist.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mit Drucksensoren versehenes Drucksteuergerät dahingehend zu verbessern, dass mit möglichst einfachen, kostengünstigen Mitteln eine effektive Beheizung bestimmter Stellen des Drucksteuergerätes gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Drucksteuergerät der gattungsbildenden Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden anhand der Beschreibung ei niger Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform eines Drucksteuergerätes für radschlupf geregelte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen,

Fig. 2 eine Detaildarstellung der im Zusammenhang mit der Erfindung vorgestellten Einzelheiten für das Drucksteuergerät nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Gesamtansicht eines Drucksteuergerätes mit einem im Teilschnitt gezeigten Druckmittelkanal zur Aufnahme eines Drucksensorelementes, das au ßerhalb des Drucksteuergeräts gleichzeitig ein Heizelement aufnimmt,

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform für eine aus ei nem Heizelement und einem Drucksensorelement be stehenden Baugruppe, die innerhalb des Drucksteu ergerätes angeordnet ist.

Die Fig. 1 zeigt eine räumliche Ansicht für eine zweckmäßige Ausführungsform eines blockförmigen Gehäuses 1, das den hy dromechanischen Teil des Drucksteuergerätes darstellt. Die Blockverbohrung des Gehäuses 1 dient zur Aufnahme von Druck steuerventilen und einem Elektromotor 11, der im Gehäuse 1 eine Pumpe antreibt. Der Pumpe ist eine Pumpenbohrung 7 zu geordnet. In einer ersten Ventilreihe X im Gehäuse 1 befin den sich die Ventilaufnahmebohrungen 8 für die elektromagne tisch betätigbaren Einlassventile. Parallel dazu sind in ei ner zweiten Ventilreihe Y die Ventilaufnahmebohrungen 8' für die elektromagnetisch betätigbaren Auslassventile vorgese hen. Durch die Pumpenbohrung 7 sind beide vorgenannten Ven tilreihen X, Y von einer dritten Ventilreihe Z beabstandet, die mehrere Ventilaufnahmebohrungen 5 für elektrische Um schaltventile und Trennventile vorsieht. Die Ventile der dritten Ventilreihe Z ermöglichen mit der gezeigten Block verbohrung eine Antriebsschlupfregelung als auch einen auto matischen Bremsenbetrieb, beispielsweise zur Fahrdynamikre gelung. In die rechte Seitenfläche des Gehäuses 1 münden für beide durch die Blockverbohrung gebildeten Bremskreisab schnitte entsprechende Bremsdruckgeberanschlüsse 6 ein, die über die Druckmittelkanäle im Gehäuse 1 eine Verbindung zu den Ventilaufnahmebohrungen 8, 8' der Ventilreihe X, Y als auch zu den Ventilaufnahmebohrungen 5 der Ventilreihe Z her stellen. Ein im Zusammenhang mit der Erfindung relevanter Kanalverlauf wird im nachfolgenden anhand der Fig. 2 be schrieben.

In der Fig. 2 sind in einer gegenüber der Fig. 1 um etwa 90 Grad entgegen dem Uhrzeigersinn gedrehten Ansicht des ersten Gehäuses 1 lediglich die Druckmittelkanäle und Ventilaufnah mebohrungen dargestellt, welche vornehmlich beheizt werden sollen und die sich gleichzeitig zur Erfassung des einge steuerten hydraulischen Drucks eignen. Dies sind im einzel nen die das elektrische Umschaltventil aufweisende Venti laufnahmebohrung 5, die sich als Sackbohrung möglichst weit in das blockförmige Gehäuse 1 erstreckt. Nicht dargestellt sind die zur Beheizung und Drucksensierung geeigneten Kompo nenten, die den nachfolgenden Abbildungen zu entnehmen sind. Die Fig. 2 zeigt eine Blockverbohrung, die eine möglichst gute Wärmeübertragung sowohl in Richtung der Ventilaufnahme bohrung 5 als auch in Richtung des zur Ventilaufnahmebohrung 5 führenden Saugkanals 9 gewährleistet. Aus dieser räumli chen Gehäusedarstellung geht ferner der etwas oberhalb der Ventilaufnahmebohrung 5 zur Pumpenbohrung 7 führende Pumpen saugkanal 12 hervor. Die Lage des Pumpensaugkanals 12 er laubt auch das Beheizen des Pumpensaugbereichs, so dass sämtliche Viskositäts- und damit temperaturrelevante Strö mungsabschnitte im Gehäuse 1, die im Betrieb des Drucksteu ergerätes einen ausgeprägten hydraulischen Strömungswider stand darstellen, gezielt beheizt werden können. Die vorge schlagene Gehäuseverbohrung eröffnet vielfältige Möglichkei ten zur Anordnung von Drucksensorelemente 14, die entweder an einer der beiden Stirnflächen oder an einer der vier schmalen Seitenflächen des ersten Gehäuses 1 angebracht sind. Die gewählte Blockverbohrung erlaubt eine Drucksensie rung als auch Beheizung des vom Bremsdruckgeberanschluss 6 abgewinkelt kommenden, unterhalb der Pumpenbohrung 7 verlau fenden Saugkanals 9, der zur Ventilaufnahmebohrung 5 führt. Der gewählte Kanalverlauf ermöglicht überdies auch eine ge zielte Beheizung und Drucksensierung unmittelbar im Bereich der Ventilaufnahmebohrung 5 und des Pumpensaugkanals 12.

Wie schon aus Fig. 1 ersichtlich ist, handelt es sich um ein Drucksteuergerät für Zweikreisbremsanlagen, so dass der in Fig. 2 nicht abgebildete, spiegelsymmetrisch zum ersten Bremskreisabschnitt im Gehäuse 1 angeordnete zweite Brems kreisabschnitt auf gleiche Weise beheizt und drucksensiert werden kann.

In welchem Umfang der Fachmann nunmehr von den vielfältigen Möglichkeiten zur Anordnung und Verwendung von Heizelementen 4 und Drucksensorelementen 14 Gebrauch macht, bleibt ihm überlassen. Die Verwendung von Heizelementen 4 ist gerade dann von großer Bedeutung, wenn das Drucksteuergerät im Tieftemperaturenbetrieb der Bremsanlage eingesetzt wird, da durch die hohe Viskosität der Bremsflüssigkeit zwangsläufig besonders große hydraulische Strömungswiderstände in den vorbeschriebenen hydraulischen Bereichen des Gehäuses 1 auf treten, die ohne eine gezielte Beheizung des Saugbereiches zu einer erheblichen Verzögerung des durch die Pumpe zu er zeugenden Druckaufbaus führen können.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 und 2 zeigt daher die nach folgende Fig. 3 eine vollständige Seitenansicht des mit dem Elektromotor 11 komplettierten Drucksteuergerätes, das im Bereich des Gehäuses 1 teilweise geschnitten dargestellt ist, um die Anordnung der erfindungsgemäßen Baugruppe 144, die aus dem an der Seitenfläche des Gehäuses 1 angebrachten plattenförmigen Heizelement 4 und dem Drucksensorelement 14 besteht. Durch diese gewählte Anordnung wird in kürzester Zeit über das aus Stahl oder Leichtmetall bestehende Materi al des Gehäuses 1 eine Aufheizung des Saugkanals 9 reali siert, in den sich gut erkennbar das Drucksensorelement 14 erstreckt. Weiterhin zeigt die Fig. 3 ein mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen ausgerüstetes, deckel förmiges zweites Gehäuse 2, das auf das bereits in den Fig. 1 und 2 beschriebene Gehäuse 1 aufgesetzt ist und das über eine geeignete, außerhalb den Gehäusen 1, 2 liegenden Kon taktierung 17 die erforderliche elektrische Verbindung der Baugruppe 144 mit den elektrischen bzw. elektronischen Bau teilen im zweiten Gehäuse 2 herstellt. Die hierzu vorge schlagene Steckverbindung 13, die an der Seitenfläche des blockförmigen Gehäuses 1 vorzugsweise kraftschlüssig befe stigt ist, ermöglicht eine verblüffend einfache Kontaktie rung des am Gehäuse 2 angespritzten Steckers, so dass sich eine sehr einfach zu montierende Steckereinheit ergibt. Zweckmäßigerweise umfaßt das Gehäuse 2 sämtliche für eine Steuer- und Regelfunktion des Drucksteuergerätes erforderli chen elektronischen Bauelemente 3 auf einem Trägerelement 16, so dass die im Gehäuse 2 integrierte elektronische Schaltung mit den zugehörigen Leistungstreibern und Steue rungselementen nicht nur zum Zwecke der Beheizung und Druck sensierung, sondern auch für die im Gehäuse 1 integrierten Drucksteuerventile, als auch zum Antrieb des vom Gehäuse 2 abgewandten, auf der entgegengelegenen Stirnseite des Gehäu ses 1 angeordneten Elektromotors 11 dienen, die eine elek tronische Steuergeräteeinheit bilden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, losgelöst von der relativ hohen Integrationsdichte der elektronischen, elek trischen, hydraulischen und mechanischen Komponenten im Drucksteuergerät beispielsweise durch eine externe Stromver sorgung eine vom Gehäuse 2 unabhängige Kontaktierung der aus dem Heizelement 4 und dem Drucksensorelement 14 bestehenden Baugruppe 144 darzustellen. Dies würde allerdings zu einem veränderten elektrischen Anschlussbild führen, da die Bau gruppe 144 als auch die Drucksteuerventile im Gehäuse 1 un abhängig voneinander elektrisch kontaktiert werden müssten.

Schließlich soll anhand des in Fig. 4 schematisch darge stellten Drucksteuergerätes eine weitere zweckmäßige alter native Anordnung der Baugruppe 144 zwischen den beiden Ge häusen 1 und 2 erläutert werden. Hierbei ist von wesentli cher Bedeutung, dass sämtliche hydraulische Komponenten des Drucksteuergerätes im blockförmigen Gehäuses 1 angeordnet sind, während die elektromechanischen Komponenten der be reits erwähnten Funktionselemente, wie beispielsweise die Ventilspulen für die in den Ventilabnahmebohrungen 5, 8, 8' befindlichen Drucksteuerventile ein Bestandteil des Gehäuses 2 sind, das auf einem plattenförmigen Trägerelement 16 elek trische als auch elektronische Bauteile 3, gedruckte Schal tungen usw. zum Betrieb des Drucksteuergerätes aufnimmt, so dass das deckelförmige Gehäuse 2 nicht nur die elektrischen beziehungsweise die elektronischen Komponenten zum Betrieb der Drucksteuerventile, sondern auch nunmehr erfindungsgemäß die elektrischen und elektronischen Regelungskomponenten für das Heizelement 4 und das Drucksensorelement 14 beinhaltet. Folglich ergibt sich im Gehäuse 2 eine elektromechanische als auch elektronische, vormontierte und vorprüfbare Ein heit, die im Bereich des Trägerelementes 16 mit der in das erste Gehäuse 1 gerichtete Kontaktierung 17 der Baugruppe 144 versehen ist. Die Kontaktierung 17 am Trägerelement 16 erfolgt vorzugsweise durch Steck- bzw. Einpressverbinder, mit der elektrischen Schaltung, die als Leiterplatte, Lei terfolie oder auch als Stanzgitter darstellbar ist und zu einer seitlich am Gehäuse 2 angeordneten Stromversorgung (Winkelstecker) führt. In der vorgeschlagenen Ausführung ist das scheibenförmige Heizelement 4 lediglich auf den zylin derförmigen Fortsatz des Drucksensorelementes 14 aufgestülpt und mit dem Drucksensorkopf 10 gegen die Innenstirnfläche des ersten Gehäuses 1 gepresst, so dass über die Auflageflä che des Heizelementes 4 am Gehäuse 1 das Aufheizen des Blockgehäuses im Bereich des Saugkanals 9 erfolgt.

Wie auch bereits zu den voran gezeigten Abbildungen nach den Fig. 1 bis 3 dargestellt wurde, kann im einfachsten Fall das Heizelement 4 als ummantelter Widerstandsheizstab bzw. Plat te oder vorzugsweise als Kaltleiter, d. h. als sog. PTC- Element ausgeführt sein.

Zur besseren Wärmeübertragung zwischen dem Heizelement 4 und dem Gehäuse 1 kann bei Bedarf eine Wärmeleitpaste aufge bracht werden.

Bezüglich der Temperaturüberwachung, Temperatursteuerung oder bei Bedarf auch zur Temperaturregelung kann ein Tempe raturfühler im Bereich des ersten Gehäuses 1 angeordnet wer den, der in Verbindung mit einem Widerstandsheizelement die Temperaturregelung ermöglicht, die als Regelkreis im deckel förmigen Gehäuse 2 integriert ist.

Durch die im deckelförmigen Gehäuse 2 primär bereits inte grierte Steuer- und/oder Regelelektronik für die an sich be kannten Bremsdruckregelfunktionen lässt sich nunmehr unter Umgehung aufwendiger Zusatzmaßnahmen auch die zum Betrieb der Baugruppe 144 erforderlichen Elektronik kostengünstig integrieren, so dass sich die periphere Verknüpfung des Drucksteuergeräts mit den weiteren elektrischen Komponenten einer Bremsanlage auf die Stromversorgung und den Empfang der Radsensorsignale beschränkt.

Bei Wunsch oder Bedarf lässt sich die Baugruppe 144 nach Fig. 4 mittels Stemm- oder Schraubverbindung im Gehäuse 1 be festigen. Das ringförmige Heizelement 4 ist vorzugsweise ein PCT-Heizelement, so dass lediglich die zur Stromversorgung des Kaltleiters erforderliche Elektroleitung durch den Drucksensorkopf 10 hindurch geführt ist, der mit der elek trischen Kontaktierung des Drucksensorelementes 14 zu einer einteiligen Steckverbindung zusammengefasst ist. Die Verwen dung eines PTC-Heizelementes 14 hat den Vorteil, dass der zuvor erwähnte Temperaturregelkreis eingespart werden kann, da PCT-Elemente bekanntlich mit steigender Temperatur einen erheblichen Zuwachs des elektrischen Widerstandes aufweisen, so dass sich die gewünschte Heizleistung mit zunehmender Ge häusetemperatur selbsttätig verringert.

Bezugszeichenliste

1

Erstes Gehäuse

2

Zweites Gehäuse

3

Bauelement

4

Heizelement

5

Ventilaufnahmebohrung

6

Bremsdruckgeberanschluss

7

Pumpenbohrung

8

,

8

' Ventilaufnahmebohrung

9

Saugkanal

10

Drucksensorkopf

11

Elektromotor

12

Pumpensaugkanal

13

Steckverbindung

14

Drucksensorelement

15

Kontaktierung

16

Trägerelement

17

Kontaktierung
X, Y, Z Ventilreihen

Claims

1. Drucksteuergerät für radschlupfgeregelte hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlagen, das insbesondere zum automa tischen Bremseneingriff geeignet ist, mit einem ersten Gehäuse zur Aufnahme von mehreren Druckmittelkanälen, die mit mehreren Drucksteuerventilen und wenigstens ei nem Drucksensorelement im ersten Gehäuse in Verbindung stehen, mit einem am ersten Gehäuse angeordneten zweiten Gehäuse zur Aufnahme von mit den Drucksteuerventilen verbundenen elektrischen und/oder elektronischen Bauele menten, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucksensorele ment (14) mit einem Heizelement (4) zu einer eigenstän dig handhabbaren Baugruppe (144) zusammengefaßt ist.

2. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Baugruppe (144) mittels einer einzigen Steckverbindung mit den Bauelementen (3) des zweiten Ge häuses (2) elektrisch verbunden ist.

3. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Heizelement (4) als Widerstandsheizung ausgeführt ist.

4. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Heizelement (4) als PTC-Element ausgeführt ist.

5. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Heizelement (4) als Heizstab oder Heiz platte ausgebildet ist, dessen elektrische Kontaktierung (15) in der Baugruppe (144) integriert ist.

6. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass am ersten Gehäuse (1) ein Temperaturfühler an gebracht ist, der mit einer Temperaturüberwachungs-, -steuer- und/oder -regelschaltung verknüpft ist, die vor zugsweise im zweiten Gehäuse (2) integriert ist.

7. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der mechanische Kontaktbereich der Baugruppe (144) am ersten Gehäuse (1) mit einer Wärmeleitpaste versehen ist.

8. Drucksteuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass das Heizelement (4) durch einen elektrischen Strom und eine elektrische Spannung definierter Größe und Dauer die Flüssigkeit, in dem die Druckmittelkanäle (9, 12) aufweisenden ersten Gehäuse (1) über einen die Wärmeleitfähigkeit begünstigenden Werkstoff des ersten Gehäuses (1) aufheizt, das aus Stahl oder vorzugsweise aus einer Leichtmetalllegierung besteht.

9. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die aus dem Heizelement (4) und dem Drucksen sorelement (14) bestehende Baugruppe (144) im Bereich der elektrischen Kontaktierung (17) von einem elektri schen als auch thermischen Isolator umschlossen ist, der vorzugsweise zu einem Steckergehäuse ausgeformt ist.

10. Drucksteuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass der Isolator aus einem Kunststoff, vorzugswei se aus Polyamid besteht.

11. Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Baugruppe (144) zwischen einer zweiten und einer dritten Ventilreihe (Y,Z) an der Stirnfläche des ersten Gehäuses (1) angeordnet ist, die das zweite Ge häuse (2) aufnimmt.