DE102005028562A1 - Hydraulic device for a vehicle braking system comprises a pulsating damping unit having two different damping components arranged between a pressure side of a pump and the hydraulic consumer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für ein Fahrzeugbremssystem umfassend einen Aufnahmekörper mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist. Die hydraulische Pumpe versorgt beispielsweise ein elektronisch geregeltes Bremssystem mit hydraulischer Energie. Dabei finden – bis auf wenige Ausnahmen – exzentergetriebene Radialkolbenpumpen Verwendung. Die genannten Hydraulikaggregate sind millionenfach im Einsatz.The The invention relates to a hydraulic unit for a vehicle brake system a receiving body with electro-hydraulic valves, with at least one hydraulic Pump, and with channels for connecting the pump to at least one hydraulic consumer, being between a pressure side of the pump and the hydraulic consumer at least one pulsation damping unit is provided. The hydraulic pump supplies, for example electronically controlled braking system with hydraulic energy. there find - until with a few exceptions - eccentric-driven Radial piston pumps use. The mentioned hydraulic units are in use millions of times.
Ein Kompromiss zwischen gesetzlichen Rahmenbedingungen, grundsätzlicher Funktion, Aufwandsminimierung und Betätigungskomfort besteht darin, dass je Bremskreis je ein Förderkolben vorgesehen ist. Die Kolbenverschiebung während jeder Exzenterumdrehung kann in einen Saughub (0 – π) und in einen Druckhub (π – 2π) eingeteilt werden. Weil jeweils Flüssigkeitssäulen beschleunigt aber auch verzögert werden, führt dies auf einer Saugseite, wie auch auf einer Druckseite jeweils zu sinusförmigen Momentandruckverläufen. Die schwankenden Momentandruckverläufe erfordern eine Pulsationsdämpfungseinheit. Die Pulsationsdämpfungseinheit ist of als abgeblendete Pulsationsdämpfungskammer ausgebildet. Deren Wirkung besteht darin, den Momentandruckverlauf zu glätten, indem im Inneren der Dämpfungskammer ein Staudruck erzeugt wird, der auf Grund innerer Elastizität und Reibung im Druckmedium ausgeglichen wird. Der Betrag der Glättung ist im wesentlichen abhängig von dem Fluidvolumen, also von dem Volumen der Pulsationsdämpfungskammer.One Compromise between legal framework conditions, more fundamentally Function, effort minimization and operating comfort is to that each brake circuit per a delivery piston is provided. The piston displacement during each eccentric rotation can in a suction stroke (0 - π) and in a pressure stroke (π - 2π) divided become. Because each liquid column accelerates but also delayed be leads this on a suction side, as well as on a pressure side respectively too sinusoidal Instantaneous pressure gradients. The fluctuating instantaneous pressure profiles require a pulsation damping unit. The pulsation damping unit is of formed as dimmed Pulsationsdämpfungskammer. Their effect is to smooth the momentary pressure curve by inside the damper chamber A dynamic pressure is generated due to internal elasticity and friction is balanced in the pressure medium. The amount of smoothing is essentially dependent from the fluid volume, that is, from the volume of the pulsation damping chamber.
Ein Aufnahmekörper für ein elektronisches Bremssystem ist ein hochkomplexes und stark verdichtetes Gebilde, weil auf engstem Raum eine Vielzahl von Bohrungen darzustellen sind. Es besteht daher ein Konflikt zwischen dem Ziel einer weiteren Miniaturisierung des Hydraulikaggregates und dem Ziel einer verbesserten Dämpfung mittels einer möglichst großen Pulsationsdämpfungskammer.One receiving body for a Electronic braking system is a highly complex and highly compressed Structures, because in a confined space to represent a variety of holes are. There is therefore a conflict between the goal of another Miniaturization of the hydraulic unit and the goal of improved damping by means of the largest possible Pulsationsdämpfungskammer.
Zur
Vergrößerung des
Dämpferkammervolumens
bei einer vorgegebenen Hydraulikeinheit wird in der
Zur
Pulsationsminderung ist auch schon eine Mehrkolbenpumpe wie in der
Die bekannten Elastomer-Membrandämpfer leiden an dem Nachteil, dass diese nur in einem relativ eingeschränkten Druckbereich oder nur mit geringer Lebensdauer wirksam sind. Das Beanspruchungskollektiv in einem Kraftfahrzeugbremssystem scheint jedenfalls eine ausgeprägte Ermüdung des Elastomerwerkstoffes zu verursachen.The known elastomeric membrane damper suffer at the disadvantage that they only in a relatively limited pressure range or only with a short lifespan. The stress collective In any case, a pronounced fatigue of the elastomer material appears in a motor vehicle brake system to cause.
Zwar wurde bereits in anderem Zusammenhang vorgeschlagen, Elastomerwerkstoff durch eine folienartige Metallmembran zu ersetzen. Derartige Lösungen können relativ dauerfest ausgelegt werden. Die Membran verfügt jedoch über ein eingeschränktes Dehnungsverhalten. Metallfaltenbälge ermöglichen zwar ein vergrößertes Aufnahmevolumen aber erfordern eine kostenträchtige Herstellung und einen relativ großen Einbauraum.Though has already been proposed in another context, elastomeric material to replace with a foil-like metal membrane. Such solutions can be relative be designed durable. However, the membrane has a limited expansion behavior. metal bellows enable although an enlarged recording volume but require a costly Production and a relatively large installation space.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Wirksamkeit der Pulsationsdämpfung bei der Versorgung von hydraulischen Verbrauchern in einem zweikreisigen Fahrzeugbremssystem zu verbessern, und gleichzeitig eine Lösung anzugeben, deren Lebensdauer im Verhältnis zu den bekannten Pulsationsdämpfungseinheiten – bei uneingeschränkt miniaturisiertem Aufbau – verlängert ist.Of the The invention is therefore based on the object, the effectiveness of Pulsation damping at the supply of hydraulic consumers in a dual-circuit Vehicle braking system, while providing a solution their life in proportion to the known Pulsationsdämpfungseinheiten - in an unrestricted miniaturized Construction - is extended.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe gelöst, indem die Pulsationsdämpfungseinheit wenigstens zwei unterschiedliche Pulsationsdämpfungsmittel aufweist. Die Erfindung beruht folglich auf dem Grundgedanken, die Pulsationsdämpfungsmittel redundant und ferner von unterschiedlichem Typus vorzusehen. Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung bestehen in einem erweiterten Wirkungsbereich und in einer erhöhten Ausfallsicherheit. Denn wenn eines der Pulsationsdämpfungsmittel wirkungslos ist, kann das andere Pulsationsdämpfungsmittel weiterhin Wirkung entfalten.According to the invention solved task, by the pulsation damping unit at least has two different pulsation damping means. The The invention is therefore based on the basic idea of the pulsation damping means redundant and further provided of different type. advantageous Effects of the invention are in an extended scope and in an elevated Reliability. Because if one of the Pulsationsdämpfungsmittel is ineffective, the other Pulsationsdämpfungsmittel can continue to effect unfold.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die unterschiedlichen Pulsationsdämpfungsmittel nach Art einer Kaskade zueinander in Reihe oder aber parallel geschaltet.In Another embodiment of the invention are the different Pulsation damping after Type of cascade connected in series or in parallel.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist eines der Pulsationsdämpfungsmittel eine Membran aus elastischem Werkstoff auf, welche einen Einlass mit einer Einlasskammer von einem Auslass mit einer Auslasskammer trennt. Ein weiteres Pulsationsdämpfungsmittel weist einen abgeblendeten Kanal auf, welcher den Einlass oder die Einlasskammer mit dem Auslass oder der Auslasskammer verbindet.According to one advantageous embodiment of the Invention, one of the Pulsationsdämpfungsmittel a membrane made of elastic material having an inlet with an inlet chamber separates from an outlet with an outlet chamber. Another pulsation damping device has a dimmed channel which the inlet or the inlet chamber connects to the outlet or the outlet chamber.
Die Membran ist elastisch aufgehängt, indem diese einseitig fest in dem Aufnahmekörper eingespannt ist. Dagegen sind die anderen Bereiche der Membran zwecks Pulsationsdämpfung elastisch nachgiebig.The Membrane is suspended elastically, by this one-sided firmly clamped in the receiving body. On the other hand the other regions of the membrane are elastically yielding for the purpose of pulsation damping.
Eine vereinfachte Handhabbarkeit und Montierbarkeit der Membran wird erzielt, wenn diese zylindrisch ausgebildet ist, wobei radial außen eine Aufnahmebuchse vorgesehen ist. Die Aufnahmebuchse kann aus Metallwerkstoff gebildet sein, und dient zur Befestigung der elastischen Membran in dem Aufnahmekörper.A simplified handling and assembly of the membrane is achieved when this is cylindrical, with a radially outward one Recording socket is provided. The receiving socket can be made of metal material be formed, and serves to attach the elastic membrane in the receiving body.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist radial innen eine Aufnahmebuchse für die Blende und zur Ausbildung des Kanals vorgesehen. Auch diese Aufnahmebuchse kann aus Metallwerkstoff gebildet sein.In Furthermore advantageous embodiment is radially inward a receiving socket for the Aperture and provided for the formation of the channel. Also this recording socket can be formed of metal material.
Die Dämpfungswirkung wird weiter verbessert, wenn gewissermaßen ein weiteres Dämpfungsmittel vorgesehen ist, indem die Einlasskammer ein größeres Volumen als die Auslasskammer aufweist, und dass die Einlasskammer insbesondere ein etwa zweifach bis dreifach größeres Volumen als die Auslasskammer aufweist.The damping effect will be further improved if, so to speak, another damping means is provided by the inlet chamber a larger volume than the outlet chamber in particular, and that the inlet chamber is approximately twice up to three times larger volume as the outlet chamber.
In fortgesetzter Abwandlung der Erfindung ist es denkbar, dass der Blende eine zusätzliche Blende nachgeschaltet ist.In Continued modification of the invention, it is conceivable that the Aperture an additional aperture is downstream.
Eine nebengeordnete Lösung des Problems betrifft gemäß Patentanspruch 12 einen Aufnahmekörper mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Kammer mit einem, im Aufnahmekörper integriert angeordneten, Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist, das ein Wandelement aufweist, welches gegen eine Rückstellkraft verschiebbar geführt vorgesehen ist, und wobei zur Erzeugung der Rückstellkraft ein hermetisch geschlossener Metallhohlkörper vorgesehen ist. Die Rückstellkraft wird erfindungsgemäß durch Deformation des Metallhohlkörpers erzeugt. Dies ermöglicht bei geringem Bauraumbedarf eine starre Federkennlinie, so dass das Dämpfungsmittel auch bei hohen Drücken wirksam ist.A sibling solution the problem concerns according to claim 12 a receiving body with electro-hydraulic valves, with at least one hydraulic Pump, and with channels for connecting the pump to at least one hydraulic consumer, between a pressure side of the pump and the hydraulic Consumers at least one chamber with a, integrated in the receiving body arranged, pulsation damping unit is provided, which has a wall element which against a Resetting force displaceable guided is provided, and wherein for generating the restoring force a hermetically closed metal hollow body is provided. The restoring force is inventively Deformation of the metal hollow body generated. This allows for low space requirement a rigid spring characteristic, so that the damping means even at high pressures is effective.
Vorzugsweise ist der Metallhohlkörper im Verhältnis zu seinem Durchmesser dünnwandig ausgebildet. Der Hohlraum ist mit Gas unter einem vorbestimmten Druck befüllt. Durch die Einstellung des Innendruckes ist die Federkennlinie beeinflussbar.Preferably is the metal hollow body in relation to thin-walled to its diameter educated. The cavity is under a predetermined gas Pressure filled. By adjusting the internal pressure, the spring characteristic can be influenced.
Nach der bevorzugten Ausführungsform ist der Metallhohlkörper einerseits mittelbar oder unmittelbar an dem bewegbaren Wandelement, und andererseits mittelbar oder unmittelbar an einem festen Wandelement des Aufnahmekörpers abgestützt. Dabei ist es möglich, dass das feste Wandelement als Deckel ausgebildet ist, und dass der Deckel am Aufnahmekörper festgelegt ist. Weiterhin ist ganz wesentlich, dass der Metallhohlkörper in Verschiebungsrichtung, also hinter dem bewegbaren Wandelement, in einem druckmittelfreien Raum angeordnet ist. Diese Maßnahme dient dazu, dass das Wandelement stets frei verschiebbar ist. Erforderlichenfalls ist eine Abdichtung zwischen dem Wandelement und dem Aufnahmekörper vorzusehen, um den druckmittelbeaufschlagten Bereich von einem druckmittelfreien Bereich zu trennen.To the preferred embodiment is the metal hollow body on the one hand, indirectly or directly on the movable wall element, and on the other hand indirectly or directly to a fixed wall element of the recording body supported. It is possible that the solid wall element is designed as a lid, and that the lid on the receiving body is fixed. Furthermore, it is very essential that the metal hollow body in Displacement direction, ie behind the movable wall element, in a pressure medium-free space is arranged. This measure serves to the fact that the wall element is always freely displaced. if necessary a seal between the wall element and the receiving body is provided around the pressure-medium-loaded area of a pressure medium-free Separate area.
Der Metallhohlkörper beansprucht besonders wenig Einbauraum, wenn er als Hohlkugel ausgeführt ist. Eine weiterhin bevorzugte Variante besteht darin, dass der Metallhohlkörper als Hohlring ausgebildet ist. Zur Abstimmung, insbesondere zur Verstärkung der Federwirkung ist es möglich, mehrere Metallhohlkörper vorzusehen.Of the Metal hollow body takes up very little installation space when it is designed as a hollow ball. A further preferred variant is that the metal hollow body as Hollow ring is formed. To vote, in particular to reinforce the Spring action it is possible several metal hollow bodies provided.
Eine Variante der Erfindung besteht darin, verschiedene Dämpfungsmittel für eine verbesserte Wirkung zu kombinieren, indem die Kammer für das verschiebbare Wandelement weiterhin eine Pulsationsdämpfungskammer mit einem Einlass und mit einem Auslass aufnimmt. Eine vorteilhafte Konzeption besteht darin, dass das bewegbare Wandelement unmittelbar an die Pulsationsdämpfungskammer angrenzt. Der kombinatorische Effekt und die integrierte Bauweise eignen sich besonders für komfortorientierte, kleinbauende Hydraulikaggregate. Der kombinatorische Effekt wird weiter ausgeprägt, indem die Pulsationsdämpfungskammer eine Blende aufweist, die dem Auslass vorgeschaltet ist.A Variant of the invention is various damping means for one to combine improved action by the chamber for the displaceable Wall element further comprises a Pulsationsdämpfungskammer with an inlet and with an outlet. An advantageous conception exists in that the movable wall element directly to the Pulsationsdämpfungskammer borders. The combinatorial effect and the integrated construction are particularly suitable for Comfort-oriented, compact hydraulic units. The combinatorial Effect is further pronounced by the pulsation damping chamber has an aperture which is upstream of the outlet.
Eine weiterhin nebengeordnete Lösung des in Rede stehenden Problems betrifft gemäß Patentanspruch 21 ein Hydraulikaggregat umfassend einen Aufnahmekörper mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Kammer mit einem, im Aufnahmekörper integriert angeordneten Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist, das ein Wandelement aufweist, welches gegen eine Rückstellkraft verschiebbar geführt vorgesehen ist, und wobei das Wandelement als Übersetzungskolben mit einer druckmittelbeaufschlagten Wirkfläche und mit einer rückstellkraftbeaufschlagten Wirkfläche ausgebildet ist, und dass die druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche kleiner als die rückstellkraftbeaufschlagte Wirkfläche ausgebildet ist. Erfindungsgemäß handelt es sich um einen Kolbendämpfer, welcher sich eine Übersetzungswirkung unterschiedlicher Wirkdurchmesser zu Nutze macht, indem die druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche geringer ausgebildet ist, als die Wirkfläche auf die die Rückstellmittel einwirken. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, pneumatische Rückstellkräfte auf den Übersetzerkolben einwirken zu lassen. Ferner wird eine Auflage für Rückstellfedern geschaffen. Die Anlage der Rückstellfedern am Übersetzerkolben, wie auch am Aufnahmekörper kann mittelbar oder unmittelbar erfolgen.A further sidelined solution to the problem in question concerns according to claim 21, a hydraulic unit comprising a receiving body with electro-hydraulic valves, with at least one hydraulic pump, and with channels for connecting the pump with at least one hydraulic consumer, wherein between a pressure side of the pump and the hydraulic Consumers at least one chamber with a, integrated in the receiving body arranged pulsation damping unit is provided, the one Wall element which is provided displaceably guided against a restoring force, and wherein the wall element is designed as a translation piston with a pressure medium-loaded active surface and with a restoring force acted effective surface, and that the pressure medium-loaded effective area is smaller than the restoring force applied effective area. According to the invention, it is a piston damper, which makes use of a translation effect of different effective diameters, in that the pressure-medium-loaded active surface is made smaller than the effective surface on which the return means act. This creates the possibility of allowing pneumatic restoring forces to act on the booster piston. Furthermore, a support for return springs is created. The installation of the return springs on the booster piston, as well as the receiving body can be made directly or indirectly.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dienen Tellerfedern zur Erzeugung der Rückstellkraft. Indem die Tellerfedern parallel oder in Serie angeordnet werden, können nach Wunsch und auf einfache Art und Weise progressive oder degressive Kennlinien ausgebildet werden. Es ist ferner denkbar, die Tellerfedern nach Belieben kombiniert in Serie sowie parallel anzuordnen.at a preferred embodiment serve plate springs to generate the restoring force. By the disc springs can be arranged in parallel or in series, as desired and in a simple way and progressive or degressive characteristics are formed. It is also conceivable that the disc springs combined at will to be arranged in series and in parallel.
Zur Erweiterung des Wirkungsbereiches und zur Redundanz ist erfindungsgemäß eine Kombination, insbesondere eine Parallelschaltung mit mindestens einem weiteren Dämpfungsmittel, wie insbesondere einer Dämpfungskammer und/oder einer Blende, vorgesehen. Dabei können die beiden Dämpfungsmittel innerhalb einer Kammer des Aufnahmekörpers integriert vorgesehen sein.to Extension of the range of action and redundancy according to the invention is a combination, in particular a parallel connection with at least one further Damping means in particular a damping chamber and / or an aperture provided. In this case, the two damping means provided integrated within a chamber of the receiving body be.
Weitere Einzelheiten, und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung gehen nachfolgend aus der Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles hervor.Further Details, and advantageous effects of the invention will be given below from the description using an exemplary embodiment.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
Ein
Hydraulikaggregat
Die
nachfolgende Beschreibung erfolgt ausschließlich am Beispiel von einem
Teil von einem Bremskreis einer Fahrzeugbremsanlage. In den Schnittzeichnungen
ist jeweils nur ein Teil von einem Aufnahmekörper
Nachstehend
wir im Einzelnen auf die
Für eine integrierte
Unterbringung der Pulsationsdämpfungseinheit
Wie
weiterhin aus der
Wie
aus
Die
Nachstehend
wird auf die Ausführungsform gemäß
Die
Membran
Nach
der
Den
Wie
bei den anderen Ausführungsformen auch,
ist die Blende
Aus
dem Schaltplan nach
Aus
den
Die
Ausführungsform
nach
In
dem Raum
Im
weiteren Unterschied zu der
- 11
- Hydraulikaggregathydraulic power unit
- 22
- Aufnahmekörperreceiving body
- 33
- Pumpepump
- 44
- mittleres Druckniveauaverage pressure level
- 55
- MomentandruckverlaufCurrently, pressure profile
- 66
- PulsationsdämpfungseinheitPulsationsdämpfungseinheit
- 77
- Aufnahmebohrunglocation hole
- 88th
- Einlasskanalinlet channel
- 99
- Einlassinlet
- 1010
- Einlasskammerinlet chamber
- 1111
- Bodenground
- 1212
- Auslasskammeroutlet
- 1313
- Auslassoutlet
- 1414
- Auslasskanalexhaust port
- 1515
- Blendecover
- 1616
- Membranmembrane
- 1717
- Aufnahmebuchsereceiving socket
- 1818
- Bohrungdrilling
- 1919
- Aufnahmebuchsereceiving socket
- 2020
- Blendecover
- 2121
- Deckelcover
- 2222
- Bypasskanalbypass channel
- 2323
- Blendecover
- 2424
- Wandelementwall element
- 2525
- Federelementspring element
- 2626
- Hohlraumcavity
- 2727
- Raumroom
- 2828
- Trägercarrier
- 2929
- Filterfilter
- 3030
- Dichtelementsealing element
- 3131
- Wirkflächeeffective area
- 3232
- Wirkflächeeffective area
- 3333
- Zapfenspigot
- 3434
- Zapfenspigot
- 3535
- Raumroom
- 3636
- ElastoelementElastoelement
- 3737
- Drosselbohrungthrottle bore
- 3838
- Dichtelementsealing element
- AA
- Antriebdrive
- FF
- RückstellkraftRestoring force
- DSDS
- Druckseitepressure side
- SSSS
- Saugseitesuction
- HCUHCU
- Hydraulisches Steuergerät (Hydraulic Control Unit)hydraulic control unit (Hydraulic Control Unit)
- ECUECU
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