DE102006005639A1

DE102006005639A1 - Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung

Info

Publication number: DE102006005639A1
Application number: DE200610005639
Authority: DE
Inventors: Stefan A. Schmitt; Axel Wagner
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Rückförderprinzip, mit einem, eine Druckmittelverbindung zwischen einem Bremsdruckgeber und wenigstens einer Radbremse herstellenden Primärkreis, sowie umfassend eine elektrohydraulische Regeleinheit mit einem, von der oder den Radbremsen in einer Lösestellung oder Normalbremsstellung getrennt angeordneten Sekundärkreis, der wenigstens ein, in einer stromlosen Grundstellung geschlossenes Elektromagnetventil und einen zu einer Hydraulikpumpe führenden Saugpfad aufweist. Der Kern der Erfindung besteht darin, zwischen wenigstens zwei obligatorisch erforderlichen und hermetisch dicht aneinander angrenzenden Bauteilen der elektrohydraulischen Regeleinheit, wenigstens einen permanent geöffneten Bypass vorzusehen, wobei der Bypass den Sekundärkreis mit dem Primärkreis derart verbindet, dass eine Vakuumerzeugung im Primärkreis ohne zusätzliche Bauteile, also automatisch, eine Vakuumerzeugung im Sekundärkreis ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 43 37 133 A1 ist eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung hervorgegangen, bei der innerhalb einer elektrohydraulischen Regeleinheit (HCU) je Bremskreis mindestens ein zusätzliches Rückschlagventil verwendet wird, dessen Ventilsitz beim Evakuieren der Bremsanlage vom Schließkörper des Rückschlagventils nicht verschlossen ist. Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, daß der Ventilsitz vor und bei dem Befüllen des Systems im drucklosem Zustand des Aggregats einen ungehinderten Durchlaß ermöglicht. Durch das offene Rückschlagventil besteht somit eine Verbindung zwischen einem Primär- und einem Sekundärkreis, wodurch der Sekundärkreis evakuiert sowie mit Bremsflüssigkeit gefüllt werden kann, ohne daß jeweils stromlos geschlossene Magnetventile angesteuert werden müssen.

Generell werden zu einem Primärkreis prinzipiell diejenigen Bestandteile einer Bremsanlage gerechnet, welche bei einer fahrerinitiierten Bremsung an der Druckerhöhung partizipieren. Mit anderen Worten sind diejenigen Bauteile, Kanäle und Leitungen gemeint, welche unmittelbar an der Verschiebung einer Druckmittelsäule im normalen Bremsbetrieb beteiligt sind.

Zum Sekundärkreis werden all diejenigen Bauteile und Bestandteile der Bremsanlage gezählt, welche nur bei Antiblockierregelvorgängen oder sonstigen elektronischen Regeleingriffen involviert sind. Dazu gehören insbesondere stromlos geschlossene Elektromagnetventile, bestimmte Druckmittelkanäle, und eine Hydraulikpumpe vom Verdrängertyp mit einem Arbeitsraum, und mit Rückschlagventilen zwecks Ventilation des Arbeitsraumes.

Als Schließkörper weist das zusätzliche Rückschlagventil nach der DE 43 37 133 A1 eine federlose Kugel auf, so daß bei einem Druckaufbau im Aggregat anläßlich einer Bremsung entsprechend große Strömungskräfte auf das Rückschlagventil einwirken müssen, damit der als Kugel ausgebildete Schließkörper mitgerissen und auf den Ventilsitz gepreßt wird. Eine andere Bauart des Kugelrückschlagventils sieht vor, daß die Kugel durch Schwerkraftwirkung auf ihren Ventilsitz gepreßt werden soll.

Weil das zusätzliche Rückschlagventil lediglich einmalig für die Befüllung des Bremssystemes erforderlich ist, und im übrigen keinerlei Funktion erfüllt, werden die damit verbundenen Kosten als nachteilig angesehen.

Aus der EP 0 915 793 B1 ist es bekannt geworden, das oben beschriebene Rückschlagventil durch einen gesonderten, quellfähigen Körper zu ersetzen. Der Körper ist so dimensioniert, dass er eine Entlüftung nicht behindert, und nach Druckmittelbefüllung quillt, um den Primärkreis irreversibel von dem Sekundärkreis abzutrennen. Auch dieser Vorschlag hat sich unter dem herrschenden Kostendruck bisher nicht durchsetzen können.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung der eingangs genannten Art, die nach dem Rückförderprinzip arbeitet, dahingehend zu verbessern, daß eine kostenneutrale, verbesserte Evakuierung und Befüllung von Sekundärkreisen ermöglicht wird. Die Fahrzeugbremsanlage soll insbesondere für Zweirad-ABS-Anlagen geeignet sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in verblüffend einfacher und gleichzeitig äußerst wirkungsvoller Weise für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage der angegebenen Gattung zusammen mit den kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, indem zwischen wenigstens zwei obligatorisch erforderlichen und hermetisch dicht aneinander angrenzenden Bauteilen der elektrohydraulischen Regeleinheit, wenigstens ein permanent geöffneter Bypass vorgesehen ist, der den Sekundärkreis mit dem Primärkreis derart verbindet, dass eine Vakuumerzeugung in dem Primärkreis ohne zusätzliche Bauteile oder Verfahrensschritte, also automatisch, eine Vakuumerzeugung in dem Sekundärkreis ermöglicht.

Die Einfachheit der Erfindung ermöglicht einen universellen Einsatz bei schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen, bei denen eine Entlüftungsproblematik des Sekundärkreis vorliegt. Die Erfindung ist insbesondere für Motorrad-Bremsanlagen gut geeignet, weil kein zusätzlicher Bauraum vorzusehen ist, und weil sich die Erfindung auch positiv auf das Gewicht des Hydraulikaggregates auswirkt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen nachfolgend anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigen:
1 ein Hydraulikschaltplan für eine Zweirad-Fahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung,
2 Schnitt durch eine Verdrängerpumpe mit einem Bypass in vergrößertem Maßstab,
3, 4 und 5 Einzelheiten von dem Bypass gemäß 2 in weiter vergrößertem Maßstab, und
6 eine andere Ausführungsform im Schnitt sowie in größerem Maßstab.
Die 1 zeigt einen Hydraulikschaltplan einer zweikreisigen Motorrad-Bremsanlage. Diese Fahrzeugbremsanlage 1 umfasst eine Betätigungseinheit 2, beim Ausführungsbeispiel mit einem Hauptzylinder und einem Behälter, welche zur Bildung eines Primärkreises anhand von einem Druckpfad 3 umfassend ein, in Grundstellung stromlos geöffnetes, Elektromagnetventil 4 mit zwei Radbremsen 5, 6 einer Vorderachse verbunden ist. Ein Sekundärkreis 7 verfügt über ein, in Grundstellung stromlos geschlossenes, Elektromagnetventil 8 zum Ablassen von Druckmittel aus einer der beiden Radbremsen 5, 6 in einen Niederdruckspeicher 9. Der Niederdruckspeicher 9 ist mittels einem Saugpfad 10 an einen Eingang einer elektromotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe 11 angebunden. Im Saugpfad 10 wie auch im Druckpfad 12 verfügt die Hydraulikpumpe 11 über Rückschlagventile 13, 14 zur Ventilation eines Arbeitsraumes. Der Pumpen-Druckpfad 12 verfügt bei dieser Ausführungsform weiterhin über Dämpfungsmittel wie insbesondere Dämpfungskammer 15 und Blende 16, und mündet in den Druckpfad 3 des Primärkreises ein. Die Einmündung von dem Pumpen-Druckpfad 12 befindet sich zwischen dem stromlos offenen Elektromagnetventil 4 und der Betätigungseinheit 2.
Zur Bildung eines weiteren (zweiten) Primärkreises dient eine Betätigungseinheit 17, die mittels Druckpfad 18, einem stromlos offenen Elektromagnetventil (Trennventil) 19 und einem weiteren stromlos offenen Elektromagnetventil (Einlassventil) 20, an eine einzelne Radbremse (Hinterradbremse) 21 angebunden sind. In einem Sekundärkreis 22 befindet sich eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe 23 mit einem Pumpen-Saug- und -Druckpfad 24, 25 jeweils umfassend die Rückschlagventile zur Ventilation des Arbeitsraumes, ein Niederdruckspeicher 26, ein in Grundstellung stromlos geschlossenes Elektromagnetventil 27 sowie ein umschaltendes Elektromagnetventil 28 für eine Änderung in dem Saugpfad 24 der Hydraulikpumpe 23. Für den konventionellen Rückförderbetrieb ist die Hydraulikpumpe 23 bei der gegebenen Konstellation geeignet und bestimmt, das Druckmittel aus dem Niederdruckspeicher 26 in Richtung Druckpfad 18 zwischen Betätigungseinheit 17 und Trennventil 19 einzuspeisen. Insoweit unterscheidet sich die die Rückförderfunktion nicht gegenüber der Rückförderfunktion im ersten Kreis.
Bei Betätigung von Elektromagnetventil 28 und Elektromagnetventil 19 wird es der Hydraulikpumpe 23 durch die Änderung im Saugpfad 24 ermöglicht, Druckmittel aus der Betätigungseinheit 17 anzusaugen, um eine fremdbetätigte Bremsung an der Radbremse 21 vorzunehmen.
Wie der 1 weiterhin zu entnehmen ist, verfügt einer der Primärkreise über einen Drucksensor 29, der zwischen Betätigungseinheit 2 und stromlos geöffnetem Elektromagnetventil 4 angeordnet ist. In dem benachbarten Primärkreis ist in dem Druckpfad 18 zwischen Betätigungseinheit 17 und Trennventil 19 sowie zwischen stromlos offenem Elektromagnetventil 20 und Radbremse 21 jeweils ein Drucksensor 30, 31 vorgesehen.
(Wozu dient denn das Rückschlagventil DDV ????)
Wie der 1 schematisch zu entnehmen ist, weist die Fahrzeugbremsanlage zur vereinfachten Entlüftung des Sekundärkreis einen permanent geöffneten Bypass 35 auf, welcher den Sekundärkreis mit dem Primärkreis verbindet, so dass eine Vakuumerzeugung in dem Primärkreis ohne zusätzliche Bauteile oder Verfahrensschritte, also automatisch, eine Vakuumerzeugung in dem Sekundärkreis ermöglicht. Der Bypass 35 ist zwischen wenigstens zwei obligatorisch erforderlichen und hermetisch dicht aneinander angrenzenden Bauteilen der elektrohydraulischen Regeleinheit. Bevorzugt handelt es sich um einen Bypass im Bereich einer Laufbuchse 36 der Hydraulikpumpe 11, 23 oder es sind Abwandlungen wie beispielsweise nach 6 vorgesehen, bei denen ein Ventilsitzträger 43 zur Ausbildung des Bypass herangezogen wird. Weitere Abwandlungen der Erfindung sind in großem Umfang denkbar, um prinzipiell gekammerte Räume einer Regeleinheit zu evakuieren.
Der Bypass 35 ermöglicht bei der Ausführung nach 1 eine Umgehung von Rückschlagventilen zur Ventilation des Arbeitsraumes der Hydraulikpumpe 11, indem der Bypass 35 den Saugpfad 10 der Hydraulikpumpe 11 mit dem Druckpfad 12 der Hydraulikpumpe 11 direkt verbindet. Somit wird gewissermaßen ein pneumatischer Kurzschluss im Rahmen der Evakuierung der Bremsanlage geschaffen.
Wie die 2 bis 5 im Einzelnen erkennen lassen, weist jeder Bypass 35 wenigstens eine Ausnehmung 37 an wenigstens einem der aneinander angrenzenden Bauteile 38, 39 auf. Vorzugsweise ist der Bypass 35 als Ausnehmung 37 an einer Dichtfläche der aneinander angrenzenden Bauteile 38, 39 ausgebildet. Diese Ausnehmung 37 lässt sich mit Vorteil spanlos mittels umformtechnischer Fertigungsverfahren durch Drücken, Prägen oder ähnlichem an wenigstens einem der benachbarten Bauteile 38, 39 vorsehen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform nach 3, 4 und 5 ist jeder Bypass 35 als Einprägung in einer Bohrungsstufe 40 einer Stufenbohrung 41 der elektrohydraulischen Regeleinheit vorgesehen, wobei die Stufenbohrung 41 zur Aufnahme von Bauteilen der Hydraulikpumpe 11, 23 dient.. Ganz generell lässt sich aussagen, dass diejenigen Ausführungen günstig sind, bei denen jeder Bypass 35 zwischen einer Bohrungswandung 42 in einem Aufnahmekörper der elektrohydraulischen Regeleinheit sowie einer zugeordneten Anlagefläche einer Laufbuchse 36 der Hydraulikpumpe 11, 23 angeordnet ist.
Prinzipiell ist es möglich, einen Bypass 35 gewissermaßen in situ, während der Montage der aneinander angrenzenden Bauteile 38, 39 in der elektrohydraulischen Regeleinheit herzustellen, indem eine montagebedingte, relative Verschiebung zwischen den aneinander angrenzenden Bauteilen ausgenutzt wird. Bei dieser Verschiebung kann es sich beispielsweise um eine ohnehin erforderliche Vorschubbewegung zum gegenseitigen Verpressen oder Verclinchen der benannten benachbarten Bauteile handeln, so dass für die Schaffung des Bypass 35 prinzipiell kein gesonderter Fertigungspozess vorgesehen werden muss. Aus den 3 und 4 geht in diesem Zusammenhang die Empfehlung hervor, die Bohrungsstufe 40 schräg sowie mit wenigstens einer Ausnehmung 40 auszubilden, wobei die Schräge nach 3 im Rahmen des Fügeprozess teilweise eingeebnet wird.

1: Fahrzeugbremsanlage
2: Betätigungseinheit
3: Druckpfad
4: Elektromagnetventil
5: Radbremse
6: Radbremse
7: Sekundärkreis
8: Elektromagnetventil
9: Niederdruckspeicher
10: Saugpfad
11: Hydraulikpumpe
12: Druckpfad
13: Rückschlagventil
14: Rückschlagventil
15: Dämpfungskammer
16: Blende
17: Betätigungseinheit
18: Druckpfad
19: Elektromagnetventil
20: Elektromagnetventil
21: Radbremse
22: Sekundärkreis
23: Hydraulikpumpe
24: Saugpfad
25: Druckpfad
26: Niederdruckspeicher
27: Elektromagnetventil
28: Elektromagnetventil
29: Drucksensor
30: Drucksensor
31: Drucksensor
35: Bypass
36: Laufbuchse
37: Ausnehmung
38: Bauteil
39: Bauteil
40: Bohrungsstufe
41: Stufenbohrung
42: Bohrungswandung

Claims

Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit Radschlupfregelung nach dem Rückförderprinzip, mit einem; eine Druckmittelverbindung zwischen einer Betätigungseinheit (2, 17) und wenigstens einer Radbremse (5, 6, 21) herstellenden Primärkreis, sowie umfassend eine elektrohydraulische Regeleinheit mit einem, von der Radbremse (5, 6, 21) in einer Normalbremsstellung getrennten Sekundärkreis (7, 22), der wenigstens ein, in einer stromlosen Grundstellung geschlossenes Elektromagnetventil (8, 27) und einen zu einer Hydraulikpumpe (11, 23) führenden Saugpfad (10, 24) und einen ausgehend von der Hydraulikpumpe (11, 23) in den Primärkreis mündenden Druckpfad (12, 25) aufweist, wobei zwischen wenigstens zwei obligatorisch erforderlichen und hermetisch dicht aneinander angrenzenden Bauteilen (38, 39) der elektrohydraulischen Regeleinheit, wenigstens ein permanent geöffneter Bypass (35) vorgesehen ist, der den Sekundärkreis (7, 22) mit dem Primärkreis derart verbindet, dass eine Vakuumerzeugung in dem Primärkreis ohne zusätzliche Bauteile oder Verfahrensschritte, also automatisch, eine Vakuumerzeugung in dem Sekundärkreis (7, 22) ermöglicht.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bypass (35) eine Umgehung von Rückschlagventilen (13, 14) zur Ventilation eines Arbeitsraumes der Hydraulikpumpe (11, 23) ermöglicht, indem der Bypass (35) den Saugpfad (10, 24) der Hydraulikpumpe (11, 23) direkt mit dem Druckpfad (12, 25) der Hydraulikpumpe (11, 23) verbindet.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bypass (35) wenigstens eine Ausnehmung (37) an wenigstens einem der aneinander angrenzenden Bauteile (38, 39) aufweist.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bypass (35) als Ausnehmung (37) an einer Dichtfläche der aneinander angrenzenden Bauteile (38, 39) ausgebildet ist.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bypass (35) spanlos mittels umformtechnischer Fertigungsverfahren an wenigstens einem der aneinander angrenzenden Bauteile (38, 39) ausgebildet ist.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bypass (35) zwischen einer Bohrungswandung (42) in einem Aufnahmekörper der elektrohydraulischen Regeleinheit sowie einer zugeordneten Anlagefläche einer Laufbuchse (36) der Hydraulikpumpe (11, 23) angeordnet ist.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bypass (35) als Einprägung in einer Bohrungsstufe (40) einer Stufenbohrung (41) der elektrohydraulischen Regeleinheit vorgesehen ist.
Druckmittelbefüllungsoptimierte hydraulische Fahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bypass (35) in situ, während der Montage der aneinander angrenzenden Bauteile (38, 39) in der elektrohydraulischen Regeleinheit hergestellt wird, indem eine relative Montageverschiebung zwischen den aneinander angrenzenden Bauteilen (38, 39) zur Herstellung des Bypass (35) vorgesehen ist.