DE102010051744A1

DE102010051744A1 - Hydraulisches System, insbesondere Bremssyystem

Info

Publication number: DE102010051744A1
Application number: DE102010051744A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: Ipgate AG
Current assignee: Ipgate AG
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft hydraulisches System, insbesondere Bremssystem, mit einer Einrichtung zur Nachförderung von Hydraulikvolumen aus einem hydraulischen Energiespeicher in einen hydraulischen Kreis. Erfindungsgemäß ist vorgesehen dass der Energiespeicher (32, 35) eine Federanordnung aufweist, dass ein Antrieb (10, 11, 12, 13) vorgesehen ist, der mittels einer mechanischen Federvorspanneinrichtung (40) wirkverbunden ist, um mittels einer Vorwärtsbewegung des Antriebes oder eines Teiles desselben eine Vorspannung der Federanordnung zu bewirken und dass gespeichertes Hydraulikvolumen aufgrund der Vorspannung mit Überdruck aus dem Energiespeicher bei einer Rückbewegung des Antriebes in den hydraulischen Kreis gefördert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System, insbesondere Bremssystem, mit einer Einrichtung zur Nachförderung von Hydraulikvolumen aus einem hydraulischen Energiespeicher in einen hydraulischen Kreis.
Stand der Technik
Derartige hydraulische Systeme sind insbesondere bei Bremsvorrichtungen bereits bekannt. Die bekannten Systeme sind jedoch bzgl. der Erfüllung ihrer Anforderungen in verschiedener Hinsicht beschränkt. So unterliegen bzgl. Bremsvorrichtungen zukünftige Entwicklungen von Bremskraftverstärkern und Regelsystemen folgenden Hauptforderungen:

a) verbesserte Rückfallebene bei Ausfall BKV, höhere Bremsdrucke und Abbremsung als vom Gesetzgeber gefordert
b) kurze Bauweise und Bauvolumen für zukünftige Fahrzeugkonzepte
c) geringes Gewicht und Kosten

Zur Realisierung von a) sind Systeme bekannt, bei der die Druckerzeugung zur Bremskraftverstärkung und für die Rückfallebene getrennt ist wie in DE 19538794 dargestellt. Hier wird in einer getrennten el. mot. Plungereinheit mit zwei Kolben die BKV und Druckmodulation für ABS erledigt. Der getrennte Tandemhauptzylinder (THZ) kann für die Steuerung des Bremskraftverstärkers (BKV) mit Wegsimulator (WS) und für die Rückfallebene verwendet werden. Wenn der WS ähnlich der EHB ausgelagert würde, so könnten im THZ Kolben mit kleiner Fläche verwendet werden, was dann möglich macht bei einer vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Fußkraft von 500 N einen höheren Bremsdruck zu erreichen. Der Aufwand für dieses System ist groß und die vielen Komponenten ermöglichen kein kleines Bauvolumen. In der WO 2009/083217 A2 derselben Anmelderin ist ein System beschrieben bei dem bei einer ersten Ausführungsform Speicher bei Vorwärtsbewegung des THZ-Kolbens gefüllt werden. Bei der Rückbewegung des THZ-Kolbens kann durch Öffnung eines Magnetventils zum Ausgleichsbehälter Volumen aus diesem aufgenommen werden. Als Alternative hierzu wird vorgeschlagen, mit einer getrennten Zwei-Kammer-Fördereinrichtung bei der Rückwärtsbewegung des Druckstangenkolbens über Magnetventile gesteuert und über die Dichtmanschette des THZ-Kolbens zusätzliches Volumen in den Bremskreis zu fördern. Durch diese Mittel ist es möglich, einen kleinen HZ-Kolben zu verwenden wie eingangs beschrieben. Auch hier ist insbesondere das Bauvolumen und Aufwand, insbesondere auch wegen der zusätzlichen Magnetventile, nicht gering. Eine weitere Möglichkeit bestünde bei der Anordnung nach 1 die Kolben zurückzufahren und entsprechend Volumen über die Manschetten nachzuschnüffeln. Der Zeitbedarf und die Temperaturabhängigkeit ist jedoch zu groß.
Eine weitere Möglichkeit besteht bei einem Bremssystem mit Wegsimulator nach DE 102005018649 und der Patentanmeldung DE 102010045617 den Hub des THZ entsprechend groß zu dimensionieren, damit genügend Volumen in die Bremskreise gefördert wird. Auch hier kann ein kleiner HZ Kolben wie beschrieben verwendet werden. Diese Lösung erfordert eine große Baulänge, da der Hub des THZ auch in die Baulänge des Antriebes, insbesondere der Spindel eingeht.
Bei den Lösungen mit Nachfordern oder Nachschnüffeln ist außerdem zu berücksichtigen, dass das zusätzliche Volumen im Bremskreis bei Druckreduzierung die Kolbenweg-Druck-Kennlinie verschieben und ggf. die Manschette des THZ mit Überdruck im Bereich des Schnüffelloches beansprucht wird, was bei der WO 2009/7083217 A2 nach 1 vermieden wird, indem bei Druckreduzierung das geförderte Volumen wieder zurückgespeist wird.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es hydraulische Systeme der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei einem möglichst einfachem und kostengünstigem Aufbau Nachteile des Standes der Technik behoben werden können.
Lösung der Aufgabe
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Energiespeicher eine Federanordnung aufweist, dass ein Antrieb vorgesehen ist, der mittels einer mechanischen Federvorspanneinrichtung wirkverbunden ist, um mittels einer Vorwärtsbewegung des Antriebes oder eines Teiles desselben eine Vorspannung der Federanordnung zu bewirken und dass gespeichertes Hydraulikvolumen aufgrund der Vorspannung mit Überdruck aus dem Energiespeicher bei einer Rückbewegung des Antriebes in den hydraulischen Kreis gefördert wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird auch eine Betätigungsvorrichtung geschaffen, die in sehr vorteilhafter Weise z. B. die Anwendung bei Bremssystemen ermöglicht, um eine verbesserte Rückfallebene bei Ausfall der BKV sowie höhere Bremsdrucke und Abbremsung als vom Gesetzgeber gefordert erreichen. Ferner kann damit eine verkürzte Bauweise und ein reduziertes Bauvolumen die mit Vorteil insbesondere auch bei zukünftigen Fahrzeugkonzepten eingesetzt werden können, erreicht werden, bei geringem Gewicht und Kosten.
Vorteilhafte Ausführungen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In vorteilhafter Weise erfolgt eine Federbetätigung eines hydraulischen Kolbens einer Speicherkammer durch mechanische Mittel, wobei bei der Vorwärtsbewegung der Verstärkereinrichtung bzw. eines Bestandteiles derselben eine Feder beaufschlagt und über eine, insbesondere mechanische, Ventileinrichtung eine hydraulische Verbindung zu einem Ausgleichsbehälter geschlossen wird, so dass in der Speicherkammer ein Druck aufgebaut werden und nach Öffnen einer Verbindung zum Bremskreis diesem Volumen unter Druck zugeführt werden kann.
Vorteilhaft kann die Einspeisung des Bremsflüssigkeitsvolumens direkt in den Bremskreis bei der Rückwärtsbewegung des Antriebes und damit des HZ-Kolbens erfolgen. Die Einspeisung unter Druck ist vorteilhaft für kurze Einspeiszeit auch bei tiefen Temperaturen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Spindelrückstellfeder als Federspeicher für den Kolbenspeicher verwendet wird. Die Spindelrückstellung erfolgt auf der Ausgangsseite des BKV parallel zum THZ. Mit anderen Worten ist damit für die Speicherfunktion und die Rückstellfunktion nur eine Feder erforderlich.
Damit lassen sich die Elemente vorteilhaft in das Gehäuse eines THZ integrieren.
Der THZ kann im Aufwand reduziert werden, indem die Schnüffellöcher entfallen und damit der Verschleiß der Manschetten erheblich reduziert wird, wodurch die Ausfallwahrscheinlichkeit ganz erheblich reduziert wird. Dies geschieht durch Mitverwendung der Magnetventile und des Pumpenventils für das Nachschnüffeln. Auch kommt die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit einem mechanischen Ventil zur Füllung der Speicherkammer aus dem Vorrats- bzw. Ausgleichsbehälters aus, anstelle des bei der bekannten Betätigungsvorrichtung vorgesehenen zusätzlichen Magnetventils, was dort zu zwei Magnetventilen pro Bremskreis führt.
Der Druckabbau zum Druckausgleich kann über nach Öffnen eines Magnetventils das durch Öffnen des mechanischen Ventils durch Betätigung des Speicherkolbens erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit mit einem Magnetventil pro Bremskreis auskommen.
Das in den Bremskreis geförderte Volumen kann beim Druckabbau über das Magnetventil und ggf. durch entsprechende Kolbensteuerung wieder in den Kolbenspeicher zurückgefördert werden. Damit bleibt bei niedrigerem Druckniveau die Zuordnung von Kolbenstellung und Druck unverändert.
Weiterhin kann für eine hydraulische Leerwegfreischaltung über Öffnung des Magnetventils Hydraulikvolumen aus dem Bremskreis in den Kolbenraum geschaltet werden, der dann durch entsprechende Bewegung gegen die Speicherfeder das mechanische Ventil öffnet du damit das Volumen in den Ausgleichsbehälter führt. Auf diese Weise kann bei der erfindungsgemäßen Lösung somit vorteilhaft die Leerwegfreischaltung erfolgen.
Sollte der Antrieb z. B. Spindel und Motor klemmen, so kann über die Magnetventile Druck aus dem Bremskreis in den Vorratsbehälter abgelassen werden.
Im Grenzfall kann nach dem Einspeisen aus dem Kolbenspeicher noch zusätzlich durch entsprechende Kolben- und Ventilsteuerung Volumen über die Manschetten nachgeschnüffelt werden.
Das Konzept ist modular gestaltbar, d. h. bei kleineren Fahrzeugen kann nur ein Kolbenspeicher und bei größeren Fahrzeugen mit entsprechender Volumenaufnahme zwei Speicher eingesetzt werden.
Das Kolben-Spindel-System kann mit und ohne Verbindung zum Bremspedal eingesetzt werden. Anstelle der Spindel kann auch ein anderes Getriebe zum Kolbenantrieb eingesetzt werden.
In der Verbindung von der Speicherkammer zum Hydraulikkreis, insbesondere den Radbremsen kann vor den Magnetventilen auch über ein die Verbindung zur Speicherkammer unterbrechendes Rückschlagventil angeordnete Speicherkammer vorgesehen sein, wobei diese Lösung zwar schnell und mit großen Volumen arbeitet, allerdings der Aufwand erhöht ist.
Bei einer einfacheren Lösung kann in der Verbindung zum Ausgleichsbehälter anstelle des mechanischen Ventils ein Magnetventil angeordnet sein und in der Verbindung zum Bremskreis ein zur Speicherkammer schließendes Rückschlagventil anstelle des Magnetventils.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1: ine erste (obere Hälfte) und zweite Ausführungsform (untere Hälfte) einer Betätigungsvorrichtung;
1a: eine Detaildarstellung eines Schiebers zur Betätigung eines Kolbenspeichers;
2: ein Diagramm von Druck und Fußkraft über dem Kolbenweg; und
3/3a: ein Diagramm von Druck über dem DK-Kolbenhub mit verschiedenen Phasen der Einspeisung.
Die in 1 dargestellten Ausführungsformen einer Betätigungseinrichtung weisen eine erste Kolben-Zylinder-Einheit 1 auf, in deren Gehäuse 2 ein erster Kolben (DK) 3 und ein zweiter Kolben (SK) 4 axial verschiebbar angeordnet sind. Die Kolben 3, 4 sind über Federn 5, 6 am Boden des Gehäuses 2 und gegeneinander abgestützt. Der erste Kolben 3 ist als Hohlkolben ausgeführt. Das Gehäuse der Kolben-Zylinder-Einheit ist mit einer Verstärkungseinrichtung 10 verbunden, welche einen in beiden Richtungen wirksamen elektromotorischen Rotationsantrieb mit Stator 11 und Rotor 12 und ein Getriebe 13 zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung und zur Übersetzung aufweist. Der Rotor 12 ist über zwei Lager 14, 15 im Gehäuse 16 gelagert. Das Getriebe ist mit einer Kugelumlaufspindel 17 versehen, die axial beweglich aber drehfest konzentrisch im Rotor angeordnet ist. Die Kugelumlaufspindel 17 stützt sich mit ihrem vorderen Ende an einem Zwischenboden 18 des Kolbens 3 ab und ist mit dem Kolben form- oder kraftschlüssig, vorteilhaft über eine Magnetkupplung, gekoppelt, so dass Bewegungen der Spindel in beiden Richtungen entsprechend auf den Kolben übertragen werden. Mittels eines Drehwinkelsensors 19 können die Bewegungen des Rotors gemessen und die entsprechenden Signale einer elektronischen Steuereinheit (ECU) (nicht dargestellt) zugeführt werden.
Eine Betätigungseinrichtung 20, die hier ein an einem Lagerbock 21 gelagertes Bremspedal 22 aufweist, wirkt über einen Stößel 23 auf eine Übertragungseinrichtung 24, die einen Kolben 25 mit einem Fortsatz 26 besitzt, an dem der Stößel 23 mittels eines Kugelgelenks angebracht ist. Der Kolben wirkt auf einen Stößel 27 der in der Kugelumlaufspindel 17 gelagert ist.
Die Bewegung des Kolbens kann mittels eines ggf. redundanten Wegsensors 28, auf den die Kolbenbewegungen übertragen werden und dessen Signale zur ECU übertragen werden, gemessen werden.
Bei der in der oberen Hälfte der 1 dargestellten Ausführung ist in einem Zylinder 30, der vorteilhaft in die den THZ integriert sein kann, ein Kolbenspeicher vorgesehen. Dazu sind in dem Zylinder 30 ein erster Kolben 31 und ein Pumpenkoben 32 mit entsprechender Dichtung angeordnet, wobei letzterer mit einer Ventileinrichtung bzw. Ventilelement 28 zusammenwirkt. Zu beiden Seiten des Kolbens 31 sind Federn 33, 34 angeordnet und am Pumpenkolben 32 ist eine am Boden des Zylinders abgestützte Feder 35 vorgesehen. Die Feder 34 ist vorgespannt und bestimmt den Drucküberschuss. Die mechanische Ventileinrichtung weist ein mit einer Öffnung 36 im Boden des Zylinders zusammenwirkendes von einer Feder 37 beaufschlagtes und über den Kolben 32 gekoppeltes und betätigbares Ventilelement 38 auf. Die Federkraft der Feder 33 muss in der Lage sein den Kolben 32 und mit Ventilelement 38 gegen Unterdruck zu öffnen.
An der Kugelumlaufspindel 17 ist ein Schieber 40 angebracht, so dass Bewegungen der Spindel auf den Schieber übertragen werden. Der Schieber 40 weist eine L-förmige Gestalt auf, wobei ein radial verlaufender Schenkel 41 an der Spindel z. B. mittels eines beide Teile verbindenden Stiftes, angebracht ist und der andere Schenkel 42, der einen U-förmigen Querschnitt hat, sich achsparallel erstreckt. Dieser Stift kann zugleich durch Abstützung in einer Nut die Verdrehsicherung der Spindel sein. Wie in 1a im Detail dargestellt, ist an dessen Ende ist ein sich im wesentlichen radial erstreckender Fuß 43 ausgebildet, der zur Befestigung eine Abstützung 44 mittels eines in eine Öffnung des Führungselements eingreifenden Vorsprunges 45 als Führung und Verdrehsicherung dient. Dieses besteht zweckmäßig aus Metall und ist in einem Federkäfig 47 gelagert. Dieser ist mit einem Gleitring 46 kombiniert, der vom Schenkel 43 hervorgerufene Querkräfte aufnimmt. Vorteilhaft stützt sich die ballige Ausführung des Schenkelfußes 43 auf die Abstützung 44 ungefähr in Lagermitte des Gleitringes ab. Damit entsteht auf die nachfolgenden Kolben 63 kein Kippmoment. Am Federkäfig 47 stützt sich die Feder 33 ab. An diesem Ende des Schiebers ist auch ein Stößel 48 angebracht, der mit dem Kolben zusammenwirkt.
Die Öffnung 36 im Zylinder ist über eine Leitung 51 mit einem Ausgleichsbehälter 52 verbunden. Über eine weitere im Zylinder 30 vorgesehene Öffnung und eine Leitung 53, in die ein stromlos geschlossenes 2/2-Wege-Magnetventil 54 geschaltet ist, ist der Kolbenraum mit der HCU und dem THZ verbunden. Von dem vom Kolben (DK) 3 im THZ gebildeten Kolbenraum 3a führt über eine Öffnung eine Leitung 55 zur HCU und über die darin vorgesehene Ventilkonfiguration zu den Radbremsen des entsprechenden Bremskreises. Eine entsprechende Leitung 56 führt von dem vom Kolben 4 im THZ gebildeten Kolbenraum zur HCU und den Radbremsen.
Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist wie folgt:
Von der Spindel 17 wird der Federschieber 40 bewegt, auf den die Spindelrückstellfeder 33 wirkt. Der Stößel 48 trifft nach entsprechendem Spindelhub auf den Kolben 31 mit vorgespannter Speicherfeder 34. Diese Feder drückt einerseits den Kolben 31 gegen einen Anschlag 31a und wirkt andrerseits auf den Pumpenkolben 32, der mit Kolben 31 gekoppelt ist. Damit wird die Feder 35 vorgespannt, deren Kraft im vom Pumpenkolben 32 gebildeten Kolbenraum auch bei Unterdruck das mit dem Kolben gekoppelte Ventilelement 38 vom Ventilsitz abhebt, so dass über die Öffnung 36 eine Verbindung zum Ausgleichsbehälter hergestellt wird. Trifft der Stößel auf den Kolben 31, so wird der Pumpenkolben 32 bewegt und das durch die Feder 37 vorgespannte Pumpenventilglied 38 schließt nach Auflage im Ventilsitz. Bei fortgesetzter Bewegung des Stößels wird die Speicherfeder 35 weiter vorgespannt und erzeugt im Kolbenraum des Pumpenkolbens 32 einen entsprechenden Druck. Wird nun das Magnetventil 54 geöffnet, so wird das gespeicherte Volumen über die Leitung 51 in den Bremskreis eingespeist. Hierbei bewegt sich der DK-Kolben 3 entsprechend zurück und in der HCU sind dabei die nicht gezeichneten Steuerventile zu den Radzylindern geschlossen. Nach Entleerung des Kolbenspeichers bei entsprechendem Hub des DK-Kolbens wird das Magnetventil 54 wieder geschlossen. Die anschließende DK-Kolbenbewegung führt entsprechend dem eingespeisten Volumen zu höherem Druck. Bei dieser Anordnung übernimmt die Feder die Rückstellung der Spindel und ist entsprechend ausgeführt. Die Steuerung der Betätigungsvorrichtung ist in den 2 und 3 näher beschrieben.
In der unteren Bildhälfte der 1 ist eine vereinfachte Nachfördereinrichtung dargestellt. Hier ist die Speicherfeder 61 über eine Federhülse 62 und mit einem Kolben 63 verbundenem Bundbolzen 64 vorgespannt. Hierbei wirkt die Feder 61 über den Kolben zur Spindelrückstellung. Hierbei ist die Kolbenrückstellfeder 35 so bemessen, dass sie über die vorgespannte Feder 61 die Spindelrückstellung bewirkt. Wie bei der in der oberen Hälfte der 1 dargestellten Ausführung ist ein einfaches mechanisches Ventilelement 38 vorgesehen, welches über eine Ventilrückstellfeder mit dem Kolben 63 gekoppelt ist. Das Ventilelement wirkt mit einem Ventilsitz am Boden des Zylinders zusammen, um die Öffnung 36 im Boden des Zylinders zu schließen, die über eine hydraulische Leitung mit dem Ausgleichsbehälter 52 verbunden ist. Nach Bewegung der Spindel 17 und damit auch DK-Kolben schließt das Ventilelement 36, so dass keine weitere Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 56 zum Ausgleichsbehälter 52 gelangt. Anschließend entsteht entsprechend der Differenzkraft der beiden Federn 61 und 35 ein Druck im Kolbenraum. Das Volumen des Kolbenspeichers kann nun im ganzen Hubbereich aber vorzugsweise gegen Hubende wie bei der ersten Ausführung in den Bremskreis eingespeist werden. Soll nun im beschriebenen Grenzfall Spindelklemmen bei Druckabbau der Druck durch Öffnung der Magnetventile im Bremskreis reduziert werden, so wirkt dieser Druck auf den Kolben 63, der sich gegen die Feder 35 bewegt und das Ventilelement 36 öffnet zur Abströmung in den Vorratsbehälter 52.
Der THZ, dessen Kolbenräume über Schnüffelbohrungen mit dem Ausgleichsbehälter verbunden ist kann auch ohne derartige Schnüffelbohrungen eingesetzt werden, indem das Magnetventil 53 bzw. 54 zur Nachschnüffelung geöffnet wird. Dies müsste beim Fahrzeugabstellen in gewissen Zeitabständen oder nach Türöffnung zum Zutritt des Fahrzeuges erfolgen, um die Volumenausdehnung durch Temperaturunterschiede auszugleichen. Vorteil ist erheblich kleinerer Manschettenverschleiß als Hauptausfallursache des Bremskreisausfalls und min. Schnüffelweg, d. h. mehr nutzbares THZ Volumen.
Die Ventilkonfiguration der HCU kann z. B. der WO 2009/083217A2 derselben Anmelderin entsprechen, bei der den Radbremsen jeweils nur ein 2/2-Wegeventil zugeordnet ist und die Betätigungseinrichtung im Multiplexverfahren (MUX) betrieben wird. Es können auch den Radbremsen jeweils ein Einlassventil und ein Einlassventil zugeordnet sein, um einen parallelen Druckaufbau und Druckabbau zu ermöglichen.
2 zeigt in einem Diagramm Druck p und Fußkraft über dem Kolbenweg S_K. Es sind hier 3 Funktionsbereiche bis A₀, A, A₁ gezeigt. Bis A₀ entspricht einem System mit WS, hier ist der WS ausgesteuert und der volle Bremsdruck ist verfügbar. Bis A reicht der Pedalweg und bis A₁ der DK Kolbenweg. Bei der beschriebenen Dimensionierung des THZ mit kleinen Kolben wird bei (1) nachgefördert, so dass nach Zurückfahren des Kolbens zur Einspeisung bei (4) die weitere Drucksteigerung bis (11) erfolgt.
Eine Kolbendimensionierung mit großem Durchmesser ohne Nachförderung würde entsprechend Kennlinie b bei (11) denselben Druck erreichen. Allerdings wäre die Fußkraft entsprechend höher im Verhältnis b' zu a'.
Mit kleinerem Kolbenhub und größerem Einspeisvolumen kann bei (1a) und (4a) nahezu dasselbe Druckniveau erreicht werden, was ein Potenzial zur Verkürzung der Baulänge darstellt.
3 zeigt den Druck über dem DK Kolbenhub mit den verschiedenen Phasen der Einspeisung. Nach einem kleinen Weg S_K0 nach Überfahren der Schnüffelbohrung erfolgt der Druckanstieg. Bei A ist das Hubende erreicht. Zuvor erfolgt bei (1) eine Öffnung von MV 54. Gleichzeitig fährt der DK Kolben zurück bis (2). Im unteren Diagramm ist der Druck der Kolbenkammer aufgezeichnet, der nach S_OV nach dem Schließen des Ventilelements 36 ansteigt entsprechend der Differenzkraft der Federn. Bei der Rückbewegung nach (1) auf (2) nimmt der Speicherdruck ab, da die Kraft der Spindelrückstellfeder 61 abnimmt und die Kraft der Speicherfeder 35 durch die Bewegung entsprechend des Kolbenhubes bei (9) ansteigt. Dies ist der Einspeisvorgang. Anschließend erfolgt bei 3a eine Zunahme des DK Kolbenhubes bis (11) mit entsprechendem Druckanstieg. In diesem Beispiel erfolgt die Einspeisung gleichzeitig in die Bremskreise, kann jedoch auch nacheinander erfolgen.
Erfolgt nun eine Druckreduzierung durch Zurücknahme von S_K. Hier wird bei (4) das Magnetventil 54 wieder geöffnet bei geschlossenen Schaltventilen zum Rad in der ECU. Der Kolbenhub wird anschleißend soweit erhöht entsprechend dem Einspeisvolumen des Kolbenspeichers zunächst bei zwei Kolbenspeichern nur in einen. Danach erfolgt bei (5) die Füllung der 2. Kammer. Im unteren Diagramm erfolgt bei Füllung der ersten Kammer bei (4a) wieder der Druckanstieg bis (10) dem Wert des gefüllten Kolbenspeichers beim Einspeisen. Der Vorgang entspricht der Bewegung von (4a) auf (10), womit wieder das höhere Druckniveau erreicht ist. Bei weiterer Druckreduzierung entsteht dann die gewünschte Gleich-Zuordnung von Kolbenstellung und Druck. Der beschriebene Druckausgleich kann auch nacheinander erfolgen was den Vorteil einer genauen Volumenzumessung über die Kolbenbewegung hat. Damit ist sichergestellt, dass das Volumen zur Einspeisung auch wieder in die Kolbenkammer zurückgefördert wird.
Alternativ kann bei (3a) und (5) durch Öffnung der MV 54 Druck in die Kolbenkammer eingesteuert werden, was zeitlich schneller geht, aber mit verminderter Genauigkeit der Speicherfüllung. Völliger Ausgleich erfolgt in der Ausgangsstellung des DK Kolbens, wenn das Pumpenventil geöffnet ist.
Bezugszeichenliste

1: Kolben-Zylinder-Einheit (THZ)
2: Gehäuse
3: Kolben bzw. DK-Kolben
3a: Kolbenraum
4: Kolben
5: Feder
6: Ventilrückstellfeder
10: Verstärkungseinrichtung
11: Stator
12: Rotor
13: Getriebe
14: Lager
15: Lager
16: Gehäuse
17: Kugelumlaufspindel
18: Zwischenboden
19: Drehwinkelsensor
20: Betätigungseinrichtung
21: Lagerbock
22: Bremspedal
23: Stößel
24: Übertragungseinrichtung
25: Kolben
26: Fortsatz
27: Stößel
28: Wegsensor
29
30: Zylinder
31: Kolben
31a: Anschlag
32: Pumpenkolben
33: Feder
34: Feder
35: Kolbenrückstellfeder
36: Öffnung
37: Feder
38: Ventilelement
39
40: Schieber
41: Schenkel
42: Schenkel
43: Fuß
44: Abstützung
45: Vorsprung
46: Gleitring
47: Federkäfig
48: Stößel
49
50: Magnetventil
51: Leitung
52: Ausgleichsbehälter
53: Leitung
54: 2/2-Wege-Magnetventil
55: Leitung
56: Leitung
61: Speicherfeder
62: Federhülse
63: Kolben
64: Bundbolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19538794 [0003]
WO 2009/083217 A2 [0003, 0038]
DE 102005018649 [0004]
DE 102010045617 [0004]
WO 2009/7083217 A2 [0005]

Claims

Hydraulisches System, insbesondere Bremssystem, mit einer Einrichtung zur Nachförderung von Hydraulikvolumen aus einem hydraulischen Energiespeicher in einen hydraulischen Kreis, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (32, 35) eine Federanordnung aufweist, dass ein Antrieb (10, 11, 12, 13) vorgesehen ist, der mittels einer mechanischen Federvorspanneinrichtung (40) wirkverbunden ist, um mittels einer Vorwärtsbewegung des Antriebes oder eines Teiles desselben eine Vorspannung der Federanordnung zu bewirken und dass gespeichertes Hydraulikvolumen aufgrund der Vorspannung mit Überdruck aus dem Energiespeicher bei einer Rückbewegung des Antriebes in den hydraulischen Kreis gefördert wird.
Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Rückbewegung des Antriebes eine Rückspeisung nachgeförderten Hydraulikvolumens in den Energiespeicher oder in einen Vorratsbehälter erfolgt.
Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Rückbewegung des Kolbens das zuvor in den Hydraulikkreis geförderte Volumen durch nachfolgende Vorwärtsbewegung wieder dem Kolbenspeicher zugeführt wird mit entsprechender Schaltung des Magnetventils, damit bei niedrigem Druckniveau die normale Zuordnung von Kolbenstellung und Druck besteht.
Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rückbewegung des Kolbens das zuvor in den Hydraulikkreis geförderte Volumen durch definierte Öffnung des Magnetventils in den Ausgleichsbehälter gelangt.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher ein Kolbenspeicher (32, 35) ist.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte Federn zur Energiespeichererung vorgesehen sind.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Rückstellung des Antriebes vorgesehene Feder (33) zumindest teilweise auch als Feder für den Energiespeicher verwendet wird.
Hydraulisches System, insbesondere Betätigungsvorrichtung für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage, mit einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit (1), deren mindestens einer Arbeitsraum über mindestens eine Hydraulikleitung, in die eine Ventileinrichtung geschaltet ist, mit mindestens einer Radbremse verbindbar ist, mit einer Verstärkereinrichtung (10) und mit einer Betätigungseinrichtung (20), welche insbesondere ein Bremspedal aufweist, wobei zumindest ein Kolbenspeicher vorgesehen ist, der mittels der Verstärkereinrichtung (10) betätigbar ist und wobei über eine Hydraulikleitung mit Ventileinrichtung der Kolbenspeicher (30) mit zumindest einem Bremskreis verbunden ist, um Hydraulikflüssigkeit in diesen einzuspeisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenspeicher (30) einen federbelasteten Kolben aufweist, der mittels eines von der Verstärkereinrichtung betätigbaren Schiebers (40), betätigbar ist.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb, insbesondere die Verstärkereinrichtung einen Elektromotor mit einem Getriebe aufweist.
Hydraulisches System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine Kugelumlaufspindel (17) aufweist und der Kolbenspeicher (30) mittels der Kugelumlaufspindel (17) vorspannbar ist.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Energiespeichers, insbesondere Kolbenspeichers (30) ein, insbesondere mit der Kugelumlaufspindel verbundener, Schieber (40) vorgesehen ist.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher, insbesondere Kolbenspeicher, ein insbesondere vom Kolben des Kolbenspeichers betätigbares, mechanisches Ventil (36) aufweist.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Kolben-Zylinder-Einheit, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher, insbesondere Kolbenspeicher, in die Kolben-Zylinder-Einheit integriert ist.
Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Kolben-Zylinder-Einheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit über ein Magnetventil vorzugsweise bei Hubende oder Ausgangsstellung Hydraulikflüssigkeit nachführt („Nachschnüffeln”).
Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Systems, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Antriebes eine Federeinrichtung vorgespannt wird und dass mittels der Federkraft der Federeinrichtung Hydraulikflüssigkeit mit Überdruck in einen Hydraulikkreis gefördert wird.
Verfahren zum Betrieb eines hydraulischen Systems, nach Anspruch 15, wobei von einer mittels eines Verstärkers betätigten Kolben-Zylinder-Einheit Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker einen Kolbenspeicher betätigt, der Hydraulikvolumen unter Druck in den Bremskreis einspeist.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenspeicher bei der Vorwärtsbewegung eines vom Verstärker bewegten Teiles Druck aufbaut und Hydraulikvolumen in den Bremskreis einspeist.