Die Erfindung betrifft eine motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung. The invention relates to a motorized liquid storage device. Furthermore, the invention relates to a manufacturing method for a motorized liquid storage device.
Stand der TechnikState of the art
In der DE 39 28 109 A1 ist ein elektromotorisch antreibbarer Druckerzeuger für eine hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage beschrieben. Der Druckerzeuger weist einen Plungerkolben auf, welcher in seiner Ausgangsstellung nahezu vollständig aus einem mit einer Bremsflüssigkeit befüllbaren Zylinder des Druckerzeugers herausgefahren ist. Bei einem Arbeitshub des Plungerkolbens wird dieser aus seiner Ausgangsstellung in den Zylinder hinein so verstellt, dass Bremsflüssigkeit aus dem Zylinder für einen Bremsdruckaufbau in mindestens einen Radbremszylinder gepresst wird. Während des Arbeitshubs des Plungerkolbens wird eine Spiralfeder gespannt, sodass der Plungerkolben mittels der freiwerdenden Spannkraft der Spiralfeder in seine Ausgangsstellung zurückverstellbar ist. In the DE 39 28 109 A1 is described an electric motor drivable pressure generator for a hydraulic vehicle brake system. The pressure generator has a plunger, which in its starting position has almost completely moved out of a cylinder of the pressure generator that can be filled with a brake fluid. During a working stroke of the plunger, this is adjusted from its initial position into the cylinder so that brake fluid is pressed out of the cylinder for a brake pressure build-up in at least one wheel brake cylinder. During the working stroke of the plunger, a coil spring is tensioned, so that the plunger is zurückverstellbar by means of the released clamping force of the coil spring to its original position.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft eine motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Herstellungsverfahren für eine motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The invention provides a motorized fluid storage device having the features of claim 1 and a method of manufacturing a motorized fluid storage device having the features of claim 10.
Unter dem Begriff Kolbenformteil kann beispielsweise ein Kolben verstanden werden. Allerdings kann das Kolbenformteil auch leichte Modifikationen aufweisen, welche noch unter dem Grundtyp eines Kolbens fallen, sodass die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung nicht auf die Ausstattung mit einem klassischen Kolben begrenzt ist. Die Verwendung der Silbe "teil" in dem Begriff "Kolbenformteil" soll nicht induzieren, dass das Kolbenformteil zwangsläufig als einzelnes Teil getrennt von anderen Komponenten der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung auszubilden ist. Stattdessen kann das Kolbenformteil auch mit mindestens einer Verbindungskomponente, wie beispielsweise einer Mutter, einstückig (einteilig) ausgebildet sein.The term piston molding, for example, a piston can be understood. However, the piston molding may also have slight modifications which still fall below the basic type of a piston, so that the motorized fluid storage device is not limited to the equipment with a classic piston. The use of the syllable "part" in the term "piston molding" is not intended to induce that the piston molding is necessarily to be formed as a single part separate from other components of the motorized fluid storage device. Instead, the piston molding may also be integrally formed (integrally) with at least one connecting component, such as a nut.
Unter der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung kann insbesondere eine aktive Speicherkammer verstanden werden.The motorized fluid storage device can be understood in particular to be an active storage chamber.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung ermöglicht die Verwendung der Federeinrichtung, wie beispielsweise einer Druckfeder, als Energiespeicherelement. Vorteilhafter Weise ist dieses Energiespeicherelement so ausgelegt, dass die damit abspeicherbare Energie für das Ablassen/Ausschieben/Herauspressen der in das Teilvolumen eingefüllten Flüssigkeit verwendbar ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, unterstützt die Federeinrichtung den Motor somit in einem Betriebsmodus, in welchem häufig besonders hohe Kräfte zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem befüllbaren Teilvolumen entgegen den vergleichsweise hohen Druck des äußeren Flüssigkeitssystems, wie insbesondere eines Bremssystems, aufzubringen sind.The invention enables the use of the spring device, such as a compression spring, as an energy storage element. Advantageously, this energy storage element is designed so that the energy stored therewith can be used for the draining / pushing out / pressing out of the liquid filled into the partial volume. As will be explained in more detail below, the spring device thus supports the engine in an operating mode in which particularly high forces for discharging the liquid from the fillable partial volume are to be applied against the comparatively high pressure of the external fluid system, in particular a brake system.
Gegenüber dem Stand der Technik weist die Erfindung somit den Vorteil auf, dass die in das Teilvolumen hineingefüllte Flüssigkeit unter Bereitstellung einer relativ geringen Motorkraft entgegen einem vergleichsweise hohen Druck ablassbar/herauspressbar ist. Während der Stand der Technik lediglich die Verwendung der Federeinrichtung als Rückstellfeder zum Rückstellen des Kolbenformteils in eine Ausgangsstellung, in welcher das befüllbare Teilvolumen ein maximales Volumen aufweist, realisiert, kann bei der hier beschriebenen Erfindung die Federeinrichtung auch zum Herauspressen von Flüssigkeit aus dem Teilvolumen genutzt werden. Dies stellt eine vorteilhafte Erweiterung/Weiterentwicklung gegenüber dem Stand der Technik da.Compared to the prior art, the invention thus has the advantage that the liquid filled into the sub-volume can be discharged / expelled while providing a relatively low engine power against a comparatively high pressure. While the prior art merely realizes the use of the spring device as a return spring for returning the piston molding to a starting position in which the fillable partial volume has a maximum volume, in the case of the invention described here, the spring device can also be used for pressing out liquid from the partial volume , This represents an advantageous extension / development over the prior art.
Die vorliegende Erfindung realisiert somit ein Energiespeicherelement, welches den elektrischen Motor bei einem häufig kraft- und/oder arbeitsintensiven Verstellen des Kolbenformteils unterstützt. Aufgrund der vorteilhaften Unterstützung des Motors durch die Federeinrichtung ist die von dem Motor aufbringbare Spitzenlast reduzierbar. Somit kann für den Motor ein Modell mit einer reduzierten Spitzenlast, und damit ein kostengünstigerer und/oder weniger Bauraum beanspruchender Motor verwendet werden.The present invention thus realizes an energy storage element which supports the electric motor in a frequently force and / or labor intensive adjustment of the piston molding. Due to the advantageous support of the engine by the spring device which can be applied by the motor peak load can be reduced. Thus, a model with a reduced peak load, and thus a more cost-effective and / or less space consuming motor can be used for the engine.
Man kann dies auch so umschreiben, dass für den Antriebsmotor und die Getriebestufen Modelle mit reduzierter Größe und/oder Leistungsfähigkeit verwendbar sind. Dies führt zu einer Verringerung der Herstellungskosten für die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung. Außerdem ist auf diese Weise der Energieverbrauch der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung reduzierbar. Somit wird bei einem Betrieb der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung in einem Fahrzeug dem Bordnetz weniger Strom entnommen. Durch die Reduzierung des Motorgewichts und des Motorverbrauchs ist auch der CO2-Ausstoß des Fahrzeugs reduzierbar. Zusätzlich kann über eine Reduzierung der Spitzenlast auch ein am Motor auftretender Verschleiß reduziert werden. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere eine Verwendung kostengünstigerer Motorkonzepte, wie beispielsweise DC- statt einem EC-Motor, ermöglichen. One can also rewrite this so that for the drive motor and the gear stages models with reduced size and / or performance can be used. This leads to a reduction in the manufacturing cost of the motorized liquid storage device. In addition, in this way the power consumption of the motorized liquid storage device can be reduced. Thus, during operation of the motorized liquid storage device in a vehicle, less power is drawn from the on-board network. By reducing the engine weight and the engine consumption, the CO2 emissions of the vehicle can be reduced. In addition, by reducing the peak load, wear on the engine can also be reduced. In particular, the present invention may enable use of lower cost engine concepts such as DC instead of EC motors.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Kolbenformteil zusätzlich zu einer Verstellkraft des Motors auch mittels der Federkraft der sich in ihrer Ausgangsform zurückverformenden Federeinrichtung in die zweite Verstellrichtung entlang der Verstellachse verstellbar. Auf diese Weise sind die Anforderungen an einen geeigneten Motor reduzierbar. Auch der Energieverbrauch des Motors wird reduziert. In an advantageous embodiment, the piston molded part is adjustable in addition to an adjusting force of the motor by means of the spring force of the spring device in its initial shape zurückverformenden spring device in the second adjustment along the adjustment axis. In this way, the requirements for a suitable engine can be reduced. The energy consumption of the engine is also reduced.
Beispielsweise kann die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung eine Zahnstange, eine Kugelumlaufspindel oder eine Gewindespindel als die mindestens eine Verbindungskomponente umfassen. Somit sind kostengünstige Komponenten als die mindestens eine Verbindungskomponente verwendbar. For example, the motorized fluid storage device may include a rack, a ball screw or a threaded spindle as the at least one connection component. Thus, inexpensive components are usable as the at least one connection component.
Vorzugsweise umfasst die Federeinrichtung mindestens eine Feder und/oder eine elastische Polymermasse. Die Federeinrichtung kann somit aus kostengünstigen Komponenten realisiert werden. Preferably, the spring device comprises at least one spring and / or an elastic polymer mass. The spring device can thus be realized from inexpensive components.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Federeinrichtung eine Feder mit einer nicht-linearen Kennlinie oder mindestens zwei Federn. Somit ist es möglich, die Federkraft so auszubilden, dass bei einem Verstellen des Kolbenformteils in eine "geschlossene Position", in welcher das befüllbare Teilvolumen einen minimalen Wert aufweist, eine maximale Federkraft zum Verstellen des Kolbenformteils bereitstellbar ist. Dies führt zu einer signifikanten Reduzierung der Spitzenlast des Motors.In an advantageous embodiment, the spring device comprises a spring with a non-linear characteristic or at least two springs. Thus, it is possible to form the spring force so that when adjusting the piston molding in a "closed position" in which the fillable part volume has a minimum value, a maximum spring force for adjusting the piston molding is available. This leads to a significant reduction of the peak load of the engine.
Beispielsweise kann die Federeinrichtung so zwischen dem Kolbenformteil und einer Federeinrichtungsauflage der Speicherkammer angeordnet sein, dass die Federeinrichtung mittels des Verstellens des Kolbenformteils in die erste Verstellrichtung komprimierbar ist, wobei mittels des Verstellens des Kolbenformteils in die zweite Verstellrichtung eine Expansion der komprimierten Federeinrichtung zum Freisetzen der Federkraft auslösbar ist. Die oben beschriebenen Vorteile sind somit bereits bei einer einfach ausführbaren Anordnung der Federeinrichtung gewährleistet. For example, the spring device can be arranged between the piston molding and a spring device support the storage chamber, that the spring means is compressible by means of adjusting the piston molding in the first adjustment, wherein by means of adjusting the piston molding in the second adjustment an expansion of the compressed spring means for releasing the spring force is triggerable. The advantages described above are thus already ensured in a simply executable arrangement of the spring device.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Federeinrichtungsauflage der Speicherkammer aus einer ersten Position zumindest in eine zweite Position verstellbar sein. Mittels des Verstellens der Federeinrichtungsauflage kann die Weg-Kraft-Kennlinie der Federeinrichtung variiert werden. Insbesondere kann auf diese Weise die Weg-Kraft-Kennlinie der Federeinrichtung fahrzeug- oder fahrerindividuell modifiziert werden. In an advantageous development, the spring device support of the storage chamber can be adjustable from a first position at least into a second position. By means of adjusting the spring device support, the travel-force characteristic of the spring device can be varied. In particular, in this way the path-force characteristic of the spring device can be modified by vehicle or driver individually.
Als Alternative zu der oben beschriebenen Ausführungsform kann ein erster Kontaktabschnitt der Federeinrichtung die mindestens eine Verbindungskomponente und ein zweiter Kontaktabschnitt ein im Bezug zu der Verbindungskomponente ortsfestes Halterungsteil kontaktieren, wobei der erste Kontaktabschnitt in Bezug zu dem zweiten Kontaktabschnitt mittels einer Verstellbewegung mit einer translatorischen und/oder einer rotartorischen Komponente der mindestens eine Verbindungskomponente verstellbar ist. Somit kann auch bei einer derartigen Anordnung der Federeinrichtung diese als Energiespeicherelement verwendet werden. Des Weiteren kann das ortsfeste Halterungsteil auch aus einer ersten Position zumindest in eine zweite Position verstellbar sein, sodass die Weg-Kraft-Kennlinie der Feder fahrzeug- oder fahrerindividuell anpassbar ist.As an alternative to the embodiment described above, a first contact section of the spring device can contact the at least one connection component and a second contact section a stationary with respect to the connection component support member, wherein the first contact portion with respect to the second contact portion by means of an adjustment movement with a translational and / or a rotartorischen component of the at least one connection component is adjustable. Thus, even with such an arrangement of the spring device, these can be used as energy storage element. Furthermore, the stationary holding part can also be adjustable from a first position at least into a second position, so that the travel-force characteristic of the spring can be adapted to the vehicle or driver individually.
Die in den oberen Abschnitten beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Bremssystem mit einer derartigen motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung gewährleistet.The advantages described in the upper sections are also ensured in a brake system with such a motorized fluid storage device.
Ebenso sind die genannten Vorteile mittels eines Herstellungsverfahrens für eine korrespondierende motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung realisierbar.Likewise, the advantages mentioned can be realized by means of a production method for a corresponding motorized liquid storage device.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the figures. Show it:
1a bis 1c schematische Darstellungen einer Ausführungsform der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung; und 1a to 1c schematic representations of an embodiment of the motorized liquid storage device; and
2 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens. 2 a flowchart for illustrating an embodiment of the manufacturing method.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
1a bis 1c zeigen schematische Darstellungen einer Ausführungsform der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung. 1a to 1c show schematic representations of an embodiment of the motorized liquid storage device.
Die in 1a bis 1c schematisch wiedergegebene motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung umfasst eine Speicherkammer 10, deren Innenvolumen über eine Ansaug- und Ablaßöffnung 12 zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllbar ist. Die Ansaug- und Ablaßöffnung 12 kann beispielsweise als Druckanschluß so ausgebildet sein, dass eine Leitung eines Bremssystems daran anordbar/befestigbar ist. Kostengünstiger Weise kann die Speicherkammer 10 aus Kunststoff hergestellt sein. Anstelle von Kunststoff ist jedoch auch ein anderes formbares Material als Ausgangsmaterial zum Herstellen der Speicherkammer verwendbar. In the 1a to 1c schematically represented motorized liquid storage device comprises a storage chamber 10 , whose internal volume via a suction and discharge opening 12 at least partially filled with a liquid. The suction and discharge opening 12 For example, can be designed as a pressure connection so that a line of a brake system can be arranged / fastened thereto. Cost effective way, the storage chamber 10 be made of plastic. Instead of plastic, however, another formable material is used as a starting material for producing the storage chamber.
In der Speicherkammer 10 ist ein verstellbares (Hydraulik-)Kolbenformteil 14 angeordnet, welches ein mit der Flüssigkeit befüllbare Teilvolumen 16 des Innenvolumens der Speicherkammer 10 begrenzt. Das Kolbenformteil 14 ist so entlang einer Verstellachse 18 verstellbar, dass das als Kolbenraum bezeichenbare mit der Flüssigkeit befüllbare Teilvolumen 16 in seiner Größe variierbar ist. Beispielsweise kann mittels eines Verstellens des Kolbenformteils 14 entlang der Verstellachse 18 in eine erste Verstellrichtung 20 eine Bremsflüssigkeit aus einem an der Ansaug- und Ablaßöffnung 12 angeordneten Bremskreis in das Teilvolumen 16 einsaugbar sein. Auf diese Weise kann ein Bremsdruck in dem Bremskreis, insbesondere in mindestens einer Radbremszange des Bremskreises, reduziert werden. Entsprechend kann über ein Verstellen des Kolbenformteils 14 entlang der Verstellachse 18 in eine der ersten Verstellrichtung 20 entgegen gerichtete zweite Verstellrichtung 22 Bremsflüssigkeit aus dem Teilvolumen 16 in den Bremskreise hinein gepresst werden. Somit kann der Bremsdruck in dem angeschlossenen Bremskreis, insbesondere in der Radbremszange des Bremskreises, auch gesteigert werden.In the storage chamber 10 is an adjustable (hydraulic) piston molding 14 disposed which is a part volume which can be filled with the liquid 16 the internal volume of the storage chamber 10 limited. The piston molding 14 is so along an adjustment axis 18 adjustable, that which can be labeled as a piston chamber with the liquid part volume 16 is variable in size. For example, by means of adjusting the piston molding 14 along the adjustment axis 18 in a first adjustment direction 20 a brake fluid from one at the intake and exhaust ports 12 arranged brake circuit in the subvolume 16 be sucked. In this way, a brake pressure in the brake circuit, in particular in at least one wheel brake caliper of the brake circuit can be reduced. Accordingly, via an adjustment of the piston molding 14 along the adjustment axis 18 in one of the first adjustment direction 20 opposite second adjustment 22 Brake fluid from the subvolume 16 pressed into the brake circuits. Thus, the brake pressure in the connected brake circuit, in particular in the wheel brake caliper of the brake circuit, also be increased.
Um ein Einsickern von Flüssigkeit aus dem Teilvolumen in das restliche Innenvolumen der Speicherkammer 10 zu verhindern, kann zwischen dem Kolbenformteil 14 und einer benachbarten Innenwand 24 der Speicherkammer 10 ein Dichtelement 26, wie beispielsweise ein Dichtring, angeordnet sein. Dazu kann in dem Kolbenformteil 14 oder in der benachbarten Innenwand 24 eine Nut ausgebildet sein, in welcher das Dichtelement 26 eingesetzt ist.To a seepage of liquid from the sub-volume in the remaining internal volume of the storage chamber 10 can prevent between the piston molding 14 and an adjacent inner wall 24 the storage chamber 10 a sealing element 26 , such as a sealing ring, be arranged. This can be done in the piston molding 14 or in the adjacent inner wall 24 a groove may be formed, in which the sealing element 26 is used.
Die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung weist auch einen elektrischen Motor 28 auf. Der Motor 28 kann beispielsweise als Rotationsmotor ausgebildet sein. Der Motor 28 kann insbesondere Getriebestufen und/oder ein Gesperre aufweisen, auf deren schematische Darstellung hier jedoch verzichtet wird. Das Kolbenformteil 14 ist über mindestens eine Verbindungskomponente 30 so mit dem elektrischen Motor 28 verbunden, dass das Kolbenformteil bei einem Betrieb des Motors 28 entlang der Verstellachse 18 wahlweise in die erste Verstellrichtung 20 und in die zweite Verstellrichtung 22 verstellbar ist. Mittels der mindestens einen Verbindungskomponente 30 kann beispielsweise eine Rotationsbewegung des Motors 28 (über verschiedene Getriebestufen) in eine Linearbewegung des Kolbenformteils 14 umgewandelt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Verbindungskomponente 30 als Spindel ausgebildet. Die Verbindungskomponente 30 kann beispielsweise eine Kugelumlaufspindel oder eine Gewindespindel sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung nicht auf eine als Spindel ausgebildete Verbindungskomponente 30 limitiert ist. Beispielsweise kann die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung auch eine Zahnstange als die mindestens eine Verbindungskomponente 30 aufweisen. The motorized fluid storage device also includes an electric motor 28 on. The motor 28 can be configured for example as a rotary motor. The motor 28 may in particular have gear stages and / or a locking mechanism, the schematic representation is omitted here, however. The piston molding 14 is over at least one connection component 30 so with the electric motor 28 connected to the piston molding during operation of the engine 28 along the adjustment axis 18 optionally in the first adjustment 20 and in the second adjustment direction 22 is adjustable. By means of the at least one connection component 30 For example, a rotational movement of the engine 28 (via different gear stages) in a linear movement of the piston molding 14 being transformed. In the illustrated embodiment, the connection component is 30 designed as a spindle. The connection component 30 For example, it may be a ball screw or a threaded spindle. It should be noted, however, that the motorized liquid storage device does not rely on a connecting component formed as a spindle 30 is limited. For example, the motorized fluid storage device may also include a rack as the at least one connection component 30 exhibit.
Optionalerweise kann die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung auch eine axiale Führung aufweisen, welche eine Rotation des Kolbenformteils 14 um die Verstellachse 18 blockiert. Vorzugsweise ist mittels der axialen Führung gewährleistbar, dass das Kolbenformteil 14 lediglich entlang der Verstellachse 18 verstellbar ist. Zum Realisieren einer geeigneten axialen Führung kann beispielsweise ein hervorstehender Außenabschnitt 32 an dem Kolbenformteil 14 ausgebildet sein, welcher in eine parallel zu der Verstellachse 18 verlaufende Nut 34 in einer benachbart zu dem Außenabschnitt 32 liegenden Wand 36 hineinragt. Als Alternative oder als Ergänzung zu einer derartigen axialen Führung kann auch an der benachbarten Wand 36 ein hervorstehender Innenabschnitt ausgebildet sein, welcher in eine parallel zu der Verstellachse 18 verlaufende Nut des Kolbenformteils 14 hineinragt. Ebenso kann mittels einer nicht-rotationssymmetrischen Ausbildung der Außenwand des Kolbenformteils 14 und der Innenwand der Speicherkammer 10 eine Drehbewegung des Kolbenformteils 14 um die Verstellachse unterdrückt werden.Optionally, the motorized fluid storage device may also include an axial guide which permits rotation of the piston molding 14 around the adjustment axis 18 blocked. Preferably, by means of the axial guidance can be ensured that the piston molding 14 only along the adjustment axis 18 is adjustable. For realizing a suitable axial guidance, for example, a protruding outer portion 32 on the piston molding 14 be formed, which in a parallel to the adjustment axis 18 running groove 34 in an adjacent to the outer section 32 lying wall 36 protrudes. As an alternative or in addition to such an axial guide can also on the adjacent wall 36 a projecting inner portion may be formed, which in a parallel to the adjustment axis 18 extending groove of the piston molding 14 protrudes. Likewise, by means of a non-rotationally symmetrical design of the outer wall of the piston molding 14 and the inner wall of the storage chamber 10 a rotational movement of the piston molding 14 be suppressed to the adjustment axis.
Die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung weist auch eine Federeinrichtung 38 auf, welche so angeordnet ist, dass die Federeinrichtung 38 bei dem Verstellen des Kolbenformteils in die erste Verstellrichtung 20 entlang der Verstellachse 18 entgegen ihrer Federkraft verformbar ist. Insbesondere kann die Federeinrichtung 38 bei dem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 komprimierbar sein. Vorteilhafte Anordnungsmöglichkeiten für die Federeinrichtung 38 zum Gewährleisten der vorteilhaften Verformung bei dem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 werden unten noch genauer beschrieben.The motorized fluid storage device also includes spring means 38 which is arranged so that the spring means 38 in the adjustment of the piston molding in the first adjustment 20 along the adjustment axis 18 is deformable against its spring force. In particular, the spring device 38 in the adjustment of the piston molding 14 in the first adjustment 20 be compressible. Advantageous arrangement options for the spring device 38 to ensure the advantageous deformation during the adjustment of the piston molding 14 in the first adjustment 20 will be described in more detail below.
Die Federeinrichtung 38 ist aufgrund ihrer vorteilhaften Anordnung als ein Energiespeicherelement verwendbar, welches bei dem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 "aufladbar" ist. Somit kann bei einem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 die mittels der Federeinrichtung 38 gespeicherte Energie zur Reduzierung der aufzubringenden Verstellkraft und/oder Verstellenergie genutzt werden. Wie unten genauer ausgeführt wird, ist auf diese Weise das Kolbenformteil entgegen einem größeren Druck in dem Teilvolumen 16 und/oder mittels einer reduzierten Motorleistung in die zweite Verstellrichtung 22 verstellbar. The spring device 38 is due to their advantageous arrangement usable as an energy storage element, which in the adjustment of the Piston molding 14 in the first adjustment 20 is "chargeable". Thus, in an adjustment of the piston molding 14 in the second adjustment 22 by means of the spring device 38 stored energy can be used to reduce the applied adjusting force and / or adjustment energy. As will be explained in more detail below, in this way the piston molding is against a greater pressure in the sub-volume 16 and / or by means of a reduced engine power in the second adjustment direction 22 adjustable.
Die Federkraft der Federeinrichtung 38 wirkt dem Innendruck des Teilvolumens 16 entgegen. Durch den anliegenden Bremsdruck im Teilvolumen 16 ist die Federeinrichtung beim Verstellen des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 (automatisch) "aufladbar". Entsprechend ist die Federeinrichtung 38 bei dem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 so entladbar, dass Energie zum Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 bereitgestellt wird. Die Federkraft entlastet somit den Motor 28 und die Getriebestufen. The spring force of the spring device 38 acts on the internal pressure of the partial volume 16 opposite. Due to the applied brake pressure in the partial volume 16 is the spring device when adjusting the piston molding 14 in the first adjustment 20 (automatically) "rechargeable". The spring device is corresponding 38 in the adjustment of the piston molding 14 in the second adjustment 22 so dischargeable that energy for adjusting the piston molding 14 in the second adjustment 22 provided. The spring force thus relieves the engine 28 and the gear stages.
Bevorzugter Weise ist das Kolbenformteil 14 zusätzlich zu der Verstellkraft des Motors 28 auch mittels der Federkraft der sich in ihre Ausgangsform zurückverformenden Federeinrichtung 38 in die zweite Verstelleinrichtung 22 entlang der Verstellachse 18 verstellbar. Somit kann die Federeinrichtung 38 vorteilhafter Weise dazu benutzt werden, die mittels des Motors 28 aufzubringende Verstellkraft zum Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 zu reduzieren. Die Federeinrichtung umfasst beispielsweise mindestens eine Feder, wie insbesondere eine Druckfeder, und/oder eine elastische Polymermasse. Für die Federeinrichtung 38 sind somit kostengünstige Komponenten verwendbar. Preferably, the piston molding is 14 in addition to the adjusting force of the engine 28 also by means of the spring force of the spring device which deforms back into its original shape 38 in the second adjustment 22 along the adjustment axis 18 adjustable. Thus, the spring device 38 be used advantageously to the means of the engine 28 applied adjusting force for adjusting the piston molding 14 in the second adjustment 22 to reduce. The spring device comprises, for example, at least one spring, in particular a compression spring, and / or an elastic polymer mass. For the spring device 38 Thus, inexpensive components are used.
Bevorzugter Weise hat die Federeinrichtung 38 eine Feder mit einer nicht-linearen Kennlinie oder mindestens zwei Federn. Auf diese Weise ist eine progressive Kennlinie, bzw. "eine kombinierte progressive Kennlinie" aus zwei zeitlich versetzt eingreifenden Federn/Federkennlinien, realisierbar. The spring device preferably has 38 a spring with a non-linear characteristic or at least two springs. In this way, a progressive characteristic, or "a combined progressive characteristic" of two temporally offset engaging springs / spring characteristics, realized.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Kennlinie der Federeinrichtung 38 so ausgelegt, dass die Federkraft bei einem Vorliegen der Federeinrichtung 38 in ihrer unkomprimierten/nicht-zusammengedrückten Stellung einen maximalen Wert aufweist. In diesem Fall hat die Federkraft bei einem (Zurück-)Verstellen des Kolbenformteils 14 in eine als "geschlossene Position" bezeichenbare Position, in welcher das befüllbare Teilvolumen 16 minimal ist, den maximalen Wert. Somit kann insbesondere bei einem Entleeren der Speicherkammer 10 eine maximale Federkraft auf das Kolbenformteil 14 ausgeübt werden. Dies ist häufig vorteilhaft, da insbesondere bei dem Entleeren der Speicherkammer 10 ein relativ hoher Druck in dem angeschlossenen Flüssigkeitssystem, wie insbesondere einem Bremssystem, vorliegt, und somit eine vergleichsweise hohe Kraft zum Verstellen des Kolbenformteils in die geschlossene Position aufzubringen ist. Dies gewährleistet eine besonders vorteilhafte Unterstützung des Motors 28. Man kann dies auch so umschreiben, dass ein Großteil der Motoranläufe bei einer beginnenden Volumenaufnahme erfolgt, weil in diesem Fall der Motor 28 bei einer vollständigen Entleerung der Speicherkammer 10 mit einer vorteilhaft hohen Federkraft unterstützt wird. In an advantageous embodiment, the characteristic of the spring device 38 designed so that the spring force in the presence of the spring device 38 has a maximum value in its uncompressed / non-compressed position. In this case, the spring force in a (back) to adjust the piston molding 14 in a position that can be labeled as a "closed position", in which the fillable partial volume 16 is minimal, the maximum value. Thus, in particular when emptying the storage chamber 10 a maximum spring force on the piston molding 14 be exercised. This is often advantageous because in particular when emptying the storage chamber 10 a relatively high pressure in the connected fluid system, such as in particular a brake system, is present, and thus a comparatively high force for adjusting the piston molding is to be applied in the closed position. This ensures a particularly advantageous support of the engine 28 , One can also rewrite this so that a large part of the engine starts at an incipient volume intake, because in this case the engine 28 at a complete emptying of the storage chamber 10 supported with an advantageously high spring force.
Entsprechend kann die Federkraft bei einem Vorliegen der Federeinrichtung 38 in ihrer bei einem Betrieb der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung am stärksten komprimierten/zusammengedrückten Stellung einen minimalen Wert hat. Dies gewährleistet, dass die Federkraft bei einem Verstellen des Kolbenformteils 14 in eine als "offene Position" bezeichenbare Position, wenn das befüllbare Teilvolumen 16 einen maximalen Wert aufweist, einen deutlich reduzierten Wert hat. Dies unterstützt ein vollständiges Befüllen der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung gerade in einer Situation, in welcher bereits eine große Flüssigkeitsmenge in das Teilvolumen 16 eingesaugt ist.Accordingly, the spring force in the presence of the spring device 38 in its most compressed / compressed position during operation of the motorized liquid storage device has a minimum value. This ensures that the spring force when adjusting the piston molding 14 in a position that can be labeled as "open position", if the fillable partial volume 16 has a maximum value, has a significantly reduced value. This assists in completely filling the motorized liquid storage device, especially in a situation where there is already a large amount of liquid in the sub-volume 16 is sucked in.
Des Weiteren kann die Federeinrichtung 38 eine "weiche" Federcharakteristik haben. Dies ermöglicht ein schnelles Einsaugen einer Flüssigkeit in das Teilvolumen 16, beispielsweise zum Verblenden eines vergleichsweise hohen Generator-Bremsmoments. Ebenso kann die Federcharakteristik der Federeinrichtung 38 an eine "Radbremszangen-Federcharakteristik" so angepasst sein, dass eine bei einem Einsaugen einer Bremsflüssigkeit in das Teilvolumen 16 auf ein Bremsbetätigungselement ausgeübte Rückstellkraft gleiche einer Rückstellkraft bei einem Verschieben der Bremsflüssigkeit in mindestens eine Radbremszange ist. Der Fahrer hat in diesem Fall bei einer Betätigung des Bremsbetätigungselements unabhängig von dem Zielvolumen der Bremsflüssigkeit ein standartgemäßes Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl).Furthermore, the spring device 38 have a "soft" spring characteristic. This allows a quick suction of a liquid in the sub-volume 16 , For example, for blending a comparatively high generator braking torque. Likewise, the spring characteristic of the spring device 38 be adapted to a "wheel brake caliper spring characteristic" so that when sucking a brake fluid in the sub-volume 16 Restoring force exerted on a brake actuating element is equal to a restoring force when the brake fluid is displaced into at least one wheel brake caliper. The driver has in this case upon actuation of the brake operating member regardless of the target volume of the brake fluid a standard brake actuation feeling (pedal feel).
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Federeinrichtung 38 so zwischen dem Kolbenformteil 14 und einer Federeinrichtungsauflage 40 angeordnet, dass die Federeinrichtung 38 mittels des Verstellens des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 komprimierbar ist. Zusätzlich ist mittels des Verstellens des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 eine Expansion der komprimierten Federeinrichtung 38 zum Freisetzen der Federkraft auslösbar. Die vorteilhafte Anordnung der Federeinrichtung 38 ist auf einfache Weise realisierbar, indem die Federeinrichtung 38 an einer von der Ansaug- und Ablassöffnung 12 weggerichteten Seite des Kolbenformteils 14 und einer als Federeinrichtungsauflage 40 ausgebildeten benachbarten Wand der Speicherkammer 10 angeordnet wird. Man kann die vorteilhafte Anordnung der Federeinrichtung 38 auch so umschreiben, dass die Federeinrichtung 38 an der Antriebsseite des Kolbenformteils 14 angeordnet ist, und nicht zwischen dem Kolbenformteil 14 und der Ansaug- und Ablassöffnung 12, wie dies bei einer Rückstellfeder der Fall wäre. Insbesondere kann die mindestens eine Verbindungskomponente 30 durch einen Innenhohlraum der Federeinrichtung 38 hindurchragen. In the illustrated embodiment, the spring device 38 so between the piston molding 14 and a spring device pad 40 arranged that the spring device 38 by means of adjusting the piston molding 14 in the first adjustment 20 is compressible. In addition, by means of adjusting the piston molding 14 in the second adjustment 22 an expansion of the compressed spring means 38 to release the spring force triggered. The advantageous arrangement of the spring device 38 is easily realizable by the spring device 38 at one of the suction and discharge ports 12 directed away side of the piston molding 14 and one as a spring device pad 40 trained adjacent wall of the storage chamber 10 is arranged. One can the advantageous arrangement of the spring device 38 also rewrite that the spring device 38 on the drive side of the piston molding 14 is arranged, and not between the piston molding 14 and the suction and discharge opening 12 as would be the case with a return spring. In particular, the at least one connection component 30 through an internal cavity of the spring device 38 protrude.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Federeinrichtungsauflage 40 der Speicherkammer aus einer ersten Position zumindest in eine zweite Position verstellbar sein. Dies ist auf einfache Weise realisierbar, indem die Federeinrichtungsauflage 40 als motorisch verstellbares Gehäuse-Unterteil der Speicherkammer 10 ausgebildet wird. In diesem Fall ist die Federcharakteristik der Federeinrichtung 38 mittels des Verstellens der Federeinrichtungsauflage 40 veränderbar. Insbesondere kann mittels eines Verstellens der Federeinrichtungsauflage 40 unter Berücksichtigung einer bereitgestellten Information bezüglich einer Fahrzeug- und/oder Fahrereigenschaft die Federcharakteristik der Federeinrichtung 38 Fahrzeug- und/oder Fahrer-individuell modifizierbar sein. In an advantageous development, the spring device support 40 the storage chamber from a first position to be adjustable at least in a second position. This is easy Way feasible by the spring device pad 40 as a motor-adjustable housing lower part of the storage chamber 10 is trained. In this case, the spring characteristic of the spring device 38 by means of adjusting the spring device overlay 40 variable. In particular, by means of an adjustment of the spring device support 40 taking into account provided information regarding a vehicle and / or driver characteristic, the spring characteristic of the spring device 38 Vehicle and / or driver individually modifiable.
Die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung ist jedoch nicht auf eine derartige Anordnung der als Energiespeicherelement verwendeten Federeinrichtung 38 limitiert. Beispielsweise kann ein erster Kontaktabschnitt der Federeinrichtung 38 auch die mindestens eine Verbindungskomponente 30 kontaktieren. Ein zweiter Kontaktabschnitt der Federeinrichtung 38 kann ein in Bezug zu der Verbindungskomponente 30 ortsfestes Halterungsteil kontaktieren, wobei eine Position des Halterungsteils von einer Verstellbewegung der Verbindungskomponente 30 mit einer translatorischen und/oder einer rotatorischen Komponente nicht beeinträchtigt wird. In diesem Fall kann der erste Kontaktabschnitt in Bezug zu dem zweiten Kontaktabschnitt mittels der Verstellbewegung der mindestens einen Verbindungskomponente 30 verstellbar sein. Somit kann die Federeinrichtung 38 bei einem Verstellen des Kolbenformteils 14 entlang der Verstellachse 18 auch in ihrer Form unter Aufwendung oder Freisetzung von Energie verändert werden, obwohl die Federeinrichtung 38 das Kolbenformteil 14 nicht direkt kontaktiert.However, the motorized liquid storage device is not limited to such an arrangement of the spring device used as the energy storage element 38 limited. For example, a first contact portion of the spring device 38 also the at least one connection component 30 to contact. A second contact portion of the spring device 38 can be related to the connection component 30 contacting a stationary support member, wherein a position of the support member of an adjusting movement of the connection component 30 is not affected by a translational and / or a rotational component. In this case, the first contact portion with respect to the second contact portion by means of the adjusting movement of the at least one connection component 30 be adjustable. Thus, the spring device 38 at an adjustment of the piston molding 14 along the adjustment axis 18 also be changed in shape under the expenditure or release of energy, although the spring device 38 the piston molding 14 not contacted directly.
Die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung kann vorteilhaft in einem Bremssystem verwendet werden. Mittels des Befüllens oder Entleerens des Teilvolumens 16 kann beispielsweise ein Bremsdruck in mindestens einem angebundenen Bremskreis zum Verblenden eines Bremsmoments, wie beispielsweise eines Generator-Bremsmoments, variiert werden. Aufgrund der vorteilhaften Verwendung der Federeinrichtung 38 ist die für ein Ablassen eines während einer Rekuperationsphase in das Teilvolumen 16 eingesaugten Bremsflüssigkeitvolumens zum Verstellen des Kolbenformteils 14 benötigte Verstellkraft/Verstellleistung reduzierbar. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass das eingesaugte Bremsflüssigkeitsvolumen auch gegen einen vergleichsweise hohen Druck des Bremssystems aus dem Teilvolumen 16 ablassbar/auspressbar ist. Somit ist das Ablassen/Herauspressen des Bremsflüssigkeitsvolumens aus dem Teilvolumen 16 auch bei einer Bremsung mit einem hohen Bremsdruck/einer angeforderten höheren Verzögerung leicht und verlässlich ausführbar. Auch gegen Ende der Bremsung, wenn oft ein hoher Druck in dem Bremssystem noch vorliegt, ist das Ablassen/Herauspressen des Bremsflüssigkeitsvolumens aus dem Teilvolumen 16 verlässlich bewirkbar. Deshalb kann die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung auch als aktiv betriebene Speicherkammer zur Volumenverblendung bezeichnet werden. Die Verwendbarkeit der hier beschriebenen motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung ist jedoch nicht auf die Verwendung in einem Bremssystem, insbesondere in einem rekuperationsfähigen Bremssystem, beschränkt. The motorized liquid storage device can be advantageously used in a brake system. By filling or emptying the partial volume 16 For example, a brake pressure in at least one connected brake circuit for blending a brake torque, such as a generator braking torque, can be varied. Due to the advantageous use of the spring device 38 this is for draining one into the subvolume during a recuperation phase 16 sucked brake fluid volume for adjusting the piston molding 14 required adjustment / adjustment reduced. At the same time it is ensured that the aspirated brake fluid volume against a relatively high pressure of the brake system from the sub-volume 16 drainable / auspressbar is. Thus, the draining / squeezing out of the brake fluid volume from the sub-volume 16 even with a brake with a high brake pressure / a requested higher deceleration easily and reliably executable. Also towards the end of the braking, when often a high pressure in the brake system is still present, the draining / squeezing out of the brake fluid volume from the sub-volume 16 reliably achievable. Therefore, the motorized liquid storage device may also be referred to as an actively operated storage chamber for volume veneering. However, the utility of the motorized fluid storage device described herein is not limited to use in a brake system, particularly in a recuperative braking system.
Bei einem Einsetzen der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung zum Verblenden eines Generator-Bremsmoments kann mittels des Verstellens der Federeinrichtungsauflage 40 die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung auch an einem bestimmten Bremstyp angepasst, bzw. bezüglich diesem optimiert werden. Beispielsweise kann die Federcharakteristik der Federeinrichtung 38 passend zu einer "Sportbremse" mit einer geringen Rekuperation, aber einem direkten Pedalgefühl für den Fahrer angepasst werden. Ebenso kann die Federcharakteristik der Federeinrichtung 38 an eine "Komfortbremse" mit einer hohen Rekuperationseffizienz bei einer indirekten Kopplung des Fahrerfußes zur hydraulischen Bremswirkung angeglichen werden.Upon insertion of the motorized fluid storage device for blending a generator braking torque, by means of adjusting the spring device support 40 the motorized fluid storage device adapted to a particular type of brake, or be optimized with respect to this. For example, the spring characteristic of the spring device 38 suitable for a "sports brake" with a low recuperation, but a direct pedal feel for the driver to be adjusted. Likewise, the spring characteristic of the spring device 38 be adapted to a "comfort brake" with a high Rekuperationseffizienz with an indirect coupling of the driver's foot to the hydraulic braking effect.
1b und 1c zeigen schematischen Teildarstellungen der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung zum Erläutern der Vorteile der Federeinrichtung 38:
1b zeigt die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung während eines Betriebs bei einer Bremsung unter Einsetzung des Generators. Damit ein durch eine Betätigung eines Bremseingabeelements des Fahrer vorgebbares Gesamt-Bremsmoment trotz eines durch den Generator ausgeübten Generator-Bremsmoments ungleich Null einhaltbar ist, kann ein hydraulisches Bremsmoment mindestens einer Bremszange durch Einsaugen eines Bremsflüssigkeitsvolumens über die Ansaug- und Ablassöffnung 12 in das Teilvolumen 16 reduziert werden. Dazu wird das Kolbenformteil 14 (aus der "geschlossenen Position) entlang der Verstellachse 18 in die erste Verstellrichtung 20 verstellt. Auf das Kolbenformteil 14 wirken in Richtung der ersten Verstellrichtung 20 eine Motorkraft Fm1 des Motors 28 und eine Druckkraft Fp1, welche sich aus einem Druck p in dem Teilvolumen 16 und einer das Teilvolumen 16 kontaktierenden Fläche des Kolbenformteils 14 ergibt. Die Federkraft Ff1 der (nicht skizzierten) Federeinrichtung 38 wirkt dem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 und der damit verbundenen Komprimierung der Federeinrichtung 38 entgegen, und ist deshalb entgegen der ersten Verstellrichtung 20 in die zweite Verstellrichtung gerichtet. Man kann dies auch so umschreiben, dass die Kräfte Fm1 und Fp1 in Richtung Volumenaufnahme wirken, während die Federkraft Ff1 das Kolbenformteil 14 in Richtung Volumenabgabe drückt. 1b and 1c show schematic partial views of the motorized liquid storage device for explaining the advantages of the spring device 38 :
1b shows the motorized fluid storage device during operation at a brake application of the generator. In order for a total braking torque predetermined by an actuation of a brake input element of the driver to be maintained despite a generator braking torque not equal to zero, a hydraulic braking torque may be applied to at least one brake caliper by sucking in a brake fluid volume via the intake and exhaust port 12 in the subvolume 16 be reduced. This is the piston molding 14 (from the "closed position") along the adjustment axis 18 in the first adjustment 20 adjusted. On the piston molding 14 act in the direction of the first adjustment 20 an engine power Fm1 of the engine 28 and a pressing force Fp1 resulting from a pressure p in the partial volume 16 and one the subvolume 16 contacting surface of the piston molding 14 results. The spring force Ff1 of the (not outlined) spring device 38 affects the adjustment of the piston molding 14 in the first adjustment 20 and the associated compression of the spring device 38 contrary, and is therefore contrary to the first adjustment 20 directed in the second adjustment. One can also rewrite this so that the forces Fm1 and Fp1 act in the direction of volume absorption, while the spring force Ff1 the piston molding 14 in the direction of volume delivery.
Die auf das Kolbenformteil 14 in die erste Verstellrichtung 20 wirkende Gesamtkraft Fg1 ergibt sich somit nach Gleichung (Gl. 1): Fg1 = Fm1 + Fp1 – Ff1 (Gl. 1) The on the piston molding 14 in the first adjustment 20 acting total force Fg1 thus results according to equation (equation 1): Fg1 = Fm1 + Fp1 - Ff1 (Eq.1)
Entsprechend kann die für eine gewünschte Gesamtkraft Fg1 aufzubringende Motorkraft Fm1 bei einem bestimmten Druck p mit einer bestimmten Druckkraft Fp1 berechnet werden nach Gleichung (Gl. 2): Fm1 = Fg1 – Fp1 + Ff1 (Gl. 2) Correspondingly, the engine force Fm1 to be applied for a desired total force Fg1 can be calculated at a specific pressure p with a specific compressive force Fp1 according to equation (equation 2): Fm1 = Fg1 - Fp1 + Ff1 (equation 2)
Die Federkraft Ff1 vergrößert somit bei einem Ansaugen von Flüssigkeit in das Teilvolumen 16 die dazu aufzubringende Motorkraft Fm1. Allerdings wirkt in der Regel bei dem Ansaugen von Flüssigkeit in das Teilvolumen 16 ein vergleichsweise großer Druck p auf das Kolbenformteil 14. Da der Fahrer zu Beginn einer Rekuperationsphase in das Bremssystem einbremst, wird Bremsflüssigkeit automatisch gegen das Kolbenformteil 14 in das Teilvolumen 16 so gedrückt, dass der in dem Bremssystem vorliegende Bremsdruck das Befüllen des Teilvolumens 16 und das Verstellen des Kolbenformteils 14 in die erste Verstellrichtung 20 unterstützt. Das Bremsflüssigkeitsvolumen strömt somit (fast automatisch) in der richtigen Geschwindigkeit in das Teilvolumen 16. Die zum Einfüllen des Bremsflüssigkeitsvolumens in das Teilvolumen 16 zu Beginn der Rekuperationsphase aufzubringende Leistung ist deshalb ein vernachlässigbarer Faktor bei der Festlegung der maximal aufzubringenden Spitzenlast des Motors 28. Auch die Federkraft Ff1 kann somit relativ zur Druckkraft Fp1 bei dem Ansaugen von Flüssigkeit in das Teilvolumen 16 vernachlässigbar sein. Insbesondere kann auch das häufig langsame Einsetzen der Rekuperation ausgenutzt werden, indem das Kolbenformteil 14 in die erste Verstellrichtung 20 vergleichsweise langsam verstellt wird, wozu auch eine kleinere Gesamtkraft Fg1 ausreichend ist. Beispielsweise kann das Kolbenformteil 14 für ein Ansaugen von Flüssigkeit, insbesondere zum Verblenden, lediglich mit einer Gesamtkraft Fg1 von 300 N in die erste Verstellrichtung 20 gezogen werden. Ebenso kann eine Druckkraft Fp1 vorliegen. In diesem Fall ist bereits eine Motorkraft Fm1 von (höchstens) 300 N trotz einer Federkraft Ff1 von 200 N ausreichend. Diese Motorkraft Fm1 ist auch von einem kostengünstigen und/oder wenig Bauraum benötigenden Motor 28 aufbringbar.The spring force Ff1 thus increases when aspirating liquid in the sub-volume 16 the engine power Fm1 to be applied. However, this usually works when aspirating liquid into the partial volume 16 a comparatively large pressure p on the piston molding 14 , Since the driver brakes at the beginning of a recuperation phase in the brake system, brake fluid is automatically against the piston molding 14 in the subvolume 16 pressed so that the present in the brake system brake pressure filling the partial volume 16 and adjusting the piston molding 14 in the first adjustment 20 supported. The brake fluid volume thus flows (almost automatically) at the right speed into the sub-volume 16 , The for filling the brake fluid volume in the subvolume 16 Power to be applied at the beginning of the recuperation phase is therefore a negligible factor in determining the maximum peak load of the engine to be applied 28 , Also, the spring force Ff1 can thus relative to the pressure force Fp1 in the suction of liquid in the sub-volume 16 be negligible. In particular, the often slow onset of recuperation can be exploited by the piston molding 14 in the first adjustment 20 is relatively slowly adjusted, including a smaller total force Fg1 is sufficient. For example, the piston molding 14 for a suction of liquid, in particular for blending, only with a total force Fg1 of 300 N in the first adjustment direction 20 to be pulled. Likewise, a compressive force Fp1 may be present. In this case, an engine power Fm1 of (at most) 300 N is sufficient even though the spring force Ff1 is 200N. This engine power Fm1 is also of a low-cost and / or little space-consuming engine 28 be applied.
Die oben genannten Zahlenwerte für die Kräfte sind jedoch nur beispielhaft zu verstehen. Realistische Werte können auch um einen Faktor von 5 bis 20 höher liegen. (Dies kann auch für das nachfolgend beschriebene Zahlenbeispiel gelten.)However, the above numerical values for the forces are only to be understood as examples. Realistic values can also be higher by a factor of 5 to 20. (This can also apply to the numerical example described below.)
1c zeigt die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung bei einem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstelleinrichtung 22 zum Ablassen von angesaugter Bremsflüssigkeit aus dem Teilvolumen 16. Ein derartiger Vorgang wird beispielsweise ausgeführt, wenn die Rekuperation schnell beendet werden soll und das zuvor in das Teilvolumen 16 aufgenommene Bremsflüssigkeitsvolumen in den angebundenen Bremskreis zum Steigern des dort vorliegenden Bremsdrucks zurückverschoben wird. Bei einer hohen Verzögerung oder bei einem hohen Gradienten des Gesamt-Bremsmoments kann bei diesem Vorgang ein vergleichsweise hoher Druck in dem angebundenen Bremskreis vorliegen. 1c shows the motorized liquid storage device at an adjustment of the piston molding 14 in the second adjustment 22 for draining aspirated brake fluid from the sub-volume 16 , Such an operation is performed, for example, when the recuperation is to be completed quickly and previously in the sub-volume 16 recorded brake fluid volume is shifted back into the connected brake circuit for increasing the brake pressure present there. At a high deceleration or at a high gradient of the total braking torque can be present in this process, a comparatively high pressure in the connected brake circuit.
Bei einem Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 wirken die Kräfte Fm2 und Ff2 in Richtung der zweiten Verstellrichtung 22, während die Druckkraft Fp2 in die erste Verstellrichtung 20 ausgerichtet ist. Man kann dies auch so umschreiben, dass die Kräfte Fm2 und Ff2 in Richtung Volumenabgabe wirken, während die Druckkraft Fp2 das Kolbenformteil 14 in Richtung Volumenaufnahme drückt. When adjusting the piston molding 14 in the second adjustment 22 the forces Fm2 and Ff2 act in the direction of the second adjustment direction 22 while the pressing force Fp2 in the first adjustment direction 20 is aligned. One can also rewrite this so that the forces Fm2 and Ff2 act in the direction of volume delivery, while the pressing force Fp2 the piston molding 14 pushes in the direction of volume absorption.
Die zur Volumenabgabe in die zweite Verstellrichtung 22 gerichtete Gesamtkraft Fg2 ergibt sich somit nach Gleichung (Gl. 3): Fg2 = Fm2 + Ff2 – Fp2 (Gl. 3) The volume to the second adjustment 22 directed total force Fg2 is thus given by equation (equation 3): Fg2 = Fm2 + Ff2 - Fp2 (equation 3)
Somit muss für eine gewünschte Gesamtkraft Fg2 bei einer vorgegebenen Druckkraft Fp2 und einer bestimmten Federkraft Ff2 eine Motorkraft Fm2 nach Gleichung (Gl. 4) aufgebracht werden mit: Fm2 = Fg2 + Fp2 – Ff2 (Gl. 3) Thus, for a desired total force Fg2 at a given compressive force Fp2 and a certain spring force Ff2, an engine force Fm2 must be applied according to equation (equation 4) with: Fm2 = Fg2 + Fp2 - Ff2 (Eq.3)
Durch das Einsetzen der Federeinrichtung 38 ist die aufzubringende Motorkraft Fm2 somit reduzierbar. Ohne eine Federeinrichtung 38, d. h. bei einer Federkraft Ff2 gleich Null, wäre für eine Gesamtkraft Fg2 von 100 N bei einer Druckkraft Fp2 von 200 N eine Motorkraft Fm2 von 300 N aufzubringen. Demgegenüber bewirkt bereits eine Federkraft Ff2 von 200 N bei gleichbleibenden Kräften Fg2 und Fp2 eine Reduzierung der Motorkraft Fm2 auf 100 N. By inserting the spring device 38 is the applied motor force Fm2 thus reducible. Without a spring device 38 , ie at a spring force Ff2 equal to zero, for a total force Fg2 of 100 N at a pressure force Fp2 of 200 N, an engine force Fm2 of 300 N would have to be applied. On the other hand, a spring force Ff2 of 200 N already causes a reduction in the motor force Fm2 to 100 N with forces Fg2 and Fp2 remaining constant.
Aufgrund der vorteilhaften Unterstützung seiner Funktion mittels der Federeinrichtung 38 kann die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung einen Motor 28 mit einer vergleichsweise kleinen Größe aufweisen, und trotzdem ohne Einbußen in der Leistungsfähigkeit eingesetzt werden, insbesondere zum Verblenden eines Generator-Bremsmoments. Da der Motor 28 bezüglich seiner aufzubringenden Spitzenlast auszulegen ist, kann mittels der Reduzierung der Spitzenlast auch ein kostengünstigeres, weniger Energie verbrauchendes und/oder weniger Bauraum erforderndes Modell für den Motor 28 verwendet werden. Für das Beispiel der 1c kann die Wirkung des Motors beispielsweise auf 33% einer ohne die Federeinrichtung aufzubringenden Leistung reduziert werden. Due to the advantageous support of its function by means of the spring device 38 For example, the motorized fluid storage device may include a motor 28 having a comparatively small size, and yet be used without sacrificing performance, in particular for blending a generator braking torque. Because the engine 28 is to be interpreted in terms of its applied peak load, by reducing the peak load and a more cost-effective, less energy consuming and / or less Space-consuming model for the engine 28 be used. For the example of 1c For example, the effect of the motor can be reduced to 33% of a power to be applied without the spring device.
Selbstverständlich kann die vorliegende Erfindung auch dazu genutzt werden, bei gleicher Leistungsfähigkeit des Motors 28 das Kolbenformteil 14 mit einer verstärkten Wirkung zur Volumenabgabe zu verstellen. Beispielsweise kann bei einer Druckkraft Fp2 von 200 N, einer Motorkraft Fm2 von 300 N und einer Federkraft Ff2 von 200 N eine Gesamtkraft Fg2 von 300 N zum Verstellen des Kolbenformteils 14 in die zweite Verstellrichtung 22 auf dieses ausgeübt werden.Of course, the present invention can also be used to the same performance of the engine 28 the piston molding 14 with an increased volume delivery effect. For example, with a pressing force Fp2 of 200 N, an engine force Fm2 of 300 N and a spring force Ff2 of 200 N, a total force Fg2 of 300 N for adjusting the piston molded part 14 in the second adjustment 22 be exercised on this.
Sofern das an die motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung angebundene Bremssystem nicht angefordert wird, drückt die Federeinrichtung 38 das Kolbenformteil 14 automatisch in Richtung Volumenabgabe. Somit wirkt auch bei dieser Betriebssituation die Federeinrichtung 38 unterstützend zu dem Motor 28, bzw. dem Gesperre. Der Motor 28 muss somit auch bei dieser Betriebssituation weniger leisten.Unless the brake system attached to the motorized fluid storage device is requested, the spring device pushes 38 the piston molding 14 automatically in the direction of volume delivery. Thus, also acts in this operating situation, the spring device 38 supportive to the engine 28 , or the locking mechanism. The motor 28 must therefore also afford less in this operating situation.
2 zeigt ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens. 2 shows a flowchart for illustrating an embodiment of the manufacturing method.
Mittels des im Weiteren beschriebenen Herstellungsverfahrens kann beispielsweise die oben schon erläuterte motorisierte Flüssigkeitsspeichervorrichtung hergestellt werden. Die Ausführbarkeit des Herstellungsverfahrens ist jedoch nicht auf das Herstellen einer derartigen motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung beschränkt.By means of the manufacturing method described below, for example, the above-described motorized liquid storage device can be produced. However, the practicability of the manufacturing method is not limited to manufacturing such a motorized liquid storage device.
In einem Verfahrensschritt S1 wird ein entlang einer Verstellachse verstellbares Kolbenformteil in einer Speicherkammer derart angeordnet, dass ein mit einer Flüssigkeit befüllbares Teilvolumen eines Innenvolumens der Speicherkammer von dem Kolbenformteil begrenzt wird.In a method step S1, a piston molding which can be adjusted along an adjustment axis is arranged in a storage chamber in such a way that a partial volume of an internal volume of the storage chamber which can be filled with a liquid is delimited by the piston molding.
In einem Verfahrensschritt S2 wird ein elektrischer Motor ausgebildet. Der Motor wird über mindestens eine Verbindungskomponente mit dem Kolbenformteil verbunden. Dies erfolgt so, dass bei einem Betrieb des Motors in einem ersten Modus der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung das Kolbenformteil zum Einsaugen der Flüssigkeit in das befüllbare Teilvolumen in eine erste Verstellrichtung entlang der Verstellachse verstellt wird. Bei einem Betrieb des Motors in einem zweiten Modus der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung wird das Kolbenformteil zum Ablassen der Flüssigkeit aus dem befüllbaren Teilvolumen in eine zweite Verstellrichtung entlang der Verstellachse verstellt. Beispiele für Verbindungskomponenten, welche dies gewährleisten, sind oben aufgezählt. In a method step S2, an electric motor is formed. The motor is connected via at least one connecting component with the piston molding. This is done so that when operating the engine in a first mode of the motorized liquid storage device, the piston mold part is adjusted for sucking the liquid into the fillable part volume in a first adjustment direction along the adjustment axis. In an operation of the engine in a second mode of the motorized liquid storage device, the piston mold part is displaced for discharging the liquid from the fillable partial volume in a second adjustment direction along the adjustment axis. Examples of interconnecting components which ensure this are listed above.
In einem Verfahrensschritt S3 wird eine Federeinrichtung in der motorisierten Flüssigkeitsspeichervorrichtung so angeordnet, dass sie bei einem Verstellen des Kolbenformteils in die erste Verstellrichtung entlang der Verstellachse entgegen ihrer Federkraft verformt wird. Bevorzugter Weise kann bei dem Anordnen der Federeinrichtung auch gewährleistet werden, dass das Kolbenformteil zusätzlich zu einer Verstellkraft des Motors auch mittels der Federkraft der sich in ihre Ausgangsform zurückverformenden Federeinrichtung in die zweite Verstellrichtung verstellt wird. Beispiele zum vorteilhaften Anordnen der Federeinrichtung, welche dies gewährleisten, sind oben schon beschrieben.In a method step S3, a spring device is arranged in the motorized liquid storage device so that it is deformed against the spring force when the piston molding is adjusted in the first adjustment direction along the adjustment axis. In the arrangement of the spring device, it can also be ensured that the piston molded part is adjusted in the second adjustment direction in addition to an adjusting force of the motor by means of the spring force of the spring device which is deformed back into its original shape. Examples of advantageous arrangement of the spring device, which ensure this, are already described above.
Die Bezeichnung der Verfahrensschritte S1 bis S3 legt keine zeitliche Reihenfolge zum Ausführen von diesen fest. The designation of the method steps S1 to S3 does not specify a time sequence for executing them.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 3928109 A1 [0002] DE 3928109 A1 [0002]
