DE102015217765A1

DE102015217765A1 - Funktionseinheit für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015217765A1
Application number: DE102015217765.3A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Krauss
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-03-23

Abstract

Es wird eine Funktionseinheit für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die Funktionseinheit besitzt eine in der Form eines Blockes ausgebildete ABS- und/oder ESP-Einheit, eine in der Form eines Blockes ausgebildete Kompressoreinheit für ein Luftfedersystem des Kraftfahrzeuges, einen gemeinsamen Elektromotor zum Betreiben der ABS- und/oder ESP-Einheit sowie der Kompressoreinheit und eine Steuereinheit für die ABS- und/oder ESP-Einheit sowie für die Kompressoreinheit. Sämtliche Einheiten einschließlich des gemeinsamen Elektromotors sind zu einer Gesamteinheit integriert. Auf diese Weise lässt sich der Platzbedarf für die Einheiten beträchtlich reduzieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funktionseinheit für ein Kraftfahrzeug.
Eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen ist heutzutage mit ABS- und/oder ESP-Einheiten ausgestattet, die in der Form von Blöcken, beispielsweise aus Al, ausgebildet sind. Ferner ist eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen heutzutage mit einem Luftfedersystem versehen, das eine in der Form eines Blockes ausgebildete Kompressoreinheit aufweist. Diese Einheiten sind bei den bekannten Kraftfahrzeugen als getrennte Einheiten ausgebildet und getrennt voneinander angeordnet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Einheiten zusammenzufassen und eine Funktionseinheit für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die sich durch einen besonders geringen Platzbedarf auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Funktionseinheit für ein Kraftfahrzeug mit
einer in der Form eines Blockes ausgebildeten ABS- und/oder ESP-Einheit,
einer in der Form eines Blockes ausgebildeten Kompressoreinheit für ein Luftfedersystem des Kraftfahrzeuges,
einem gemeinsamen Elektromotor zum Betreiben der ABS- und/oder ESP-Einheit sowie der Kompressoreinheit,
einer Steuereinheit für die ABS- und/oder ESP-Einheit sowie für die Kompressoreinheit, wobei sämtliche Einheiten einschließlich des gemeinsamen Elektromotors zu einer Gesamteinheit integriert sind.
Erfindungsgemäß werden somit eine ABS- und/oder ESP-Einheit sowie eine Kompressoreinheit für ein Luftfedersystem mit zugehörigen weiteren Einheiten in einer Gesamteinheit zusammengefasst, um Synergien zu nutzen und die entsprechenden Systeme kostengünstiger auszubilden. Für die ABS- und/oder ESP-Einheit sowie die Kompressoreinheit findet ein gemeinsamer Elektromotor Verwendung, der beide Blöcke als Antrieb bedient. Die erfindungsgemäß vorgesehene Gesamteinheit ist zwar etwas größer als eine ABS- und/oder ESP-Einheit, ist jedoch insgesamt kleiner als bei der separaten Ausbildung von beiden Einheiten des Standes der Technik.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Funktionseinheit kann am etablierten Einbauort der ABS- und/oder ESP-Einheit im Motorraum angeordnet werden, so dass sich die Kompressoreinheit im Fahrzeug gut unterbringen lässt, da in jedem Fahrzeug Platz für eine ABS- und/oder ESP-Einheit bereitgehalten wird. Es ist somit kein zusätzlicher Bauraum für die Kompressoreinheit erforderlich. Insgesamt ist die Integration von Luftfedersystemen in neue Fahrzeuge einfacher möglich, da keine aufwendigen Arbeiten wegen der Unterbringung des Luftversorgungsaggregates mit Kompressor erforderlich sind.
Durch den Entfall der Montage des Luftversorgungsaggregates im Fahrzeug ergeben sich wesentliche Fertigungsvorteile, da nur eine Einheit – die Gesamtheit aus ABS- und/oder ESP-Block und Kompressorblock – montiert werden muss.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind diverse, insbesondere sämtliche, Bauteile der Gesamteinheit in Modulform ausgebildet und zu einem die Gesamteinheit bildenden Gesamtmodul zusammensetzbar.
Bei dieser Ausführungsform können somit diverse Bauteile der Gesamteinheit, insbesondere sämtliche Bauteile derselben, in der Form eines Modulbaukastens ausgebildet sein, wodurch sich die Fertigung, Montage, Demontage und Wartung der einzelnen Bauteile wesentlich vereinfachen lässt. Durch den modularen Aufbau sind insbesondere verschiedene Ausbaustufen der Kompressoreinheit möglich, beispielsweise durch Weglassen von Ventilen, Bohrungen, Kanälen etc. und angepasste spanende Bearbeitung bzw. Bestückung analog zum Aufbau der ABS- und/oder ESP-Einheit.
Was die Steuereinheit für die ABS- und/oder ESP-Einheit sowie für die Kompressoreinheit anbetrifft, so sind diverse Ausführungsformen möglich. Es können hierbei zwei getrennte Einheiten vorgesehen sein, die in die als Gesamteinheit ausgebildete Funktionseinheit integriert sind. Hierbei kann die Steuereinheit für die Kompressoreinheit im Gehäuse der Steuereinheit für die ABS- und/oder ESP-Einheit untergebracht sein. Beide Steuereinheiten können jedoch auch zu einer einzigen Steuereinheit zusammengefasst sein, die dann in einem einzigen Gehäuse untergebracht ist, bei dem es sich beispielsweise um das Gehäuse der Steuereinheit für die ABS- und/oder ESP-Einheit handeln kann.
Wenn hier von der Steuereinheit für die Kompressoreinheit die Rede ist, so soll dies eine Ausführungsform mit umfassen, bei der die Steuereinheit für die Kompressoreinheit gleichzeitig als Steuereinheit für das Luftfedersystem ausgebildet ist. Die Erfindung sieht daher auch eine Ausführungsform vor, bei der die gesamte Steuereinheit für das Luftfedersystem in der als Gesamteinheit ausgebildeten Funktionseinheit integriert ist. Es versteht sich, dass hiermit der Platzbedarf weiter verringert werden kann.
Auch wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Ventiltechnik des Kompressors zumindest teilweise in den Kompressorblock integriert ist. Dies kann beispielsweise analog zum ABS- und/oder ESP-Block ausgebildet sein. Ein getrennter Ventilblock in einem separaten Gehäuse kann daher entfallen.
Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist der Kompressorblock auf den ABS- und/oder ESP-Block aufgeflanscht. Auf diese Weise wird eine besonders kompakte Gesamteinheit gebildet.
Eine Ausgestaltung als Gesamteinheit ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Grundabmessungen des Kompressorblocks etwa mit denen des ABS- und/oder ESP-Blockes übereinstimmen.
In Weiterbildung der Erfindung kann zusätzlich ein Lufttrockner in die Gesamteinheit integriert sein.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Funktionseinheit einen einzigen Elektromotor aufweist, der die ABS- und/oder ESP-Einheit sowie die Kompressoreinheit antreibt. Der Motor bedient somit beide Blöcke als Antrieb, wobei allerdings eine Umschaltkupplung erforderlich ist, um von ABS- bzw. ESP-Betrieb auf Kompressorbetrieb und umgekehrt umschalten zu können. Der gemeinsame Elektromotor ist ebenfalls in die eine Gesamteinheit bildende Funktionseinheit integriert.
Die für die Erfindung vorgesehene Kompressoreinheit kann verschiedene Ausführungsformen von Kompressoren (Luftverdichtern) umfassen. Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform umfasst der Kompressorblock einen zweistufigen Einkolben- oder Doppelkolbenkompressor. Was den Kompressorantrieb anbetrifft, so wird ein Kompressor mit Exzenter- oder Kurbelantrieb bevorzugt. Wegen der zweistufigen Ausführungsform kann mit der erfindungsgemäßen Lösung ein großer Druckbereich abgedeckt werden. Bevorzugt wird ferner eine „Boxer“-Anordnung der Kompressorkolben, wodurch ein geräusch- und schwingungsarmer Kompressorbetrieb erreicht wird. Ggf. können hierdurch Schwingungsdämpfungsbauteile entfallen, da ein besonders ruhiger Lauf erzielt wird.
Insgesamt ergibt sich für die erfindungsgemäße Lösung eine Reihe von Vorteilen. Da Bauraum für eine alleinstehende Kompressoreinheit des Luftfedersystems entfällt, kann Platz eingespart werden. Durch die entsprechenden Synergien bei der Schaffung einer Gesamteinheit als Funktionseinheit ergeben sich entsprechende Kosten-, Funktions- und Montagevorteile. Es wird nur ein einziger Motor mit Umschaltkupplung benötigt. Es kann eine gemeinsame Steuereinheit (ECU) sowohl für die ABS- und/oder ESP-Einheit als auch für die Kompressoreinheit und ggf. für das Luftfedersystem eingesetzt werden. Durch Integration der Ventiltechnik in die Gesamteinheit können zusätzliche Bauteile entfallen. Durch die gewählte Modulbauweise werden entsprechende Vereinfachungen erreicht.
Durch die Ausbildung des Kompressorblockes als zweistufiger Einkolben- oder Doppelkolbenkompressor lassen sich akustische Verbesserungen im Vergleich zu bisherigen Kompressoren erreichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer einen ABS-Block sowie einen Kompressorblock mit gemeinsamem Antriebsmotor aufweisenden Funktionseinheit;
2 eine schematische Darstellung eines Kompressorblockes, der Teil der in 1 dargestellten Einheit ist und einen zweistufigen Doppelkolbenkompressor aufweist; und
3 eine Funktionsskizze des zweistufigen Doppelkolbenkompressors der 2.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer als Gesamteinheit ausgebildeten Funktionseinheit eines Kraftfahrzeuges, die einen Kompressorblock 1 für ein Luftfedersystem des Kraftfahrzeuges mit einer zughörigen Ventileinheit 2 aufweist. Des Weiteren besitzt die Gesamteinheit einen ABS-Block 4. Des Weiteren umfasst die Einheit eine gemeinsame Steuereinheit 5 (ECU) für den ABS-Block 4 und den Kompressorblock 1 mit angeschlossenem Luftfedersystem.
Ein gemeinsamer Antriebsmotor 3, der eine Umschaltkupplung (nicht gezeigt) aufweist, dient zum Betreiben der Kompressoreinheit des Kompressorblockes 1 sowie der ABS-Einheit des ABS-Blockes 4.
Die hier dargestellte Gesamteinheit kann modulartig aufgebaut sein, so dass eine rasche Montage und Demontage möglich ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Kompressorblockes 1 der 1. Der Kompressorblock 1 umfasst einen zweistufigen Doppelkolbenkompressor. Er besitzt einen Exzenterantrieb 10, der Kolben 11 einer Niederdruckstufe A sowie Kolben 12 einer Hochdruckstufe B antreibt. Mit 13 sind Anschlüsse VL, VR und mit 14 Anschlüsse HL und HR für Ventile bzw. Luftfedern bezeichnet. Anschlüsse 15, 16 und 17 führen zu einem Speicher SP, einem Trockner T und einem Ablass AV.
3 zeigt eine Funktionsskizze des zweistufigen Doppelkolbenkompressors der 2, wobei hier die Niederdruckstufe 11 in der Figur horizontal und die Hochdruckstufe 12 vertikal dargestellt sind. Der dargestellte zweistufige Doppelkolbenkompressor weist die Doppelkolben in Boxeranordnung auf, ermöglicht einen relativ großen Hubraum und sorgt für einen entsprechenden Massenausgleich, so dass sich Vorteile bei Laufruhe, Akustik und in Bezug auf eine einfache Lagerung ergeben. Durch die Zweistufigkeit ist eine geringere Verdichtung pro Kompressorstufe erforderlich, trotzdem jedoch Hochdruckfähigkeit vorhanden ist. Dieser Kompressor lässt sich vorteilhafterweise als Kompressorblock 1 ausbilden, der optimal in die in 1 gezeigte Funktionseinheit integriert werden kann.

Claims

Funktionseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer in der Form eines Blockes (4) ausgebildeten ABS- und/oder ESP-Einheit, einer in der Form eines Blockes (1) ausgebildeten Kompressoreinheit für ein Luftfedersystem des Kraftfahrzeuges, einem gemeinsamen Elektromotor (3) zum Betreiben der ABS- und/oder ESP-Einheit sowie der Kompressoreinheit, einer Steuereinheit (5) für die ABS- und/oder ESP-Einheit sowie für die Kompressoreinheit, wobei sämtliche Einheiten einschließlich des gemeinsamen Elektromotors zu einer Gesamteinheit integriert sind.
Funktionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diverse, insbesondere sämtliche, Bauteile der Gesamteinheit in Modulform ausgebildet und zu einem die Gesamteinheit bildenden Gesamtmodul zusammensetzbar sind.
Funktionseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit für die Kompressoreinheit im Gehäuse der Steuereinheit für die ABS- und/oder ESP-Einheit untergebracht ist.
Funktionseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ABS und/oder ESP-Einheit sowie die Kompressoreinheit eine gemeinsame Steuereinheit (5) aufweisen.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventiltechnik des Kompressors zumindest teilweise in den Kompressorblock (1) integriert ist.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressorblock (1) auf den ABS- und/oder ESP-Block (4) aufgeflanscht ist.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundabmessungen des Kompressorblockes (1) etwa mit denen des ABS- und/oder ESP-Blockes (4) übereinstimmen.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressorblock (1) einen zweistufigen Einkolben- oder Doppelkolbenkompressor enthält.
Funktionseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressorblock (1) einen Kompressor mit Exzenter- oder Kurbelantrieb (10) aufweist.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Lufttrockner in die Gesamteinheit integriert ist.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit für die Kompressoreinheit als Steuereinheit für das Luftfedersystem ausgebildet ist.
Funktionseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Umschaltkupplung für den Elektromotor (3) aufweist.