DE102022201864A1

DE102022201864A1 - Hydraulikblock für ein Hydraulikaggregat für eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage

Info

Publication number: DE102022201864A1
Application number: DE102022201864.8A
Authority: DE
Inventors: Matthias Mayr; Martin Hagspiel; Stefan Kaserer; Andreas Weh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-02-23
Filing date: 2022-02-23
Publication date: 2023-08-24
Also published as: WO2023160915A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikblock (2) für ein Hydraulikaggregat (1) für eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage für einen autonom auf öffentlichen Straßen fahrenden Kraftwagen. Die Erfindung schlägt vor, zwei Kammern (11, 12) einer Fremdkraftzylinderbohrung (4) in dem Hydraulikblock (2) durch Rückschlagventile (20) und parallel durch Bypassleitungen (21) mit Kammern eines auf dem Hydraulikblock (2) angeordneten Bremsflüssigkeitsbehälters (16) zu verbinden. Die Erfindung ermöglicht ein Nachsaugen von Bremsflüssigkeit bei betätigtem Fremdkraftzylinder (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikblock für ein Hydraulikaggregat für eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Elektrohydraulische Fremdkraftbremsanlagen erzeugen einen hydraulischen Bremsdruck zur Betätigung hydraulischer Radbremsen mit Fremdkraft, wozu beispielsweise ein Fremdkraftkolben mit einem Elektromotor über ein Schraubgetriebe in einem Fremdkraftzylinder verschoben wird.
Die Patentanmeldungen EP 2 641 788 A1 offenbart eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage mit einem Hydraulikblock, der einen mit Muskelkraft betätigbaren Hauptbremszylinder und einen Fremdkraftzylinder aufweist, der achsparallel zum Hauptbremszylinder angeordnet ist. Der Fremdkraftzylinder weist eine Fremdkraftzylinderbohrung auf, in der zwei axial hintereinander angeordnete Fremdkraftkolben axial verschieblich angeordnet sind, wie es von Zweikreis-Hauptbremszylindern bekannt ist. Im Unterschied zu mit Muskelkraft betätigbaren Hauptbremszylindern wird zur Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks in der bekannten Fahrzeugbremsanlage einer der beiden Fremdkraftkolben mit Fremdkraft von einem Elektromotor über ein Stirnradgetriebe als Untersetzungsgetiebe und einen Kugelgewindetrieb in der Fremdkraftzylinderbohrung verschoben. Auf dem Hydraulikblock sind zwei Bremsflüssigkeitsbehälter angeordnet, von denen ein Bremsflüssigkeitsbehälter in beiden Bremskreisen mit dem Hauptbremszylinder und der andere Bremsflüssigkeitsbehälter in beiden Bremskreisen mit dem Fremdkraftzylinder kommuniziert.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Hydraulikblock mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist für ein Hydraulikaggregat für eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage vorgesehen, wobei der Hydraulikblock bestückt mit dafür vorgesehenen mit Bauelementen das Hydraulikaggregat bildet. Zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft weist der erfindungsgemäße Hydraulikblock eine Fremdkraftzylinderbohrung auf, in der zwei Fremdkraftkolben verschieblich angeordnet sind. Zur Erzeugung der Bremskraft wird ein erster der beiden Fremdkraftkolben mit einem Elektromotor über ein Schraubgetriebe vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes in der Fremdkraftzylinderbohrung des Hydraulikblocks verschoben und erzeugt dabei einen hydraulischen Bremsdruck in einem ersten Bremskreis. Ein zweiter der beiden Fremdkraftkolben wird von dem Bremsdruck beaufschlagt, den der erste Fremdkraftkolben erzeugt, wodurch der zweite Fremdkraftkolben einen Bremsdruck in einem zweiten Bremskreis erzeugt. Mit dem Unterschied, dass der erste Fremdkraftkolben mit Fremdkraft anstatt Muskelkraft verschoben wird, entspricht die Funktion der Fremdkraftzylinderbohrung derjenigen eines herkömmlichen Zweikreis-Hauptbremszylinders.
Der erfindungsgemäße Hydraulikblock weist zwei Anschlüsse für einen Bremsflüssigkeitsbehälter auf, durch die der Bremsflüssigkeitsbehälter mit der Fremdkraftzylinderbohrung kommuniziert. Jeder der beiden Anschlüsse ist durch ein Rückschlagventil, das aus Richtung von den Anschlüssen für den Bremsflüssigkeitsbehälter in Richtung der Fremdkraftzylinderbohrung durchströmbar ist, und dazu hydraulisch parallel durch eine Bypassleitung mit der Fremdkraftzylinderbohrung des Hydraulikblocks verbunden. Die Rückschlagventile ermöglichen, dass Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter in die Fremdkraftzylinderbohrung gesaugt wird, wenn bei betätigtem Fremdkraftzylinder die beiden Bypassleitungen verschlossen sind, damit bei der Betätigung des Fremdkraftzylinders keine Bremsflüssigkeit aus der Fremdkraftzylinderbohrung in den Bremsflüssigkeitsbehälter verdrängt werden kann und ein hydraulischer Bremsdruck durch Verschiebung der Fremdkraftkolben in der Fremdkraftzylinderbohrung erzeugt werden kann.
Der erfindungsgemäße Hydraulikblock beziehungsweise das Hydraulikaggregat ist zu einem autonomen Fahren eines Kraftfahrzeugs auf öffentlichen Straßen bis zu den Automatisierungsgraden der Level 4 und Level 5 vorgesehen. Level 4 bedeutet Hochautomatisierung, das heißt die Führung des Fahrzeugs wird von einem System übernommen, das einen Fahrzeugführer zur Übernahme der Führung des Fahrzeugs auffordern kann, wenn es die Fahraufgaben nicht mehr bewältigt. Level 5 ist der höchste Grad und bedeutet eine Vollautomatisierung, was bedeutet, dass kein Fahrzeugführer erforderlich ist. Ein solches Fahrzeug kommt ohne Lenkrad und Pedale aus, allerdings ist ein Vorhandensein von Lenkrad und Pedalen nicht ausgeschlossen. Der Hydraulikblock beziehungsweise das Hydraulikaggregat lässt sich auch für niedrigere Automatisierungsgrade und auch für nicht autonomes Fahren verwenden.
Es ist zwar nicht vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Hydraulikblock zusätzlich auch einen Hauptbremszylinder beziehungsweise eine Hauptbremszylinderbohrung aufweist, allerdings schließt die Erfindung einen Hauptbremszylinder beziehungsweise eine Hauptbremszylinderbohrung im Hydraulikblock nicht aus.
Die abhängigen Ansprüche haben Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs oder einer Ausführungsform der Erfindung aufweisen, sind grundsätzlich möglich.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

1 einen Schnitt axial durch eine Fremdkraftzylinderbohrung eines Hydraulikblocks eines Hydraulikaggregats gemäß der Erfindung;
2 eine perspektivische Darstellung des Hydraulikaggregats aus 1;
3 eine Seitenansicht eines Hydraulikaggregats mit einem Hydraulikblock gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
4 eine perspektivisch Darstellung des Hydraulikaggregats aus 3.

Für gleiche Bauteile werden in allen Figuren übereinstimmende Bezugszahlen verwendet
Ausführungsformen der Erfindung
Das in 1 und 2 dargestellte Hydraulikaggregat 1 ist zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft in einer im Übrigen nicht dargestellten, schlupfgeregelten, hydraulischen Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage vorgesehen. An das Hydraulikaggregat 1 wird mit Bremsleitungen ein nicht dargestelltes Schlupfregelaggregat mit unter anderem Magnetventilen und Hydraulikpumpen zu einer Schlupfregelung und an das Schlupfregelaggregat werden mit Bremsleitungen hydraulische Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen. Das nicht dargestellte Schlupfregelaggregat dient zu einer Regelung des Bremsdrucks bei einer Schlupfregelung. Solche Schlupfregelungen sind beispielsweise Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen, für die die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR gebräuchlich sind. Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht erläutert.
Das Hydraulikaggregat 1 ist für eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage für ein autonom bis zu den Automatisierungsgraden der Level 4 und Level 5 auf öffentlichen Straßen fahrendes Kraftfahrzeug vorgesehen. Level 4 bedeutet Hochautomatisierung, das heißt die Führung des Fahrzeugs wird von einem System übernommen, das einen Fahrzeugführer zur Übernahme der Führung auffordern kann, wenn es die Fahraufgaben nicht mehr bewältigt. Level 5 ist der höchste Grad und bedeutet eine Vollautomatisierung, was bedeutet, dass kein Fahrzeugführer erforderlich ist. Ein solches Fahrzeug kommt ohne Lenkrad und Pedale aus, allerdings ist ein Vorhandensein von Lenkrad und Pedalen nicht ausgeschlossen. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 auch zur Erzeugung eines Bremsdrucks mit Fremdkraft in Fahrzeugbremsanlagen für niedrigere Automatisierungsgrade und auch für nicht autonomes Fahren verwendet werden.
Eine Muskelkraftbetätigung der Fahrzeugbremsanlage ist zwar nicht vorgesehen, schließt die Erfindung allerdings auch nicht aus.
Das Hydraulikaggregat 1 weist einen erfindungsgemäßen Hydraulikblock 2 auf, der vergleichbar einem herkömmlichen, mit Muskelkraft betätigbaren Hauptbremszylinder ausgeführt ist allerdings mit der Maßgabe, dass ein hydraulischer Bremsdruck zu einer Betätigung der Fahrzeugbremsanlage mit Fremdkraft anstatt mit Muskelkraft erzeugt wird.
Der Hydraulikblock 2 bildet beziehungsweise weist einen Fremdkraftzylinder 3 mit einer Fremdkraftzylinderbohrung 4 auf, deren eines Ende geschlossen (nicht dargestellt) oder einem Verschlussdeckel 5 druckdicht verschlossen und deren anderes Ende offen ist.
In der Fremdkraftzylinderbohrung 4 sind zwei Kolben, die hier als Fremdkraftkolben 6, 7 bezeichnet werden, axial hintereinander und axial verschieblich angeordnet, wobei die beiden Fremdkraftkolben axial gegeneinander beweglich sind.
Zur Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft ist ein erster der beiden, dem offenen Ende der Fremdkraftzylinderbohrung 4 naher Fremdkraftkolben 6 mit einem Elektromotor 8 über ein Schraubgetriebe 9 axial in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 verschiebbar, wobei im Ausführungsbeispiel ein Planetengetriebe als Untersetzungsgetriebe 10 zwischen dem Elektromotor 8 und dem Schraubgetriebe 9 angeordnet ist. Das in 1 schematisiert gezeichnete Schraubgetriebe 9 ist im Ausführungsbeispiel ein Kugelgewindetrieb, wobei auch andere Schraubgetriebe oder allgemein Rotations-/Translations-Wandelgetriebe verwendbar sind, die eine Drehbewegung des Elektromotors 8 in eine Translation zur Verschiebung des ersten Fremdkraftkolbens 6 wandeln (nicht dargestellt). Im Ausführungsbeispiel ist der erste Fremdkraftkolben 6 ein rohrförmiger, an einem dem Elektromotor 8 fernen Ende geschlossener Hohlkolben, in dem das Schraubgetriebe 9 teilweise angeordnet ist und aus dem das Schraubgetriebe 9 teilweise in Richtung des Elektromotors 8 vorsteht.
Der Elektromotor 8 ist koaxial zur Fremdkraftzylinderbohrung 4 an dem offenen Ende der Fremdkraftzylinderbohrung 4 an dem Hydraulikblock 2 beziehungsweise dem Fremdkraftzylinder 3 angeordnet. Das in 1 als Schaltzeichen dargestellte Untersetzungsgetriebe 10 ist - im Ausführungsbeispiel ebenfalls koaxial zur Fremdkraftzylinderbohrung 4 - zwischen dem Elektromotor 8 und dem Schraubgetriebe 9 angeordnet.
Das Schraubgetriebe 9 - je nach Konstruktion eine Spindel oder eine Mutter des Schraubgetriebes 9 - ist starr mit dem ersten Fremdkraftkolben 6 verbunden derart, dass sowohl zur Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks eine in Richtung des geschlossenen Endes der Fremdkraftzylinderbohrung 4 beziehungsweise in Richtung des Verschlussdeckels 5 gerichtete Druckkraft als auch eine in einer entgegengesetzten Richtung gerichtete Zugkraft zu einer Rückverschiebung des ersten Fremdkraftkolbens 6 in Richtung des Elektromotors 8 in eine Grundstellung, die der erste Fremdkraftkolben 6 bei unbetätigter Fahrzeugbremsanlage und druckloser Fremdkraftzylinderbohrung 4 einnimmt, vom Schraubgetriebe 9 auf den ersten Fremdkraftkolben 6 ausgeübt werden kann. Wegen der Möglichkeit, den ersten Fremdkraftkolben 6 mit dem Elektromotor 8 über das Schraubgetriebe 9 in seine Grundstellung in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 zurück zu ziehen ist keine Kolbenfeder zur Rückverschiebung des ersten Fremdkraftkolbens 6 notwendig und im Ausführungsbeispiel auch nicht vorhanden. Allerdings schließt die Erfindung eine Kolbenfeder für den ersten Fremdkraftkolben 6 nicht aus, die beispielsweise in Form einer Schraubendruckfeder zwischen dem ersten Fremdkraftkolben 6 und dem anderen, zweiten Fremdkraftkolben 7 angeordnet wäre (nicht dargestellt).
Der zweite Fremdkraftkolben 7 wird als sogenannter Schwimmkolben von dem hydraulischen Bremsdruck beaufschlagt, den der erste Fremdkraftkolben 6 in einer ersten Kammer 11 des Fremdkraftzylinders 3 in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 zwischen dem ersten und dem zweiten Fremdkraftkolben 6, 7 erzeugt. Durch die Druckbeaufschlagung erzeugt der zweite Fremdkraftkolben 7 ebenfalls einen hydraulischen Bremsdruck in einer zweiten Kammer 12 des Fremdkraftzylinders 3 in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 zwischen dem geschlossenen Ende der Fremdkraftzylinderbohrung 4 beziehungsweise dem Verschlussdeckel 5 und dem zweiten Fremdkraftkolben 7.
Zwischen dem zweiten Fremdkraftkolben 7 und dem geschlossenen Ende der Fremdkraftzylinderbohrung 4 beziehungsweise dem Verschlussdeckel 5 ist - im Ausführungsbeispiel eine Schraubendruckfeder - als Kolbenfeder 13 angeordnet, die den zweiten Fremdkraftkolben 7 in Richtung des ersten Fremdkraftkolbens 6 und in Richtung des Elektromotors 8 und damit in seine Grundstellung beaufschlagt, die der zweite Fremdkraftkolben 7 bei nicht betätigter Fahrzeugbremsanlage und druckloser Fremdkraftzylinderbohrung 4 einnimmt.
Im Ausführungsbeispiel weist der zweite Fremdkraftkolben 7 einen radial nach außen nach Art eines Flansches überstehenden Sicherungsring 14 in einer umlaufenden Nut auf, der mit einer radial niedrigen Durchmesserstufe in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 zusammenwirkt: die Durchmesserstufe in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 bildet einen Hubanschlag 15 für den zweiten Fremdkraftkolben 7, der eine Verschiebung des zweiten Fremdkraftkolbens 7 in Richtung des ersten Fremdkraftkolbens 6 und in Richtung des Elektromotors 8 begrenzt und der die Grundstellung des zweiten Fremdkraftkolbens 7 durch eine Anlage des Sicherungsrings 14 an dem Hubanschlag 15 festlegt.
Der erfindungsgemäße Hydraulikblock 2 beziehungsweise Fremdkraftzylinder 3 weist für jede Kammer 11, 12 einen in der Zeichnung nicht sichtbaren Anschluss für Bremsleitungen auf, die das nicht dargestellte Schlupfregelaggregat in jedem Bremskreis hydraulisch mit dem Fremdkraftzylinder 3 verbinden oder - sofern kein Schlupfregelaggregat vorhanden ist, zu den ebenfalls nicht dargestellten hydraulischen Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage führen. In der Grundstellung des zweiten Fremdkraftkolbens 7 weist die Kolbenfeder 13 eine Vorspannung auf, weswegen sie nicht aus ihrer vorgesehenen Lage fallen kann und keine sogenannte „Fesselung“, das heißt keine zusätzliche Befestigung, die sie in ihrer Lage hält, benötigt.
Auf dem den Fremdkraftzylinder 3 bildenden beziehungsweise aufweisenden erfindungsgemäßen Hydraulikblock 2 ist ein Bremsflüssigkeitsbehälter 16 mit zwei Kammern angeordnet, wie er von herkömmlichen, mit Muskelkraft betätigten Hauptbremszylindern bekannt ist. Jede der beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters 16 weist einen eigenen Anschlussnippel 17 auf, der von einem Boden des Bremsflüssigkeitsbehälters 16 nach außen beziehungsweise nach unten absteht und der mit einer Dichtung 18 abgedichtet in jeweils einem Anschluss 19 für den Bremsflüssigkeitsbehälter 16 in dem Hydraulikblock 2 angeordnet ist. Die Anschlüsse 19 für den Bremsflüssigkeitsbehälter 16 sind Abschnitte durchmessergestufte Bohrungen, die in die beiden Kammern 11, 12 des Fremdkraftzylinders 3 münden derart, dass die beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters 16 durch die Bohrungen mit den beiden Kammern 11, 12 in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 kommunizieren. Die Bohrungen sind so angeordnet und ausgeführt, dass sie immer mit den Kammern 11, 12 des Fremdkraftzylinders 3 kommunizieren, auch dann, wenn die beiden Fremdkraftkolben 6, 7 maximal weit in Richtung des geschlossenen Endes beziehungsweise des Verschlussdeckels 5 der Fremdkraftzylinderbohrung 4 verschoben sind.
Durch die Durchmesserstufungen der Bohrungen sind Aufnahmen für jeweils ein Rückschlagventil 20 gebildet, durch die die Fremdkraftzylinderbohrung 4 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 6 verbunden ist. Die in 1 als Schaltzeichen dargestellten Rückschlagventile 20 sind in Richtung der Fremdkraftzylinderbohrung 4 durchströmbar und verhindern, dass bei der Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks Bremsflüssigkeit aus der Fremdkraftzylinderbohrung 4 in den Bremsflüssigkeitsbehälter 16 verdrängt werden kann, das heißt die beiden Rückschlagventile 20 ermöglichen die Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks in der Fremdkraftzylinderbohrung 4.
Die Aufnahmen für die Rückschlagventile 20 beziehungsweise die Rückschlagventile 20 sind koaxial zu den Anschlüssen 19 für den Bremsflüssigkeitsbehälter 16 und radial zu der Fremdkraftzylinderbohrung 4 in dem Hydraulikblock 2 angeordnet, was allerdings nicht zwingend für die Erfindung ist.
Erfindungsgemäß weist der Hydraulikblock 2 Bypassleitungen 21 auf, die die beiden Kammern des Bremsflüssigkeitsbehälters 16 mit den beiden Kammern 11, 12 der Fremdkraftzylinderbohrung 4 verbinden und dabei die Rückschlagventile 20 umgehen. Die Bypassleitungen 21 weisen Bohrungen 22 in dem Hydraulikblock 4 auf, die parallel zu den Bohrungen verlaufen, in denen die Rückschlagventile 20 angeordnet sind und die an Stellen in die Fremdkraftzylinderbohrung 4 münden, an denen die Bypassleitungen 21 offen sind, wenn sich die beiden Fremdkraftkolben 6, 7 in ihren Grundstellungen befinden. Werden die beiden Fremdkraftkolben 6, 7 zur Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 in Richtung des geschlossenen Endes der Fremdkraftzylinderbohrung 4 beziehungsweise in Richtung des Verschlussdeckels 5 verschoben, überfahren die Fremdkraftkolben 6, 7 Mündungen der Bohrungen 22 derart, dass die Fremdkraftkolben 6, 7 nach Art sogenannter Kolbenventile oder Schieberventile die Bypassleitungen 21 sperren, wodurch die Erzeugung des Bremsdrucks möglich ist. Es sind auch andere Ventile, beispielsweise sogenannte Zentralventile, wie sie von herkömmlichen Hauptbremszylinder bekannt sind, in den beiden Fremdkraftkolben 6, 7 möglich, um bei der Verschiebung der Fremdkraftkolben 6, 7 aus ihren Grundstellungen die Erzeugung des Bremsdrucks zu ermöglichen (nicht dargestellt).
Schrägbohrungen 23, die von den Anschlüssen 19 für den Bremsflüssigkeitsbehälter 16 ausgehen und nicht von den Anschlussnippeln 17 des Bremsflüssigkeitsbehälters 16 verschlossen sind, und die zu den Bohrungen 22 führen, verbinden als Bestandteilen der Bypassleitungen 21 die Bohrungen 22 mit den Anschlüssen 19 für den Bremsflüssigkeitsbehälter 16.
Die Bohrungen 22 sind beispielsweise durch eingepresste Kugeln 24 auf einer der Fremdkraftzylinderbohrung 4 abgewandten Seite der Mündungen der Schrägbohrungen 23 verschlossen. Die Bypassleitungen 21 können erfindungsgemäß auch anders als beschrieben und in 1 gezeichnet ausgeführt sein.
Die Rückschlagventile 20 ermöglichen ein Nachsaugen von Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 16 in die Fremdkraftzylinderbohrung 4, wenn die beiden Fremdkraftkolben 6, 7 bei betätigtem Fremdkraftzylinder 3 aus ihren Grundstellungen in Richtung des geschlossenen Endes der Fremdkraftzylinderbohrung 4 beziehungsweise des Verschlussdeckels 5 verschoben sind und dadurch die Bypassleitungen 21 sperren.
Das Hydraulikaggregat 1 weist ein elektronisches Steuergerät 25 auf, das in 1 als Schaltzeichen dargestellt ist und das in einem Gehäuse 26 an einem dem Hydraulikblock 2 fernen Stirnende des Elektromotors 8 angeordnet ist. Das Steuergerät 25 steuert beziehungsweise regelt den Elektromotor 8. Es kann auch an anderer Stelle des Elektromotors 8 oder an dem Hydraulikblock 2 angeordnet sein (nicht dargestellt).
Bestückt mit den beiden Fremdkraftkolben 6, 7, dem Elektromotor 8, dem Schraubgetriebe 9 und dem Untersetzungsgetriebe 10 bildet der erfindungsgemäße Hydraulikblock 2 das Hydraulikaggregat 1. Der Bremsflüssigkeitsbehälter 16 kann ebenfalls als Bestandteil des Hydraulikaggregats 1 aufgefasst werden.
Das in 3 und 4 dargestellte Hydraulikaggregat 1 ist ebenso wie das in 1 und 2 dargestellte Hydraulikaggregat 1 zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft in einer im Übrigen nicht dargestellten schlupfgeregelten, elektrohydraulischen Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage vorgesehen. Es lässt sich für autonomes Fahren bis zu den Leveln 4 und 5 verwenden. Im Unterschied zu dem in 1 und 2 dargestellten Hydraulikaggregat 1 weist das in 3 und 4 dargestellte Hydraulikaggregat 1 eine Schlupfregelung wie Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelung auf.
Ein erfindungsgemäß ausgeführter Hydraulikblock 2 des Hydraulikaggregats 1 aus 3 und 4 weist übereinstimmend mit dem Hydraulikblock 2 des Hydraulikaggregats 1 aus 1 und 2 eine Fremdkraftzylinderbohrung 4, in der zwei Fremdkraftkolben 6, 7 verschiebbar sind, von denen ein erster Fremdkraftkolben 6 zur Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 mit Fremdkraft mit einem Elektromotor 8 über ein Schraubgetriebe 9 und gegebenenfalls ein Untersetzungsgetriebe 10 verschiebbar ist, auf. Auf dem Hydraulikblock 2 ist ein Bremsflüssigkeitsbehälter 16 angeordnet, dessen Kammern in jedem Bremskreis voneinander getrennt durch ein Rückschlagventil 20 und eine Bypassleitung 21 mit Kammern 11, 12 in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 kommunizieren. Konstruktion und Funktion der in 1 und 2 und in 3 und 4 dargestellten Hydraulikaggregate 1 und Hydraulikblöcke 2 stimmen insoweit überein, so dass zur Erläuterung der 3 und 4 auf die vorstehenden Erläuterungen der 1 und 2 verwiesen werden kann.
Der Hydraulikblock 2 in 3 und 4 ist größer, um außer der Fremdkraftzylinderbohrung 4 Magnetventile 27, eine oder mehrere Hydraulikpumpen 28 und weitere Bauelemente der Schlupfregelung wie Rückschlagventile und Hydrospeicher in ihm unterbringen zu können. Im Ausführungsbeispiel ist der Hydraulikblock 2 aus 3 und 4 im Bereich der Fremdkraftzylinderbohrung 4, wo er einen Fremdkraftzylinder 3 bildet, quaderförmig und nach unten, das heißt dem Bremsflüssigkeitsbehälter 16 gegenüber verlängert. Axial zur Fremdkraftzylinderbohrung 4 gesehen meist der Hydraulikblock 2 aus 3 und 4 eine L-Form auf, wobei ein horizontaler Schenkel des „L“, auf dem der Bremsflüssigkeitsbehälter 16 angeordnet ist, den Fremdkraftzylinder 3 mit der Fremdkraftzylinderbohrung 4 bildet und ein sich von einer dem Bremsflüssigkeitsbehälter 16 gegenüberliegenden Unterseite des Fremdkraftzylinders 3 von dem Bremsflüssigkeitsbehälter 16 weg nach unten erstreckender Schenkel des „L“, der einstückig mit dem Fremdkraftzylinder 3 ist, die Bauelemente der Schlupfregelung aufweist.
Der Hydraulikblock 2 aus 3 und 4 weist Aufnahmen für die Magnetventile 27 der Schlupfregelung in einer an eine Oberseite 30 angrenzenden Ventilseite 31 auf. Als Oberseite 30 wird die Seite des Hydraulikblocks 2 bezeichnet, auf der der Bremsflüssigkeitsbehälter 16 angeordnet ist. Die Aufnahmen für die Magnetventile 27 sind Sacklöcher in der Ventilseite 31 des Hydraulikblocks 2, die Durchmesserstufen und/oder umlaufende Nuten aufweisen können. In den Aufnahmen sind hydraulische Teile der Magnetventile 27, die auch als die eigentlichen Ventile angesehen werden können, druckdicht angeordnet. Anker 32 und Magnetspulen der Magnetventile 27 stehen senkrecht nach außen von der Ventilseite 31 des Hydraulikblocks 2 ab. Die Magnetventile 27 beziehungsweise Ventile und ihre Anker 32 und Magnetspulen sind in der Zeichnung vereinfacht als Schaltsymbole gezeichnet. Die Anker 32 und Magnetspulen der Magnetventile 27 der Schlupfregelung sind einzeln mit Ventildomen 33 abgedeckt, die ihrerseits gemeinsam mit einem Deckel 34 abgedeckt sind. Der Deckel 34 weist die Form einer quaderförmigen Schachtel mit einer offenen Seite auf, mit der er an der Ventilseite 31 des Hydraulikblocks 2 angeordnet ist.
Für die Schlupfregelung weist der Hydraulikblock 2 aus 3 und 4 eine Kolbenpumpe mit zwei Pumpenkolben als Hydraulikpumpe 28 auf. Solche Hydraulikpumpen 28 einer Schlupfregelung werden auch als Rückförderpumpen bezeichnet. Jeder Pumpenkolben der Hydraulikpumpe 28 ist einem Bremskreis zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Pumpenkolben gleichachsig in einer Pumpenbohrung 35 angeordnet, die den Hydraulikblock 2 unterhalb des Fremdkraftzylinders 3 und im Ausführungsbeispiel auch unter den Aufnahmen für die Magnetventile 27 parallel zu der Fremdkraftzylinderbohrung 4 durchsetzt.
Zu einem Hubantrieb der beiden Pumpenkolben weist die Hydraulikpumpe 28 beziehungsweise Kolbenpumpe einen in der Zeichnung nicht sichtbaren Exzenter auf, der zwischen den beiden Pumpenkolben in der Pumpenbohrung 35 angeordnet ist. Eine Drehachse des Exzenters schneidet eine Achse der Pumpenbohrung 35 radial. Koaxial zur Drehachse des Exzenters ist ein zweiter Elektromotor 36 außen an dem Hydraulikblock 2 an einer der Ventilseite 31 gegenüberliegenden Motorseite 37 des Hydraulikblocks 2 angeordnet. Über den Exzenter treibt der zweite Elektromotor 36 die beiden Pumpenkolben zu einer axial in der Pumpenbohrung 35 hin- und hergehenden Hubbewegung zum Fördern von Bremsflüssigkeit an.
In einer hier als Boden des Deckels 34 bezeichneten, der Ventilseite 31 des Hydraulikblocks 2 fernen und zu der Ventilseite 31 parallelen Wandung weist der Deckel 34 ein zweites elektronisches Steuergerät 38 auf, das in 3 vereinfacht als Schaltzeichen dargestellt ist. Das zweite elektronische Steuergerät 38 steuert den zweiten Elektromotor 36 der Hydraulikpumpe 28 der Schlupfregelung und die Magnetventile 27 der Schlupfregelung und führt die Schlupfregelung der Fahrzeugbremsanlage durch. Es wird hier nicht zwischen Steuerung und Regelung unterschieden, unter einer „Steuerung“ ist hier auch eine „Regelung“ zu verstehen und umgekehrt.
Bei einem Fehler oder Ausfall des Fremdkraftzylinders 3 oder des Elektromotors 8 zur Verschiebung der Fremdkraftkolben 6, 7 in der Fremdkraftzylinderbohrung 4 zur Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks wird der hydraulische Bremsdruck mit der Hydraulikpumpe 28 der Schlupfregelung erzeugt. Hinsichtlich der Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft besteht somit Redundanz, der zu einer Bremsbetätigung erforderliche hydraulische Bremsdruck lässt sich wahlweise mit dem Fremdkraftzylinder 3 oder der Hydraulikpumpe 28 erzeugen, wobei bei einem Fehler oder Ausfall im Bereich der Schlupfregelung keine Schlupfregelung mehr möglich ist. Durch die beiden elektronischen Steuergeräte 25, 38 besteht auch hinsichtlich der Steuerung beziehungsweise Regelung des Hydraulikaggregats 1 Redundanz. Es ist für jedes elektronische Steuergerät 25, 38 und für jeden Elektromotor 8, 36 eine eigene Stromversorgung vorgesehen (nicht dargestellt).
Der Hydraulikblock 2 aus 3 und 4 weist vier Bremsleitungsanschlüsse 39 für nicht dargestellte hydraulische Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage auf. Die Bremsleitungsanschlüsse 39 sind Senkungen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Ventilseite 31 des Hydraulikblocks 2 oberhalb des Deckels 34 angeordnet sind. Die Bremsleitungsanschlüsse 39 sind in einer gedachten geraden Linie parallel zu der Fremdkraftzylinderbohrung 4 in der Ventilseite 31 zwischen der Oberseite 30 und dem Deckel 34 angeordnet. Diese Anordnung der Bremsleitungsanschlüsse 39 ist für das in 3 und 4 dargestellte erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 beziehungsweise den erfindungsgemäßen Hydraulikblock 2 zwar vorgesehen, allerdings nicht in jedem Fall zwingend für die Erfindung. Andere Anordnungen der Bremsleitungsanschlüsse 39 in der Ventilseite 31 und/oder auch in anderen Seiten des Hydraulikblocks 2 sind möglich. Die hydraulischen Radbremsen werden durch Bremsleitungen mit Schraubnippeln oder Einpressnippeln an den Bremsleitungsanschlüssen 39 an den Hydraulikblock 2 beziehungsweise an das Hydraulikaggregat 1 angeschlossen (nicht dargestellt).
Bestückt mit den Fremdkraftkolben 6, 7, den beiden Elektromotoren 8, 36, dem Schraubgetriebe 9, der Hydraulikpumpe 28, den beiden elektronischen Steuergeräten 25, 38, gegebenenfalls dem Bremsflüssigkeitsbehälter 16 und eventuellen weiteren Bauelementen bildet der Hydraulikblock 2 das Hydraulikaggregat 1.
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

EP 2641788 A1 [0003]

Claims

Hydraulikblock für ein Hydraulikaggregat für eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage, mit einer Fremdkraftzylinderbohrung (4), in der zwei Fremdkraftkolben (6, 7) verschieblich angeordnet sind, wobei der Hydraulikblock (2) zwei Anschlüsse (19) für einen Bremsflüssigkeitsbehälter (16) aufweist, die mit der Fremdkraftzylinderbohrung (4) kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hydraulikblock (2) zwischen den Anschlüssen (19) für den Bremsflüssigkeitsbehälter (16) und der Fremdkraftzylinderbohrung (4) in Richtung der Fremdkraftzylinderbohrung (4) durchströmbare Rückschlagventile (20) angeordnet sind, durch die die Fremdkraftzylinderbohrung (4) mit den Anschlüssen (19) für den Bremsflüssigkeitsbehälter (16) verbunden ist, und dass der Hydraulikblock (2) Bypassleitungen (21) aufweist, die die Anschlüsse (19) für den Bremsflüssigkeitsbehälter (16) hydraulisch parallel zu den Rückschlagventilen (20) mit der Fremdkraftzylinderbohrung (4) verbinden.
Hydraulikblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Fremdkraftkolben (6, 7) aus einer Grundstellung bei unbetätigem Fremdkraftzylinder (3) die Bypassleitungen (21) sperrt.
Hydraulikblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (20) koaxial zu den Anschlüssen (19) für den Bremsflüssigkeitsbehälter (16) in dem Hydraulikblock (2) angeordnet sind.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitungen (21) zu den Anschlüssen (19) für den Bremsflüssigkeitsbehälter (16) parallele Bohrungen (22), in die von den Anschlüssen (19) für den Bremsflüssigkeitsbehälter (16) kommende Schrägbohrungen (23) münden, aufweisen.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hydraulikblock (2) ein Elektromotor (8) und an oder in dem Hydraulikblock (2) ein Schraubgetriebe (9) angeordnet ist, das mit dem Elektromotor (8) drehend antreibbar ist und das bei einem Drehantrieb einen ersten der beiden Fremdkraftkolben (6) zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft in der Fremdkraftzylinderbohrung (4) verschiebt.
Hydraulikblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fremdkraftkolben (6) druck- und zugfest mit dem Schraubgetriebe (9) verbunden ist.
Hydraulikblock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fremdkraftkolben (6) keine ihn in seine Grundstellung beaufschlagende Kolbenfeder aufweist.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Elektromotor (8) ein elektronisches Steuergerät (25) zu einer Steuerung des Elektromotors (8) angeordnet ist.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter der beiden Fremdkraftkolben (7) ein Hubanschlag (15) aufweist, der eine Grundstellung des zweiten Fremdkraftkolben (7) festlegt.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikblock (2) Aufnahmen für Magnetventile (27) für eine Bremsdruckregelung aufweist.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikblock (2) eine Hydraulikpumpe (28) zu einer redundanten Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks aufweist.
Hydraulikblock nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikblock (2) eine Kolbenpumpe als Hydraulikpumpe (28) und eine Pumpenbohrung (25) für die Kolbenpumpe aufweist.
Hydraulikblock nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikblock (2) ein zweites elektronisches Steuergerät (38) zur Steuerung der Magnetventile (27) und/oder der Hydraulikpumpe (28) aufweist.