DE19531468A1 - Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung - Google Patents

Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Eine derartige Bremsanlage ist bekannt durch die DE 43 37 133 A1. Solche Bremsanlagen müssen vor oder beim Befüllen mit Bremsflüssigkeit entlüftet werden, um ihre volle Wirksamkeit zu gewährleisten. In der Bremsanlage verbleibende Luftblasen würden eine Kompressibilität der Bremsflüssigkeit bewirken mit der Folge, daß sich ein ausreichender Bremsflüssigkeitsdruck nicht aufbauen ließe. Es ist daher unerläßlich, daß die Bremsanlage vollständig entlüftet wird.
Das Entlüften von mit Blockierschutzeinrichtungen (ABS) und/oder Antriebsschlupfregeleinrichtungen (ASR) ausgestatteten Bremsanlagen ist wegen der in sie eingebauten Magnetventile, Rückförderpumpen und dergleichen hydraulischen Bauteilen schwierig, da diese Bauteile der Bremsflüssigkeit kleine und verwinkelte Räume zur Verfügung stellen, in denen sich Luftblasen festsetzen können, die beim Befüllen der Bremsanlage nicht von der Bremsflüssigkeit verdrängt werden. Auch die Bremsleitungsführung im Hydraulikaggregat solcher Bremsanlagen ist verzweigt und verwinkelt und infolgedessen einer vollständigen Entlüftung hinderlich.
Die bekannten Bremsanlagen werden deswegen vor dem Befüllen mit Bremsflüssigkeit evakuiert. Dabei tritt das Problem auf, daß im Ruhezustand geschlossene Magnetventile und Ventile von Rückförderpumpen Luft im Bremsleitungssystem einschließen können, die beim Evakuieren in der Bremsanlage verbleibt und beim anschließenden Einfüllen der Bremsflüssigkeit nur unvollständig entfernt wird.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, die im Ruhezustand geschlossenen Magnetventile beim Evakuieren vor dem Befüllen der Bremsanlage elektrisch anzusteuern und dadurch zu öffnen. Zur Stromversorgung dieser Magnetventile sind besondere Steckverbindungen und eine elektrische Ansteuerung notwendig, die teuer in ihrer Herstellung und aufwendig in ihrer Benützung sind.
Aus diesem Grunde schlägt die oben genannte DE 43 37 133 A1 die Verwendung von Rückschlagventilen im Hydraulikaggregat der Bremsanlage vor, die sich durch das Evakuieren der Bremsanlage öffnen und auf diese Weise die von den geschlossenen Magnetventilen und den Rückförderpumpen von der übrigen Bremsanlage abgetrennten Teile der Bremsanlage mit der übrigen Bremsanlage verbinden. Dadurch wird eine Evakuierung der gesamten Bremsanlage bewirkt und ihre vollständige Entlüftung beim Befüllen sichergestellt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Löcher und Kanäle für den Einbau der Rückschlagventile und ihre hydraulische Verschaltung notwendig sind. Es lassen sich vorhandene Hydraulikaggregat ohne Änderungen verwenden. Weiterer Vorteil ist, daß Montagekosten durch die in die Magnetventile integrierten Rückschlagventile eingespart werden, da die Rückschlagventile nicht separat eingebaut werden müssen.
Dabei braucht nicht jedes in Ruhestellung geschlossene Magnetventil ein Rückschlagventil aufweisen. Es genügt, Rückschlagventile so vorzusehen, daß sämtliche Teile der Bremsanlage gemeinsam evakuiert werden, also auch die Teile der Bremsanlage, die von im Ruhezustand geschlossenen Magnetventilen und von Ventilen der Rückförderpumpen von der übrigen Bremsanlage abgetrennt sind. So genügt es üblicherweise, nur ein Druckabbau-Magnetventil in jedem Bremskreis der Bremsanlage mit einem Rückschlagventil auszustatten. Bei einer X-Bremskreisaufteilung (linkes Vorderrad und rechtes Hinterrad an einem Bremskreis, rechtes Vorderrad und linkes Hinterrad an einem zweiten Bremskreis) weisen vorzugsweise die Druckabbau-Magnetventile einer Achse das Rückschlagventil auf.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den hydraulischen Schaltplan einer Bremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat;
Fig. 2 den hydraulischen Schaltplan einer Bremsanlage mit Blockierschutz- und Antriebsschlupfregeleinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 ein Magnetventil mit integriertem Rückschlagventil gemäß der Erfindung; und
Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Magnetventils aus Fig. 3 gemäß der Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage weist zwei gleich aufgebaute, von einander unabhängige Bremskreise I, II auf, an die je zwei Radbremszylinder 10 angeschlossen sind. Betätigt wird die Bremsanlage mittels eines Hauptbremszylinders 11, Vom Hauptbremszylinder 11 führt je Bremskreis eine sich einmal verzweigende Bremsleitung 12 zu den Radbremszylindern 10. In den Bremsleitungen 12 sind in ihrer Ruhestellung offene Druckaufbau-Magnetventile 13 angeordnet, die den Radbremszylindern 10 vorgeschaltet sind.
Von den Radbremszylindern 10 jedes Bremskreises I, II führt eine Rückleitung 15 zurück zum Hauptbremszylinder 11. In die Rückleitungen 15 sind in ihrer Ruhestellung geschlossene Druckabbau-Magnetventile 16, 17 für jeden Radbremszylinder 10 eingeschaltet. Je einem der beiden Druckabbau-Magnetventile 17 jedes Bremskreises I, II ist ein federloses Rückschlagventil 19 parallel geschaltet, das in Richtung des Radbremszylinders 10 hin öffnet. Das Rückschlagventil 19 ist in das Druckabbau-Magnetventil 17 integriert.
Des weiteren ist in die beiden Rückleitungen 15 eine Rückförderpumpe 20 eingeschaltet, die von einem gemeinsamen Elektromotor 21 angetrieben werden. Die Ventile 13, 16, 17, 18 und die Rückförderpumpen 20 sind in ein Hydraulikaggregat 22 eingebaut und durch dieses hydraulisch miteinander verschaltet. Ein Blockierschutzbetrieb erfolgt in an sich bekannter Weise durch Bremsdruckmodulation in den Radbremszylindern 10 mittels der Druckaufbau-Magnetventile 13, der Druckabbau-Magnetventile 16, 17 und der Rückförderpumpen 20.
Zum Befüllen wird die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage zunächst vom Hauptbremszylinder 11 her evakuiert. Dabei öffnen sich die in die Druckabbau-Magnetventilen 17 integrierten Rückschlagventile 18, wodurch die Rückleitungen 15 mit der Bremsleitung 12 kommunizieren, auch wenn die Druckabbau-Magnetventile 16, 17 geschlossen sind und die Rückförderpumpen 20 die Rückleitungen 15 sperren. Anschließend wird Bremsflüssigkeit in die evakuierte Bremsanlage eingefüllt. Die eine Evakuierung der gesamten Bremsanlage ermöglichenden Rückschlagventile 18 verhindern, daß Restluft in der Bremsanlage verbleibt, sie stellen eine vollständige Entlüftung der Bremsanlage sicher.
Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 30 der in Fig. 2 dargestellten Bremsanlage weist zusätzlich zur Blockierschutzeinrichtung eine Antriebsschlupfregel­ einrichtung auf. Im übrigen ist diese Bremsanlage aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellte und vorstehend beschriebene Bremsanlage. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden im folgenden nur die Abweichungen beschrieben, im übrigen wird auf die Ausführungen zu Fig. 1 hingewiesen. Für übereinstimmende Bauteile werden gleiche Bezugszahlen verwendet.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Fahrzeugbremsanlage sind in alle vier Druckabbau-Magnetventilen 17 federlose Rückschlagventile 18 integriert. Dies hat den Vorteil, daß nur ein Typ von Druckabbau-Magnetventilen 17 Verwendung findet, was die Lagerhaltung vereinfacht und insbesondere den versehentlichen Einbau eines Druckabbau-Magnetventils ohne Rückschlagventil anstelle eines solchen mit integriertem Rückschlagventil 18 verhindert.
Für die Antriebsschlupfregelung weist das Hydraulikaggregat 30 ein in seiner Ruhestellung offenes Umschalt-Magnetventil 31 auf. Das Umschalt-Magnetventil 31 ist in den vom Hauptbremszylinder 11 zu Radbremszylindern 10 angetriebener Fahrzeugräder führenden Zweig der Bremsleitung 12 eingeschaltet. Die Bremsdruckmodulation zur Antriebsschlupfregelung erfolgt mittels der Umschalt- Magnetventile 31, der Druckaufbau-Magnetventile 13, der Druckabbau-Magnetventile 17 und der Rückförderpumpen 20 in an sich bekannter Weise.
Des weiteren weist das Hydraulikaggregat 30 in jedem Bremskreis ein in seiner Ruhestellung geschlossenes Ansaug- Magnetventil 33 auf. Dieses Ansaug-Magnetventil 33 ist in einer Ansaugleitung 34 angeordnet, die über die Bremsleitung 12 unmittelbar an den Hauptbremszylinder 11 angeschlossen ist und zu einer Saugseite der Rückförderpumpen 20 führt. Die Ansaug-Magnetventile 33 dienen der Verbesserung des Ansaugverhaltens der Rückförderpumpen 20 insbesondere bei der Antriebsschlupfregelung.
Den Ansaug-Magnetventilen 33 ist ein federloses Rückschlagventil 35 parallel geschaltet, das in die Ansaug- Magnetventile 33 integriert ist. Der Aufbau der Ansaug- Magnetventile 33 mit integriertem Rückschlagventil 35 stimmt mit dem Aufbau der Druckabbau-Magnetventile 17 mit integriertem Rückschlagventil 18 überein, so daß hier gleiche Magnetventile Verwendung finden können. Die Rückschlagventile 35 der Ansaug-Magnetventile 33 stellen die vollständige Evakuierung der Bremsanlage beim Befüllen sicher.
Die in die Magnetventile 17, 33 integrierten Rückschlagventile 18, 35 sind so ausgebildet, daß sie bei minimalem Druckaufbau in der Bremsleitung 12 schließen und die Bremsleitung 12 von der Rückleitung 15 trennen, so daß die Bremsanlage wie an sich bekannt funktioniert.
Fig. 3 zeigt ein Magnetventil 40 mit integriertem Rückschlagventil, das zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat vorgesehen ist. Das Magnetventil 40 weist einen zylindrischen Anker 42 auf, der von einer in eine Sackbohrung aufgenommenen Schrauben­ druckfeder 44 von einem zylindrischen Magnetkern 46 abgedrückt wird. Der Anker 42 ist gleitend in einer hohlzylindrischen Hülse 48 gelagert, die auf den Magnetkern 46 aufgeschoben und mit diesem durch eine umlaufende Schweißung 50 verbunden ist. Zur Betätigung des Magnetventils 40 umgibt eine elektrische Spule 52 den Magnetkern 46.
An seiner dem Magnetkern 46 abgewandten Stirnseite geht der Anker 42 einstückig in einen kugelschichtförmigen Ventilschließkörper 54 über, der von der Schraubendruckfeder 44 gegen eine konische Ventilsitzfläche 56 gedrückt wird. Das Magnetventil 40 ist in stromloser Ruhestellung also geschlossen. Der Ventilsitz 56 ist an einer stufenförmig verjüngten, koaxialen Auslaßbohrung 58 ausgebildet, die in einem zylindrischen Ventilsitzkörper 60 angebracht ist. Der Ventilsitzkörper ist in die Hülse 48 eingepreßt und durch umbördeln eines Stirnrandes 62 der Hülse 48 in eine umlaufende V-Nut 64 im Ventilsitzkörper 60 mit der Hülse 48 verbunden. Durch Beaufschlagung der Spule 52 mit Strom wird der Anker 42 an den Magnetkern 46 herangezogen und das Magnetventil 40 geöffnet. Als Einlaß 65 ist eine Bohrung in der Hülse 48 zwischen dem Anker 42 und dem Ventilsitzkörper 60 angebracht.
Das Rückschlagventil 66 ist im Ventilsitzkörper 60 untergebracht. Es weist eine radiale Bohrung 68 kleinen Durchmesser auf, die sich mit einer konischen Ventilsitzfläche 70 nach außen erweitert. Im erweiterten Teil der Bohrung 68 befindet sich eine Kugel 72 als Ventilschließkörper. Die Bohrung 68 führt von der Auslaßbohrung 58 zu einer tangentialen Abflachung 74 des Ventilsitzkörpers 60. Die Abflachung 74 beginnt am Rückschlagventil 66 und mündet in einen Zwischenraum 76 zwischen dem Anker 42 und dem Ventilsitzkörper 60. Über diesen Zwischenraum 76 kommuniziert die Abflachung 74 mit dem Einlaß 65 des Magnetventils 40. Das Rückschlagventil 66 weist keine Feder oder dergleichen auf.
Der Hub der den Ventilschließkörper bildenden Kugel 72 wird von der Hülse 48 begrenzt. Das in das Magnetventil 40 integrierte Rückschlagventil 66 ist dem Magnetventil 40 parallel geschaltet, es kommuniziert mit dessen Einlaß 65 und mit dessen Auslaßbohrung 58. Es öffnet zum Einlaß hin.
Der Ventilsitzkörper 60 ist vorzugsweise vollhart ausgebildet. Er kann aber auch partiell im Bereich seiner Ventilsitzflächen 56, 70 gehärtet oder weich ausgeführt sein.
In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des in Fig. 3 gezeigten Magnetventils 40 dargestellt. Lediglich sein Rückschlagventil 78 ist abweichend ausgebildet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im folgenden nur das integrierte Rückschlagventil 78 beschrieben, im übrigen wird auf die vorstehenden Ausführungen zu dem in Fig. 3 dargestellten Magnetventil 40 verwiesen. Für übereinstimmende Bauteile werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
Das Rückschlagventil 78 weist eine Bohrung 80 kleinen Durchmessers auf, die in spitzem Winkel zur Auslaßbohrung 58 im Ventilsitzkörper 60 angebracht ist. Die Bohrung 80 führt von der Auslaßbohrung 58 zu einer dem Anker 42 zugewandten, den Zwischenraum 76 zwischen dem Anker 42 und dem Ventilsitzkörper 60 begrenzenden Stirnfläche 82 des Ventilsitzkörpers 60. Die Bohrung 80 erweitert sich mit einer konischen Ventilsitzfläche 84 in Richtung des Zwischenraums 76. Im erweiterten Teil der Bohrung 80 befindet sich eine Kugel 86 als Ventilschließkörper. Der Hub der Kugel 86 ist durch Verstemmen zweier einander gegenüberliegender Stellen 88 des erweiterten Teils der Bohrung 80 begrenzt. Das Rückschlagventil 78 ist federlos. Die Integration des Rückschlagventils 78 läßt sich einfach bewerkstelligen, es muß lediglich die sich konisch erweiternde Bohrung 80 im Ventilsitzkörper 60 angebracht werden. Eine tangentiale Abflachung des Ventilsitzkörpers 60 ist nicht nötig. Weiterer Vorteil des in Fig. 4 dargestellten Magnetventils ist, daß sich bei stehendem Einbau die Kugel 80 des integrierten Rückschlagventils 78 durch ihr Gewicht auf den Ventilsitz 84 setzt. Das Rückschlagventil 78 ist also - außer beim Evakuieren einer Bremsanlage, in die das Magnetventil eingebaut ist - stets geschlossen, die Rückleitung von der Bremsleitung getrennt.
Der Ventilsitzkörper 60 ist vorzugsweise weich ausgebildet, er kann auch partiell im Bereich seiner Ventilsitzflächen 56, 84 gehärtet sein.
Der Durchmesser des erweitertenden Teils der Bohrungen 74, 80 der in die Magnetventile aus Fig. 3 und 4 integrierten Rückschlagventile 66, 78 ist so auf den Durchmesser der den Ventilschließkörper bildenden Kugeln 72, 86 abgestimmt, daß ein kleinster Druckaufbau im Zwischenraum 76, d. h. am Einlaß 65 des Magnetventils 40 die federlosen Rückschlagventile 66, 78 schließt.

Claims (10)

1. Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit einer Blockierschutzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, das mindestens ein im Ruhezustand geschlossenes Magnetventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in das Magnetventil (17, 33, 40) ein Rückschlagventil (18, 35, 66, 78) integriert ist, das beim Evakuieren der Bremsanlage offen ist.
2. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (18, 35, 66, 78) federlos ist.
3. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (18, 35) mit einem Einlaß (65) und/oder mit einem Auslaß (58) des Magnetventils (17, 33, 40) kommuniziert.
4. Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (18, 35, 66, 78) in Richtung vom Auslaß (58) zum Einlaß des Magnetventils (17, 33, 40) öffnet.
5. Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (18, 35) zwischen eine Bremsleitung (12) und eine Rückleitung (15) eingeschaltet ist.
6. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Ventilschließkörper (72) des Rückschlagventils (66) in einer zu einer Auslaßbohrung (58) des Magnetventils (40) annähernd rechtwinkligen Bohrung (68) befindet.
7. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Ventilschließkörper (86) des Rückschlagventils (78) in einer zu einer Auslaßbohrung (58) des Magnetventils in spitzem Winkel geneigten Bohrung (80) befindet.
8. Hydraulikaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Ventilschließkörpers (86) des Rückschlagventils (78) durch Verstemmen (88) begrenzt ist.
9. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil ein Druckabbau-Magnetventil (17) ist.
10. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil ein Ansaug-Magnetventil (33) einer mit einer Antriebsschlupfregeleinrichtung ausgestatteten Bremsanlage ist.
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