DE19531468A1 - Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit Blockierschutzeinrichtung - Google Patents
Hydraulikaggregat für eine Bremsanlage mit BlockierschutzeinrichtungInfo
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Description
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (5)
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Publications (2)
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