DE102005028562A1

DE102005028562A1 - Hydraulikaggregat

Info

Publication number: DE102005028562A1
Application number: DE102005028562A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Stefan A. Schmitt; Rüdiger BRIESEWITZ
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2006-10-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat, umfassend einen Aufnahmekörper 2 mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe 3 und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe 3 mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite DS der Pumpe 3 und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine integriert angeordnete Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist. DOLLAR A Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, die Wirksamkeit bekannter Pulsationsdämpfungsmittel unter weiterer Miniaturisierung zu verbessern. DOLLAR A Die Aufgabe wird gelöst, indem die Pulsationsdämpfungseinheit wenigstens zwei unabhängig voneinander vorgesehene und im wesentlichen redundant wirksame Pulsationsdämpfungsmittel aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für ein Fahrzeugbremssystem umfassend einen Aufnahmekörper mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist. Die hydraulische Pumpe versorgt beispielsweise ein elektronisch geregeltes Bremssystem mit hydraulischer Energie. Dabei finden – bis auf wenige Ausnahmen – exzentergetriebene Radialkolbenpumpen Verwendung. Die genannten Hydraulikaggregate sind millionenfach im Einsatz.

Ein Kompromiss zwischen gesetzlichen Rahmenbedingungen, grundsätzlicher Funktion, Aufwandsminimierung und Betätigungskomfort besteht darin, dass je Bremskreis je ein Förderkolben vorgesehen ist. Die Kolbenverschiebung während jeder Exzenterumdrehung kann in einen Saughub (0 – π) und in einen Druckhub (π – 2π) eingeteilt werden. Weil jeweils Flüssigkeitssäulen beschleunigt aber auch verzögert werden, führt dies auf einer Saugseite, wie auch auf einer Druckseite jeweils zu sinusförmigen Momentandruckverläufen. Die schwankenden Momentandruckverläufe erfordern eine Pulsationsdämpfungseinheit. Die Pulsationsdämpfungseinheit ist of als abgeblendete Pulsationsdämpfungskammer ausgebildet. Deren Wirkung besteht darin, den Momentandruckverlauf zu glätten, indem im Inneren der Dämpfungskammer ein Staudruck erzeugt wird, der auf Grund innerer Elastizität und Reibung im Druckmedium ausgeglichen wird. Der Betrag der Glättung ist im wesentlichen abhängig von dem Fluidvolumen, also von dem Volumen der Pulsationsdämpfungskammer.

Ein Aufnahmekörper für ein elektronisches Bremssystem ist ein hochkomplexes und stark verdichtetes Gebilde, weil auf engstem Raum eine Vielzahl von Bohrungen darzustellen sind. Es besteht daher ein Konflikt zwischen dem Ziel einer weiteren Miniaturisierung des Hydraulikaggregates und dem Ziel einer verbesserten Dämpfung mittels einer möglichst großen Pulsationsdämpfungskammer.

Zur Vergrößerung des Dämpferkammervolumens bei einer vorgegebenen Hydraulikeinheit wird in der DE 103 02 681 B3 vorgeschlagen, dass die Dämpfungseinheit nach außen über den Aufnahmekörper übersteht. Eine abgeblendete Dämpferkammer ragt in ein Gehäuse von einem elektronischen Steuergerät. Dadurch wird der Einbauraum in dem elektronischen Steuergerät eingeschränkt.

Zur Pulsationsminderung ist auch schon eine Mehrkolbenpumpe wie in der DE 24 04 762 A1 vorgeschlagen worden, wobei sich auf einer Förderseite von mehreren Auslassventilen ein Raum anschließt, der alle Förderquellen miteinander verbindet, und mit einem Förderkanal verbindbar ist, und wobei eine Wand elastisch nachgiebig ausgebildet ist. Die elastische Wand trennt einen gasgefüllten Bereich von einem druckmittelgefüllten Bereich. Die Mehrkolbenpumpe ist für zweikreisige Bremsanlagen ungeeignet, weil alle Förderquellen zusammen geschaltet sind.

Die bekannten Elastomer-Membrandämpfer leiden an dem Nachteil, dass diese nur in einem relativ eingeschränkten Druckbereich oder nur mit geringer Lebensdauer wirksam sind. Das Beanspruchungskollektiv in einem Kraftfahrzeugbremssystem scheint jedenfalls eine ausgeprägte Ermüdung des Elastomerwerkstoffes zu verursachen.

Zwar wurde bereits in anderem Zusammenhang vorgeschlagen, Elastomerwerkstoff durch eine folienartige Metallmembran zu ersetzen. Derartige Lösungen können relativ dauerfest ausgelegt werden. Die Membran verfügt jedoch über ein eingeschränktes Dehnungsverhalten. Metallfaltenbälge ermöglichen zwar ein vergrößertes Aufnahmevolumen aber erfordern eine kostenträchtige Herstellung und einen relativ großen Einbauraum.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Wirksamkeit der Pulsationsdämpfung bei der Versorgung von hydraulischen Verbrauchern in einem zweikreisigen Fahrzeugbremssystem zu verbessern, und gleichzeitig eine Lösung anzugeben, deren Lebensdauer im Verhältnis zu den bekannten Pulsationsdämpfungseinheiten – bei uneingeschränkt miniaturisiertem Aufbau – verlängert ist.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe gelöst, indem die Pulsationsdämpfungseinheit wenigstens zwei unterschiedliche Pulsationsdämpfungsmittel aufweist. Die Erfindung beruht folglich auf dem Grundgedanken, die Pulsationsdämpfungsmittel redundant und ferner von unterschiedlichem Typus vorzusehen. Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung bestehen in einem erweiterten Wirkungsbereich und in einer erhöhten Ausfallsicherheit. Denn wenn eines der Pulsationsdämpfungsmittel wirkungslos ist, kann das andere Pulsationsdämpfungsmittel weiterhin Wirkung entfalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die unterschiedlichen Pulsationsdämpfungsmittel nach Art einer Kaskade zueinander in Reihe oder aber parallel geschaltet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist eines der Pulsationsdämpfungsmittel eine Membran aus elastischem Werkstoff auf, welche einen Einlass mit einer Einlasskammer von einem Auslass mit einer Auslasskammer trennt. Ein weiteres Pulsationsdämpfungsmittel weist einen abgeblendeten Kanal auf, welcher den Einlass oder die Einlasskammer mit dem Auslass oder der Auslasskammer verbindet.

Die Membran ist elastisch aufgehängt, indem diese einseitig fest in dem Aufnahmekörper eingespannt ist. Dagegen sind die anderen Bereiche der Membran zwecks Pulsationsdämpfung elastisch nachgiebig.

Eine vereinfachte Handhabbarkeit und Montierbarkeit der Membran wird erzielt, wenn diese zylindrisch ausgebildet ist, wobei radial außen eine Aufnahmebuchse vorgesehen ist. Die Aufnahmebuchse kann aus Metallwerkstoff gebildet sein, und dient zur Befestigung der elastischen Membran in dem Aufnahmekörper.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist radial innen eine Aufnahmebuchse für die Blende und zur Ausbildung des Kanals vorgesehen. Auch diese Aufnahmebuchse kann aus Metallwerkstoff gebildet sein.

Die Dämpfungswirkung wird weiter verbessert, wenn gewissermaßen ein weiteres Dämpfungsmittel vorgesehen ist, indem die Einlasskammer ein größeres Volumen als die Auslasskammer aufweist, und dass die Einlasskammer insbesondere ein etwa zweifach bis dreifach größeres Volumen als die Auslasskammer aufweist.

In fortgesetzter Abwandlung der Erfindung ist es denkbar, dass der Blende eine zusätzliche Blende nachgeschaltet ist.

Eine nebengeordnete Lösung des Problems betrifft gemäß Patentanspruch 12 einen Aufnahmekörper mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Kammer mit einem, im Aufnahmekörper integriert angeordneten, Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist, das ein Wandelement aufweist, welches gegen eine Rückstellkraft verschiebbar geführt vorgesehen ist, und wobei zur Erzeugung der Rückstellkraft ein hermetisch geschlossener Metallhohlkörper vorgesehen ist. Die Rückstellkraft wird erfindungsgemäß durch Deformation des Metallhohlkörpers erzeugt. Dies ermöglicht bei geringem Bauraumbedarf eine starre Federkennlinie, so dass das Dämpfungsmittel auch bei hohen Drücken wirksam ist.

Vorzugsweise ist der Metallhohlkörper im Verhältnis zu seinem Durchmesser dünnwandig ausgebildet. Der Hohlraum ist mit Gas unter einem vorbestimmten Druck befüllt. Durch die Einstellung des Innendruckes ist die Federkennlinie beeinflussbar.

Nach der bevorzugten Ausführungsform ist der Metallhohlkörper einerseits mittelbar oder unmittelbar an dem bewegbaren Wandelement, und andererseits mittelbar oder unmittelbar an einem festen Wandelement des Aufnahmekörpers abgestützt. Dabei ist es möglich, dass das feste Wandelement als Deckel ausgebildet ist, und dass der Deckel am Aufnahmekörper festgelegt ist. Weiterhin ist ganz wesentlich, dass der Metallhohlkörper in Verschiebungsrichtung, also hinter dem bewegbaren Wandelement, in einem druckmittelfreien Raum angeordnet ist. Diese Maßnahme dient dazu, dass das Wandelement stets frei verschiebbar ist. Erforderlichenfalls ist eine Abdichtung zwischen dem Wandelement und dem Aufnahmekörper vorzusehen, um den druckmittelbeaufschlagten Bereich von einem druckmittelfreien Bereich zu trennen.

Der Metallhohlkörper beansprucht besonders wenig Einbauraum, wenn er als Hohlkugel ausgeführt ist. Eine weiterhin bevorzugte Variante besteht darin, dass der Metallhohlkörper als Hohlring ausgebildet ist. Zur Abstimmung, insbesondere zur Verstärkung der Federwirkung ist es möglich, mehrere Metallhohlkörper vorzusehen.

Eine Variante der Erfindung besteht darin, verschiedene Dämpfungsmittel für eine verbesserte Wirkung zu kombinieren, indem die Kammer für das verschiebbare Wandelement weiterhin eine Pulsationsdämpfungskammer mit einem Einlass und mit einem Auslass aufnimmt. Eine vorteilhafte Konzeption besteht darin, dass das bewegbare Wandelement unmittelbar an die Pulsationsdämpfungskammer angrenzt. Der kombinatorische Effekt und die integrierte Bauweise eignen sich besonders für komfortorientierte, kleinbauende Hydraulikaggregate. Der kombinatorische Effekt wird weiter ausgeprägt, indem die Pulsationsdämpfungskammer eine Blende aufweist, die dem Auslass vorgeschaltet ist.

Eine weiterhin nebengeordnete Lösung des in Rede stehenden Problems betrifft gemäß Patentanspruch 21 ein Hydraulikaggregat umfassend einen Aufnahmekörper mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite der Pumpe und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Kammer mit einem, im Aufnahmekörper integriert angeordneten Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist, das ein Wandelement aufweist, welches gegen eine Rückstellkraft verschiebbar geführt vorgesehen ist, und wobei das Wandelement als Übersetzungskolben mit einer druckmittelbeaufschlagten Wirkfläche und mit einer rückstellkraftbeaufschlagten Wirkfläche ausgebildet ist, und dass die druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche kleiner als die rückstellkraftbeaufschlagte Wirkfläche ausgebildet ist. Erfindungsgemäß handelt es sich um einen Kolbendämpfer, welcher sich eine Übersetzungswirkung unterschiedlicher Wirkdurchmesser zu Nutze macht, indem die druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche geringer ausgebildet ist, als die Wirkfläche auf die die Rückstellmittel einwirken. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, pneumatische Rückstellkräfte auf den Übersetzerkolben einwirken zu lassen. Ferner wird eine Auflage für Rückstellfedern geschaffen. Die Anlage der Rückstellfedern am Übersetzerkolben, wie auch am Aufnahmekörper kann mittelbar oder unmittelbar erfolgen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dienen Tellerfedern zur Erzeugung der Rückstellkraft. Indem die Tellerfedern parallel oder in Serie angeordnet werden, können nach Wunsch und auf einfache Art und Weise progressive oder degressive Kennlinien ausgebildet werden. Es ist ferner denkbar, die Tellerfedern nach Belieben kombiniert in Serie sowie parallel anzuordnen.

Zur Erweiterung des Wirkungsbereiches und zur Redundanz ist erfindungsgemäß eine Kombination, insbesondere eine Parallelschaltung mit mindestens einem weiteren Dämpfungsmittel, wie insbesondere einer Dämpfungskammer und/oder einer Blende, vorgesehen. Dabei können die beiden Dämpfungsmittel innerhalb einer Kammer des Aufnahmekörpers integriert vorgesehen sein.

Weitere Einzelheiten, und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung gehen nachfolgend aus der Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles hervor.
In der Zeichnung zeigt:
1a,b zwei schematische Skizzen zur Verdeutlichung der Auswirkung von Druckpulsationen in einem Bremssystem,
2 ein Teil eines Aufnahmekörpers mit einem Dämpfungsaggregat umfassend mehrere Dämpfungsmittel, vergrößert und im Schnitt,
3 ein schematischer Schaltplan zur Verdeutlichung von 2,
4 ein schematischer Schaltplan einer anderen Variante der Erfindung,
5 die Variante gemäß 4 in einer zeichnerischen Darstellung vergleichbar 2,
6 eine nebengeordnete Lösung in zeichnerischer Darstellung vergleichbar 2,
7 ein schematischer Schaltplan betreffend 6,
8 eine weitere nebengeordnete Lösung,
9 ein schematischer Schaltplan betreffend 8, und
10 eine zusätzliche Alternative, die ebenfalls auf dem Schema nach 9 beruht.
Ein Hydraulikaggregat 1 für ein Fahrzeugbremssystem umfasst einen Aufnahmekörper 2 mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe 3, die je Bremskreis vorzugsweise nur einen Kolben aufweist, und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe 3 mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher. Die Pumpe 3 ist als exzentergetriebene Radialkolbenpumpe ausgebildet, und versorgt das elektronische Bremssystem mit Energie, um beispielsweise Aufgaben wie Parkbremsaktuatorik, Antiblockierregelung oder Fahrstabilitätsregelung zu erfüllen. Eine vollständige Exzenterdrehung verursacht jeweils einen Saughub und einen Verdrängungshub von den Förderkolben. Die beschleunigten und verzögerten Flüssigkeitssäulen erzeugen Druckstöße, welche durch Pulsationen zum Ausdruck kommen. Auf der Druckseite DS – das heißt bei dem Verbraucher – ist daher neben einem gemittelten Druckniveau 4 auch ein sinusförmig auf- und abschwellender Momentandruckverlauf 5 feststellbar. Dieser Verlauf pendelt mehr oder weniger stark um das mittlere Druckniveau 4. Zur Minderung der Pulsationen ist daher eine Pulsationsdämpfungseinheit 6 vorgesehen. 1a verdeutlicht einen Druckaufbau in einem Bremssystem ohne Pulsationsdämpfungseinheit 6, und 2 zeigt beispielhaft den Verlauf mit mehreren Pulsationsdämpfungsmitteln.
Die nachfolgende Beschreibung erfolgt ausschließlich am Beispiel von einem Teil von einem Bremskreis einer Fahrzeugbremsanlage. In den Schnittzeichnungen ist jeweils nur ein Teil von einem Aufnahmekörper 2 dargestellt. Auch wenn dies nicht aus der Zeichnung hervorgeht, kann ein zweiter Bremskreis mit entsprechenden Pulsationsdämpfungsmitteln versehen werden, ohne den grundsätzlichen Gedanken der Erfindung zu verlassen. In den Zeichnungen sind übereinstimmende Merkmale jeweils mit übereinstimmenden Bezugsziffern gekennzeichnet.
Nachstehend wir im Einzelnen auf die 2 eingegangen. Diese zeigt nur einen kleinen Teil von dem blockförmigen Aufnahmekörper 2 mit seinen hydraulischen Bestandteilen. Das Aggregat umfasst des weiteren einen nicht gezeigten elektromotorischen Antrieb für die Pumpe 3 sowie ein nicht gezeigtes elektronisches Steuergerät zur Steuerung des Antriebs und der elektromagnetischen Ventile.
Für eine integrierte Unterbringung der Pulsationsdämpfungseinheit 6 weist der Aufnahmekörper 2 eine Aufnahmebohrung 7 auf. Diese ist mit einer Druckseite DS der Pumpe 3 verbunden. Zur hydraulischen Anbindung an die Pumpe 3 mündet ein Kanal 8 mit seinem Einlass 9 radial in eine Einlasskammer 10 der Aufnahmebohrung 7. An einem Boden 11 der Aufnahmebohrung 7 befindet sich eine Auslasskammer 12 mit einem Auslass 13. An den Auslass 13 schließt sich ein Kanal 14 an, der zu dem jeweiligen Verbraucher führt. Dem Kanal 14 ist eine Blende 15 mit einem Durchmesser von etwa 1 mm oder weniger vorgeschaltet.
Wie weiterhin aus der 2 hervorgeht, ist zwischen Einlasskammer 10 und Auslasskammer 12 eine dickwandige Membran 16 aus elastischem Werkstoff vorgesehen. Die Membran 16 ist hohlzylindrisch ausgebildet. Sie wird radial außen von einer zylindrischen Aufnahmebuchse 17 eingefasst. Im Zentrum verfügt die Membran 16 über eine verhältnismäßig enge Bohrung 18 mit einem Durchmesser von etwa 1 mm oder weniger, die mit einer zylindrischen Aufnahmebuchse 19 ausgekleidet ist. Die beiden Aufnahmebuchsen 17, 19 sind vorzugsweise aus Metallwerkstoff. Die radial äußere Buchse 17 dient zur Einspannung der Membran 16 im Aufnahmekörper 2, indem die Aufnahmebuchse 17 in die Aufnahmebohrung 7 eingepresst ist. Die radial innere Buchse 19 trägt eine Blende 20 mit einem Durchmesser von etwa 1 mm oder weniger. Dadurch ist zwischen Einlasskammer 10 und Auslasskammer 12 die oben genannte Blende 20 wirksam. In Richtung Umgebung wird die Aufnahmebohrung 7 von einem Deckel 21 verschlossen.
Wie aus 2 zu ersehen ist, befinden sich alle Dämpfungsmittel gemeinsam innerhalb der abgestuften Aufnahmebohrung 7.
Die 3 verdeutlicht die Funktion der Dämpfungseinheit 6. Über Saug- und Druckseite SS,DS der Pumpe 3 gelangt das Druckmittel über Einlasskanal 8 und Einlass 9 in die Einlasskammer 10 der Pulsationsdämpfungseinheit 6. Die Druckpulsationen werden dort durch mehrere wirksame Dämpfungsmittel egalisiert. Einerseits wird es ermöglicht, dass Druckpulse zu elastisch-reversiblen Deformationen der elastisch aufgehängten Membran 16 beitragen. Dabei entwickelt die beschriebene Membran-Abstimmung eine Federsteifigkeit von etwas 10000 N/mm oder weniger. Weitere Dämpfungs-Beiträge werden durch Einlasskammer 10, Blende 20 sowie Auslasskammer 12 und Blende 15 geleistet. Obwohl die Einlasskammer 10 und die Auslasskammer 12 derart klein ausgebildet sind, dass deren Gesamtvolumen von etwa 5 ccm (oder weniger) keinesfalls ausreichen würde, um als isolierte Dämpfungskammer wirksam zu sein, wurde gefunden, dass eine kaskadenartige Serienschaltung mehrerer Dämpfungsmittel mit mindestens einer Kammer/Blende-Kombination zusammen mit der beblendeten Membran 16 eine wirkungsvolle Pulsationsminderung ermöglicht. Im Vergleich mit dem Volumen von konventionellen Dämpferkammern ist der Bauraumbedarf für die erfindungsgemäße Pulsationsdämpfungseinheit daher reduziert.
Nachstehend wird auf die Ausführungsform gemäß 4 und 5 eingegangen. Im Wesentlichen werden nur die Unterschiede im Vergleich mit anderen Ausführungsformen referiert.
Die Membran 16 weist nur die Bohrung 18 aber keine integrierte Blende und auch keine radial innere Aufnahmebuchse 19 auf. Statt dessen ist ein Bypasskanal 22 vorgesehen, der es ermöglicht, die Bohrung 18 zu umgehen, indem der Bypasskanal 22 unmittelbar aus der Einlasskammer 10 abgezweigt ist, und hinter der Blende 15 in den Auslasskanal 14 mündet. Der Bypasskanal 22 weist weiterhin eine Blende 23 mit einem Durchmesse von etwa 1 mm oder weniger auf, welche einen völlig ungehinderten Druckmittelabfluss aus der Einlasskammer 10 verhindert. Bypasskanal 22 und Blende 23 stellen ein gesondertes Dämpfungsmittel dar, welches parallel zu der Membran 16 mit der Bohrung 18 und parallel zu der Auslasskammer 12 und der Blende 15 angeordnet ist.
Nach der 5 ist die oben beschriebene Parallelschaltung dadurch gebildet, dass der Bypasskanal 22 im wesentlichen parallel neben der Aufnahmebohrung 7 angeordnet ist, und auf den Auslasskanal 14 der Auslasskammer 12 trifft. Dies wird ermöglicht, indem der Auslasskanal 14 in Relation zu der Aufnahmebohrung 7 schräg sowie in Richtung Bypasskanal 22 geneigt ausgeführt ist. Um einen kostengünstigen Abzweig aus der Einlasskammer 10 zu ermöglichen, kann der Einlasskanal 8 vorzugsweise so über die Aufnahmebohrung 7 hinaus gebohrt werden, dass er auf denjenigen Bohrungsabschnitt des Bypasskanals 22 trifft, welcher parallel zu der Aufnahmebohrung 7 verläuft.
Den 6 und 7 ist eine andere Lösung des Problems zu entnehmen. Die Aufnahmebohrung 7 bildet eine Kammer, in die ein Einlasskanal sowie ein Auslasskanal 14 mit Ein- und Auslass 9, 13 einmünden. Dem Auslasskanal 14 ist eine Blende 15 vorgeschaltet. Die Aufnahmebohrung 7 wird von einem Deckel 21 verschlossen. Dadurch bildet die Kammer gewissermaßen ein eigenständiges Dämpfungsmittel. Ergänzend ist ein Kolbendämpfer mit einem bewegbaren Wandelement 24 wie folgt gebildet. Das bewegbare Wandelement 24 ist innerhalb der Aufnahmebohrung 7 gegen eine Rückstellkraft F verschiebbar sowie vorzugsweise abgedichtet bewegbar geführt angeordnet. Zwischen Wandelement 24 und Deckel 21 ist zu diesem Zweck ein Federelement 25 vorgesehen. Die Anlage des Federelementes 25 an den benachbarten Bauteilen 21, 24 erfolgt mittelbar oder unmittelbar. Wenn das Federelement 25 wie dargestellt als Metallhohlkörper ausgebildet ist, und außerdem metallisch an den benachbarten Bauteilen abdichtet, kann sogar eine dynamische Dichtung an dem bewegbaren Wandelement 24 entfallen. Das Federelement 25 ist als hermetisch geschlossener Metallhohlkörper ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Metallhohlkörper um eine Hohlkugel oder um einen Hohlring. Der Metallhohlkörper ist im Verhältnis zu seinem Durchmesser dünnwandig ausbildet, wobei der gebildete Hohlraum 26 mit Druckgas gefüllt ist. Bei dem Gas handelt es sich vorzugsweise um Luft unter Umgebungsdruck. Durch diese Maßnahme ist das Wandelement 24 bei geringer Bauhöhe elastisch an dem Deckel 21 abgestützt. Der Deckel 21 ist an dem Aufnahmekörper 2 befestigt. Der Metallhohlkörper ist in einem druckmittelfreien Raum 27 zwischen Wandelement 24 und Deckel 21 angeordnet. Prinzipiell ist es denkbar, mehrere Metallhohlkörper in dem Raum 27 vorzusehen. Zur Unterstützung der Rückstellkraft F ist es in weiterhin vorteilhafter Weise denkbar, den Raum 27 mit Druckgas zu füllen.
Wie bei den anderen Ausführungsformen auch, ist die Blende 15 als gesondertes Bauteil an einem Träger 28 für ein Filter 29 ausgebildet.
Aus dem Schaltplan nach 7 ist abzulesen, dass die Pulsationsdämpfungseinheit zwei parallel geschaltete Dämpfungsmittel aufweist, welche unmittelbar aneinander angrenzen, sowie in derselben Aufnahmebohrung 7 angeordnet sind (6) nämlich eine Kombination aus Einlasskammer 10 und Blende 15 in Verbindung mit dem bewegbaren Wandelement 24, welches unter der Wirkung der Rückstellkraft F als gesonderter Kolbendämpfer wirksam ist.
Aus den 8 und 9 geht eine weitere Lösung des Problems mit einem Kolbendämpfer hervor. Gemäß 9 ist parallel zu einer Einlasskammer 10 der genannte Kolbendämpfer mit einem translatorisch bewegbar ausgebildeten Wandelement 24 vorgesehen, welches durch die Rückstellkraft F beaufschlagt ist. Das Wandelement 24 ist abgestuft als Übersetzerkolben ausgebildet ist. Es verfügt über ein Dichtelement 30 zur Abdichtung in der Aufnahmebohrung 7. Eine druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche 31 des Wandelementes 24 ist kleiner ausgebildet ist, als eine rückstellkraftbeaufschlagte Wirkfläche 32. Die druckmittelbaufschlagte Wirkfläche 31 kann daher am Ende eines Zapfens 33 mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser ausgebildet sein. Demgegenüber ist die rückstellkraftbeaufschlagte Wirkfläche 32 weit ausgebildet und dadurch besonders gut geeignet, um durch ein kurzbauendes Federelement 25 von hoher Federsteifigkeit beaufschlagt zu werden. Mehrere Federelemente 25 können auf einem hinteren Zapfen 34 des Wandelementes 24 geführt angeordnet sein. Beispielsweise ist das Federelement 25 als Tellerfeder ausgebildet. Die Verwendung mehrerer Tellerfedern ermöglicht eine vereinfachte Beeinflussung und Adaptierung der Federkennlinie, weil die einzelnen Federn einfach parallel oder in Serie oder wechselweise als Federpaket gebündelt verbaut werden können. Diese Lösung ist dadurch besonders bauraumfreundlich und flexibel adaptierbar. Die Tellerfedern sind mittelbar oder unmittelbar am Wandelement 24 oder am Deckel 21 abstützbar. Wenn der Deckel 21 in den Aufnahmekörper 2 einschraubbar ist, kann durch unterschiedlich tiefes Einschrauben des Deckels 21 sogar eine Einstellung der Vorspannkraft erfolgen.
Die Ausführungsform nach 10 beruht maßgeblich auf Übereinstimmungen mit der Ausführungsform nach 8. Daher sind übereinstimmende Merkmale mit übereinstimmenden Bezugsziffern versehen worden und es wird prinzipiell auf die diesbezügliche vorstehende Beschreibung verwiesen. Wie in 8 ist ein Übersetzerkolben mit einem Wandelement 24 vorgesehen, der abgestuft sowie abgedichtet und verschiebbar in einer gestuften Gehäusebohrung angeordnet ist. Dadurch wird eine druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche 31 geschaffen, die kleiner als eine rückstellkraftbeaufschlagte Wirkfläche 32 ausgebildet ist. Für die Rückstellung des Stufenkolbens dient ein Federelement 25, das als Schraubenfeder ausgebildet ist, und sich in einem abgeschlossenen Raum 35 befindet, welcher beispielsweise mit Luft gefüllt ist. Die Schraubenfeder ist elastisch mit einer Vorspannkraft zwischen der Wirkfläche 32 und einem Deckel 21 eingespannt. Wie auch im Zusammenhang mit der 9 deutlich wird, ist die derart gestaltete Pulsationsdämpfungseinheit hydraulisch parallel zu der Einlasskammer 10 geschaltet. Zusätzlich zu diesen Gemeinsamkeiten ergeben sich laut 10 folgende neue Merkmale.
In dem Raum 35 ist ein kompressibles Elastoelement 36 vorgesehen. Das Elastoelement 36 verändert die Rückstellcharakteristik der Pulsationsdämpfungseinheit, weil es eine ergänzende Volumenaufnahme ermöglicht, wenn die Luft im Raum 35 infolge Kolbenverschiebung komprimiert wird. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung ist, dass das Luftvolumen in dem Raum 35 – bei verbesserten Abstimmungsmöglichkeiten – nach wie vor hermetisch gekammert ist. Dadurch wird die Gefahr vermindert, dass der Stufenkolben – wie bei hinterlüfteten Kolben – durch von außen eindringende Reagenzien korrodiert oder blockiert. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Elastoelement 36 an dem Wandelement 24 angeordnet und zusammen mit diesem relativ zu dem Aufnahmekörper 2 verschiebbar. Zu diesem Zweck ist das Elastoelement 36 als Hohlring ausgebildet, besteht vorzugsweise aus Gummi- oder Kunststoffwerkstoff, und ist auf den Zapfen 34 aufgeschoben. Zum Zweck der Halterung ist der Zapfen 34 mit einer umlaufende Nut versehen ist, in die das Elastoelement 36 einschnappt.
Im weiteren Unterschied zu der 8 verfügt das Wandelement 24 über eine oder mehrere Drosselbohrungen 37, welche den Raum 35 mit dem Einlasskanal 8 verbinden. Zusätzlich zu dem dynamisch beanspruchten, und O-Ringförmigen Dichtelement 30 ist ein weiteres Dichtelement 38 vorgesehen, welches in eine umlaufende Umfangsnut von dem Wandelement 24 eingesetzt ist.

1: Hydraulikaggregat
2: Aufnahmekörper
3: Pumpe
4: mittleres Druckniveau
5: Momentandruckverlauf
6: Pulsationsdämpfungseinheit
7: Aufnahmebohrung
8: Einlasskanal
9: Einlass
10: Einlasskammer
11: Boden
12: Auslasskammer
13: Auslass
14: Auslasskanal
15: Blende
16: Membran
17: Aufnahmebuchse
18: Bohrung
19: Aufnahmebuchse
20: Blende
21: Deckel
22: Bypasskanal
23: Blende
24: Wandelement
25: Federelement
26: Hohlraum
27: Raum
28: Träger
29: Filter
30: Dichtelement
31: Wirkfläche
32: Wirkfläche
33: Zapfen
34: Zapfen
35: Raum
36: Elastoelement
37: Drosselbohrung
38: Dichtelement
A: Antrieb
F: Rückstellkraft
DS: Druckseite
SS: Saugseite
HCU: Hydraulisches Steuergerät (Hydraulic Control Unit)
ECU: Elektronisches Steuergerät (Electronic Control Unit)

Claims

Hydraulikaggregat (1) umfassend einen Aufnahmekörper (2) mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe (3), und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe (3) mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite (DS) der Pumpe (3) und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Pulsationsdämpfungseinheit (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzichnet, dass die Pulsationsdämpfungseinheit (6) wenigstens zwei unterschiedliche Pulsationsdämpfungsmittel aufweist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzichnet, dass die unterschiedlichen Pulsationsdämpfungsmittel zueinander hydraulisch parallel geschaltet sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzichnet, dass die unterschiedlichen Pulsationsdämpfungsmittel nach Art einer Kaskade zueinander hydraulisch in Serie geschaltet sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzichnet, dass die unterschiedlichen Pulsationsdämpfungsmittel in einer gemeinsamen, abgestuften Aufnahmebohrung (7) vorgesehen sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungsmittel eine Membran (16) aus elastischem Werkstoff aufweisen, welche einen Einlass (9) mit einer Einlasskammer (10) von einem Auslass (13) mit einer Auslasskammer (12) trennt.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsationsdämpfungsmittel eine abgeblendete Bohrung (18) aufweisen, welcher den Einlass (9) oder die Einlasskammer (10) mit dem Auslass (13) oder der Auslasskammer (12) verbindet.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzichnet, dass die Membran (16) einseitig fest in dem Aufnahmekörper (2) eingespannt ist, und dass andere Bereiche der Membran (16) zur Pulsationsdämpfung elastisch nachgiebig ausgebildet sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzichnet, dass die Membran (16) zylindrisch ausgebildet ist, wobei radial außen eine Aufnahmebuchse (17) vorgesehen ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzichnet, dass die Membran (16) zylindrisch ausgebildet ist, wobei radial innen eine Aufnahmebuchse (19) für die Blende (20) vorgesehen ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzichnet, dass die Einlasskammer (10) ein größeres Volumen als die Auslasskammer (12) aufweist, und dass die Einlasskammer (10) insbesondere ein etwa zweifach bis dreifach größeres Volumen als die Auslasskammer (12) aufweist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzichnet, dass der Blende (20) eine zusätzliche Blende (15) nachgeschaltet ist.
Hydraulikaggregat umfassend einen Aufnahmekörper (2) mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe (3), und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe (3) mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite (DS) der Pumpe (3) und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Pulsationsdämpfungseinheit (6) vorgesehen ist, die ein Wandelement (24) aufweist, welches gegen eine Rückstellkraft (F) verschiebbar geführt vorgesehen ist, und wobei für die Erzeugung der Rückstellkraft (F) ein Elastoelement (36) vorgesehen ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzichnet, dass das Elastoelement (36) als hermetisch geschlossener Metallhohlkörper ausgebildet ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzichnet, dass der Metallhohlkörper im Verhältnis zu seinem Durchmesser dünnwandig ausgebildet ist, und dass ein Hohlraum (26) mit Druckgas befüllt ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzichnet, dass der Metallhohlkörper einerseits mittelbar oder unmittelbar an dem bewegbaren Wandelement (24) und andererseits mittelbar oder unmittelbar an einem festen Wandelement des Aufnahmekörpers (2) abgestützt ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzichnet, dass das Elastoelement, insbesondere der Metallhohlkörper in einem druckmittelfreien Raum (27) angeordnet ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzichnet, dass der Metallhohlkörper als Hohlring oder Kugel ausgebildet ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 13 bis 17, dadurch gekennzichnet, dass mehrere Metallhohlkörper vorgesehen sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 15, dadurch gekennzichnet, dass das feste Wandelement als Deckel (21) ausgebildet ist, und dass der Deckel (21) am Aufnahmekörper (2) festgelegt ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzichnet, dass die Aufnahmebohrung (7) eine Einlasskammer (10) mit einem Einlass (9) und mit einem Auslass (13) aufnimmt, und dass das bewegbare Wandelement (24) unmittelbar an die Pulsationsdämpfungskammer angrenzt.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 20, dadurch gekennzichnet, dass die Einlasskammer (10) eine Blende (20) aufweist, die dem Auslass (13) vorgeschaltet ist.
Hydraulikaggregat (1) umfassend einen Aufnahmekörper (2) mit elektrohydraulischen Ventilen, mit wenigstens einer hydraulischen Pumpe (3), und mit Kanälen zur Verbindung der Pumpe (3) mit wenigstens einem hydraulischen Verbraucher, wobei zwischen einer Druckseite (DS) der Pumpe (3) und dem hydraulischen Verbraucher wenigstens eine Aufnahmebohrung (7) mit einer, im Aufnahmekörper (2) integriert angeordneten Pulsationsdämpfungseinheit vorgesehen ist, die ein Wandelement (24) aufweist, welches gegen eine Rückstellkraft (F) verschiebbar geführt vorgesehen ist, und wobei das Wandelement (24) als Übersetzungskolben mit einer druckmittelbaufschlagten Wirkfläche (31) und mit einer rückstellkraftbeaufschlagten Wirkfläche (32) ausgebildet ist, und dass die druckmittelbeaufschlagte Wirkfläche (31) kleiner als die rückstellkraftbeaufschlagte Wirkfläche (32) ausgebildet ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 22, dadurch gekennzichnet, dass für die Erzeugung der Rückstellkraft (F) eine oder mehrere paketartig vorgesehene Tellerfedern vorgesehen sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 23, dadurch gekennzichnet, dass mehrere Tellerfedern in Serie oder parallel oder kombiniert in Serie sowie parallel geschaltet sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 22, dadurch gekennzichnet, dass die Tellerfedern einerseits mittelbar oder unmittelbar an dem Aufnahmekörper (2) und andererseits mittelbar oder unmittelbar an dem Übersetzerkolben abgestützt sind.
Hydraulikaggregat mit einer Pulsationsdämpfungseinheit, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 22 bis 25, gekennzichnet durch dessen Kombination, insbesondere hydraulische Parallelschaltung, mit mindestens einem weiteren Dämpfungsmittel, wie insbesondere einer Einlasskammer (10) und/oder einem Bypasskanal (22).
Hydraulikaggregat nach Anspruch 26, gekennzichnet durch die Integration aller Dämpfungsmittel innerhalb einer Aufnahmebohrung (7).