DE4006096A1

DE4006096A1 - Hydraulische bremsvorrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4006096A1
Application number: DE19904006096
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Volz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1991-08-29
Anticipated expiration: 2010-02-28
Also published as: JP3051187B2; JPH04218460A; DE4006096C2

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit elektronischen Elementen und Leitungen (Elektronikbauteile), insbesondere für einen elektronischen Regler für die Regelung des hydraulischen Drucks in Radzylindern, vorzugsweise im Rahmen einer Antiblockierregelung und/oder Antriebsschlupfregelung.

Gattungsgemäß gehört der Gegenstand der Erfindung zu den hydraulischen Bremsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge, die einen Hauptzylinder, Radzylinder, Bremskraftverstärker und Behälter für das Druckmittel umfassen.

Durch die europäische Patentanmeldung 03 06 721 ist ein pneumatischer Bremskraftverstärker bekannt geworden, der wie folgt ausgebildet ist:

Der Innenraum des Bremskraftverstärkers ist durch eine bewegliche Zwischenwand in zwei Kammern unterteilt, die an Quellen unterschiedlichen Drucks anschließbar sind. Eine der Kammern enthält ein Abteil für einen Rechner einer Antiblockieranlage. Der Rechner ist in einem Einschubkasten untergebracht, der schubladenartig in das Abteil eingeschoben ist und mit dem Gehäuse des Bremskraftverstärkers eine nach außen abgedichtete Einheit bildet.

Wie insbesondere den Figuren der europäischen Patentanmel dung zu entnehmen ist, ist der Raumbedarf des Einschub kastens erheblich. Außerdem ist der Einschubkasten selbst sperrig und nur auf kostenintensive Weise herzustellen und im Bremskraftverstärker einzubauen.

Der Erfindung liegen folgende Aufgaben zugrunde: Die Nachteile des Standes der Technik sollen vermieden werden. Der unterzubringende Regler soll einen kleineren Bauraum benötigen, als dies beim Stand der Technik der Fall ist. Es wird angestrebt, den Regler in bestehende Verstärkertypen einzubauen, ohne dessen Konfiguration wesentlich zu ändern. Kästen und Schubladen, wie beim Stand der Technik, sollen vermieden werden.

Nach dem Einbau soll der Regler durch vorhandene Bauteile geschützt sein. Es wird eine Integration des Reglers in ein vorhandenes Bremsenteil angestrebt.

Insbesondere sollen die Schalen des pneumatischen Verstär kers zum Schutz des Reglers ausgenutzt werden.

Es sollen möglichst große Wärmeableitungsflächen für den Regler geschaffen werden. Diese Flächen zusammen mit anderen Teilen des Verstärkers sollen gleichzeitig als Wärmespeicher für die Wärmeaufnahme dienen, so daß eine sogenannte Wärmesenke entsteht.

Die in der Massenfertigung erzielte kostengünstige Herstellung der Verstärkergehäuse soll in der Weise genutzt werden, daß Teile des Servozylinders des Verstär kers als kostengünstige Teile der Gehäuse für die Regler dienen.

Die Anschlüsse für den Regler sollen ebenfalls in kosten sparender Weise in der Schale des Servozylinders unter gebracht werden können.

Weiterhin soll es durch die Erfindung möglich gemacht werden, daß eine optimale Abschirmung des Reglers gegen über elektromagnetischen Einstrahlungen durch das vorhan dene Blechgehäuse des Servozylinders erreicht wird.

Die Erfindung soll außerdem Voraussetzungen dafür schaffen, den Wegsensor für den Servokolben, der in bestimmten Typen von Vakuumbremskraftverstärkern vorge sehen ist, die Teil einer mit einem Antiblockiersystem ausgerüsteten Bremsanlage sind, zumindest zum Teil in das Regleraggregat zu integrieren. In gleicher Weise sollen Drucksensoren für den pneumatischen Zylinder inte grierbar sein.

Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, gute Voraussetzungen zu schaffen für die Anwendung der auf dem Gebiet der Elektronik bekannten Folientechnik. Es gehört zum Stand der Technik, in der Elektronik Schaltungen und elektronische Funktionselemente (elektronische Bauteile) in, beziehungsweise auf einer Folie unterzubringen.

Mit der Erfindung soll insbesondere erreicht werden, daß derartige Folien nicht gefaltet oder geschichtet werden müssen.

Es gehört weiterhin zur Aufgabenstellung, gute Voraussetzungen für die Anwendung einer Hybridtechnik auf Keramik zu schaffen.

Die gestellten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig flächig, insbesondere als Folie, beziehungsweise in Hybridtechnik auf Keramik, ausgebildet sind und zumindest teilweise auf mindestens einem flächigen Wandelement mindestens einer Komponente der Bremsvorrichtung angeordnet sind.

Elektronikbauteile, insbesondere elektronische Regler bestehen aus einer Schaltung, beziehungsweise aus Schaltungselementen und elektronischen Funktionselementen.

Diese Elektronikbauteile sollen gemäß der Erfindung flächig insbesondere in Folientechnik beziehungsweise in Hybridtechnik auf Keramik ausgebildet sein. Die Schaltungs- beziehungsweise elektronischen Funktionselemente können dabei teilweise oder vollständig im Bereich der Wandung mindestens einer Schale des Servozylinders des Verstärkers angeordnet sein.

Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig im Bereich der konischen Innenwand des Servozylinders oder im Bereich der konischen Außenwand des Servozylinders angeordnet sind.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorgeschla gen, daß ein, vorzugsweise mit U-förmigem Profil verse henes, Trägerelement, das teilweise oder vollständig die Elektronikbauteile aufnimmt, vorgesehen ist, das mit einem flächigen Wandelement verbunden ist.

Ein sehr großer Einbauraum, ohne die grundsätzliche Konfiguration des Verstärkers zu verändern, wird dadurch erzielt, daß die Elektronikbauteile ganz oder teilweise in einer konischen Ringkammer untergebracht sind, die aus der konischen Innenwand der Schale des Servozylinders und einem U-förmigen Profilteil gebildet wird.

Die Elektronikbauteile können teilweise oder vollständig auf dem Trägerelement unmittelbar oder mittels Stützelementen befestigt sein.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig auf dem Trägerelement vorzugs weise in Kunststoff eingegossen angeordnet sind.

Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig auf der Wand des Servozylinders des Bremskraftverstärkers vorzugsweise in Kunststoff eingegossen angeordnet sind.

Bei einer hydraulischen Bremsvorrichtung mit einem Druck mittelbehälter mit flächigen Wandelementen wird vorge schlagen, daß die flächig, insbesondere als Folie beziehungsweise in Hybridtechnik auf Keramik ausgebildeten Elektronikbauteile ganz oder teilweise auf der flächigen Außenwand des Behälters angeordnet sind.

Eine raumsparende Lösung besteht weiterhin darin, daß die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse der Elektronikbauteile im flächigen Wandelement angeordnet sind.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht: Die gestellten Aufgaben werden gelöst. Der unterzubrin gende Regler benötigt nur einen äußerst kleinen Bauraum. Eine sperrige und teure Einschubvorrichtung, wie sie der oben genannte Stand der Technik zeigt, ist beim Gegen stand der Erfindung nicht notwendig. Der Regler ist mit einer großen Wärmeableitungsfläche versehen, die alleine schon durch die vorhandenen Teile des Verstärkers gegeben ist. Das heißt, ein besonderer baulicher Aufwand ist nicht nötig.

Weiterhin wird durch die Erfindung eine optimale Abschir mung des Reglers gegenüber elektromagnetischen Einstrah lungen durch das umgebende Verstärkergehäuse erreicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung, der Aufgabenstellung und der erzielten Vorteile sind der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung zu entnehmen.

Fig. 1 zeigt, teilweise geschnitten, den Servozylinder eines Vakuumbremskraftverstärkers in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt den Servozylinder nach Fig. 1 entsprechend der Blickrichtung II der Fig. 1.

Die Fig. 3 bis 7 zeigen Ausführungsbeispiele für die Anordnung des Reglers oder Teile des Reglers im Bereich einer Schale des Servozylinders.

Die Fig. 8 und 9 zeigen einen Druckmittelbehälter, der als Trägerelement für Teile des Reglers oder für den gesamten Regler dient.

Fig. 1 zeigt einen Vakuumbremskraftverstärker mit zwei Gehäuseschalen 1, 2. Auf der Innenseite der Gehäuseschale 2 ist im Bereich der Konusmantelfläche der Gehäuseschale ein Raum für den Regler vorgesehen. Dieser Raum wird einmal durch die Schale selbst und zum anderen durch ein U-förmiges Profilteil 43 gebildet. Bei vollständiger Ausnutzung der Konusinnenfläche hat der für die Unterbrin gung des Reglers oder Teile des Reglers gebildete Raum die Form einer konischen Ringkammer.

In dem Raum 3 kann der elektronische Regler oder Teile desselben beispielsweise in Folientechnik untergebracht werden. Ein Knicken und Schichten der Folie, die Schal tungs- und elektronische Funktionselemente aufweist, ist bei dem vorhandenen großen, flachen Bauraum 3 nicht notwendig. Dies ist ein erheblicher technischer Fort schritt gegenüber dem Gegenstand des oben genannten Stan des der Technik.

Das U-förmige Teil kann in seinen Randbereichen, von denen einer mit 4 bezeichnet ist, verschweißt, geklebt oder geklemmt sein.

Mit 5 ist schematisch als Pfeil ein Wegsensor dargestellt, der die Position des Membrantellers 6 während der Brem sung, insbesondere während des Regelvorgangs sensiert. Der Wegsensor kann zumindest teilweise mit Teilen des im Raum 3 untergebrachten Reglers verbunden und mit diesem zusammen montiert werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird von herkömmlichen Vakuumbremskraftverstärkern mit Membrantellern usw. ausgegangen, wie sie beispielsweise im Bremsenhandbuch der Alfred Teves, 9.1 Auflage, beschrieben werden, ausgegangen. Siehe dort Seite 94 ff.

Mit 7 ist ein Stecker bezeichnet, der in der Wandung des Servozylinders befestigt ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann es sich bei dem Stecker einmal um den Eingang 8 oder um den Ausgang 9 des elek tronischen Reglers handeln.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird für die Integration des elektronischen Reglers am beziehungsweise im Vakuum bremskraftverstärker nur ein sehr geringer Bauraum benö tigt. Der elektronische Regler liegt geschützt im Vakuum raum des Servozylinders. Dadurch, daß der elektronische Regler im Bereich der Wandung liegt, ist eine gute Wärme ableitung gegeben. Hinzu kommt die Wärmeableitung durch Konvektion durch die wechselnden Luftströme während des Evakuierens und Füllens des Servozylinders.

Aus Fig. 3 ist ein Träger 10 mit U-förmigem Profil zu erkennen. Er ist auf der konischen Innenwand der Schale des Verstärkers befestigt. Auf Stützelementen 11, 12 ist eine Zwischenplatte 13 befestigt, auf der die Schaltung und elektronische Funktionselemente angeordnet sind.

Eines dieser elektronischen Funktionselemente ist in Fig. 3 mit 14 bezeichnet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann die Folientechnik für die Schaltung angewendet werden. Diese Folientechnik ist in Fachkreisen, insbesondere als die "Flex-Foil-Technik" der Firma Motorola, bekannt. Die Folie selbst kann auf der Zwischenplatte durch Verkleben befestigt werden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist die Schaltung, beziehungsweise die Folie 16, direkt auf den Träger 15 verklebt.

Fig. 5 zeigt ebenfalls eine Kunststoff-Folie 17 mit Schaltungselementen. Auf der Kunststoff-Folie sind elek tronische Funktions- beziehungsweise Bauelemente ange bracht, von denen eines mit 18 bezeichnet ist. Die Folie ist auf dem mit U-förmigem Profil versehenen Träger 19 unmittelbar aufgeklebt. 20 ist ein Anschlußelement mit einer Leitung 21, das in der Wand 22 des Vakuumverstärkers eingeknöpft ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 wird die an sich bekannte Hybrid-Technologie angewendet. Mit 23 ist ein Keramikträger bezeichnet, der unmittelbar auf dem U-förmigem Träger 24 befestigt ist.

Auf dem Keramikträger sind elektronische Bauelemente angeordnet, von denen eins mit 25 bezeichnet ist. Die Gesamtheit, bestehend aus Keramikträger und Bauelementen, ist mit Kunststoff vergoßen. Die Vergußmasse trägt die Bezugsziffer 26. 27 ist ein Kontaktträger, der mit der Anschlußleitung 28 in Verbindung steht. Die Vergußmasse verhüllt auch den Kontaktträger und das untere Ende der Anschlußleitung 28. 29 ist ein einknöpfbarer elastischer Kunststoffstopfen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist der U-förmige Träger für Teile des elektronischen Reglers an der Außen seite der konischen Mantelfläche einer Schale des Servo kolbens des Bremskraftverstärkers angebracht.

Der Träger weist die Bezugsziffer 30 auf. Er bildet zusam men mit der Wand 34 des pneumatischen Zylinders einen Raum 31, in dem sich eine Platte 35, auf der eine Folie mit einer Schaltung angeordnet ist, befindet. Mit 32 ist ein elektronisches Funktions- beziehungsweise Bauteil bezeichnet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Anschlußbuchse 36, die in den Träger 30 einknöpfbar ist, vorgesehen. Mit 33 ist die Anschlußleitung bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 zeichnet sich dadurch aus, daß es besonders kostengünstig herstellbar ist.

In den Fig. 8 und 9 ist ein Druckmittelbehälter (Bremsflüssigkeitsbehälter) für die Bremsanlage darge stellt, wie er üblicherweise auf Tandemhauptzylinderag gregaten angeordnet ist.

Derartige Druckmittelbehälter haben normalerweise recht eckigen Querschnitt. Die relativ großen ebenen Wände des Behälters, von denen eine mit 44 bezeichnet ist, werden zur Anbringung der Schaltung und der elektronischen Bauteile des elektronischen Reglers ausgenutzt. Auch hier kann die Schaltung in der Folie gewählt werden. Diese Folie ist dann in der relativ dicken Ummantelung untergebracht. Andererseits kann die Folie selbst sehr dick ausgeführt werden und elektronische Bauelemente umfassen. Eines dieser Bauelemente ist in Fig. 9 mit 39 bezeichnet.

In Fig. 8 ist die Ummantelung, beziehungsweise Folie geschnitten dargestellt und mit 37, 38 bezeichnet.

Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung entsprechend dem Schnitt IX/IX der Fig. 8, jedoch mit der Abweichung, daß in der Fig. 9 links und rechts am Behälter anschlie ßend keine Folie mit Schaltung, sondern Anschlußbuchsen 41, 42 vorgesehen sind. So kann in der Fig. 9 rechts die Buchse 42 für den Eingang der Signale, die vom elektronischen Regler zu verarbeiten sind, vorgesehen sein. Die linke Buchse 41 würde dann der Ausgang des Reglers, beispielsweise der Treiberstufe des Reglers sein.

Die beschriebenen Anordnungen und Ausbildungen elektronischer Regler können auch zur Lösung von Steuerungs- und Regelungsaufgaben im Kraftfahrzeug eingesetzt werden, die nicht zur Antiblockierregelung oder Antriebsschlupfregelung gehören.

Das dem Gegenstand der Erfindung zugrundeliegende Konstruktionskonzept kann universal für Fahrzeug- und andere Applikationen eingesetzt werden.

Liste der Einzelteile

1 Schale
2 Schale, Wandelement
3 Raum, Ringkammer
4 Randbereich
5 Wegsensor
6 Membranteller
7 Stecker, Anschluß
8 Eingang
9 Ausgang
10 Träger
11 Stützelement
12 Stützelement
13 Zwischenplatte
14 Schaltungselement, Funktionselement
15 Träger
16 Folie
17 Folie
18 Bauelement
19 Träger
20 Anschlußelement
21 Leitung
22 Wand
23 Keramikträger
24 Träger
25 Bauelement
26 Vergußmasse, Kunststoff
27 Kontaktträger
28 Anschlußleitung
29 Stopfen
30 Träger
31 Raum
32 Bauteil
33 Anschlußleitung
34 Wand
35 Platte
36 Anschlußbuchse
37 Folie, Ummantelung
38 Folie, Ummantelung
39 Bauelement
40 Ummantelung
41 Anschlußbuchse
42 Anschlußbuchse
43 Träger, U-förmiges Profilteil
44 Außenwand

Claims

1. Hydraulische Bremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit elektronischen Elementen und Leitungen (Elektronikbauteile), insbesondere für einen elektronischen Regler für die Regelung des hydraulischen Drucks in Radzylindern, vorzugsweise im Rahmen einer Antiblockierregelung und/oder Antriebsschlupfregelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig flächig, insbesondere als Folie, beziehungsweise in Hybridtechnik auf Keramik, ausgebildet sind und zumindest teilweise auf mindestens einem flächigen Wandelement mindestens einer Komponente der Bremsvorrichtung angeordnet sind.

2. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Vakuumbremskraftverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig im Bereich der Wandung mindestens einer Schale (2) des Servozylinders des Verstärkers angeordnet sind.

3. Hydraulische Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig im Bereich der konischen Innenwand des Servozylinders angeordnet sind.

4. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig im Bereich der konischen Außenwand des Servozylinders angeordnet sind.

5. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein, vorzugsweise mit U-förmigem Profil versehenes, Trägerelement (43), das teilweise oder vollständig die Elektronikbauteile aufnimmt, vorgesehen ist, das mit einem flächigen Wandelement (2) verbunden ist.

6. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile ganz oder teilweise in einer konischen Ringkammer (30) untergebracht sind, die aus der konischen Innenwand der Schale (2) des Servozylinders und einem U-förmigen Profilteil (43) gebildet wird.

7. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig auf dem Trägerelement (15) unmittelbar befestigt sind.

8. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig auf einer Zwischenplatte (13) befinden, die mittels Stützelementen (11, 12) auf dem Trägerelement (10) befestigt ist.

9. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile (23, 25) teilweise oder vollständig auf dem Trägerelement (24) vorzugsweise in Kunststoff (26) eingegossen angeordnet sind.

10. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile teilweise oder vollständig auf der Wand des Servozylinders des Bremskraftverstärkers vorzugsweise in Kunststoff eingegossen angeordnet sind.

11. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche mit einem Druckmittelbehäl ter mit flächigen Wandelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die flächig, insbesondere als Folie beziehungsweise in Hybridtechnik auf Keramik, ausgebildeten Elektronikbauteile ganz oder teilweise auf der flächigen Außenwand (44) des Behälters angeordnet sind.

12. Hydraulische Bremsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und/oder Ausgangsanschlüsse (7) der Elektronikbauteile in einem flächigen Wandelement (2) des Bremskraftverstärkers angeordnet sind.