Hydraulikblock für ein Hydraulikaggregat für eine Schlupfregelung einer hydrauli schen Fahrzeugbremsanlage
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Hydraulikblock mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Solche Hydraulikblöcke dienen einer mechanischen Befestigung und hydrauli schen Verschaltung hydraulischer Bauelemente einer Schlufpregelung einer hyd raulischen Fahrzeugbremsanlage. Solche hydraulischen Bauelemente sind unter anderem Magnetventile, Rückschlagventile, Hydrospeicher, Druckänderungs dämpfer, Drosseln, Drucksensoren, Hydropumpen. Über eine oder mehrere Bremsleitungen wird der Hydraulikblock an einen Hauptbremszylinder und über Bremsleitungen werden hydraulische Radbremsen an den Hydraulikblock ange schlossen. Insbesondere für Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen ist es bekannt, den Hauptbremszylinder in den Hydraulikblock zu intergrieren, das heißt eine Hauptbremszylinderbohrung zur Aufnahme eines oder mehrerer Hauptbremszy linderkolben in dem Hydraulikblock anzubringen anstatt den Hydraulikblock an einen Hauptbremszylinder anzuschließen.
Schlupfregelungen sind beispielsweise Blockierschutz-, Antriebsschlupf und/oder Fahrdynamikregelungen/elektronische Stabilitätsprogramme, für die die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR/ESP gebräuchlich sind. Schlupfregelun gen sind bekannt und werden hier nicht erläutert. Der Hydraulikblock kann auch eine Aufnahme für einen Fremdkraftbremsdruckerzeuger, beispielsweise eine Aufnahme für eine Kolben-Zylinder-Einheit zur einer Erzeugung eines Brems drucks mit Fremdkraft aufweisen.
Die hydraulischen Bauelemente sind in Aufnahmen im Hydraulikblock befestigt, die meist als zylindrische Durchgangs- oder Sacklöcher, teilweise mit Durchmes-
serstufungen, ausgebildet sind. "Hydraulische Verschaltung" bedeutet, dass die Aufnahmen bzw. die in ihnen befestigten hydraulischen Bauelemente durch Lei tungen im Hydraulikblock entsprechend einem hydraulischen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage bzw. ihrer Schlupfregelung verbunden sind. Die Leitungen sind typischerweise im Hydraulikblock gebohrt. Die Aufnahmen und die sie ver bindenden Leitungen im Hydraulikblock werden auch als Verbohrung des Hyd raulikblocks bezeichnet.
Bestückt mit den hydraulischen Bauelementen der Schlupfregelung bildet der Hydraulikblock ein Hydraulikaggregat, wobei "bestückt“ bedeutet, dass die hyd raulischen Bauelemente in den für sie jeweils vorgesehenen Aufnahmen des Hydraulikblocks befestigt und normaler Weise druckfest abgedichtet sind.
Ein derartiger Hydraulikblock ist bekannt aus der Offenlegungsschrift DE 102006 059924 A1.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Hydraulikblock mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist für ein Hydraulikaggregat für eine Schlupfregelung einer hydraulischen Fahr zeugbremsanlage vorgesehen. Er weist unter anderem Aufnahmen für Ventile, insbesondere für Magnetventile der Schlupfregelung und eine Aufnahme für eine Hydropumpe, insbesondere für eine sogenannte Rückförderpumpe auf. Vor zugsweise weist der Hydraulikblock eine Aufnahme für eine Hydropumpe für je den Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage auf. Die Hydropumpe dient einer Er zeugung eines Bremsdrucks für eine Schlupfregelung und einer Erhöhung des Bremsdrucks in Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage nach einer Absenkung des Bremsdrucks in den Radbremsen und einer Rückforderung von Bremsflüs sigkeit aus den Radbremsen in Richtung eines Hauptbremszylinders während ei ner Schlupfregelung. Außerdem weist der Hydraulikblock eine Aufnahme für ei nen Druckänderungsdämpfer in einer Seite des Hydraulikblocks und eine Auf nahme für eine Drossel in einer anderen, vorzugsweise einer gegenüberliegen den Seite des Hydraulikblocks auf. Der Druckänderungsdämpfer ist an eine Druckseite der Hydropumpe und die Drossel ist ebenfalls an die Druckseite der Hydropumpe und/oder an den Druckänderungsdämpfer angeschlossen. Der Druckänderungsdämpfer dämpft Druckänderungen in der Bremsflüssigkeit auf der Druckseite der Hydropumpe, insbesondere ist er zur Dämpfung von Druck-
pulsationen durch eine oszillierende Förderung von Bremsflüssigkeit mit der Hyd- ropumpe und von sprungartigen Druckänderungen durch schaltende Magnetven tile der Schlupfregelung vorgesehen. Vorzugsweise sind die Aufnahmen für die Hydropumpe, den Druckänderungsdämpfer und/oder die Drossel versetzt zuei- nander im Hydraulikblock angeordnet, so dass sie aneinander vorbei gehen oder einander schneiden. Der Versatz der Aufnahme für den Druckänderungsdämpfer zu der Aufnahme für die Hydropumpe und/oder zu der Aufnahme für die Drossel ermöglicht ein größeres Volumen des Druckänderungsdämpfers beziehungswei se ein größeres Volumen des Druckänderungsdämpfers innerhalb des Hydrau- likblocks, wodurch sich seine Dämpfungswirkung verbessert oder verbessern lässt.
Die abhängigen Ansprüche haben Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestal tungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung zum Gegen stand. Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungs formen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht al le, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs oder einer Ausfüh rungsform der Erfindung aufweisen, sind grundsätzlich möglich. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen hydraulischen Schaltplan einer hydraulischen Fahrzeugbremsan lage mit einer Schlupfregelung; Figur 2 einen erfindungsgemäßen, teilweise bestückten Hydraulikblock für ein
Hydraulikaggregat der Fahrzeugbremsanlage aus Figur 1 in einer per spektivischen Darstellung;
Figur 3 den Hydraulikblock aus Figur 2 unbestückt mit anderer Blickrichtung; und
Figur 4 einen Längsschnitt des Hydraulikblocks aus Figuren 2 und 3 durch eine Aufnahme für einen Druckänderungsdämpfer und durch eine Aufnahme für eine Drossel.
Ausführungsform der Erfindung
Die in Figur 1 dargestellte Fahrzeugbremsanlage 1 ist als Zweikreis- Bremsanlage mit vier hydraulischen Radbremsen 2 ausgebildet, von denen je weils zwei an einen der beiden Bremskreise I, II angeschlossen sind. Sie weist einen per Muskelkraft - im Ausführungsbeispiel mittels eines Fußbremspedals 3 - betätigbaren Hauptbremszylinder 4 auf, der einen Bremskraftverstärker 5 auf weisen kann, aber nicht aufweisen muss.
Jeder Bremskreis I, II ist über ein Trennventil 6 an den Hauptbremszylinder 4 an geschlossen. Die Radbremsen 2 sind über jeweils ein Einlassventil 7 an die Trennventile 6 angeschlossen. Über Auslassventile 8 sind die Radbremsen 2 in jedem Bremskreis I, II an eine Saugseite einer Hydropumpe 9 angeschlossen, die auch als Rückförderpumpen bezeichnet werden. Zwischen den Auslassventi len 8 und den Hydropumpen 9 sind ein Hydrospeicher 10 und ein in Richtung der Hydropumpe 9 durchströmbares Rückschlagventil 11 angeordnet. Druckseiten der Hydropumpen 9 sind zwischen den Trennventilen 6 und den Einlassventilen 7 angeschlossen, so dass die Hydropumpen 9 durch Öffnen der Auslassventile 8 während einer Schlupfregelung aus den Radbremsen 2 austretende Bremsflüs sigkeit zu einer erneuten Druckerhöhung in den Radbremsen 2 durch die Ein lassventile 7 wieder zurück in die Radbremsen 2 oder durch die Trennventile 6 zurück in den Hauptbremszylinder 4 fördern können.
Die Hydropumpen 9 sind gemeinsam mit einem Elektromotor 12 antreibbar. Au ßer durch die Auslassventile 8 an die Radbremsen 2 sind die Saugseiten der Hydropumpen 9 zu einem schnellen Bremsdruckaufbau durch Ansaugventile 13 an den Hauptbremszylinder 4 angeschlossen.
Zwischen den Druckseiten der Hydropumpen 9 und ihrem Anschluss zwischen den Trennventilen 6 und den Einlassventilen 7 sind erfindungsgemäß ein Druck änderungsdämpfer 14 und eine Drossel 15 vorgesehen. Der Druckänderungs dämpfer 14 und die Drossel 15 dämpfen Druckschwingungen, Druckpulsationen und insbesondere sprungartige Druckänderungen in der Bremsflüssigkeit durch eine periodische Förderung der Bremsflüssigkeit mit den Hydropumpen 9, wenn
diese beispielsweise als Kolbenpumpen ausgeführt sind, und durch Schalten der Ventile.
Im Ausführungsbeispiel sind Ventile 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die Trenn ventile 6 und die Einlassventile 7 in ihren stromlosen Grundstellungen offen und die Auslassventile 8 und die Ansaugventile 13 in ihren stromlosen Grundstellun gen geschlossen sind. Die Einlassventile 7 und Auslassventile 8 bilden Rad bremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen zusammen mit den Hydro- pumpen 9 Radbremsdrücke in den Radbremsen 2 zu einer Schlupfregelung rad individuell regelbar sind. Solche Schlupfregelungen sind beispielsweise Blockier schutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen/elektronische Stabili tätsprogramme, für die die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR/ESP ge bräuchlich sind. Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht näher er läutert.
Die Trennventile 6, Einlassventile 7, Auslassventile 8, Hydropumpen 9, Hydro speicher 10, Rückschlagventile 11, Ansaugventile 13, Druckänderungsdämpfer 14 und Drosseln 15 sind in einem erfindungsgemäßen Hydraulikblock 16 unter gebracht, der in Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Bestückt mit den genannten hyd raulischen Bauelementen bildet der Hydraulikblock 16 ein Hydraulikaggregat zur Schlupfregelung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage 1. Über Bremsleitun gen ist der Hydraulikblock 16 beziehungsweise das Hydraulikaggregat an den Hauptbremszylinder 4 und ebenfalls über Bremsleitungen sind die Radbremsen 2 an den Hydraulikblock 16 beziehungsweise an das Hydraulikaggregat ange schlossen.
Der in Figuren 2 und 3 dargestellte, erfindungsgemäße Hydraulikblock 16 ist im Ausführungsbeispiel ein quaderförmiger Metallblock mit nahezu quadratischen großen Seiten, der ungefähr Viertel bis ein Drittel so dick ist wie er lang oder breit ist. Der Hydraulikblock 16 weist Sacklöcher als Aufnahmen für die Magnetventile 6, 7, 8, 13, die Rückschlagventile 11, die Hydrospeicher 10, Druckänderungs dämpfer 14 und die Drosseln 15 und ein Durchgangsloch als Aufnahme für die Hydropumpen 9 auf. Der Elektromotor 12 wird außen an einer der beiden großen Seiten des Hydraulikblocks 16 angeordnet, die hier als Motorseite 30 des Hyd raulikblocks 16 bezeichnet wird. Die Aufnahmen für die im Hydraulikblock 16 un tergebrachten hydraulischen Bauelemente sind mit den Bezugszahlen der Bau elemente ergänzt durch einen “ bezeichnet.
In einer hier als Anschlussseite 17 bezeichneten Querseite des Hydraulikblocks 16 sind in einer Reihe nebeneinander vier Sacklöcher als Anschlüsse 18 für die zu den Radbremsen 2 führenden Bremsleitungen angebracht. Ebensolche An schlüsse 19 für die beiden vom Hauptbremszylinder 4 kommenden Bremsleitun gen sind nahe der Anschlussseite 17 in der Motorseite 30 des Hydraulikblocks 16 angebracht, die sich in Figur 2 dem Betrachter abgewandt hinten und in Figur 3 unten befindet. Die Bremsleitungen werden beispielsweise mit Schraubnippeln oder Einpressnippeln, auch selbstverstemmenden, sogenannten „self-clinch“ Einpressnippeln druckdicht in den Anschlüssen 18, 19 befestigt. In Figur 3 ist der Hydraulikblock 16 durchsichtig geziechnet, damit die Aufnahmen für die hydrauli schen Bauelemente und die Anschlüsse 18, 19 für die Bremsleitungen sichtbar sind.
Die Aufnahmen für die Magnetventile befinden sich in einer der Motorseite 30 gegenüberliegenden großen Seite des Hydraulikblocks 16, die hier als Ventilseite 20 bezeichnet wird. Und zwar sind die insgesamt vier Aufnahmen 7' für die Ein lassventile 7 nebeneinander in einer zur Anschlussseite 17 parallelen ersten Ventilreihe, die vier Aufnahmen 8' für die Auslassventile 8 ebenfalls parallel zur Anschlussseite 17 nebeneinander in einer zweiten Ventilreihe, die Aufnahmen 13' für die Ansaugventile 13 in einer dritten Ventilreihe und die Aufnahmen 6' für die Trennventile 6 in einer vierten Ventilreihe angeordnet, wobei die vier Ventil reihen in genannter Reihenfolge zwischen der Anschlussseite 17 und einer ge genüberliegenden Querseite des Hydraulikblocks 16 an dessen Ventilseite 20 angeordnet sind. Zwischen den Aufnahmen 6' für die Trennventile 6 weist der Hydraulikblock 16 Aufnahmen 2T für Drucksensoren 21 auf. In der der An schlussseite 17 gegenüberliegenden Querseite weist der Hydraulikblock 16 Sacklöcher als Aufnahmen 10' für die Hydrospeicher 10 auf. Durch Bohrungen im Hydraulikblock 16 sind die Aufnahmen für die hydraulischen Bauelemente ent sprechend dem hydraulischen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage 1 miteinan der verbunden. Die Bohrungen, die Aufnahmen und die Anschlüsse können auch als Verbohrung des Hydraulikblocks 16 bezeichnet werden. Bestückt mit den hydraulischen Bauelementen bildet der Hydraulikblock 16 wie geschrieben das Hydraulikaggregat für die Schlupfregelung der Fahrzeugbremsanlage 1.
Das die Aufnahme 9' für die die Hydropumpen 9 bildende Durchgangsloch geht parallel zu den beiden großen Seiten des Hydraulikblocks 16, also parallel zur Motorseite 30 und zur Ventilseite 20, und parallel zu den beiden Querseiten, also
parallel zur Anschlussseite 17 und zu der ihr gegenüberliegenden Querseite, zwischen der zweiten Ventilreihe mit den Aufnahmen 8' für die Auslassventile 8 und der dritten Ventilreihe mit den Aufnahmen 13' für die Ansaugventile 13 durch den Hydraulikblock 16 hindurch.
In Figur 2 stehen Magnetanker der Magnetventile enthaltende Ventildome auf der Ventilseite 20 von dem Hydraulikblock 16 ab. Auf die Ventildome werden nicht gezeichnete Magnetspulen zum Betätigen der Magnetventile aufgesetzt. Mit Ausnahme der Ventildome ist der erfindungsgemäße Hydraulikblock 16 in Figur 2 unbestückt gezeichnet. In Figur 3 ist der erfindungsgemäße Hydraulikblock 16 unbestückt und durchsichtig gezeichnet, um die Aufnahmen sichtbar zu machen.
In der dritten Ventilreihe weist der erfindungsgemäße Hydraulikblock 16 in der Ventilseite 20 zwei Sacklöcher als Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämp fer 14 außerhalb der Aufnahmen 13' für die Ansaugventile 13 auf, das heißt die Aufnahmen 13' für die Ansaugventile 13 befinden sich zwischen den Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14. Die Aufnahmen 14' für die Druckände rungsdämpfer 14 sind in Bezug auf die Aufnahmen 9' für die Hydropumpen 9 in Richtung der der Anschlussseite 17 gegenüberliegenden Querseite des Hydrau likblocks 16 versetzt. Der Versatz ist so klein, dass gedachte, zylindrische Hüll flächen der Aufnahmen 14' der Druckänderungsdämpfer 14 die Aufnahmen 9' der Hydropumpen 9 schneiden. Allerdings sind die Aufnahmen 14' der Druckän derungsdämpfer 14 so kurz, dass sie nicht in die Aufnahmen 9' der Hydropum pen 9 münden. Das ist in Figur 4 zu sehen, die einen Längsschnitt des Hydrau likblocks 16 parallel zu seinen Längsseiten, das heißt senkrecht zur Anschluss seite 17, zur Motorseite 30 und zur Ventilseite 20 axial durch eine der beiden Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14 zeigt. Wie in Figuren 3 und 4 zu sehen, sind die Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14 und die Aufnahmen 9' für die Hydropumpen 9 rechtwinklig zueinander und mit Versatz zueinander im Hydraulikblock 16 angebracht.
Die Druckänderungsdämpfer 14 weisen wie in Figur 4 zu sehen ein zylinderrohr förmiges und an einem Ende geschlossenes Gehäuse 24 auf, dessen offenes Ende in einer Mündung der Aufnahmen 14' angeordnet und durch eine umlau fende Verstemmung druckdicht in der Aufnahme 14' befestigt ist. Die Gehäuse 24 der Druckänderungsdämpfer 14 stehen wie die Ventildome der Magnetventile von der Ventilseite 20 des Hydraulikblocks 16 ab. In den Gehäusen 24 befinden
sich dickwandige, schlauchförmige Dämpfungskörper 25, deren eines Ende ge schlossen und deren offenes Ende in die Aufnahme 14' mündet. Die Dämpfungs körper 25 bestehen aus einem Elastomerschaum und dämpfen Druckänderun gen von Bremsflüssigkeit in ihrem Inneren.
In der Motorseite 30, das heißt in der Seite des Hydraulikblocks 16, die der Ven tilseite 20 mit den Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14 gegenüber liegt, sind Sacklöcher als Aufnahmen 15' für die Drosseln 15 im Hydraulikblock 16 angebracht (siehe Figuren 3 und 4). Die Aufnahmen 15' für die Drosseln 15 und die Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14 sind parallel zueinan der, sie weisen zueinander parallele Achsen auf. Das heißt die Aufnahmen 15' für die Drosseln 15 verlaufen ebenso rechtwinklig zu den Aufnahmen 9' für die Hydropumpen 9 wie die Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14. Ebenso wie die Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14 sind die Auf nahmen 15' für die Drosseln 15 bezüglich der Aufnahmen 9' für die Hydropum pen 9 in Richtung der der Anschlussseite 17 gegenüberliegenden Querseite des Hydraulikblocks 16 versetzt, allerdings ist der Versatz der Aufnahmen 15' für die Drosseln 15 größer, so dass die Aufnahmen 15' für die Drosseln 15 die Aufnah men 9' für die Hydropumpen 9 nicht schneiden. Jedoch ist der Versatz der Auf nahmen 15' für die Drosseln 15 so klein, dass die Aufnahmen 15' für die Dros seln 15 in die Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14 münden, wie es in Figuren 3 und 4 zu sehen ist. In Figur 4 ist die Drossel 15 in ihrer Aufnahme 15' symbolisch als Lochblende dargestellt, wobei die Drosseln 15 anders ausge führt sein können. Zusätzlich ist in Figur 4 ein Rückschlagventil 23 als Schaltzei chen in den Aufnahmen 15' für die Drosseln 15 gezeichnet. Ein solches Rück schlagventil 23 kann vorhanden sein, muss aber nicht vorhanden sein. Bohrun gen 22 parallel zur Ventilseite 20, zur Motorseite 30 und zu den Längsseiten des Hydraulikblocks 16, die von der Anschlussseite 17 in den Hydraulikblock 16 hin ein gehen, durchsetzen die Aufnahmen 9' für die Hydropumpen 9 und die Auf nahmen 15' für die Drosseln 15. Die Bohrungen 22, die Teil der Verbohrung des Hydraulikblocks 16 sind, sind so in dem Hydraulikblock 16 angebracht, dass sie die Druckseiten der Hydropumpen 9, wenn diese in ihren Aufnahmen 9' im Hyd raulikblock 16 angeordnet sind, mit den Aufnahmen 15' für die Drosseln 15, mit den Aufnahmen 7' für die Einlassventile 7 und mit den Aufnahmen 6' für die Trennventile 6 verbinden. Die Aufnahmen 14' für die Druckänderungsdämpfer 14
sind über die Aufnahmen 15' für die Drosseln 15, in die sie münden, mit den Druckseiten der Hydropumpen 9 verbunden.