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Title:
UNIT FOR AN ELECTRONICALLY REGULATED BRAKING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/060734
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a unit for an electronically regulated braking system, comprising a motor (2) which drives a pump (21) via a shaft (3, 4), said pump being disposed in a valve block or pump block (1) and used to transport hydraulic fluid in the wheel brakes in the brake system. A regulating unit (11) is arranged on one side of the valve block or pump block (1) (1) opposite the motor. The unit also comprises at least one sensor (12, 13, 14) for detecting the speed of the motor (2) or the shaft (3, 4). According to the invention, at least one sensor element (14) of the sensor (12, 13, 14) is arranged in the region of the regulating unit (11) in order to reduce the space required for the unit, lower the production costs and simplify signal transmission.

Inventors:
VOLZ PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/001128
Publication Date:
August 08, 2002
Filing Date:
February 04, 2002
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
VOLZ PETER (DE)
International Classes:
B60T8/36; B60T8/40; B60T15/36; F04B17/03; G01P3/44; B60T8/34; H02K5/22; H02K7/14; (IPC1-7): B60T8/36; B60T8/40; F04B17/03; H02K7/075
Foreign References:
EP0921048A21999-06-09
DE4225358A11994-02-03
DE4231784A11994-03-24
DE19710015A11998-09-17
US5281013A1994-01-25
DE19709776A11998-09-17
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG (Guerickestrasse 7 Frankfurt/Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Aggregat für eine elektronisch geregelte Bremsanlage mit einem Motor (2), der über eine Welle (3,4) eine Pumpe (21) antreibt, die in einem Ventilbzw. Pumpenblock (1) ange ordnet ist und Hydraulikflüssigkeit in Radbremsen der Brem sanlage fördert, und mit einer Reglereinheit (11), die auf einer dem Motor (2) gegenüberliegenden Seite des Ventil bzw. Pumpenblocks (1) vorgesehen ist, wobei das Aggregat wenigstens einen Sensor (12,13,14 ; 19,20) zur Erfassung der Drehzahl des Motors (2) bzw. der Welle (3,4) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensorelement (14,19) des Sensors (12,13,14 ; 19,20) im Bereich der Reglereinheit (11) vorgesehen ist.
2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglereinheit (11) eine Platine (10) aufweist, wobei das Sensorelement (14,19) über eine Kontaktierung (15) direkt mit der Platine (10) verbunden ist.
3. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor. (12,13,14 ; 19,20) als optischer Sensor (12,13,14) oder als magnetosensitiver Sensor (12,13,14 ; 19, 20) ausgebildet ist.
4. Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kodierelement (13,20) des Sensors (12,13,14 ; 19,20) drehfest an der Welle (3,4) angeord net ist.
5. Aggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kodierelement (13,20) magnetisch ist bzw. zumindest einen optischen Kontrast aufweist.
6. Aggregat nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kodierelement (13) und dem Sensorelement (14) eine Abdeckung (12) vorgesehen ist.
7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (12) antimagnetisch und/oder transparent ausge bildet ist.
8. Aggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglereinheit (11) ein eigenständig handhabbares Bauteil ist.
Description:
Aggregat für eine elektronisch geregelte Bremsanlage Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aggregat für eine elek- tronisch geregelte Bremsanlage mit einem Motor, der über eine Welle eine Pumpe antreibt, die in einem Ventil-bzw. Pumpen- block angeordnet ist und Hydraulikflüssigkeit in Radbremsen der Bremsanlage fördert, und mit einer Reglereinheit, die auf einer dem Motor gegenüberliegenden Seite des Ventil-bzw. Pumpen- blocks vorgesehen ist, wobei das Aggregat wenigstens einen Sen- sor zur Erfassung der Drehzahl des Motors bzw. der Welle um- faßt.

Elektronisch geregelte Bremsanlagen sind allgemein bekannt und werden insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet. Dabei gibt es verschiedene Systeme bzw. Regelungen, wie beispielsweise Anti- Blockiersysteme (ABS), Antriebsschlupfregelungen (ASR), elek- tronische Stabilitätsprogramme (ESP) oder elektro-hydraulische Bremsanlagen (EHB). Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Aggregaten für derartige Bremsanlagen bekannt. Die Erfin- dung kann grundsätzlich bei allen diesen Bremsanlagen einge- setzt werden, wobei sie insbesondere für elektro-hydraulische Bremsanlagen (EHB) geeignet ist.

Bei modernen elektronisch geregelten Bremsanlagen ist die ge- naue Kenntnis von Motordrehzahlinformationen von zunehmender Wichtigkeit. Die Kenntnis der exakten Motordrehzahl wird unter anderem zur Regelung des Fördervolumens der Pumpe, zur Reduzie- rung der Geräusche von Motor bzw. Pumpe und zur Absicherung des gesamten Sicherheitskonzeptes der Bremsanlage herangezogen.

Derzeit sind verschiedene Regelsysteme für eine Bremsanlage be- kannt, bei denen im Leerlauf bzw. Auslauf eines nicht bestrom- ten Motors die abgegebene Generatorspannung zur Generierung der Drehzahlinformation bzw. des-signales herangezogen wird. Diese Methode ist sehr ungenau, da sie von vielen Störeinflüssen ab- hängig ist, wie beispielsweise Reibung, Spannungsschwankungen im Bordnetz des Kraftfahrzeuges oder dem Zustand eines Kollek- tors bzw. von Bürsten des Motors.

Darüber hinaus gibt es Regelsysteme bzw. Motoren, bei denen ei- ne zusätzliche Bürste auf dem Kollektor läuft und der Span- nungsverlauf an dieser Bürste zur Erzeugung des Drehzahlsigna- les herangezogen wird. Auch diese Methode ist sehr ungenau und schwierig zu beherrschen. Insbesondere bei bürstenlosen, elek- tronisch kommutierenden Motoren können die vorgenannten Metho- den zur Generierung eines Drehzahlsignales nicht angewendet werden, so daß hier beispielsweise separate Sensoren zur Erfas- sung des Drehzahlsignals erforderlich sein können.

Entsprechend sind bereits Motoren bekannt, bei denen zusätzli- che Sensoren im Innenraum des Motors angeordnet sind. Ein der- artiger Motor ist beispielsweise in der US 6,127,752 offenbart.

Dies erfordert einen relativ großen Bauraum im Innenraum des Motors, wobei sich gleichzeitig die Übertragung der Drehzahlsi- gnales zu einer entsprechenden Auswerteeinheit bzw. zur Reg- lereinheit der elektronisch geregelten Bremsanlage, die übli- cherweise auf der dem Motor gegenüberliegenden Seite des Ven- til-bzw. Pumpenblocks angeordnet ist, recht aufwendig gestal- tet.

Bei den derzeit bekannten Anordnungen von Sensoren im Innenraum des Motors sind deshalb zusätzliche Leitungsverbindungen zur Reglereinheit erforderlich. Diese elektrischen Verbindungen können über zusätzliche Kabel zwischen Motor und Reglereinheit realisiert werden, wobei zusätzliche Stecker bzw. Befestigungs- punkte notwendig sein können. Denkbar ist hier auch eine Lö- sung, bei der die elektrischen Verbindungen zur Übertragung des Drehzahlsignales unmittelbar durch den Ventil-bzw. Pumpenblock geführt werden. Diese Lösung besitzt aber den Nachteil, daß zu- sätzlicher Bauraum zwischen den im Ventil-bzw. Pumpenblock an- geordneten hydraulischen Kanälen bzw. Bauelementen, wie der Pumpe oder verschiedenen Ventilen, erforderlich ist, der nicht ohne weiteres zur Verfügung steht.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ag- gregat für eine elektronisch geregelte Bremsanlage derart wei- terzubilden, daß der vom Aggregat benötigte Bauraum möglichst klein gehalten wird, wobei gleichzeitig eine sichere und einfa- che Übertragung des Drehzahlsignales ermöglicht wird. Gleich- zeitig soll das Aggregat möglichst kostengünstig herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei ei- nem Aggregat für eine elektronisch geregelte Bremsanlage zumin- dest ein Sensorelement des Sensors im Bereich der Reglereinheit vorgesehen ist. Eine Kontaktierung vom Sensorelement, das ein Drehzahlsignal aufnimmt bzw. weitergibt, zur Reglereinheit ver- läuft somit gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb der Reg- lereinheit, wodurch im Vergleich zu einem vollständig im Innen- raum des Motors angeordneten Sensor zusätzliche äußere Leitun- gen bzw. eine anderweitige Kontaktierung durch den Ventil-bzw.

Pumpenblock hindurch entfallen können. Dies ermöglicht die Schaffung eines kostengünstigen, kleinbauenden Aggregates und eine sichere und einfache Übertragung des Drehzahlsignales.

Mit Vorteil weist die Reglereinheit eine Platine auf, wobei das Sensorelement über die Kontaktierung vorzugsweise direkt mit der Platine verbunden ist. In der Kontaktierung, d. h. zwischen Sensorelement und Platine, kann insbesondere auch eine Steck- verbindung vorhanden sein, so daß eine Trennung von Ventil- bzw. Pumpenblock und Reglereinheit möglich ist. Die Reglerein- heit ist nämlich gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungs- form der vorliegenden Erfindung als ein eigenständig handhabba- res Bauteil ausgebildet.

Als Sensor kann beispielsweise ein optischer Sensor oder auch ein magnetosensitiver Sensor mit einem optischen bzw. magneto- sensitiven Sensorelement vorgesehen sein. Mögliche Beispiele für einen optischen Sensor sind Sensoren, die mittels Laser, Infrarot oder einer Fotozelle funktionieren. Es ist aus Sicher- heitsgründen auch möglich, daß mehrere Sensoren eingesetzt wer- den, die sich gegenseitig überwachen.

Vorzugsweise ist ein Kodierelement des Sensors drehfest an der Welle bzw. an sich mit der Welle mitdrehenden Bauteilen, wie etwa einem Exzenter der Pumpe, angeordnet. Das Kodierelement kann beispielsweise magnetisch sein oder wenigstens einen opti- schen Kontrast aufweisen.

Zwischen dem Kodierelement und dem Sensorelement ist mit beson- derem Vorteil insbesondere eine Abdeckung vorgesehen. Die Ab- deckung verhindert, daß beispielsweise Hydraulik-oder Schmier- flüssigkeit aus einem Kurbelraum der Pumpe das Sensorelement verschmutzen oder beschädigen kann. Entsprechend den oben ge- nannten Sensorvarianten kann die Abdeckung antimagnetisch und/oder transparent ausgebildet sein.

In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zu- sammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele über- tragbar. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aggregates für eine elektronisch geregelte Bremsanlage, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ag- gregates, teilweise im Schnitt, und Fig. 3 im Detail die bereits in Fig. 1 gezeigte Ausführungs- form des Aggregates gemäß der vorliegenden Erfindung, ebenfalls in einer teilweisen Schnittansicht.

Das in Fig. 1 schematisch in einer Seitenansicht dargestellte Aggregat für eine elektronisch geregelte Bremsanlage umfaßt ei- nen Ventil-bzw. Pumpenblock 1, in dem eine nicht gezeigte Pum- pe angeordnet ist, die über eine in Fig. 1 ebenfalls nicht dar- gestellte Welle eines Motors 2 betätigt wird. Die Pumpe fördert in bekannter Weise Hydraulikflüssigkeit in nicht dargestellte Radbremsen der Bremsanlage. Der Motor 2 ist an einer Seite des Ventil-bzw. Pumpenblocks 1 vorgesehen und über einen Motor- stecker 6 mit einer Reglereinheit 11 elektrisch leitend verbun- den, d. h. der Motor 2 wird über den Motorstecker 6 mit Strom versorgt und angesteuert bzw. geregelt. Die Reglereinheit 11 ist dabei auf der dem Motor 2 gegenüberliegenden Seite des Ven- til-bzw. Pumpenblocks 1 angeordnet.

In üblicher Weise sind teilweise in der Reglereinheit 11 und teilweise im Ventil-bzw. Pumpenblock 1 angeordnete Magnetven- tile 8,9 vorgesehen, wobei sich Ventilspulen 8 und Ventildome 9 der Magnetventile 8,9 weitestgehend innerhalb des Reglerge- häuses 11 befinden. Am Ventil-bzw. Pumpenblock 1 ist optional ferner ein Speicher 16 vorgesehen, der insbesondere bei Brem- sanlagen mit einem elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) oder elektro-hydraulischen Bremsanlagen (EHB) zur Speicherung der Hydraulikflüssigkeit erforderlich ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Bremsanlagen beschränkt. Weiterhin können am Aggregat ein oder mehrere Drucksensoren 17 vorhanden sein.

Das Aggregat umfaßt außerdem zumindest einen Sensor zur Erfas- sung der Drehzahl des Motors 2 bzw. von dessen Welle, wobei in Fig. 1 nur ein Sensorelement 14 bzw. 19 des Sensors dargestellt ist. In Zusammenhang mit Fig. 1 soll zunächst nur auf den Sen- sor mit dem Sensorelement 14 eingegangen werden. Der Sensor mit dem Sensorelement 19 wird bei der Beschreibung zu Fig. 3 näher erläutert.

Erfindungsgemäß ist das Sensorelement 14 des Sensors im Bereich der Reglereinheit 11 vorgesehen. Eine Kontaktierung 15 vom Sen- sorelement 14 zur Reglereinheit 11 verläuft somit gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb der Reglereinheit 11, wodurch im Vergleich zu einem aus dem Stand der Terchnik bekannten Sen- sor, der vollständig im Innenraum des Motors 2 angeordnet ist, zusätzliche äußere Leitungen bzw. eine anderweitige Kontaktie- rung durch den Ventil-bzw. Pumpenblock 1 hindurch entfallen können. Dies ermöglicht die Schaffung eines kostengünstigen, leichten und kleinbauenden Aggregates bzw. Motors 2 bzw. Ven- til-bzw. Pumpenblocks 1 und ferner eine sichere und einfache Übertragung des Drehzahlsignales.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in Zusammen- hang mit Fig. 2 verdeutlicht, die ein erfindungsgemäßes Aggre- gat teilweise im Schnitt zeigt. Die Reglereinheit 11 weist ins- besondere eine Platine 10 auf, wobei das Sensorelement 14 über die Kontaktierung 15 vorzugsweise direkt mit der Platine 10 verbunden ist. In der Kontaktierung 15, d. h. zwischen Sensor- element 14 und Platine 10, kann insbesondere auch eine Steck- verbindung (nicht dargestellt) vorhanden sein, so daß eine Trennung von Ventil-bzw. Pumpenblock 1 und Reglereinheit 11 möglich ist. Die Reglereinheit 11 ist nämlich gemäß einer be- sonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein eigenständig handhabbares Bauteil ausgebildet. Mit Vor- teil wird erfindungsgemäß der freie Bauraum zwischen dem Venti- len 8, 9 bzw. zwischen dem Ventil-bzw. Pumpenblock 1 und der Platine 10 genutzt. Aufgrund der Anordnung der Kontaktierung 15 bzw. des Sensorelementes 14 werden ferner Störungen bei der Übertragung des Drehzahlsignales reduziert, außerdem wird das Aggregat robuster. Beispielsweise kann eine höhere Verschmut- zung im Bereich des Motors 2 bzw. von dessen Bürsten zugelassen werden, da das Drehzahlsignal dadurch nicht gestört wird.

Als Sensor 12,13,14 kann beispielsweise ein optischer Sensor oder auch ein magnetosensitiver Sensor mit einem optischen bzw. magnetosensitiven Sensorelement 14 vorgesehen sein. Mögliche Beispiele für einen optischen Sensor sind Sensoren, die mittels Laser, Infrarot oder einer Fotozelle funktionieren.

Vorzugsweise ist ein Kodierelement 13 des Sensors drehfest an der Welle 3 bzw. an sich mit der Welle 3 mitdrehenden Bauteilen angeordnet, wie etwa an einem Exzenter 7 der Pumpe 21 oder an einer Abtriebswelle 4, die über eine Kupplung 5 drehfest mit der Welle 3 verbunden ist. Das Kodierelement 13 kann beispiels- weise magnetisch sein oder einen optischen Kontrast aufweisen.

Zwischen dem Kodierelement 13 und dem Sensorelement 14 ist vor- zugsweise eine Abdeckung 12 vorgesehen. Die Abdeckung 12 ver- hindert, daß beispielsweise Hydraulik-oder Schmierflüssigkeit aus einem Kurbelraum 18 der Pumpe 21 das Sensorelement 14 ver- schmutzen oder beschädigen kann. Bei dieser Flüssigkeit muß es sich nicht zwangsweise um Leckageflüssigkeit handeln, der Kur- belraum 18 kann auch vollständig mit Hydraulikflüssigkeit ge- füllt sein, wobei dann die Abdeckung 12 besonders vorteilhaft ist. Entsprechend den oben genannten Sensorvarianten kann die Abdeckung 12 beispielsweise antimagnetisch und/oder transparent ausgebildet sein.

In Fig. 3 ist eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei auf bereits in Zusammenhang mit Fig. 2 be- schriebene Baueile nicht näher eingegangen werden soll. Im Un- terschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel ist ein Kodierele- ment 20 scheibenartig an der Abtriebswelle 4 ausgebildet, wobei das Sensorelement 19 radial bezüglich des Kodierelementes 20 und auch teilweise innerhalb des Ventil-bzw. Pumpenblocks 1 angeordnet sein kann, der bevorzugt aus einem nicht magneti- schen Material wie beispielsweise Aluminium hergestellt ist.

Die Sensierung zwischen Kodier-und Sensorelement kann also axial (19, 20) und/oder radial (13,14) erfolgen. Es ist bei- spielsweise aus Sicherheitsgründen erfindungsgemäß auch mög- lich, daß mehrere Sensoren 12,13,14 bzw. 19,20 eingesetzt werden, die sich gegenseitig überwachen bzw. redundant sind.

Ferner ist es erfindungsgemäß möglich, daß ein Sensor (nicht gezeigt) anstatt der Drehung der Welle 3 bzw. 4 die Bewegung von Kolben 22 der Pumpe 21 erfaßt, aus der dann die Drehzahl des Motors 2 ermittelt werden kann.