Fahrzeugbremsanlage

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikblock für ein Hydraulikaggregat einer hyd raulischen Fahrzeugbremsanlage, insbesondere einer hydraulischen, schlupfge regelten- und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Die Offenlegungsschrift DE 10 2016 202 113 A1 offenbart einen schmalen, qua derförmigen Hydraulikblock für ein Hydraulikaggregat einer schlupfgeregelten, hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage, in dem eine Hauptbremszylin derbohrung durchgehend von einer zu einer gegenüberliegenden Schmalseite und eine Fremdkraftzylinderbohrung senkrecht zu der Hauptbremszylinderboh rung ebenfalls durchgehend durch zwei gegenüberliegende große Seiten des Hydraulikblocks angebracht sind. Außerdem weist der bekannte Hydraulikblock ein Sackloch als Aufnahme für einen Pedalwegsimulator auf. In der Fremdkraft zylinderbohrung ist eine an einem Ende geschlossene Zylinderbuchse angeord net, die auf einer Seite aus dem Hydraulikblock vorsteht und in der ein Fremd kraftkolben axial verschiebbar aufgenommen ist. Zur Erzeugung eines Brems drucks mit Fremdkraft ist der Fremd kraftkolben mit einem Elektromotor über ei nen Kugelgewindetrieb in der Zylinderbuchse verschiebbar. Der Elektromotor ist koaxial zur Fremdkraftzylinderbohrung außen am Hydraulikblock angeordnet und der Kugelgewindetrieb befindet sich - ebenfalls koaxial zum Elektromotor und zur Fremdkraftzylinderbohrung - zwischen dem Elektromotor und dem Fremd kraftkolben. Der Elektromotor und der Kugelgewindetrieb bilden einen Fremd kraftantrieb und zusammen mit dem Fremd kraftkolben, der Zylinderbuchse und der Fremdkraftzylinderbohrung einen Fremdkraftbremsdruckerzeuger für die hyd raulische Fahrzeugbremsanlage.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist für ein Hydraulikaggregat einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, insbe sondere eine hydraulische Fremdkraft- und/oder schlupfgeregelte Fahrzeug bremsanlage vorgesehen. Das Hydraulikaggregat weist einen insbesondere quaderförmigen Hydraulikblock auf, an den über Bremsleitungen hydraulische Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage anschliessbar sind. Schlupfregelungen sind insbesondere eine Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdyna mikregelung/elektronisches Stabilitätsprogramm, wofür die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR/ESP gebräuchlich sind. Letztere werden umgangssprachlich auch als "Schleuderschutzregelungen“ bezeichnet. Schlupfregelungen sind be kannt und werden hier nicht näher erläutert.

Der Hydraulikblock dient einer mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung hydraulischer Bauelemente der Fahrzeugbremsanlage bzw. ihrer Schlupfregelung. Solche hydraulischen Bauelemente sind unter anderem Mag netventile, Rückschlagventile, Hydrospeicher, Dämpferkammern und Druck sensoren. Die hydraulischen Bauelemente sind in Aufnahmen im Hydraulikblock befestigt, die meist als zylindrische Durchgangs- oder Sacklöcher, teilweise mit Durchmesserstufungen, ausgebildet sind. "Verschaltet" bedeutet, dass die Auf nahmen bzw. die in ihnen befestigten hydraulischen Bauelemente durch Leitun gen im Hydraulikblock entsprechend einem hydraulischen Schaltplan der Fahr zeugbremsanlage bzw. ihrer Schlupfregelung verbunden sind. Die Leitungen sind typischerweise jedoch nicht zwingend im Hydraulikblock gebohrt.

Bestückt mit den hydraulischen Bauelementen der Fahrzeugbremsanlage bzw. ihrer Schlupfregelung bildet der Hydraulikblock das Hydraulikaggregat, wobei "bestückt“ bedeutet, dass die hydraulischen Bauelemente in den für sie jeweils vorgesehenen Aufnahmen des Hydraulikblocks befestigt sind.

Der erfindungsgemäße Hydraulikblock weist eine Fremdkraftzylinderbohrung auf, in der ein Fremdkraftkolben axial verschiebbar ist, der oft auch als Plungerkolben bezeichnet wird. Zur radialen Führung des Fremdkraftkolbens weist der erfin dungsgemäße Hydraulikblock eine Führungsbuchse auf, die in der Fremdkraftzy- linderbohrung angeordnet ist, den Fremd kraftkolben umschließt und ihn axial verschieblich in der Fremdkraftzylinderbohrung führt. Die Erfindung ermöglicht eine beispielsweise verschleißfeste und/oder reibungsarme Führung des Fremd kraftkolbens aus einem anderen Werkstoff als der Hydraulikblock.

Zu einer Bremsdruckerzeugung mit Fremdkraft ist der Fremdkraftkolben bei spielsweise mit einem Elektromotor über einen Gewindetrieb oder mit einem an deren Rotations-/Translations-Wandelgetriebe in der Fremdkraftzylinderbohrung verschiebbar. Zwischen dem Elektromotor und dem Gewindetrieb kann ein me chanisches Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein. Der Elektromotor und der Gewindetrieb bilden einen elektromechanischen Fremdkraftantrieb für den Fremdkraftkolben und zusammen mit dem Fremdkraftkolben und der Fremd kraftzylinderbohrung einen elektromechanischen Fremdkraftbremsdruckerzeu ger, wobei die Erfindung andere als elektromechanische Fremdkraftbrems druckerzeuger nicht ausschließt.

Eine Hauptbremszylinderbohrung im Hydraulikblock ist nicht zwingend für die Er findung, wenngleich eine Hauptbremszylinderbohrung im Hydraulikblock vor zugsweise vorgesehen ist. Die Hauptbremszylinderbohrung ist für einen oder mehrere Kolben eines Hauptbremszylinders zu einer Muskel- oder Hilfskraftbetä tigung der Fahrzeugbremsanlage vorgesehen, das heißt einer der Kolben ist me chanisch mittels eines (Fuß-) Bremspedals oder eines (Hand-) Bremshebels in der Hauptbremszylinderbohrung verschiebbar.

Sofern der Hydraulikblock eine Hauptbremszylinderbohrung aufweist, weist er vorzugsweise auch eine Simulatorzylinderbohrung für einen Pedalwegsimulator auf, in der ein beispielsweise feder- oder gasdruckbeaufschlagter Simulatorkol ben axial verschiebbar aufgenommen ist. Der Pedalwegsimulator ist vorzugswei se über ein Magnetventil, das auch als Simulatorventil bezeichnet werden kann, an den Hauptbremszylinder angeschlossen und dient einer Aufnahme von Bremsflüssigkeit aus der Hauptbremszylinderbohrung, wenn der Hauptbremszy linder bei einer Fremdkraftbetätigung der Fahrzeugbremsanlage durch Schließen eines Trennventils hydraulisch von der Fahrzeugbremsanlage getrennt wird, so dass keine Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder in die Fahrzeug bremsanlage verdrängt werden kann. Der Pedalwegsimulator ermöglicht eine Verschiebung des Hauptbremszylinderkolbens bei einer Fremdkraftbetätigung der Fahrzeugbremsanlage. Hier als „Bohrungen" beziehungsweise als „Zylinderbohrungen" bezeichnete Durchgangs- oder Sacklöcher können auch anders als durch Bohren hergestellt sein.

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. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt eines Hyd raulikblocks axial durch eine Fremdkraftzylinderbohrung eines erfindungsgemä ßen Hydraulikaggregats.

Ausführungsform der Erfindung

Das in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 ist zu einer Druckerzeugung in einer hydraulischen, eine Schlupfregelung aufweisenden Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen. Solche Schlupfregelungen sind beispielsweise Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelun gen/elektronische Stabilitätsprogramme, für die die Abkürzungen ABS, ASR, FDR/ESP gebräuchlich sind.

Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 weist einen Hydraulikblock 2 auf, der einer mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung hydrauli scher und anderer Bauelemente der Schlupfregelung wie Magnetventile, Rück schlagventile, Hydrospeicher und Dämpferkammern dient. Die Bauelemente sind an und in dem Hydraulikblock 1 angeordnet und durch eine nicht gezeichnete Verbohrung des Hydraulikblocks 2 entsprechend einem hydraulischen Schaltplan der Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage und der Schlupfregelung hydraulisch mit- einander verbunden. Zwei Magnetventile 27 sind beispielhaft als Schaltzeichen dargestellt.

In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der Hydraulikblock 2 ein quaderförmiger, flacher Metallblock aus beispielsweise einer Aluminiumlegierung, der mit Bohrungen zur Aufnahme der Bauelemente verse hen und entsprechend dem hydraulischen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage und der Schlupfregelung verbohrt ist.

Der Hydraulikblock 2 weist ein Durchgangsloch senkrecht zu zwei großen, ei nander gegenüberliegende Seiten des Hydraulikblocks 2 als Fremdkraftzylinder bohrung 3 auf, in der ein Fremdkraftkolben 4 axial verschiebbar aufgenommen ist. Zu einer axial verschieblichen Führung des F re mdkraftko Ibens 4 ist eine Füh rungsbuchse 5 axialfest in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 angeordnet, die den Fremdkraftkolben 4 radial in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 führt.

Im Ausführungsbeispiel besteht die Führungsbuchse 5 aus Kunststoff. Außen ist die Führungsbuchse 5 durch einen Preßsitz in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 im Hydraulikblock 2 abgedichtet.

Innen weist die Führungsbuchse 5 eine umlaufende Dichtungsnut 6 auf, in der ein Dichtring als erste Kolbendichtung 7 angeordnet ist. Die erste Kolbendichtung 7, die auch als Hochdruckdichtung für den Fremdkraftkolben 4 aufgefasst werden kann, dichtet zwischen dem Fremdkraftkolben 4 und der Führungsbuchse 5 ab.

Axial an die Führungsbuchse 5 schließt sich eine Ringstufe 8 der Fremdkraftzy linderbohrung 3 an, mit der sich die Fremdkraftzylinderbohrung 3 auf einen klei neren Durchmesser als im Bereich der Führungsbuchse 5 verkleinert. Die Ring stufe 8 weist einen axialen Abstand von der Führungsbüchse 5 auf, so dass eine umlaufende Nut gebildet ist, in der eine zweite Kolbendichtung 9 angeordnet ist, die auch als Niederdruckdichtung aufgefasst werden kann. Die zweite Kolben dichtung 9 ist axial zwischen der Führungsbuchse 5 und der Ringstufe 8 der Fremdkraftzylinderbohrung 3 gehalten. Sie dichtet zwischen der Fremdkraftzylin derbohrung 3 und dem Fremdkraftkolben 4 ab.

Axial in Höhe der Führungsbuchse 5 mündet eine Bremsflüssigkeitsleitung 10 im Hydraulikblock 2 in die Fremdkraftzylinderbohrung 3. Im Ausführungsbeispiel mündet die Bremsflüssigkeitsleitung 10 zwischen der ersten und der zweiten Kolbendichtung 7, 9 in die Fremdkraftzylinderbohrung 3. Die Führungsbuchse 5 weist einen Kanal 11 auf, der von der Mündung der Bremsflüssigkeitsbohrung 10 zu einer der Ringstufe 8 zugewandten Stirnseite der Führungsbuchse 5 führt, so dass die Bremsflüssigkeitsleitung 10 durch den Kanal 11 auf einer der Führungs buchse 5 zugewandten Stirnseite mit der zweiten Kolbendichtung 9 kommuni ziert. Der Kanal 11 kann wie gezeichnet beispielsweise eine achsparallele Nut in einem Außenumfang der Führungsbuchse 5 oder eine vom Außenumfang zu der der Ringstufe 8 zugewandten Stirnfläche der Führungsbuchse 5 verlaufende Bohrung in der Führungsbuchse 5 sein (nicht dargestellt). Die Führungsbuchse 5 ist so gedreht in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 angeordnet, dass ihr Kanal 11 mit der Bremsflüssigkeitsleitung 10 kommuniziert. Die Bremsflüssigkeitsleitung 10 kommuniziert mit einem nicht dargestellten Bremsflüssigkeitsbehälter und bewirkt eine Schmierung eines Außenumfangs des Fremdkraftkolbens 4 im Be reich der zweiten Kolbendichtung 9. Bei einer axialen Bewegung gelangt die Bremsflüssigkeit auf dem Außenumfang des Fremdkraftkolbens 4 auch zu der ersten Kolbendichtung 7, so dass beide Kolbendichtungen 7, 9 geschmiert sind.

Außen weist die Führungsbuchse 5 eine umlaufende Nut 12 auf, die am Kanal 11 unterbrochen ist und beidseitig mit Abstand von dem Kanal 11 endet, so dass die Nut 12 nicht mit dem Kanal 11 kommuniziert. In die Fremdkraftzylinderbohrung 3 münden axial in Höhe der Nut 12 im Außenumfang der Führungsbuchse 5 an zwei Umfangsstellen Bremsflüssigkeitsleitungen 13, die durch die Nut 12 mitei nander kommunizieren. Auf diese Weise sind die beiden Bremsflüssigkeitsleitun gen 13, die hydraulische Bauelemente der Schlupfregelung der hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage miteinander verbinden, außen um die Fremd kraftzylinderbohrung 3 herum miteinander verbunden. Die beiden Bremsflüssig keitsleitungen 13 befinden sich im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfin dung außerhalb der Schnittebene, weswegen eine der beiden Bremsflüssigkeits leitungen 13 in die Schnittebene gedreht dargestellt ist. Die andere Bremsflüssig keitsleitung 13 ist in der Zeichnung nicht sichtbar.

Die durch den Hydraulikblock 2 durchgehende Fremdkraftzylinderbohrung 3 ist an einem Ende mit einem napfförmigen Zylinderdeckel 14 verschlossen, der im Ausführungsbeispiel in die Fremdkraftzylinderbohrung 3 geschraubt ist. Möglich ist beispielsweise auch eine Befestigung mit einem Federring, der außen in eine umlaufende Nut innen in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 und innen in eine um laufende Nut außen am Zylinderdeckel 14 greift (nicht dargestellt). Der Zylinder- deckel 14 steht nach außen vom Hydraulikblock 2 ab und verlängert die Fremd kraftzylinderbohrung 3 und damit einen Verschiebeweg des Fremdkraftkolbens 4.

Der Zylinderdeckel 14 ist ein Kronendeckel mit einem radiale Schlitze aufweisen den Rand, mit dem er die Führungsbuchse 5 axial in der Fremdkraftzylinderboh rung 3 hält. Durch die radialen Schlitze kann Bremsflüssigkeit durchtreten.

Außerhalb der Führungsbuchse 5 weist die Fremdkraftzylinderbohrung 3 einen größeren Durchmesser als der Fremdkraftkolben 4 auf, so dass ein Ringspalt 15 zwischen dem Fremdkraftkolben 4 und der Fremdkraftzylinderbohrung 3 besteht. Ebenfalls weist der Zylinderdeckel 14 einen größeren Innendurchmesser als der Fremdkraftkolben 4 auf, so dass auch im Zylinderdeckel 14 ein Ringspalt 16 zwi schen dem Fremdkraftkolben und dem Zylinderdeckel 14 besteht. Dadurch ist der Fremdkraftkolben 4 ausschließlich in der Führungsbuchse 5 radial geführt.

Zum Verschieben des Fremdkraftkolbens 4 in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 zur Erzeugung eines Bremsdrucks mit Fremdkraft weist das Hydraulikaggregat 1 einen Elektromotor 17 auf, der den Fremdkraftkolben 4 über ein Planetengetriebe 18 als Untersetzungsgetriebe und einen Kugelgewindetrieb 19 in der Fremdkraft zylinderbohrung 3 verschiebt. Der Kugelgewindetrieb 19 kann allgemein auch als Schraubgetriebe oder als Rotation-/! ranslations-Umsetzungsgetriebe aufgefasst werden. Der Kugelgewindetrieb 19 ist koaxial zum Fremdkraftkolben 4 und zur Fremdkraftzylinderbohrung 3 teilweise in dem Fremd kraftkolben 4 angeordnet, der zu diesem Zweck als Hohlkolben ausgeführt ist. Der Kugelgewindetrieb 19 ist mit einem Kugellager 20 gelagert, das mit einem rohrförmigen Lagerhalter 21 aussen am Hydraulikblock 2 angeordnet ist. Das Planetengetriebe 18 ist eben falls koaxial zur Fremdkraftzylinderbohrung 3 und zum Fremd kraftkolben 4 zwi schen dem Kugelgewindetrieb 19 und dem Elektromotor 17 angeordnet. Der Elektromotor 17 weist ein Motorgehäuse 22 auf, das ebenfalls koaxial zur Fremdkraftzylinderbohrung 3 und zum Fremdkraftkolben 4 außen am Hydraulik block 2 angeschraubt ist. Der Elektromotor 17, das Planetengetriebe 18 und der Kugelgewindetrieb 19 bilden einen elektromechanischen Fremdkraftantrieb 23, mit dem der Fremd kraftkolben 4 zur Erzeugung des Bremsdrucks für die Fahr zeugbremsanlage mit Fremdkraft in der Fremdkraftzylinderbohrung 3 axial ver schiebbar ist. Zusammen mit der Fremdkraftzylinderbohrung 3, dem Zylinderde ckel 14 und dem Fremdkraftkolben 4 bildet der Fremdkraftantrieb 23 einen Fremdkraftbremsdruckerzeuger 24 des erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats 1. Eine andere als die elektromechanische Erzeugung des Bremsdrucks mit Fremdkraft schließt die Erfindung nicht aus.

In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung weist der Hydraulikblock 2 eine Hauptbremszylinderbohrung 25 auf, in der ein nicht darge- stellter Hauptbremszylinderkolben anordenbar ist, der mechanisch über eine

Kolbenstange mit einem nicht dargestellten Fußbremspedal oder einem Hand bremshebel in der Hauptbremszylinderbohrung 25 verschiebbar ist. Des Weite ren weist der Hydraulikblock 2 eine Simulatorzylinderbohrung 26 für einen nicht dargestellten, beispielsweise federbeaufschlagten Simulatorkolben auf. Aus der Hauptbremszylinderbohrung 25 ist Bremsflüssigkeit in die Simulatorzylinderboh rung 26 verdrängbar, um bei einer Fremdkraftbetätigung der Fahrzeugbremsan lage den Hauptbremszylinderkolben in der Hauptbremszylinderbohrung 25 ver schieben zu können. Außer mit dem Fremdkraftbremsdruckerzeuger 24 lässt sich die Fahrzeugbremsanlage auch mit Muskelkraft durch Verschieben des Hauptbremszylinderkolbens in der Hauptbremszylinderbohrung 25 betätigen, was insbesondere bei einer Störung oder einem Ausfall des Fremdkraftbrems druckerzeugers 24 vorgesehen ist.

Die Fremdkraftzylinderbohrung 3, die Hauptbremszylinderbohrung 25 und/oder die Simulatorzylinderbohrung 26 können auch anders als durch Bohren herge- stellt sein.