SONNENSCHEIN GEORG (DE)
EP0355055A1 | 1990-02-21 | |||
DE3913352A1 | 1990-10-25 |
1. | Hydraulikaggregat für hydraulische Steuer oder Regelvor¬ richtungen, insbesondere für Bremsdruckregelvorrichtungen in Antiblockierregelsystemen oder Antriebsschlupfregel system für Kraftfahrzeuge, mit einem mehrere Elektro¬ magnetventile sowie Druckmittelkanäle aufnehmenden Ven¬ tilaufnahmekörper, mit einem Ventildeckel zum Ver¬ schließen des Ventilaufnahmekörpers und eine Stromzufüh¬ rungsvorrichtung für die Strombeaufschlagung der Elektro¬ magnetventile, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein im Ventilaufnahmekörper (1) integriertes, hydraulisch betätigbares Schieberventil (2) in Abhängigkeit von der Schaltstellung der Elektromagnetventile (3,4) eine Rege¬ lung des Druckmittelvolumens vollzieht. |
2. | Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß das Schieberventil (2) eine Blende (5) aufweist, die in der Grundstellung des Schieberven¬ tils (2) eine hydraulische Verbindung zwischen einer Druckmittelquelle (6) und dem in der Grundstellung auf ungehinderten Durchlaß geschalteten Elektromagnetventil (3) herstellt. |
3. | Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die Blende (5) eine am Schieberventil (2) angeordnete erste Ringnut (7) in ra¬ dialer Richtung durchdringt. |
4. | Hydraulikaggregat nach mindestens einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Begrenzungsflächen der ersten Ringnut (7) und die Be¬ grenzungsflächen eines an der Druckmittelquelle (6) ange¬ schlossenen Zulaufkanals (8) relativ zueinander bewegbare Steuerkanten (9,10) innerhalb des Ventilaufnahmekörpers (1) bilden. |
5. | Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß über einen im wesentlichen axial im Schieberventil (2) verlau¬ fenden Druckmittelkanal (11) eine hydraulische Verbindung zwischen der ersten Ringnut (7) und einer weiteren am Schieberventil (2) angeordneten Ringnut (12) besteht, die mit dem in der Grundstellung auf ungehinderten hydrauli¬ schen Durchlaß geschalteten Elektromagnetventil (3) kor¬ respondiert. |
6. | Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schieberventil (2) stirnflächenseitig von einer Druckfe¬ der (13) sowie vom geregelten hydraulischen Druck beauf¬ schlagbar ist. |
7. | Hydraulikaggregat nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Druckfeder (13) in einer ver¬ längerten, den Ventilaufnahmekörper (1) durchdringenden sowie das Schieberventil (2) führenden Aufnahmebohrung (14) angeordnet ist, die in Abhängigkeit von der Schalt¬ stellung des in der Grundstellung geschlossen geschalte¬ ten Elektromagnetventils (3,4) druckbeaufschlagt ist. |
8. | Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der von der Druckfeder (13) beaufschlagte Endbereich des Schie¬ berventils (2) vorzugsweise mehrere Ringnuten (15) auf¬ weist, wobei der Endbereich des Schieberventils (2) einen Kurzschlußstrom zwischen der Druckmittelquelle (6) und einem Druckmittelverbraucher (16) verhindert. |
9. | Hydraulikaggregat nach mindestens einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Blende (5) und die am Schieberventil (2) ausgebilde¬ ten beiden Ringnuten (7,12) in Reiheschaltung die Druck¬ mittelquelle (6) mit dem in der Grundstellung auf unge¬ hinderten Durchlaß geschalteten Elektromagnetventil (3) verbinden. |
10. | Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Ringnut (7) gegenüber der zweiten Ringnut (12) eine kleinere Nutbreite aufweist, um den Volumenstrom zu re¬ geln. |
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für hydrau¬ lische Steuer- oder RegelVorrichtungen, insbesondere für Bremsdruckregelvorrichtungen in Antiblockierregelsystemen oder Antriebsschlupfregelsystemen für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hydraulikaggregate zur Steuerung und Regelung von Druckme¬ dien finden in der Industriehydraulik ein vielfältiges An¬ wendungsspektrum- Hierbei kommt der Verwendung von Hydrau¬ likaggregaten für die Fahrzeugausrüstung eine besondere Stellung zu, da selbst bei außergewöhnlichen Einsatzbedin¬ gungen die Druckmittelströme mit hoher Präzision zu regeln sind.
Besonders bei der Integration von Hydraulikaggregaten inner¬ halb des Fahrzeugbereichs sind über die eigentliche Funk¬ tionstauglichkeit hinaus zusätzlich aktive wie auch passive Maßnahmen zu berücksichtigen, die dem Komfortbestreben hin¬ sichtlich Servicefreundlichkeit und Geräuscharmut der Anlage dienlich sind.
Hierzu sei beispielsweise auf die gemäß der DE-OS 39 13 352 bekannte Anordnung von Druckpulsationsdämpfer innerhalb ei¬ nes Hydraulikaggregates für schlupfgeregelte Bremsanlagen verwiesen. Diese Druckpulsationsdämpfer absorbieren in Ab¬ hängigkeit ihre elastischen Verformungseigenschaften die von den Schaltfrequenzen der Elektromagnetventile herrührenden
Schallemissionen, so daß der als störend empfundene Ge¬ räuschpegel abgesenkt werden kann. Nachteilig anzusehen ist jedoch, daß bei diesem Verfahren eine elastische Verformung des Druckpulsationsdämpfers zwangsläufig auch zu einer uner¬ wünschten Vergrößerung der Druckmittelvolumenaufnahme führt.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung eines möglichst unveränderten einfachen Aufbaus des Hydrau¬ likaggregates einen Lösungsweg aufzuzeigen, der den von den Schaltstellungen der Elektromagnetventile abhängige Ge¬ räuschpegel und dessen Fortpflanzung wirkungsvoll reduziert, ohne eine zusätzliche Volumenaufnahme während des Betriebs¬ einsatzes hinnehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan¬ spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Die Erfindung basiert somit auf dem Gedanken, bei geöffnetem elektromagnetischem Auslaßventil das von der Druckmittel¬ quelle zum Druckmittelverbraucher nachströmende Druckmittel¬ volumen über ein im Ventilaufnahmekörper integriertes Schie¬ berventil zu begrenzen, in dem eine am Schieberventil wirk¬ same Steuerkante den Druckmittelstrom infolge der differenz- druckabhängigen Hubbewegung des Schieberventils reduziert.
Um eine Drosselfunktion sicherzustellen, wird im Gegensatz zur gebräuchlichen Blendenanordnung innerhalb des in der Grundstellung auf ungehinderten Durchlaß geschalteten Elek¬ tromagnetventils, gemäß den Ansprüchen 2 und 3, die Blende direkt im Schieberventil und zwar im Bereich einer die Druckmittelquelle mit dem elektromagnetischen Einlaßventil verbindenden Ringnut integriert.
Die konkrete Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Anspruch 4 sieht vor, die den Volumenstrom begrenzenden Regelkanten aus den Begrenzungsflächen der ersten Ringnut und den Be¬ grenzungsflächen eines an der Druckmittelquelle angeschlos¬ senen Zulaufkanals zu bilden.
Eine vorteilhafte Druckmittelverbindung zwischen der Druck¬ mittelquelle und dem Elektromagnetventil zeigen die Merkmale des Anspruchs 5 auf, wonach über einen im wesentlichen axial im Schieberventil verlaufenden Druckmittelkanal eine hydrau¬ lische Verbindung zwischen der ersten Ringnut und einer wei¬ teren Ringnut besteht, die sich bis zu dem in der Grundstel¬ lung auf ungehinderten Durchlaß geschalteten Elektromagnet¬ ventil erstreckt.
Eine weitere Präzisierung zur Betätigung des Schieberventils geht aus den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 hervor, wonach zur Grundpositionierung des Schieberventils eine an einer Stirnfläche des Schieberventils anliegende Druckfeder in ei¬ ner verlängerten Aufnahmebohrung wirksam ist, wobei in Ab¬ hängigkeit der Schaltstellung des in der Grundstellung ge¬ schlossenen Elektromagnetventils, die der Druckfeder zuge¬ wandte Stirnfläche des Schieberventils druckentlastet wird, sobald dieses als Auslaßventil wirksame Elektromagnetventil die Radbremse druckentlastet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfol¬ gend anhand der Figur 1 näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt ein Hydraulikaggregat im Querschnitt mit den für die Betätigung einer schlupfgeregelten Radbremse notwendigen Bauteilen. Im Ventilaufnahmekörper 1 sind zwei Elektromagnetventile 3,4 eingefügt, wobei das in der Abbil-
düng links angeordnete Elektromagnetventil 3 in der Grund¬ stellung einen ungehinderten hydraulischen Durchlaß zwischen der Druckmittelquelle 6 und dem Druckmittelverbraucher 16 aufweist, während das dazu parallel angeordnete Elektro¬ magnetventil 4 in seiner elektromagnetisch stromlosen Grund¬ stellung hydraulisch verschlossen den Druckabbau im Druck¬ mittelverbraucher 16 verhindert. Als Druckmittelverbraucher 16 wird eine an einer Druckmittelverschraubung angegliederte Radbremse gezeigt, während stromaufwärts vor dem in der Grundstellung auf ungehinderten Durchlaß geschaltetes Elek- tromagnetventil 3 ein von einer Hilfsdruckpumpe unterstütz¬ ten Bremdsdruckgeber die Druckmittelquelle 6 der Bremsanlage bildet. Über einen innerhalb des Ventilaufnahmekörpers 1 an der Druckmittelquelle 6 angeschlossenen Zulaufkanal 8 ge¬ langt Druckmittel zur im Schieberventil 2 eingelassenen er¬ sten Ringnut 7, um von dort über die stromabwärts befind¬ liche Blende 5 und den dort im wesentlichen axial verlaufen¬ den Druckmittelkanal 11 eine hydraulische Verbindung zu ei¬ ner weiteren Ringnut 12 zu schaffen, die mit dem in der Grundstellung auf Durchlaß geschalteten Elektromagnetventil 3 zusammenwirkt. Ferner weist das vorgenannte Elektromagnet¬ ventil 3 eine direkte hydraulische Verbindung des Hydraulik¬ kanals 17 zum Druckmittelverbraucher 16 auf. Dieser Hydrau¬ likkanal 17 steht unmittelbar mit der die Druckfeder 13 auf¬ weisenden Aufnahmebohrung 14 in Verbindung, um in Abhängig¬ keit von der Schaltstellung der Elektromagnetventile 3,4 während der Druckmodulation die gewünschte hydraulisch ge¬ steuerte Hubbewegung des Schieberventils 2 zu bewirken. Das Schieberventil 2 befindet sich baulich in Parallelanordnung zu dem die beiden Elektromagnetventile 3,4 mit der Radbremse verbindenden Hydraulikkanal 17, der über einen Querkanal mit der verlängerten Aufnahmebohrung 14 des Schieberventils 2 in Verbindung steht. Damit ergibt sich eine im wesentlichen in
die Tiefe des Ventilblocks gerichtete Anordnung des Schie¬ berventils 2, das von der abbildungsgemäßen linken Ventil¬ blockseite zusammen mit der Druckfeder 13 in die Aufnahme- bohrung 14 eingefügt und mittels Verschlußstopfen 18 druck¬ mitteldicht verschlossen ist.
Funktionsweise:
Im schlupffreien Normalbremsmodus verharren alle Ventile in der abbildungsgemäßen Stellung. Das Schieberventil 2 kontak¬ tiert unter Einwirkung der Druckfeder 13 den Verschlußstop¬ fen 18 derart, daß die mit der Blende 5 versehene erste Ringnut 7 zur Druckmittelquelle 6 hin geöffnet ist. Das lin¬ ke Elektromagnetventil 3 ist stromlos geöffnet, während das rechte Elektromagnetventil 4 den Rückfluß zu einem Vorrats¬ speicher 19 sperrt. Somit gelangt das Druckmittel von dem als Druckmittelquelle 6 wirksamen Bremsgerät zur offenen ersten Ringnut 7, von dort über die Blende 5 und dem im we¬ sentlichen axial verlaufenden Druckmittelkanal 11 innerhalb des Schieberventils zum offenen Elektromagnetventil 3 und schließlich auch zum radbremsseitigen Druckmittelverbraucher 16. Bei Ausbildung des Verschlußstopfens 18 als Einstell¬ schraube ergibt sich überdies eine Möglichkeit zur genauen Einjustierung der am Schieberventil 2 vorgesehenen Regelkan¬ te 7, so daß die Abregelung des Volumenstroms unabhängig von Federtoleranzen variiert werden kann.
Sobald zum Zwecke der Druckabsenkung während der Schlupfre¬ gelphase das in der Grundstellung stromlos geschaltete Elek¬ tromagnetventil 4 den Rückfluß von Druckmittel zum Vorrats¬ speicher 19 öffnet, erfährt die an der Druckfeder 13. anlie¬ gende Stirnfläche des Schieberventils 2 eine Druckent¬ lastung, so daß die von der Druckmittelquelle 6 beaufschlag-
te Ringfläche am Schieberventil 2 einen definierten Hub des Schiebers entgegen der Federwirkung ermöglicht. Infolgedes¬ sen verschließt die an der ersten Ringnut 7 wirksame Steuer¬ kante 9 den Zulaufkanal 8 der Druckmittelquelle 6, was zwangsläufig zu einer Begrenzung des Volumenstroms und damit auch zur Verringerung des Ventilschaltgeräusches führt.
Durch die Integration eines Schieberventils 2 innerhalb des Ventilaufnahmekörpers 1 läßt sich eine Begrenzung des Volu¬ menstroms realisieren, womit die Schaltgeräusche der Elek¬ tromagnetventile 3, 4 erheblich reduziert werden können. Ferner kann durch die Wahl einer entsprechend engtolerierten Spielpassung zwischen Schieberventil 2 und Ventilaufnahme¬ körper 1 auf die zusätzliche Anordnung von Dichtelementen verzichtet werden, ohne eine funktionsbeeinträchtigende Ringspaltleckage entstehen zu lassen. Somit ist eine bau- raumoptimierte, kostengünstige Anordnung eines Strombegren¬ zers innerhalb des Ventilblocks gegeben, ohne maßgebliche konstruktive Veränderungen an den Elektromagnetventilen 3,4 oder am Ventilaufnahmekörper 1 vornehmen zu müssen. Die ur¬ sprüngliche Kanalführung im Ventilaufnahmekörper 1 kann un¬ verändert beibehalten werden und es bedarf letztlich nur ei¬ ner Verlängerung des Zulaufkanals 8 gegenüber dem unmittel¬ bar die Elektromagnetventile 3,4 begrenzenden Hydraulikka¬ nals 17. Die hydraulische Verbindung der Aufnahmebohrung 14 mit dem zum Verbraucheranschluß führenden Hydraulikkanals 17 erfordert lediglich einen zusätzlichen Bohrvorgang in verti¬ kaler Richtung zum Hydraulikkanal 17.
Das auf einen Hydraulikblock für schlupfgeregelte Bremsanla¬ gen bezogene Ausführungsbeispiel soll den prinzipiellen Er¬ findungsgedanken verdeutlichen. Die Übertragung auf andere, analoge Ausführungs- und AnwεndungsVarianten der Erfindung
ist denkbar, ohne einen Anspruch auf detaillierte Darstel¬ lung erheben zu können. Die Erfindung ist in ihrem Wesen übertragbar auf alle elektromagnetisch zu steuernde hydrau¬ lisch Einrichtungen, die hinsichtlich der Schaltgeräusche einer Beschränkung bedürfen.
Bezugszeichenliste
1 Ventilaufnahmekörper
2 Schieberventil
3 Elektromagnetventil (stromlos offen) Elektromagnetventil (stromlos geschlossen) Blende Druckmittelquelle erste Ringnut Zulaufkanal Steuerkante 0 Steuerkante 1 Druckmittelkanal 2 Ringnut 3 Druckfeder 4 Aufnahmebohrung 5 Ringnut 6 DruckmitteIverbraucher 7 Hydraulikkanal 8 Verschlußstopfen 9 Vorratsspeicher