DE102014200672A1 - Vacuum pump arrangement for a brake booster - Google Patents

Abstract

Bei einer Vakuumpumpenanordnung (64) für einen Bremskraftverstärker (14) einer Fahrzeugbremsanlage (10) mit einer Vakuumpumpe (66) zum Erzeugen eines Unterdrucks im Bremskraftverstärker (14) und einem Antriebsmotor (50) eines zu der Fahrzeugbremsanlage (10) gehörenden Hydraulikaggregats (24), ist die Vakuumpumpe (66) von dem Antriebsmotor (50) des Hydraulikaggregats (24) angetrieben.In a vacuum pump arrangement (64) for a brake booster (14) of a vehicle brake system (10) with a vacuum pump (66) for generating a negative pressure in the brake booster (14) and a drive motor (50) of a hydraulic power unit (24) belonging to the vehicle brake system (10). , the vacuum pump (66) is driven by the drive motor (50) of the hydraulic unit (24).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpenanordnung für einen Bremskraftverstärker einer Fahrzeugbremsanlage mit einer Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks im Bremskraftverstärker und einem Antriebsmotor eines zu der Fahrzeugbremsanlage gehörenden Hydraulikaggregats. Ferner betrifft die Erfindung eine Vakuumpumpe für einen Bremskraftverstärker und deren Verwendung in einer Fahrzeugbremsanlage. The invention relates to a vacuum pump arrangement for a brake booster of a vehicle brake system with a vacuum pump for generating a negative pressure in the brake booster and a drive motor belonging to the vehicle brake system hydraulic unit. Furthermore, the invention relates to a vacuum pump for a brake booster and its use in a vehicle brake system.

In Fahrzeugbremsanlagen, mit denen Funktionen eines Antiblockiersystems (ABS) oder auch eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) realisiert werden können, sind Hydraulikaggregate zum Bereitstellen eines geregelten Bremsdrucks in zugehörigen Bremskreisen verbaut. Um den zu regelnden Bremsdruck im Hydraulikaggregat zu erzeugen, ist ein von einem Fahrer betätigbares Bremspedal vorgesehen, das mit einem an das Hydraulikaggregat angeschlossenen Hauptbremszylinder gekoppelt ist. Beim Betätigen des Bremspedals wird eine mechanische Betätigungskraft über den Hauptbremszylinder in eine hydraulische Kraft in den Bremskreisen des Hydraulikaggregats gewandelt. Zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder ist zum Verstärken der Betätigungskraft ein Bremskraftverstärker angeordnet, der in Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeugen in der Regel als Unterdruck-Bremskraftverstärker gestaltet ist. Mit dem Unterdruck-Bremskraftverstärker kann mittels einer Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Unterdruck eine zusätzlich auf den Hauptbremszylinder wirkende Hilfskraft erzeugt werden. In vehicle brake systems with which functions of an anti-lock braking system (ABS) or an electronic stability program (ESP) can be realized, hydraulic units are installed to provide a regulated brake pressure in associated brake circuits. In order to generate the brake pressure to be regulated in the hydraulic unit, a brake pedal operable by a driver is provided which is coupled to a master brake cylinder connected to the hydraulic unit. When the brake pedal is actuated, a mechanical actuating force is converted via the master brake cylinder into a hydraulic force in the brake circuits of the hydraulic unit. Between the brake pedal and the master cylinder, a brake booster is arranged to enhance the operating force, which is designed in passenger cars and light commercial vehicles usually as a vacuum brake booster. With the vacuum brake booster can be generated by means of a pressure difference between atmospheric pressure and negative pressure additionally acting on the master cylinder auxiliary power.

Der Unterdruck im Bremskraftverstärker ist herkömmlich von der Saugseite eines das Fahrzeug antreibenden Verbrennungsmotors bereitgestellt. Oftmals ist der derart bereitgestellte Unterdruck von modernen Verbrennungsmotoren nicht mehr ausreichend. Darum ist es bekannt, eine vom Verbrennungsmotor mechanisch angetriebene, zusätzliche Vakuumpumpe an den Bremskraftverstärker anzuschließen. Diese Vakuumpumpe wird allerdings nur betrieben, wenn auch der Verbrennungsmotor läuft. Bedingt durch steigende Anforderungen an die Effizienz von modernen Verbrennungsmotoren, werden diese aber verstärkt kurzzeitig außer Betrieb gesetzt. Deswegen kommt mittlerweile als Antrieb für die Vakuumpumpe auch ein eigens dafür vorgesehener Elektromotor zum Einsatz.The negative pressure in the brake booster is conventionally provided from the suction side of an internal combustion engine driving the vehicle. Often, the vacuum provided by modern internal combustion engines is no longer sufficient. For this reason, it is known to connect an additional vacuum pump mechanically driven by the internal combustion engine to the brake booster. However, this vacuum pump is only operated when the internal combustion engine is running. Due to increasing demands on the efficiency of modern internal combustion engines, they are increasingly put out of operation for a short time. That's why a specially designed electric motor is now being used as the drive for the vacuum pump.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß ist eine Vakuumpumpenanordnung für einen Bremskraftverstärker einer Fahrzeugbremsanlage mit einer Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Unterdrucks im Bremskraftverstärker und einem Antriebsmotor eines zu der Fahrzeugbremsanlage gehörenden Hydraulikaggregats geschaffen. Dabei ist die Vakuumpumpe von dem Antriebsmotor des Hydraulikaggregats angetrieben. According to the invention, a vacuum pump arrangement is provided for a brake booster of a vehicle brake system having a vacuum pump for generating a negative pressure in the brake booster and a drive motor of a hydraulic unit belonging to the vehicle brake system. In this case, the vacuum pump is driven by the drive motor of the hydraulic unit.

Der Antriebsmotor des erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats treibt also nicht nur eine im Hydraulikaggregat bekanntermaßen angeordnete Hydraulikpumpe, sondern auch die im Bremskraftverstärker Unterdruck erzeugende Vakuumpumpe an. Damit ist der Antrieb für die Vakuumpumpe mittels des Antriebsmotors des Hydraulikaggregats immer dann sicher gewährleistet, wenn er benötigt wird. Insbesondere ist ferner kein eigens für den Antrieb der Vakuumpumpe verbauter Elektromotor mehr nötig. Die Vakuumpumpe ist erfindungsgemäß sozusagen in das Hydraulikaggregat integriert, womit die Anzahl der Untereinheiten bzw. Subsysteme in einem Fahrzeug im Vergleich zum Stand der Technik reduziert ist. Ferner können zusätzlich zum Antriebsmotor weitere Bauteile des Hydraulikaggregats, insbesondere komplette Funktionselemente wie etwa dessen Steuerung, zusammen genutzt werden, sodass insgesamt hohe Kosten und auch Bauraum gespart wird.The drive motor of the hydraulic unit according to the invention thus drives not only one known in the hydraulic unit hydraulic pump, but also in the brake booster vacuum generating vacuum pump. Thus, the drive for the vacuum pump by means of the drive motor of the hydraulic unit is always guaranteed safe when it is needed. In particular, no specially built for the drive of the vacuum pump electric motor is more necessary. The vacuum pump according to the invention, so to speak integrated into the hydraulic unit, whereby the number of subunits or subsystems is reduced in a vehicle compared to the prior art. Further, in addition to the drive motor other components of the hydraulic unit, in particular complete functional elements such as its control, can be used together, so that overall high costs and space is saved.

Zudem umfasst bei der erfindungsgemäßen Vakuumpumpenanordnung das Hydraulikaggregat vorteilhaft einen Hydraulikblock und die Vakuumpumpe ist zwischen dem Hydraulikblock und dem Antriebsmotor angeordnet. Derart angeordnet, ist eine besonders kompakte und damit stabile, blockförmige Anordnung geschaffen, bei der die Vakuumpumpe zugleich je nach Bedarf in ihrer Größe auch variiert werden kann, ohne den Hydraulikblock oder weitere Bauteile anpassen zu müssen. Es können also verschiedene Typen Vakuumpumpen an ein und demselben Typ Hydraulikaggregat verbaut werden. Damit ist eine blockförmige Gestaltung bzw. Verblockung mit einer variablen Größe der Vakuumpumpe als Freiheitsgrad ermöglicht. In addition, in the case of the vacuum pump arrangement according to the invention, the hydraulic unit advantageously comprises a hydraulic block and the vacuum pump is arranged between the hydraulic block and the drive motor. Arranged in such a way, a particularly compact and thus stable, block-shaped arrangement is created in which the vacuum pump can also be varied in size as required, without having to adapt the hydraulic block or other components. So it can be installed on the same type of hydraulic unit different types of vacuum pumps. This allows a block-shaped design or blocking with a variable size of the vacuum pump as a degree of freedom.

Ferner weist erfindungsgemäß vorzugsweise der Antriebsmotor eine Anschlussgeometrie zum Anschließen des Antriebsmotors an die Vakuumpumpe auf und die Vakuumpumpe dieselbe Anschlussgeometrie wie der Antriebsmotor zum Anschließen an den Hydraulikblock. Damit kann die Vakuumpumpe flexibel zwischen den Hydraulikblock und den Antriebsmotor als Bestückungsoption eingebaut oder nicht verbaut, oder bei Bedarf gegebenenfalls auch wieder entfernt werden. Der Antriebsmotor passt dann in seiner Anschlussgeometrie genauso an den Hydraulikblock wie an die Vakuumpumpe und kann auch ohne Vakuumpumpe an den Hydraulikblock angeschlossen sein. Bevorzugt ist dabei die Anschlussgeometrie der Vakuumpumpe entsprechend an eine herkömmlich verwendete Anschlussgeometrie des Hydraulikblocks und des Antriebsmotors angepasst. Damit können bekannte Anschlüsse, insbesondere Flansche genutzt werden, sodass sich arbeits- und kostensparend die Variantenvielfalt in den erforderlichen Anschlüssen nur geringfügig ändert. Furthermore, according to the invention, the drive motor preferably has a connection geometry for connecting the drive motor to the vacuum pump, and the vacuum pump has the same connection geometry as the drive motor for connection to the hydraulic block. Thus, the vacuum pump can be flexibly installed between the hydraulic block and the drive motor as a mounting option or not installed, or if necessary, also removed again. The drive motor then fits in its connection geometry as well to the hydraulic block as to the vacuum pump and can also be connected to the hydraulic block without a vacuum pump. Preferably, the connection geometry of the vacuum pump is adapted accordingly to a conventionally used connection geometry of the hydraulic block and the drive motor. This makes it possible to use known connections, in particular flanges, so that the variety of variants in the required connections only changes slightly in terms of labor and costs.

Alternativ umfasst das Hydraulikaggregat erfindungsgemäß vorteilhaft einen Hydraulikblock, in dem die Vakuumpumpe integriert ist. Dabei ist die Vakuumpumpe besonders kompakt und materialsparend im Hydraulikblock aufgenommen. Bevorzugt entspricht dabei ein Gehäuse der Vakuumpumpe einem Teil des Hydraulikblocks als blockförmiges Gehäuse. Damit ist zusätzlich zum gemeinsamen Antrieb auch der Hydraulikblock für die Vakuumpumpe des Bremskraftverstärkers als Funktionselement gemeinsam genutzt und die Vakuumpumpe ist besonders gut geometrisch in das Fahrzeug integriert. Alternatively, the hydraulic unit according to the invention advantageously comprises a hydraulic block in which the vacuum pump is integrated. The vacuum pump is particularly compact and saves material in the hydraulic block. Preferably, a housing of the vacuum pump corresponds to a part of the hydraulic block as a block-shaped housing. Thus, in addition to the common drive and the hydraulic block for the vacuum pump of the brake booster shared as a functional element and the vacuum pump is particularly well geometrically integrated into the vehicle.

Weiterhin ist die Vakuumpumpe erfindungsgemäß vorteilhaft von einem Exzenter des Antriebsmotors angetrieben. Bauteilsparend ist der Exzenter dabei der gleiche Exzenter, der, wie bekannt, auch mehrere fördernde Kolbenpumpen der Hydraulikpumpe antreibt. Von diesem einen Exzenter ist nun auch die Vakuumpumpe angetrieben, sodass auch der Exzenter als weiteres Funktionselement gemeinsam genutzt ist. Zudem kann mit dem Exzenter besonders effizient eine Radialkolben-Vakuumpumpe angetrieben werden, die insbesondere dazu in den Hydraulikblock integriert ist. Furthermore, the vacuum pump according to the invention is advantageously driven by an eccentric of the drive motor. To save on components, the eccentric is the same eccentric, which, as is known, also drives a plurality of conveying piston pumps of the hydraulic pump. From this one eccentric now also the vacuum pump is driven, so that the eccentric is shared as another functional element. In addition, with the eccentric particularly efficient a radial piston vacuum pump can be driven, which is in particular integrated into the hydraulic block.

Erfindungsgemäß vorteilhaft ist die Vakuumpumpe ferner als eine Membranpumpe gestaltet. Die Membran-Vakuumpumpe umfasst eine Membran, die mittels des Exzenters des Antriebsmotors auslenkbar ist. Damit ist die Membran mechanisch ausgelenkt, womit ein hoher Wirkungsgrad der Vakuumpumpe erreicht ist, zusätzlich zur Nutzung eines Exzenters. Zudem ist in der Membranpumpe allein mit der Membran bereits kostensparend ohne zusätzliche Dichtelemente eine gasdichte Abdichtung erreicht, die in einer Vakuumpumpe zwingend benötigt wird, da dort der Druck von Gas, insbesondere von Luft, verändert wird. Advantageously according to the invention, the vacuum pump is further designed as a diaphragm pump. The membrane vacuum pump comprises a membrane which is deflectable by means of the eccentric of the drive motor. Thus, the membrane is mechanically deflected, whereby a high efficiency of the vacuum pump is achieved, in addition to the use of an eccentric. In addition, a gas-tight seal is achieved in the diaphragm pump alone with the membrane already cost-saving without additional sealing elements, which is absolutely necessary in a vacuum pump, since there the pressure of gas, especially air, is changed.

Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorzugsweise in einem Leitungsabschnitt zwischen der Vakuumpumpe und dem Bremskraftverstärker ein Ventil vorgesehen. Das Ventil ermöglicht es, die Vakuumpumpe bei Bedarf vom Bremskraftverstärker abzukoppeln, womit keine Wirkung mehr auf den Bremskraftverstärker erzeugt ist. Furthermore, according to the invention, a valve is preferably provided in a line section between the vacuum pump and the brake booster. The valve makes it possible to decouple the vacuum pump when needed from the brake booster, so that no effect is generated on the brake booster.

Ferner ist das erfindungsgemäße Ventil in vorteilhafter Weise als Rückschlagventil gestaltet. Dabei ist das Rückschlagventil vom Bremskraftverstärker in Richtung Vakuumpumpe durchströmbar. Derart gestaltet öffnet das Ventil nur bei einem bestimmten, von der Vakuumpumpe erzeugten Mindestunterdruck. Ansonsten stellt das Rückschlagventil sicher, dass der Unterdruck im Bremskraftverstärker nicht verloren geht. Furthermore, the valve according to the invention is advantageously designed as a check valve. In this case, the check valve from the brake booster can be flowed through in the direction of the vacuum pump. Designed this way, the valve opens only at a certain, generated by the vacuum pump minimum vacuum. Otherwise, the check valve ensures that the vacuum in the brake booster is not lost.

Darüberhinaus ist erfindungsgemäß vorteilhaft in einem Leitungsabschnitt zwischen der Vakuumpumpe und dem Bremskraftverstärker eine mit einem Ventil, das insbesondere als federbelastetes Rückschlagventil gestaltet ist, absperrbare Abzweigung in die Umgebung vorgesehen. In der Umgebung befindet sich Umgebungsluft unter Umgebungsdruck, die durch die derartige absperrbare Abzweigung bei Bedarf einströmen kann, wenn der mit der Vakuumpumpe erzeugte Unterdruck im Leitungsabschnitt und damit im Bremsdruckerzeuger einen bestimmten Wert überschreitet. Bei einem federbelasteten Rückschlagventil als bevorzugte absperrbare Abzweigung ist das der Fall, wenn der Unterdruck größer ist als der von einer zugehörigen Feder im Rückschlagventil ausgeübte Gegendruck. Ein damit erreichbarer Druckausgleich mit der Umgebung stellt sicher, dass die vom Antriebsmotor des Hydraulikaggregats angetriebene Vakuumpumpe keinen übermäßigen Unterdruck im Bremskraftverstärker erzeugt. Damit ist der Antrieb der Vakuumpumpe sozusagen in gewisser Weise bei Bedarf vom Antriebsmotor „abkoppelbar“. Eine solches „Abkoppeln“ ist insbesondere dann erforderlich, wenn in bevorzugter Weise sowohl die Hydraulikpumpe als auch die Vakuumpumpe zugleich vom Antriebsmotor angetrieben sind. Damit ist es nicht mehr möglich, nur eine der beiden Pumpen anzutreiben, was einen zu großen Unterdruck im Bremskraftverstärker erzeugen könnte. Ein solches Problem wird durch den Druckausgleich mittels der absperrbaren Abzweigung in die Umgebung erfindungsgemäß vermieden. Damit kann sichergestellt werden, dass bei einem ausreichenden Unterdruck im Bremskraftverstärker der Unterdruck nicht weiter erhöht wird, was ansonsten zu einer Beeinträchtigung der Leistung des Hydraulikaggregats, insbesondere der ESP-Leistung führen könnte.Moreover, according to the invention is advantageously provided in a line section between the vacuum pump and the brake booster with a valve, which is designed in particular as a spring-loaded check valve, shut-off branch into the environment. In the environment is ambient air below ambient pressure, which can flow through the such lockable branch if necessary, when the negative pressure generated in the line section and thus in the brake pressure generator with the vacuum pump exceeds a certain value. In a spring-loaded check valve as a preferred lockable branch that is the case when the negative pressure is greater than the pressure exerted by an associated spring in the check valve back pressure. An achievable pressure equalization with the environment ensures that the driven by the drive motor of the hydraulic unit vacuum pump does not generate excessive negative pressure in the brake booster. Thus, the drive of the vacuum pump is, so to speak, in some way "decoupled" from the drive motor as needed. Such a "decoupling" is particularly necessary when in a preferred manner both the hydraulic pump and the vacuum pump are simultaneously driven by the drive motor. Thus, it is no longer possible to drive only one of the two pumps, which could generate too much negative pressure in the brake booster. Such a problem is avoided by the pressure equalization by means of the closable branch into the environment according to the invention. This can be ensured that at a sufficient negative pressure in the brake booster, the negative pressure is not further increased, which could otherwise lead to an impairment of the performance of the hydraulic unit, in particular the ESP performance.

Bevorzugt ist das Ventil als absperrbare Abzweigung ein zweites Ventil, wenn es mit dem bereits beschriebenen Ventil als erstes Ventil kombiniert ist. Das zweite Ventil öffnet dabei erst bei einem größeren Unterdruck als das erste Ventil. Insbesondere bei einem federbelasteten Rückschlagventil als zweites Ventil erzeugt eine zugehörige Feder einen höheren Gegendruck am zweiten Ventil als am ersten Ventil. Damit strömt beim Betrieb der Vakuumpumpe bei geöffnetem erstem Ventil zunächst einmal Luft vom Bremskraftverstärker Richtung Vakuumpumpe. Erst bei einem ausreichendenden Vakuumniveau bzw. Unterdruck wird die Feder vom Unterdruck komprimiert, sodass das zweite Ventil öffnet und Luft aus der Umgebung zum Druckausgleich einströmt. Mit einer solchen Kombination des ersten und zweiten Ventils kann der Unterdruck im Bremskrafterzeuger bedarfsgerecht modelliert werden und zudem kann auf Leistungsbedürfnisse des Hydraulikaggregats eingegangen werden. Preferably, the valve is a second valve as a lockable branch when it is combined with the already described valve as the first valve. The second valve opens only at a greater negative pressure than the first valve. In particular, in a spring-loaded check valve as a second valve, an associated spring generates a higher back pressure at the second valve than at the first valve. Thus, when the vacuum pump is in operation, when the first valve is open, air initially flows from the brake booster to the vacuum pump. Only at a sufficient vacuum level or negative pressure, the spring is compressed by the negative pressure, so that the second valve opens and air from the environment flows to equalize the pressure. With such a combination of the first and second valves, the negative pressure in the braking force generator can be modeled as needed and also can be addressed on performance needs of the hydraulic unit.

Entsprechend ist die Erfindung auch auf eine Vakuumpumpe für einen Bremskraftverstärker einer Fahrzeugbremsanlage gerichtet, die eine erste Anschlussgeometrie zum Anschließen eines Antriebsmotors und eine zweite Anschlussgeometrie zum Anschließen eines Hydraulikblocks aufweist. Derart gestaltet kann eine solche Vakuumpumpe in eine beschriebene Vakuumpumpenanordnung integriert werden, die die genannten Vorteile bringt. Bevorzugt sind dabei die erste und die zweite Anschlussgeometrie sozusagen „gleichartig“, indem die eine erste die männliche und die andere zweite die passende weibliche Anschlussgeometrie ist. Dabei haben der Antriebsmotor und der Hydraulikblock jeweils eine zumindest annähernd komplementär zueinander geformte Anschlussgeometrie. Derart geformt kann die Vakuumpumpe bei Bedarf an das Hydraulikaggregat angebaut werden, sodass die Vakuumpumpe vom Antriebsmotor des Hydraulikaggregats angetrieben ist und kann bei Bedarf auch weggelassen oder entfernt werden. Accordingly, the invention is also directed to a vacuum pump for a brake booster of a vehicle brake system having a first connection geometry for connecting a drive motor and a second connection geometry for connecting a hydraulic block. Such a design, such a vacuum pump can be integrated into a described vacuum pump assembly, which brings the aforementioned advantages. Preferably, the first and the second connection geometry are "similar", so to speak, in that the first one is the male and the other second the matching female connection geometry. In this case, the drive motor and the hydraulic block each have an at least approximately complementary to each other shaped connection geometry. Shaped in such a way, the vacuum pump can be attached to the hydraulic unit if required so that the vacuum pump is driven by the drive unit of the hydraulic unit and can also be omitted or removed if necessary.

Ferner ist die Erfindung entsprechend auch auf eine Verwendung eines Antriebsmotors eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Antreiben einer an einem Bremskraftverstärker der Fahrzeugbremsanlage einen Unterdruck erzeugenden Vakuumpumpe gerichtet. Derart verwendet und gemeinsamt genutzt, wird die Anzahl der herkömmlich in einer Fahrzeugbremsanlage verwendeten Untereinheiten mit ihren zugehörigen Funktionselementen reduziert. Mit weniger Untereinheiten wird die Sicherheit der Fahrzeugbremsanlage verbessert. Zudem wird am Fertigungs- und Materialaufwand gespart und auch weniger Bauraum im Fahrzeug benötigt. Insbesondere wird mit einer blockförmigen Anordnung bzw. Verblockung des Hydraulikaggregats und der Vakuumpumpe eine geometrische Integration im Fahrzeug im Vergleich zu herkömmlichen Vakuumpumpenanordnungen erheblich verbessert, ebenso wie eine E/E-Integration. E/E-Integration bedeutet insbesondere eine entsprechende Anpassung von Elektrik- und Elektronik-Systemen, die Funktionen und elektrische Komponenten im Fahrzeug vernetzen und steuern. Furthermore, the invention is also directed to a use of a drive motor of a hydraulic unit of a vehicle brake system for driving a vacuum pump generating a negative pressure on a brake booster of the vehicle brake system. Used and shared, the number of subunits conventionally used in a vehicle brake system with their associated functional elements is reduced. With fewer subunits, the safety of the vehicle brake system is improved. In addition, savings in manufacturing and material costs and also less space in the vehicle needed. In particular, with a block-shaped arrangement or blocking of the hydraulic unit and the vacuum pump, geometric integration in the vehicle is considerably improved in comparison to conventional vacuum pump arrangements, as well as E / E integration. In particular, E / E integration means a corresponding adaptation of electrical and electronic systems that network and control functions and electrical components in the vehicle.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Exemplary embodiments of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:

1 eine stark schematisierte Prinzipskizze eines Teils einer Fahrzeugbremsanlage bei unbelastetem Bremspedal gemäß dem Stand der Technik, 1 a highly schematic schematic diagram of a portion of a vehicle brake system with unloaded brake pedal according to the prior art,

2 die Ansicht gemäß 1 bei belastetem Bremspedal, 2 the view according to 1 with loaded brake pedal,

3 das Detail III in 1, 3 the detail III in 1 .

4 die Ansicht gemäß 3 eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vakuumpumpenanordnung gemäß der Erfindung, 4 the view according to 3 a first embodiment of a vacuum pump arrangement according to the invention,

5 die Ansicht gemäß 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vakuumpumpenanordnung gemäß der Erfindung und 5 the view according to 3 a second embodiment of a vacuum pump assembly according to the invention and

6 die Ansicht gemäß 3 eines dritten Ausführungsbeispiels einer Vakuumpumpenanordnung gemäß der Erfindung. 6 the view according to 3 a third embodiment of a vacuum pump assembly according to the invention.

1 und 2 zeigen eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage 10 mit einem Bremspedal 12, mit dem beim Bremsen mechanische Bremskraft auf einen Bremskraftverstärker 14 übertragen wird. Daran angekoppelt ist ein Hauptbremsyzlinder 16 mit einem Bremsfluid-Vorratsbehälter 18 zum Wandeln der mechanischen Bremskraft in eine hydraulische Bremskraft mittels Erzeugen von Druck in einem Bremsfluid, das in zwei Bremsleitungen 20 und 22 aufgenommen ist. Jede Bremsleitung 20 und 22 bildet in einem Hydraulikaggregat 24 einen Bremskreis, an den jeweils zwei nicht dargestellte Radbremsen angeschlossen sind. 1 and 2 show a hydraulic vehicle brake system 10 with a brake pedal 12 , with which when braking mechanical braking force on a brake booster 14 is transmitted. Attached to it is a main brake pedestrian 16 with a brake fluid reservoir 18 for converting the mechanical braking force into a hydraulic braking force by generating pressure in a brake fluid contained in two brake lines 20 and 22 is included. Every brake line 20 and 22 forms in a hydraulic power unit 24 a brake circuit to which two wheel brakes, not shown, are connected.

Der Bremskraftverstärker 14 verstärkt den mechanischen Bremsdruck und damit eine Bremspedalkraft des Bremspedals 12 auf den Hauptbremszylinder 16 in bekannter Weise, sodass der Bremskraftverstärker 14 hier nur ansatzweise skizziert ist. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Behälter 26, in dem mittels einer mit einem Gestänge 28 des Bremspedals 12 verbundenen Arbeitsmembran 30 ein erster Behälterraum 32 von einem zweiten Behälterraum 34 abtrennbar ist. Dazu weist die Arbeitsmembran 30 in ihrer Mitte zwei Öffnungen 36 auf, die mittels eines Dichtelements 38 verschließbar sind. Der erste, hauptbremszylinderseitige Behälterraum 32 ist über eine Unterdruckleitung 39 mit einem nur schematisiert dargestellten Unterdrucksystem 40 im Fahrzeug verbunden. Der zweite, bremspedalseitige Behälterraum 34 ist in Abhängigkeit von einer Position des Bremspedals 12 mittels des Dichtelements 38 entweder gegenüber einer Umgebungsluft (1) oder gegenüber dem ersten Behälterraum 32 abgedichtet (2). In Ruhestellung des Bremspedals 12 ist die Öffnung 36 in der Arbeitsmembran 30 frei und es findet ein Druckausgleich zwischen beiden Behälterräumen 32 und 34 statt. Dabei herrscht im gesamten Bremskraftverstärker 14 ein vom Unterdrucksystem 40 erzeugter Unterdruck. The brake booster 14 amplifies the mechanical brake pressure and thus a brake pedal force of the brake pedal 12 on the master cylinder 16 in a known manner, so that the brake booster 14 here only slightly sketched. It is essentially a container 26 in which means one with a linkage 28 the brake pedal 12 connected working membrane 30 a first container space 32 from a second container space 34 is separable. For this purpose, the working membrane 30 in the middle two openings 36 on, by means of a sealing element 38 are closable. The first, master cylinder-side container space 32 is via a vacuum line 39 with a vacuum system shown only schematically 40 connected in the vehicle. The second, brake pedal side tank space 34 is dependent on a position of the brake pedal 12 by means of the sealing element 38 either with respect to ambient air ( 1 ) or opposite the first container space 32 sealed ( 2 ). At rest of the brake pedal 12 is the opening 36 in the working membrane 30 free and there is a pressure equalization between the two container spaces 32 and 34 instead of. It prevails in the entire brake booster 14 one from the vacuum system 40 generated negative pressure.

Wird das Bremspedal 12 betätigt, so gibt das Dichtelement 38 eine Öffnung 42 am zweiten Behälterraum 34 frei und es kann durch die Öffnung 42 Umgebungsluft 44 in den zweiten Behälterraum 34 einströmen, während das Dichtelement 38 die Öffnung 36 der Arbeitsmembran 30 abdichtet. Dabei wird die Arbeitsmembran 30 mit atmosphärischem Druck der Umgebungsluft 44 beaufschlagt, sodass im Vergleich zum Unterdruck im ersten Behälterraum 32 eine Druckdifferenz entsteht. Die Druckdifferenz übt eine, einer an der Arbeitsmembran 30 abgestützten Rückstellfeder 45 im ersten Behälterraum 32 entgegenwirkenden, unterstützende Hilfskraft auf die Bremspedalkraft aus. Die so erzeugte gesamte Kraft wirkt mittels eines Kolbens 46 auf das Bremsfluid im Hauptbremszylinder 16 und von dort in den Bremsleitungen 20 und 22 des Hydraulikaggregats 24. Will the brake pedal 12 operated, so gives the sealing element 38 an opening 42 at the second container space 34 free and it can through the opening 42 ambient air 44 in the second container space 34 inflow while the sealing element 38 the opening 36 the working membrane 30 seals. This is the working membrane 30 with atmospheric pressure of the ambient air 44 acted so that compared to the negative pressure in the first container space 32 a pressure difference arises. The pressure difference exerts one, one on the working diaphragm 30 supported return spring 45 in the first container room 32 counteracting, assisting assistant on the brake pedal force. The total force thus generated acts by means of a piston 46 on the brake fluid in the master cylinder 16 and from there in the brake lines 20 and 22 of the hydraulic unit 24 ,

3 stellt skizzenhaft ein herkömmliches Hydraulikaggregat 24 dar, mit dem der Druck im Bremsfluid je nach Bedarf modellierbar ist, sodass zusätzlich zur Bremsfunktion eine Antiblockier-, eine Antischlupf- und eine Fahrdynamik-Regelfunktion (ABS, ASR und ESP) ermöglicht sind. Dazu umfasst das Hydraulikaggregat 24 einen Hydraulikblock 48, einen Antriebsmotor 50 und ein Steuergerät 52. Im Hydraulikblock 48 sind zwei Bohrungen 54 und 56 zum Aufnehmen der Bremsleitungen 20 und 22 vorgesehen. Ferner sind weitere, nicht dargestellte Bohrungen vorhanden, die als Pumpengehäuse für zugehörige Kolbenpumpen einer Hydraulikpumpe (ebenfalls nicht dargestellt) zum Fördern von Bremsfluid und Erzeugen von Druck im Bremsfluid dienen. Senkrecht zu einer Längsachse der als Pumpengehäuse dienenden Bohrungen ist eine Bohrung 58 mit ihrer Längsachse 59 zum Aufnehmen eines Exzenters 60 vorgesehen, der von einer Antriebswelle 62 des Antriebsmotors 50 angetrieben ist. Der Antriebsmotor 50 und weiter nicht dargestellte, dem Hydraulikaggregat 24 zugehörige Ventile werden mittels des Steuergeräts 52 als elektronische Kontrolleinheit (Electronic Control Unit = ECU) geregelt und gesteuert. 3 sketchy represents a conventional hydraulic unit 24 is, with which the pressure in the brake fluid can be modeled as needed, so that in addition to the braking function, an anti-lock, an anti-skid and a vehicle dynamics control function (ABS, ASR and ESP) are possible. This includes the hydraulic unit 24 a hydraulic block 48 , a drive motor 50 and a controller 52 , In the hydraulic block 48 are two holes 54 and 56 for picking up the brake lines 20 and 22 intended. Further, further, not shown bores are present, which serve as a pump housing for associated piston pumps of a hydraulic pump (also not shown) for conveying brake fluid and generating pressure in the brake fluid. Perpendicular to a longitudinal axis of the pump housing serving as bores is a bore 58 with its longitudinal axis 59 for picking up an eccentric 60 provided by a drive shaft 62 of the drive motor 50 is driven. The drive motor 50 and further not shown, the hydraulic unit 24 associated valves are by means of the control unit 52 regulated and controlled as an electronic control unit (ECU).

Das Unterdrucksystem 40 ist herkömmlicherweise entweder eine Saugseite eines dem Fahrzeug zugehörigen Verbrennungsmotors oder eine Vakuumpumpe, die entweder mechanisch vom Verbrennungsmotor oder mit einem eigens dafür vorgesehenen Elektromotor angetrieben ist (beide nicht detailliert dargestellt). Ferner erhält ein dem Elektromotor zugehöriges Steuergerät entweder vom Hydraulikaggregat 24 eine Information über den im Bremskraftverstärker 14 anliegenden Unterdruck oder dessen Steuergerät generiert die derartige Information. In beiden Fällen steuert das Steuergerät entsprechend den Elektromotor an. The vacuum system 40 is conventionally either a suction side of an internal combustion engine associated with the vehicle or a vacuum pump, which is either mechanically driven by the internal combustion engine or with a dedicated electric motor (both not shown in detail). Furthermore, a control unit associated with the electric motor is either supplied by the hydraulic unit 24 an information about the brake booster 14 applied negative pressure or its control unit generates such information. In both cases, the control unit controls the electric motor accordingly.

4 bis 6 zeigen demgegenüber Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung, bei der kein eigenes Unterdrucksystem 40 vorliegt. Vielmehr ist in einer Vakuumpumpenanordnung 64 eine Vakuumpumpe 66 in das Hydraulikaggregat 24 integriert, das heißt der Antriebsmotor 50 des Hydraulikaggregats 24 treibt die Vakuumpumpe 66 an. Vorliegend sind die Vakuumpumpe 66 und die nicht dargestellte Hydraulikpumpe im Hydraulikaggregat 24 gemeinsam von dem Exzenter 60 der Antriebswelle 62 betrieben. 4 to 6 In contrast, show embodiments of the solution according to the invention, in which no own vacuum system 40 is present. Rather, in a vacuum pump arrangement 64 a vacuum pump 66 in the hydraulic unit 24 integrated, that is the drive motor 50 of the hydraulic unit 24 drives the vacuum pump 66 at. In the present case are the vacuum pump 66 and the hydraulic pump, not shown in the hydraulic unit 24 together from the eccentric 60 the drive shaft 62 operated.

Dazu ist in 4 die Vakuumpumpe 66 zwischen dem Antriebsmotor 50 und dem Hydraulikblock 48 als Block angeordnet. Dabei weist der Antriebsmotor 50 eine nur schematisch dargestellte, vorliegend männliche Anschlussgeometrie 68 auf, mittels derer der Antriebsmotor 50 an der Vakuumpumpe 66 befestigt ist. Die Vakuumpumpe 66 hat eine komplementär zur Anschlussgeometrie 68 gestaltete weibliche, erste Anschlussgeometrie 70 zum Anschließen an den Antriebsmotor 50. Ferner weist die Vakuumpumpe 66 eine zweite, vorliegend männliche Anschlussgeometrie 72 auf, mit der sie an einer komplementären Anschlussgeometrie 74 am Hydraulikblock 48 angebracht ist. Dabei sind die beiden Anschlussgeometrien 68 und 72 und die beiden Anschlussgeometrien 70 und 74 jeweils zumindest annähernd deckungsgleich zueinander, womit die Vakuumpumpe 66 bei Bedarf ohne zusätzlichen Anschlussaufwand verbaut oder auch wieder entfernt werden kann. This is in 4 the vacuum pump 66 between the drive motor 50 and the hydraulic block 48 arranged as a block. In this case, the drive motor 50 a shown only schematically, present male connection geometry 68 on, by means of which the drive motor 50 at the vacuum pump 66 is attached. The vacuum pump 66 has a complementary to the connection geometry 68 designed female, first connection geometry 70 for connection to the drive motor 50 , Furthermore, the vacuum pump 66 a second, present male connection geometry 72 on, with which they attach to a complementary connection geometry 74 on the hydraulic block 48 is appropriate. Here are the two connection geometries 68 and 72 and the two connection geometries 70 and 74 each at least approximately congruent to each other, bringing the vacuum pump 66 If required, it can be installed or removed without additional connection effort.

Ferner ist in einem Leitungsabschnitt 76 zwischen der Vakuumpumpe 66 und dem stark schematisch dargestellten Bremskraftverstärker 14 ein erstes Ventil 78 angeordnet. Das erste Ventil 78 ist als federloses Rückschlagventil gestaltet und in Sogrichtung 80 vom Bremskraftverstärker 14 zur Vakuumpumpe 66 von Gas, insbesondere Luft, durchströmbar. In Sogrichtung 80 nach dem ersten Ventil 78 ist ein mit einer Feder 82 belastetes Rückschlagventil als zweites Ventil 84 angeordnet, das eine absperrbare Abzweigung zur Umgebung und der darin befindlichen Umgebungsluft schafft. Damit kann sichergestellt werden, dass die mit dem Antriebsmotor 50 angetriebene Vakuumpumpe 66 keinen übermäßigen Unterdruck im Bremskraftverstärker 14 erzeugt. Dazu übt die Feder 82 am zweiten Ventil 84 einen höheren Gegendruck im Vergleich zu einem Gegendruck am ersten Ventil 78 aus und öffnet erst bei einem größeren Unterdruck als das erste Ventil 78. Beim Betrieb der Vakuumpumpe 66 strömt damit zunächst Luft vom Bremskraftverstärker 14 Richtung Vakuumpumpe 66. Erst wenn ein Unterdruck bzw. Vakuumniveau erreicht ist, der bzw. das stärker als die Feder 82 ist, wird die Feder 82 vom Unterdruck komprimiert und das zweite Ventil 84 öffnet sich. Derart geöffnet, kann Luft aus der Umgebung in den Leitungsabschnitt 76 einströmen und es findet ein Druckausgleich statt. Damit wird also der Unterdruck nicht zu stark erhöht, was andernfalls zu einer Beeinträchtigung der Leistung im Hydraulikaggregat 10 führen könnte. Furthermore, in a line section 76 between the vacuum pump 66 and the highly schematically illustrated brake booster 14 a first valve 78 arranged. The first valve 78 is designed as a springless check valve and in the suction direction 80 from the brake booster 14 to the vacuum pump 66 of gas, in particular air, can be flowed through. In the suction direction 80 after the first valve 78 is one with a spring 82 loaded check valve as a second valve 84 arranged, which creates a closable branch to the environment and the ambient air therein. This can be ensured that with the drive motor 50 driven vacuum pump 66 no excessive negative pressure in the brake booster 14 generated. This is done by the spring 82 at the second valve 84 a higher back pressure compared to a back pressure on the first valve 78 off and opens only at a greater negative pressure than the first valve 78 , When operating the vacuum pump 66 air initially flows from the brake booster 14 Direction of vacuum pump 66 , Only when a vacuum or vacuum level is reached, the stronger or stronger than the spring 82 is the spring 82 compressed by the negative pressure and the second valve 84 opens. Opened like this, air from the environment can enter the pipe section 76 inflow and there is a pressure equalization. Thus, the negative pressure is not increased too much, which would otherwise affect the performance of the hydraulic unit 10 could lead.

Ferner ist ein weiterer Leitungsabschnitt 86 vorgesehen, durch den unter Druck stehende Luft aus der Vakuumpumpe 66 in die Umgebung abgeführt wird, sozusagen in Sogrichtung 80 mittels einer dort bestehenden Druckdifferenz von der Umgebung „angesaugt“ wird. Furthermore, another line section 86 provided by the pressurized air from the vacuum pump 66 discharged into the environment, so to speak in the suction direction 80 is "sucked" by an existing there pressure difference from the environment.

In 5 ist die Vakuumpumpe 66 besonders kompakt sowie bauteil- und raumsparend im Hydraulikblock 48 aufgenommen und als eine vom Exzenter 60 angetriebene Radialkolbenpumpe gestaltet. Damit fungiert der Hydraulikblock 48 zugleich als Gehäuse für die Vakuumpumpe 66. In 5 is the vacuum pump 66 particularly compact as well as component and space saving in the hydraulic block 48 taken and as one of the eccentric 60 designed driven radial piston pump. This is how the hydraulic block works 48 at the same time as housing for the vacuum pump 66 ,

6 zeigt die Vakuumpumpe 66 als Membranpumpe 88 mit einer Membran 90, die mit einer Rückstellfeder 92 über ein Abstützelement 94 am Exzenter 60 abgestützt ist. Derart abgestützt wird die Membran 90 bei einer Rotationsbewegung des Exzenters 90 translatorisch auf und ab bewegt und erzeugt dabei mit einem besonders hohen Wirkungsgrad einen Unterdruck, der im hier nicht dargestellten Bremskraftverstärker 14 genutzt werden kann. 6 shows the vacuum pump 66 as a diaphragm pump 88 with a membrane 90 that with a return spring 92 via a support element 94 at the eccentric 60 is supported. Such supported the membrane 90 during a rotational movement of the eccentric 90 translationally moved up and down and generates a particularly high efficiency negative pressure in the brake booster, not shown here 14 can be used.

Claims (10)

Vakuumpumpenanordnung (64) für einen Bremskraftverstärker (14) einer Fahrzeugbremsanlage (10), mit einer Vakuumpumpe (66) zum Erzeugen eines Unterdrucks im Bremskraftverstärker (14) und einem Antriebsmotor (50) eines zu der Fahrzeugbremsanlage (10) gehörenden Hydraulikaggregats (24), bei der die Vakuumpumpe (66) von dem Antriebsmotor (50) des Hydraulikaggregats (24) angetrieben ist. Vacuum pump arrangement ( 64 ) for a brake booster ( 14 ) a vehicle brake system ( 10 ), with a vacuum pump ( 66 ) for generating a negative pressure in the brake booster ( 14 ) and a drive motor ( 50 ) one to the vehicle brake system ( 10 ) belonging hydraulic unit ( 24 ), at which the vacuum pump ( 66 ) from the drive motor ( 50 ) of the hydraulic unit ( 24 ) is driven. Vakuumpumpenanordnung nach Anspruch 1, bei der das Hydraulikaggregat (24) einen Hydraulikblock (48) umfasst und die Vakuumpumpe (66) zwischen dem Hydraulikblock (48) und dem Antriebsmotor (50) angeordnet ist. Vacuum pump arrangement according to claim 1, in which the hydraulic unit ( 24 ) a hydraulic block ( 48 ) and the vacuum pump ( 66 ) between the hydraulic block ( 48 ) and the drive motor ( 50 ) is arranged. Vakuumpumpenanordnung nach Anspruch 2, bei der der Antriebsmotor (50) eine Anschlussgeometrie (68) zum Anschließen des Antriebsmotors (50) an die Vakuumpumpe (66) aufweist und die Vakuumpumpe (66) dieselbe Anschlussgeometrie (72) wie der Antriebsmotor (50) zum Anschließen an den Hydraulikblock (48) aufweist. Vacuum pump arrangement according to Claim 2, in which the drive motor ( 50 ) a connection geometry ( 68 ) for connecting the drive motor ( 50 ) to the vacuum pump ( 66 ) and the vacuum pump ( 66 ) the same connection geometry ( 72 ) like the drive motor ( 50 ) for connection to the hydraulic block ( 48 ) having. Vakuumpumpenanordnung nach Anspruch 1, bei der das Hydraulikaggregat (24) einen Hydraulikblock (48) umfasst, in dem die Vakuumpumpe (66) integriert ist. Vacuum pump arrangement according to claim 1, in which the hydraulic unit ( 24 ) a hydraulic block ( 48 ), in which the vacuum pump ( 66 ) is integrated. Vakuumpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Vakuumpumpe (66) von einem Exzenter (60) des Antriebsmotors (50) angetrieben ist. Vacuum pump arrangement according to one of Claims 1 to 4, in which the vacuum pump ( 66 ) of an eccentric ( 60 ) of the drive motor ( 50 ) is driven. Vakuumpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Vakuumpumpe (66) als eine Membranpumpe (88) gestaltet ist. Vacuum pump arrangement according to one of Claims 1 to 5, in which the vacuum pump ( 66 ) as a diaphragm pump ( 88 ) is designed. Vakuumpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der in einem Leitungsabschnitt (76) zwischen der Vakuumpumpe (66) und dem Bremskraftverstärker (14) ein Ventil (78) vorgesehen ist, das insbesondere als Rückschlagventil gestaltet ist. Vacuum pump arrangement according to one of claims 1 to 6, in which in a line section ( 76 ) between the vacuum pump ( 66 ) and the brake booster ( 14 ) a valve ( 78 ) is provided, which is designed in particular as a check valve. Vakuumpumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der in einem Leitungsabschnitt (76) zwischen der Vakuumpumpe (66) und dem Bremskraftverstärker (14) eine mit einem Ventil (84), das insbesondere als federbelastetes Rückschlagventil gestaltet ist, absperrbare Abzweigung in die Umgebung vorgesehen ist. Vacuum pump arrangement according to one of claims 1 to 7, in which in a line section ( 76 ) between the vacuum pump ( 66 ) and the brake booster ( 14 ) one with a valve ( 84 ), which is designed in particular as a spring-loaded check valve, lockable branch is provided in the environment. Vakuumpumpe (66) für einen Bremskraftverstärker (14) einer Fahrzeugbremsanlage (10), die eine erste Anschlussgeometrie (70) zum Anschließen eines Antriebsmotors (50) und eine zweite Anschlussgeometrie (72) zum Anschließen eines Hydraulikblocks (48) eines Hydraulikaggregats (24) der Fahrzeugbremsanlage (10) aufweist. Vacuum pump ( 66 ) for a brake booster ( 14 ) a vehicle brake system ( 10 ), which has a first connection geometry ( 70 ) for connecting a drive motor ( 50 ) and a second connection geometry ( 72 ) for connecting a hydraulic block ( 48 ) of a hydraulic power unit ( 24 ) of the vehicle brake system ( 10 ) having. Verwendung eines Antriebsmotors (50) eines Hydraulikaggregats (24) einer Fahrzeugbremsanlage (10) zum Antreiben einer an einem Bremskraftverstärker (14) der Fahrzeugbremsanlage (10) einen Unterdruck erzeugenden Vakuumpumpe (66). Use of a drive motor ( 50 ) of a hydraulic power unit ( 24 ) a vehicle brake system ( 10 ) for driving a brake booster ( 14 ) of the vehicle brake system ( 10 ) a vacuum generating vacuum pump ( 66 ).

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