DE2022444C3 - Vacuum generation for a brake system for motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterdruck-Erzeugung für eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem auf einen Hauptbremszylinder wirkenden Bremskraftverstärker, dessen Hilfskraft aus einem Unterdruck in einer seiner beiden Kammern resultiert, wobei der Unterdruck von einer Vakuumpumpe erzeugt wird, die von der Antriebsmaschine angetrieben ist.The invention relates to a vacuum generation for a brake system for motor vehicles a brake booster acting on a master brake cylinder, the auxiliary power of which comes from a negative pressure results in one of its two chambers, the negative pressure being generated by a vacuum pump which is driven by the prime mover.

Eine Unterdruck Erzeugung dieser Art ist durch die US-PS 27 21 629 bekanntgeworden. Dort ist Vorsorge getroffen, daß beim Bremsen ein Unterdruck im Ansaugrohr eines die Antriebsmaschine bildenden Dieselmotors erzeugt wird, wobei dieser Unterdruck zusätzlich zu dem von der Vakuumpumpe erzeugten Unterdruck wirksam wird. Fällt jedoch die Antriebsmaschine aus, so kann weder von der Vakuumpumpe noch vom Ansaugrohr her ein Unterdruck erzeugt werden, so daß die Bremskraftunterstützung nach einigen Bremsungen ausfällt.A vacuum generation of this type has become known from US Pat. No. 2,721,629. There is provision there met that when braking, a negative pressure in the intake manifold of the prime mover forming Diesel engine is generated, this negative pressure in addition to that generated by the vacuum pump Negative pressure becomes effective. However, if the prime mover fails, neither the vacuum pump nor a negative pressure can be generated from the intake pipe, so that the braking force assistance after a few braking operations fails.

Durch die US-PS 28 63 286 ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der der Unterdruck für die Bremskraftunterstützung im Ansaugrohr der Antriebsmaschine erzeugt wird. Bei Ausfall der Antriebsmaschine wird eine Vakuumpumpe zur Erzeugung des Unterdruckes eingeschaltet. Diese Art der Unterdruck-Erzeugung ist jedoch für einen Dieselmotor nicht brauchbar.By US-PS 28 63 286 is an arrangement became known at which the negative pressure for the brake force assistance in the intake manifold of the prime mover is produced. If the prime mover fails, a vacuum pump is used to generate the Negative pressure switched on. However, this type of negative pressure generation is not suitable for a diesel engine useful.

Bei der weiterhin bekanntgewordenen Anordnung nach der US-PS 23 28 684 sind zur Erzeugung der Bremskraftunterstützung je eine von der Antriebsmaschine bzw. den Rädern angetriebene Hydraulik-Druckpumpe vorgesehen. Diese Anordnung ist sehr aufwendig und geht von anderen Voraussetzungen aus.In the further known arrangement according to US-PS 23 28 684 are to generate the Braking assistance one hydraulic pressure pump each driven by the prime mover or the wheels intended. This arrangement is very complex and is based on other requirements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit von Kraftfahrzeug-Bremsanlagen der eingangs genannten Art zu verbessern, indem sichergestellt wird, daß im Bremskraftverstärker die zu seinem Betrieb erforderliche Hilfskraft bei fahrendem Fahrzeug, auch bei Stillstand der Antriebsmaschine, jederzeit zur Verfugung steht.The invention is based on the problem of the operational safety of motor vehicle brake systems the type mentioned to improve by ensuring that in the brake booster to auxiliary staff required for its operation when the vehicle is moving, even when the engine is at a standstill, is available at all times.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vakuumpumpe zusätzlich von einem Elektromotor oder von bei fahrendem Fahrzeug sich zwangsläufig mitdrehenden Teilen des Antriebsstranges angetrieben wird.This object is achieved according to the invention in that the vacuum pump is additionally of a Electric motor or parts of the drive train that inevitably rotate when the vehicle is moving is driven.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen jedem der beiden Antriebe und der Vakuumpumpe jeweils ein Freilauf vorgesehen. Dadurch können Schäden im Pumpenantrieb vermieden werden, die auftreten würden, wenn beim Antrieb der Pumpe das jeweilige zweite Antriebsorgan der Pumpe zwangsläufig mitgetrieben würde. According to a further development of the invention, a freewheel is provided between each of the two drives and the vacuum pump. In this way, damage to the pump drive can be avoided, which would occur if the respective second drive element of the pump were inevitably also driven when driving the pump.

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail using two exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 in schematicher Darstellung eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einer von der Antriebsmaschine und von einem Elektromotor antreibbaren Vakuumpumpe undF i g. 1 in a schematic representation of a motor vehicle brake system with one of the drive machine and a vacuum pump that can be driven by an electric motor and

F i g. 2 eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einer von der Antriebsmaschine und von Teilen des Antriebsstranges antreibbaren Vakuumpumpe. F i g. 2 shows a motor vehicle brake system with a vacuum pump that can be driven by the prime mover and by parts of the drive train.

In Fig. 1 ist mit 12 der Verbrennungsmotor bezeichnet, der auch ein mit Eigenzündung oder mit Benzineinspritzung arbeitender Verbrennungsmotor sein kann. Eine Vakuumpumpe 36 steht mit einer Kammer 16 eines Bremskraftverstärkers 17 durch eine Vakuumleitung 31 und ein Vakuum-Rückschlagventil 15 in Verbindung. An die Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17 schließt sich ein Hauptzylinder 18 an, von dem Erenisleitungen 19 und 20 zu Radbremszylindern 21, 22, 23 und 24 führen. Der Bremskraftverstärker 17 trägt an seiner dem Hauptbremszylinder 18 abgewandten Seite einen Faltenbalg 25, durch den hindurch sich eine Bremsstange 26 erstreckt. Der Innenraum des Bremskraftverstärkers 17 ist durch einen Kolben, der durch die gestrichelte Linie 29 angedeutet ist, in die Kammer 16 und eine Kammci 28 unterteilt. Die Bremsstange 26 ist mit einem Bremspedal 30 gelenkig verbunden. In der Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17 ist das von der Vakuumpumpe 36 erzeugte Vakuum vorhanden, während die Kammer 28 bei Betätigung des Bremspedals 30 zur Atmosphäre hin geöffnet wird.In Fig. 1, 12 denotes the internal combustion engine, which is also one with self-ignition or with Gasoline injection can be working internal combustion engine. A vacuum pump 36 is available with a Chamber 16 of a brake booster 17 through a vacuum line 31 and a vacuum check valve 15 in connection. A master cylinder 18 connects to the chamber 16 of the brake booster 17, from the Erenis lines 19 and 20 lead to wheel brake cylinders 21, 22, 23 and 24. The brake booster 17 carries on its side facing away from the master cylinder 18 a bellows 25 through which it extends a brake rod 26 extends. The interior of the brake booster 17 is through a piston that is indicated by the dashed line 29, divided into the chamber 16 and a chamber 28. the Brake rod 26 is articulated to a brake pedal 30. In the chamber 16 of the brake booster 17, the vacuum generated by the vacuum pump 36 is present, while the chamber 28 is at Depressing the brake pedal 30 is opened to the atmosphere.

An die Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17 ist ferner eine Vakuumleitung 32 angeschlossen, die zu einem Vakuumschalter 33 führt. Dieser besteht aus einer Druckdose 34 und einem damit gekoppelten elektrischen Schalter 35.A vacuum line 32 is also connected to the chamber 16 of the brake booster 17, which leads to a vacuum switch 33 leads. This consists of a pressure cell 34 and an electrical one coupled to it Switch 35.

Der Antrieb der Vakuumpumpe 36 erfolgt durch die Kurbelwelle 66 des Motors 12 über einen Keilriemen 48 und Riemenscheiben 49 und 47. Außerdem kann der Antrieb der Vakuumpumpe 36 durch einen Elektromotor 39 über eine Riemenscheibe 68, einen Keilriemen 38 und eine Riemenscheibe 40 erfolgen.The vacuum pump 36 is driven by the crankshaft 66 of the engine 12 via a V-belt 48 and pulleys 49 and 47. The vacuum pump 36 can also be driven by an electric motor 39 via a belt pulley 68, a V-belt 38 and a belt pulley 40.

Der Elektromotor 39 ist ein Gleichstrommotor, der aus einer Fahrzeugbatterie 42 gespeist wird. Der Pluspol der Fahrzeugbatterie 42 ist über eine elektrische Leitung 43 mit einer Anschlußklemme des Elektromotors 39 verbunden. Der Minuspol der Fahrzeugbatterie 42 liegt, ebenso wie die zweite Anschlußklemme des Elektromotors 39. an Masse. In der Leitung 43 zwischen Fahrzeugbatterie 42 und Elektromotor 39 sind Schalter 44 und 45 sowie der Schalter 35 des Vakuumschalter 33 angeordnet. Die Schalter 35, 44 und 45 sind in Ausschaltstellung dargestellt. Der Schalter 44 befindet sich im Zündschloß des Fahrzeugs und er verbindet in Einschaltstellung die nicht gezeichnete Zündspule des Motors 12 mit der Fahrzeugbatterie 42. Zwischen der Leitung 43 und Masse ist zwischen den Schaltern 35 und 44 ein Verzögerungsrelais 46 eingeschaltet. Die Schaltkontakte und der Anker dieses Relais 46 bilden den Schalter 45. Das Verzögerungsrelais 46 kann auch durch geeignete elektrische Verzögerungsmittel, wie z. B. durch einen Kondensator oder eine Spule ersetztThe electric motor 39 is a direct current motor that is fed from a vehicle battery 42. the The positive pole of the vehicle battery 42 is connected to a connection terminal of the electric motor via an electrical line 43 39 connected. The negative pole of the vehicle battery 42 is located, as is the second terminal of the Electric motor 39. to ground. In the line 43 between the vehicle battery 42 and the electric motor 39 are switches 44 and 45 and the switch 35 of the vacuum switch 33 are arranged. Switches 35, 44 and 45 are in Switch-off position shown. The switch 44 is located in the ignition lock of the vehicle and it connects in On position, the ignition coil, not shown, of the engine 12 with the vehicle battery 42. Between the Line 43 and ground, a delay relay 46 is switched on between switches 35 and 44. the Switching contacts and the armature of this relay 46 form the switch 45. The delay relay 46 can also by suitable electrical delay means, such as. B. replaced by a capacitor or a coil

werden.will.

Bei einer Erhöhung des Druckes in der Kammer 16 des Bremskraftverstärkers 17, hervorgerufen durch den Stillstand des Motors 12 oder einen Bruch des Keilriemens 48, wird über die Druckdose 34 der Schalter 35 eingeschaltet, so daß der Elektromotor 38 in Betrieb gesetzt wird. Um einer Batterieüberlastung vorzubeugen, ist außer dem Verzögerungsrelais 46 In einer von der Batterie 42 abgehenden weiteren Leitung 67 ein Schaltrelais 62 vorgesehen, dessen einen Schalter 63 bildende Schaltkontakte geöffnet werden, wenn der Elektromotor 39 in den Stromkreis eingeschaltet wird. Damit können Verbraucher 64 und 65 ausgeschaltet werden, die einen großen Strombedarf haben, wie beispielsweise eine heizbare Heckscheibe oder ein Heizungsgebläse usw.When the pressure in the chamber 16 of the brake booster 17 increases, caused by the If the motor 12 stops or the V-belt 48 breaks, the switch is activated via the pressure cell 34 35 switched on, so that the electric motor 38 is in operation is set. To prevent battery overload, In addition to the delay relay 46 In, a further line 67 outgoing from the battery 42 is on Switching relay 62 is provided, the switching contacts forming a switch 63 are opened when the Electric motor 39 is switched on in the circuit. This means that consumers 64 and 65 can be switched off that have a large amount of electricity, such as a heated rear window or a Heater fan, etc.

Zwischen der Riemenscheibe 68 und der Welle des Elektromotors 39 ist ein Freilauf 69 angeordnet. Ein zweiter Freilauf 70 ist zwischen der Riemenscheibe 47 und der Welle der Vakuumpumpe 36 eingeschaltet. Die Freiläufe 69 und 70 sind gleichsinnig wirkend ausgebildet. Beim Antrieb der Vakuumpumpe vom Motor 12 her ist die Riemenscheibe 47 mit der Welle der Vakuumpumpe 36 gekuppelt, während die Riemenscheibe 68 auf der Welle des Elektromotors 39 frei läuft. Wenn der Antrieb der Vakuumpumpe 36 vom Elektromotor 39 her erfolgt, ist die Riemenscheibe 68 mit der Welle des Elektromotors 39 gekuppelt und die Riemenscheibe 47 läuft auf der Welle der Vakuumpumpe 36 frei.A freewheel 69 is arranged between the belt pulley 68 and the shaft of the electric motor 39. A Second freewheel 70 is connected between the belt pulley 47 and the shaft of the vacuum pump 36. the Freewheels 69 and 70 are designed to act in the same direction. When driving the vacuum pump from the motor 12 the pulley 47 is coupled to the shaft of the vacuum pump 36, while the pulley 68 is on the shaft of the electric motor 39 runs freely. When the drive of the vacuum pump 36 from the electric motor 39 takes place here, the belt pulley 68 is coupled to the shaft of the electric motor 39 and the belt pulley 47 runs freely on the shaft of the vacuum pump 36.

Durch Einschaltung der Freiläufe 69 und 70 wird somit verhindert, daß Schäden auftreten, die zum Ausfill des Antriebs der Vakuumpumpe 36 führen könnten. Beim Antrieb vom Motor 12 her würde nämlich der Anker des Elektromotors 39 dauernd mitgetrieben, während beim Antrieb vom Elektromotor 39 her zwangsläufig versucht würde, die Kurbelwelle 66 des Motors 12 in Drehung zu versetzen.By switching on the freewheels 69 and 70 is thus prevented that damage occurs to the Failure of the drive of the vacuum pump 36 could result. When driving from the motor 12 would be here namely, the armature of the electric motor 39 is constantly driven while the electric motor is being driven 39 would inevitably attempt to set the crankshaft 66 of the engine 12 in rotation.

Mit der gleichen technischen Wirkung kann der Freilauf 70 auch zwischen der Riemenscheibe 49 und der Kurbelwelle 66 angeordnet werden. Ferner ist es auch möglich, beide Freiläufe 69 und 70 zwischen den Riemenscheiben 47 und 40 und der Welle der Vakuumpumpe 36 vorzusehen.With the same technical effect, the freewheel 70 can also be between the pulley 49 and the Crankshaft 66 are arranged. Furthermore, it is also possible to have both freewheels 69 and 70 between the To provide pulleys 47 and 40 and the shaft of the vacuum pump 36.

Eine am Armaturenbrett des Fahrzeugs befindliche Warnlsimpe 61 wird gleichzeitig mit dem Elektromotor 39 eingeschaltet. Mit 58 ist das Wechselgetriebe und mit 59 das Getriebeendstück bezeichnet.A warning signal 61 located on the dashboard of the vehicle is activated simultaneously with the electric motor 39 switched on. 58 with the change gear and 59 with the gear end piece.

F i g. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Wenn der Motor 12 läuft, erfolgt der Antrieb einer beidseitig antreibbaren Vakuumpumpe 71 von der Kurbelwelle 66 des Motors 12 her. Wenn der Motor 12 stillsteht, wird die Vakuumpumpe 71 über eine biegsame Welle 56 von der Antriebswelle des Wechselgetriebes 58 angelrieben. Freiläufe 72 und 73 erfüllen die gleiche Aufgabe wie die Freiläufe 69 und 70 in Fi g. 1. Hier ist also ebenfalls die Versorgung des Bremskraftverstärkers 17 mit Vakuum im Leerlauf des Motors 12 und bei fahrendem Fahrzeug sichergestellt.F i g. 2 shows a further embodiment. When If the engine 12 is running, a vacuum pump 71 which can be driven on both sides is driven by the crankshaft 66 of the engine 12. When the motor 12 is stopped, the vacuum pump 71 is via a flexible shaft 56 of the drive shaft of the gearbox 58 is driven. Freewheels 72 and 73 perform the same task as that Freewheels 69 and 70 in Fi g. 1. Here is also the supply of the brake booster 17 with vacuum ensured when the engine 12 is idling and when the vehicle is moving.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Unterdruck-Erzeugung für eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem auf einen Haupt· bremszylinder wirkenden Bremskraftverstärker, dessen Hilfskraft aus einem Unterdruck in einer seiner beiden Kammern resultiert, wobei der Unterdruck von einer Vakuumpumpe erzeugt wird, die von der Antriebsmaschine angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (36; 71) zusätzlich von einem Elektromor (39) oder von bei fahrendem Fahrzeug sich zwangsläufig mitdrehenden Teilen (58, 59) des Antriebsstranges angetrieben wird. «5 1. Vacuum generation for a brake system for motor vehicles with a brake booster acting on a master brake cylinder, the auxiliary force of which results from a vacuum in one of its two chambers, the vacuum being generated by a vacuum pump which is driven by the drive machine, characterized that the vacuum pump (36; 71) is additionally driven by an electric motor (39) or by parts (58, 59) of the drive train that inevitably rotate when the vehicle is moving. «5 2. Unterdruck-Erzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem der beiden Antriebe und der Vakuumpumpe (36; 71) jeweils ein Freilauf (69; 70 bzw. 72; 73) vorgesehen2. negative pressure generation according to claim 1, characterized characterized in that between each of the two drives and the vacuum pump (36; 71) one freewheel (69; 70 or 72; 73) is provided in each case 2020th