DE10110658C1

DE10110658C1 - Pumpvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem

Info

Publication number: DE10110658C1
Application number: DE10110658A
Authority: DE
Inventors: Frank Lubischer
Original assignee: Lucas Automotive GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: US6672686B2; US20020125767A1

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt der Ansatz zugrunde, Laufbüchsen, in denen Kolben einer Pumpvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem bewegbar angeordnet sind, so bewegbar anzuordnen, daß sie in Abhängigkeit von Bewegungen der Kolben selbst als Kolben wirken können, um Bremsfluid dem Fahrzeugbremssystem zuzuführen. Insbesondere wirken die Laufbüchsen nicht als Kolben, deren Kolben Bremsfluid in einen zugeordneten Bremskreis pumpen. Demgegenüber fördern Laufbüchsen Bremsfluid in einen Bremskreis zurück, deren Kolben im wesentlichen kein Bremsfluid in den Bremskreis pumpen, sondern beispielsweise aus dem Fahrzeugbremssystem entferntes Bremsfluid ansaugen, um es nachfolgend in den Bremskreis zurückzupumpen.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Fahrzeug bremssysteme und insbesondere eine Pumpvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem, die Druckunterschiede in Bremskreisen und unterschiedliche Pumpleistungen für Bremskreise ausgleichen kann.

Hintergrund der Erfindung

Bei Fahrzeugbremssystemen, die beispielsweise ein Antiblockier system (ABS), einen elektronischen/hydraulischen Bremsassisten ten (EBA/HBA), eine Antriebsschlupfregelung (ASR), eine Fahrdy namikregelung (FDR), eine Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC = vehicle stability control) und dergleichen umfassen und/oder in Verbindung mit einer Fahrtregelung (ACC = automatic cruise con trol) betrieben werden, werden üblicherweise einzelnen Brems kreisen zugeordnete Pumpen verwendet, um bei einem Druckabbau zur Verringerung von Bremskräften von Radbremsen abgeflossenes Fluid in den entsprechenden Bremskreis zurückzupumpen.

Aufgrund unterschiedlicher Pumpleistungen kann es dazu kommen, daß in den Bremskreisen vorliegende Bremsdrücke unterschiedlich sind. Dies kann nicht nur zu einer unerwünschten Reduktion der mittels Radbremsen erzeugten Fahrzeugabbremsung, sondern auch zu unerwünschten oder nicht kontrollierbaren Fahrzuständen (z. B. "Ausbrechen" oder Schleudern des Fahrzeugs) führen. Insbesondere bei Fahrzeugbremssystemen mit einer Diagonalauftei lung kann dies zu unerwünschten oder nicht kontrollierbaren Giermomenten führen.

So werden beispielsweise für ein Fahrzeugbremssystem mit zwei Bremskreisen und einem Antiblockiersystem Radialkolbenpumpen verwendet. Die Pumpen werden mittels eines Exzenters angetrie ben, der auf einer von einem elektrischen Motor angetriebenen Welle sitzt. Um Bremsfluid in die Bremskreise zurückzupumpen, wird in Druckkammern der Pumpen aufgenommenes Fluid durch eine Volumenreduzierung der Druckkammern zurückgeführt. Unterschied liche Pumpleistungen der Pumpen können zu den oben genannten Problemen führen. Ferner sind die zum Betrieb erforderlichen Bewegungen von Kolben insbesondere aufgrund des exzentrischen Antriebes nicht linear. Dadurch werden beispielsweise Pulsatio nen eines Bremspedals beim Betrieb des Antiblockierbremssys tems, auch in einer für einen Kraftfahrzeugführer bemerkbaren Weise, unerwünscht beeinflußt.

Aus der US-4,962,972 ist es bekannt, bei einer Pumpvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem in einem Gehäuse Laufbüchsen beweg bar anzuordnen, die sich in Abhängigkeit von Kolbenbewegungen bewegen können. Ferner sind in den Laufbüchsen bewegbar ange ordnete Kolben vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Druckausgleich in Bremskreisen eines Fahrzeugbremssystems be reitzustellen. Insbesondere soll die vorliegende Erfindung ei nen Druckausgleich zwischen Bremskreisen eines gesteuerten Fahrzeugbremssystems ermöglichen, wenn bei dessen Betrieb Bremsfluid in die Bremskreise zurückgeführt wird.

Erfindungsgemäße Lösung

Der vorliegenden Erfindung liegt der Ansatz zugrunde, Laufbüch sen, in denen Kolben einer Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug bremssystem bewegbar angeordnet sind, so bewegbar anzuordnen, daß sie in Abhängigkeit von Bewegungen der Kolben selbst als Kolben wirken, um Bremsfluid dem Fahrzeugbremssystem zuzufüh ren. Insbesondere sind die Laufbüchsen so bewegbar gestaltet, daß sie in Antwort auf Kolbenbewegungen Bremsfluid in einen Bremskreis des Fahrzeugbremssystems fördern, in dem kein Brems fluid aufgrund eines durch die Kolben selbst verursachten Pump vorganges verschoben wird. Das heißt, daß Laufbüchsen, deren Kolben Bremsfluid in einen zugeordneten Bremskreis fördern, nicht als Kolben wirken, während Laufbüchsen, deren Kolben im wesentliches kein Bremsfluid in einen zugeordneten Bremskreis fördern, sondern beispielsweise aus dem Fahrzeugbremssystem entferntes Bremsfluid ansaugen, um es nachfolgend in den Brems kreis zurückzupumpen, so bewegt werden, daß sie für diesen Bremskreis eine Pumpwirkung entfalten.

Auf diese Weise wird Bremskreisen, in die durch deren zugeord nete Kolben kein Bremsfluid gepumpt wird, Bremsfluid zugeführt. Dadurch wird in alle Bremskreise, die mit der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung verbunden sind, bei jedem durch einen Kolben verursachten Pumpvorgang Bremsfluid gepumpt, und zwar unabhän gig davon, ob die zugeordneten Kolben Bremsfluid zurückpumpen oder nicht, da im letzteren Fall die entsprechenden Laufbüchsen als Kolben wirken.

Um jedem Bremskreis bei einem durch Kolben verursachten Pump vorgang im wesentlichen die gleiche Menge an Bremsfluid zuzu führen und dadurch Druckunterschiede zwischen den Bremskreisen zu vermeiden, werden die Laufbüchsen in Abhängigkeit von Kol benbewegungen, die Bremsfluid in Bremskreise zurückfördern, so bewegt, daß die von den Laufbüchsen verschobenen Volumina an Bremsfluid den Volumina entsprechen, die von den pumpenden Kol ben zurückgepumpt werden.

Sollen in Bremskreisen eines Fahrzeugbremssystems unterschiedli che Drücke vorliegen, sind die Laufbüchsen so zu gestalten, daß deren Bewegungen in Antwort auf Bewegungen pumpender Kolben eine Verschiebung größerer und/oder kleinerer Bremsfluidvolumi na zur Folge hat.

Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrun de, daß (unerwünschte) Druckunterschiede in Bremskreisen eines Fahrzeugbremssystems aufgrund unterschiedlicher Pumpleistungen zugeordneter Pumpeinrichtungen ausgeglichen werden können, in dem die Zufuhr an Bremsfluid zu Pumpeinrichtungen höherer Pump leistung gedrosselt wird. Erfindungsgemäß wird eine solche Drosselung durch Bewegungen der Laufbüchsen bewirkt, wodurch zusätzliche Einrichtungen und/oder Maßnahmen zur Erfassung von Drücken in Bremskreisen und Pumpleistungen sowie zur Drosselung der Zufuhr von Bremsfluid vermieden werden.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Im speziellen stellt die vorliegende Erfindung eine Pumpvor richtung für ein hydraulisches oder pneumatisches Fahrzeug bremssystem bereit, die ein Gehäuse und darin bewegbar angeord nete Kolben aufweist. Die Kolben sind jeweils in Laufbüchsen bewegbar angeordnet, die wiederum in dem Gehäuse in Abhängig keit von Kolbenbewegungen bewegbar angeordnet sind.

Erfindungsgemäß wirken die Laufbüchsen so zusammen, dass Bewe gungen einer Laufbüchse, deren Kolben im Sinne eines Vorganges bewegt wird, bei dem Bremsfluid in einen Bremskreis des Fahr zeugbremssystems gepumpt wird, Bewegungen der anderen Laufbüch se(n) bewirken.

Diese Wirkverbindung zwischen den Laufbüchsen kann erreicht werden, indem die Laufbüchsen mechanisch verbunden oder bauein heitlich integriert sind. Ferner ist es vorgesehen, an den Laufbüchsen angeordnete Betätigungsglieder zu verwenden, die in Abhängigkeit von Bewegungen der Laufbüchsen Wirkverbindungen zwischen diesen herstellen können, um Kräfte für Bewegungen der Laufbüchsen zu übertragen.

Vorzugsweise bilden die zusammenwirkenden Laufbüchsen einen in dem Gehäuse wirkenden Plungerkolben.

Im speziellen begrenzen die Laufbüchsen mit den darin angeord neten Kolben jeweils eine Druckkammer, wobei jede Laufbüchse in dem Gehäuse eine Auslaßkammer bildet. In Abhängigkeit von Kol benbewegungen werden Fluidverbindungen zwischen den Druckkam mern und zugeordneten Auslaßkammern hergestellt und unterbro chen. Hierfür können Rückschlagventile verwendet werden, die Auslaßöffnungen der Druckkammern freigeben oder verschließen.

Um Bremskreisen des Fahrzeugbremssystems Bremsfluid zuführen zu können, die mit einer Auslaßkammer in Verbindung stehen, deren Fluidverbindung zu der entsprechenden Druckkammer unterbrochen ist, ist der Plungerkolben und insbesondere die eine solche Auslaßkammer bildende Laufbüchse so bewegbar angeordnet, daß sie in dieser Auslaßkammer als Kolben wirkt und Bremsfluid in den zugeordneten Bremskreis pumpt.

Vorzugsweise werden elastische Rückstellelemente, wie z. B. Rückstellfedern, für die Laufbüchsen verwendet, die Bewegungs kräften aufgrund von Kolbenbewegungen entgegenwirken. Dadurch werden Ruhestellungen für die Laufbüchsen und somit eine Ruhe stellung für den Kolbenplunger vorgegeben.

Bei einer Ausführungsform umfaßt das Gehäuse zwei bewegbar an geordnete Kolben, die ihre Pumpwirkung für einen zugeordneten Bremskreis um 180° phasenversetzt entwickeln. Dementsprechend werden dort zwei Laufbüchsen verwendet, wobei die Laufbüchse, deren Kolben nicht im Sinne eines Pumpens bewegt wird, in dem Gehäuse als Kolben wirkt, um Bremsfluid in den zugeordneten Bremskreis zu fördern.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt die Pumpvorrichtung drei in dem Gehäuse bewegbar angeordnete Laufbüchsen, die je weils einen darin bewegbar angeordneten Kolben aufweisen, wobei die Kolben ihre Pumpwirkung für zugeordnete Bremskreise um 120° phasenversetzt entwickeln. Bei dieser Ausführungsform pumpen die zwei Laufbüchsen, deren Kolben kein Bremsfluid in zugeord nete Bremskreise zurückfördern, Bremsfluid zu dem Fahrzeug bremssystem zurück, während der mit der Druckkammer des pumpen den Kolbens in Fluidverbindung stehende Bremskreis von diesem versorgt wird.

Ferner ist es vorgesehen, daß jeder Laufbüchse jeweils eine Drosseleinrichtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von Be wegungen der Kolben und der entsprechenden Laufbüchse die Zu fuhr von Bremsfluid begrenzt.

Hierfür können die Laufbüchsen Speisebohrungen aufweisen, die mit entsprechenden Einlaßöffnungen, beispielsweise über Einlaß kammern, in Fluidverbindung stehen. In Abhängigkeit von Bewe gungen der Laufbüchsen relativ zu dem Gehäuse ergeben sich Be wegungen der Speisebohrungen relativ zu den Einlaßbohrungen, wodurch eine Drosselung der Zufuhr von Bremsfluid verursacht werden kann.

Vorzugsweise sind die Speisebohrungen und die Einlaßbohrungen relativ zueinander so angeordnet, daß die Zufuhr von Bremsfluid in Abhängigkeit von Laufbüchsenbewegungen stattfindet. So ist es beispielsweise vorgesehen, daß eine bedeutsame Drosselung der Zufuhr von Bremsfluid erst dann auftritt, wenn sich die entsprechende Laufbüchse weit genug bewegt hat.

Ferner ist es zu bevorzugen, daß die Speisebohrungen und die Einlaßbohrungen so angeordnet sind und/oder die Laufbüchsen so bewegbar sind, daß die Zufuhr von Bremsfluid für den Kolben gedrosselt wird, der im Vergleich zu dem (den) anderen Kolben eine höhere Pumpleistung hat.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Speisebohrungen und die Einlaßbohrungen relativ zueinander so bewegbar sind, daß die Zufuhr von Bremsfluid für den (die) Kolben verbessert wird, der (die) im Vergleich zu den anderen Kolben eine geringere Pumpleistung aufweist. In Kombination mit der Drosselwirkung für den Kolben höherer Pumpleistung führt dies zu einer schnel leren Kompensation von (unerwünschten) Unterschieden zwischen den in die Bremskreise zurückgeförderten Volumina an Brems fluid.

Kurzbeschreibung der Figuren

In der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen, von denen zei gen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugbremssy stems mit der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung gemäß Fig. 1 oder Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Funktion, die den Zusammenhang zwischen Bremspedalgeschwindigkeiten und zusätzlichen von dem Fahrzeugbremssystem von Fig. 3 erzeugten Bremskräften zur Unterstützung eines Fahr zeugführers (Bremsassistent-Funktionalität),

Fig. 5 eine schematische Darstellung funktionaler Zusammen hänge beim Betrieb des Fahrzeugbremssystems von Fig. 3,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Funktion, die den zeitlichen Verlauf von durch das Fahrzeugbremssystem von Fig. 3 bereitgestellten Bremskräften wiedergibt, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen dienen als Pumpvorrichtung, um bei einem gesteuerten Betrieb eines Fahr zeugbremssystems aus Bereichen von Bremskreisen, in denen Bremsdruck abgebaut wird, abgeführtes Bremsfluid in Bereiche der Bremskreise zurückzupumpen, in denen Druck zum Abbremsen von Fahrzeugrädern aufgebaut wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Pumpvor richtung 1' sind in einem Gehäuse 2 Einlaßbohrungen 4a und 4b und Auslaßbohrungen 6a und 6b angeordnet. Die Einlaßbohrungen 4a und 4b sind jeweils mit Fluidleitungen eines Bremskreises verbunden, über die bei einem Druckabbau Bremsfluid von ent sprechenden Radbremsen entfernt wird. Um zu verhindern, daß über die Einlaßbohrungen 4a und 4b zugeführtes Bremsfluid in die genannten Fluidleitungen der Bremskreise zurückströmt, die im folgenden kurz als Ausgangsseite der Bremskreise bezeichnet werden, sind in dem Gehäuse 2 den Einlaßbohrungen 4a und 4b zugeordnete Rückschlagventile 8a und 8b angeordnet. Die Rück schlagventile 8a und 8b verschließen jeweils einen Einlaß 10a und 10b, die jeweils mit einer Ausgangsseite der Bremskreise verbunden sind, indem Federelemente 12a und 12b hier kugelför mig dargestellte Dichtelemente 14a und 14b abdichtend gegen Dichtsitze 16a und 16b drücken. Wenn der ausgangsseitige Druck in wenigstens einem der Bremskreise einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird (werden) die Kugel(n) 14a/14b von ihrem (ihren) Dichtsitzen 16a/16b abgehoben und Bremsfluid kann durch die Einlaßbohrungen 4a und 4b strömen.

Die Auslaßbohrungen 6a und 6b sind jeweils mit Fluidleitungen der Bremskreise verbunden, die Bremsfluid einzelnen oder mehre ren Radbremsen zum Abbremsen des Fahrzeuges zuführen.

In dem Gehäuse 2 sind eine Laufbüchse 16'a, die den Kolben 18a aufnimmt, und eine Laufbüchse 16'b zur Aufnahme des Kolbens 18b bewegbar angeordnet. Die Laufbüchsen 16'a und 16'b bilden einen Plungerkolben 16, der in dem Gehäuse 2 wirken kann. Die Funkti on des hier einstückig dargestellten Plungerkolbens 16' kann auch durch zwei Laufbüchsen bereitgestellt werden, die separat für die Kolben 18a und 18b ausgeführt und mechanisch miteinan der verbunden sind. Die Laufbüchsen 16'a und 16'b können auch Betätigungsglieder aufweisen, die in Abhängigkeit von Bewegun gen der Laufbüchsen 16'a und 16'b Wirkverbindungen zwischen diesen herstellen können. Die Kolben 18a und 18b können in den Laufbüchsen 16a und 16b hin- und her, gemäß Fig. 1 nach links und nach rechts bewegt werden, wobei sich der Plungerkolben 16' im wesentlichen parallel zu den möglichen Bewegungsrichtungen der Kolben 18a und 18b bewegen kann.

Die Kolben 18a und 18b werden mittels eines Exzenters 20 betä tigt (hin- und herbewegt), der auf einer Welle 22 eines nicht dargestellten Antriebes sitzt. Rückstellfederelemente 24a und 24b für die Kolben 18a und 18b dienen dazu, in Abhängigkeit der Stellung des Exzenters 20 den Kolben 18a (gemäß Fig. 1 nach rechts) und den Kolben 18b (gemäß Fig. 1 nach links) zurückzu bewegen.

In seinen axialen Endbereichen weist der Plungerkolben 16' Rückschlagventile 26a und 26b auf, die mit den Laufbüchsen 16a und 16b und den Kolben 18a und 18b jeweils Druckkammern 28a und 28b begrenzen. Die Rückschlagventile 26a und 26b umfassen je weils Dichtelemente 30a und 30b und Druckfedern 32a und 32b, die die hier kugelförmig dargestellten Dichtelemente 30a und 30b an Dichtsitzen 34a und 34b halten, um einen Eintritt von Bremsfluid zu verhindern. Überschreitet der aufgrund einer Be wegung der Kolben 18a und 18b erzeugte Druck in den Druckkam mern 28a und 28b einen vorbestimmten Wert, werden die Dichtele mente 30a und 30b von ihren Dichtsitzen 34a und 34b abgehoben, d. h. die Rückschlagventile 26a und 26b geöffnet, und Bremsfluid kann in Auslaßkammern 36a und 36b strömen. Aufgrund der von Bewegungen der Kolben 18a und 18b erzeugten Drücke in den Auslaßkammern 36a und 36b kann dann Bremsfluid über die Auslaßboh rungen 6a und 6b in die entsprechenden eingangsseitigen Fluid leitungen der Bremskreise strömen.

Mittels ortsfest an dem Gehäuse 2 angeordneten Dichtgliedern 38a und 38b sind die Auslaßkammern 36a und 36b von Einlaßkam mern 40a und 40b so getrennt, daß zwischen diesen Kammern keine unmittelbare Fluidverbindung besteht. Zur Trennung der Einlaß kammern 40a und 40b sind hier zwei Dichtglieder 42a und 42b ortsfest an dem Plungerkolben 16' angeordnet. Alternativ ist es hierfür vorgesehen, daß nur ein Dichtglied verwendet wird, das beispielsweise mittig an dem Plungerkolben 16' angeordnet ist.

Über die Einlaßbohrungen 4a und 4b kann Bremsfluid in die Ein laßkammern 40a und 40b strömen, wenn die Rückschlagventile 8a und 8b geöffnet sind. Über Speisebohrungen 44a und 44b kann Hydraulikfluid aus den Einlaßkammern 40a und 40b in die Druck kammern 28a und 28b strömen, bis die Speisebohrungen 44a und 44b aufgrund von Bewegungen der Kolben 18a und 18b (gemäß Fig. 1 Bewegungen des Kolbens 18a nach links und Bewegungen des Kol bens 18b nach rechts) verschlossen werden. Des weiteren können die Fluidverbindungen zwischen den Einlaßkammern 40a und 40b und den Druckkammern 28a und 28b unterbrochen werden, wenn der Plungerkolben 16' in dem Gehäuse 2 so verschoben wird, daß die Speisebohrung 44a oder 44b von den Dichtgliedern 38a oder 38b verschlossen werden.

Des weiteren sind in dem Gehäuse 2 Federelemente 46a und 46b angeordnet, die an den axialen Stirnflächen des Plungerkolbens 16' und diesen gegenüberliegenden Innenseiten des Gehäuses 2 angreifen. Die Federelemente 46a und 46b stellen in Abhängig keit von Bewegungen des Plungerkolbens 16' Rückstellkräfte für diesen bereit und definieren eine Ruhestellung des Plungerkol bens 16'. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform haben die Federelemente 46a und 46b eine gleiche lineare Federcharakteri stik. Es ist jedoch vorgesehen, daß die Federelemente 46a und 46b unterschiedliche Federcharakteristika aufweisen, wie z. B. verschiedene lineare Federcharakteristika, progressive Fe dercharakteristika oder degressive Federcharakteristika. Die Auslegung der Federelemente 46a und 46b und die daraus resul tierenden Effekte werden im folgenden bei der Beschreibung des Betriebs bevorzugter Ausführungsformen erläutert.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform einer Pumpvor richtung 1", bei der die Komponenten, die der Ausführungsform von Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, werden zum Trennen der Druckkammern 28a und 28b und der Auslaßkammern 36a und 36b Dichtglieder verwendet, die sich in ihrer Anordnung und ihrer Funktion von den Dichtgliedern 38a und 38b sowie 42a und 42b unterscheiden. Dichtglieder 50a und 50b, die eine Fluidverbindung zwischen den Druckkammern 28a und 28b verhindern, sind ortsfest im Inneren des Gehäuses 2 ange ordnet und dichten gegenüber einem Plungerkolben 16" ab, der zwei Laufbüchsen 16b' und 16b' umfaßt.

Dichtglieder 52a und 52b dienen zur Trennung der Druckkammer 28a von der Auslaßkammer 36a sowie der Druckkammer 28b von der Auslaßkammer 36b. Die Dichtglieder 52a und 52b sind ortsfest am Äußeren des Plungerkolbens 16" angeordnet und dichten gegenüber den Innenflächen des Gehäuses 2 ab. Die Dichtglieder 52a und 52b können eine Zufuhr von Bremsfluid zu den Druckkammern 28a oder 28b verhindern, wenn sie infolge einer Bewegung in des Plungerkolbens 16" die Einlaßbohrung 4a oder die Einlaßbohrung 4b verschließen. Dann kann lediglich in der Einlaßkammer 40a oder der Einlaßkammer 40b vorhandenes Bremsfluid in die Druck kammern 28a oder 28b strömen.

Des weiteren unterscheidet sich die in Fig. 2 dargestellte dar gestellte Ausführungsform von der in Fig. 1 dargestellten Aus führungsform in zwei Anschlagelementen 54a und 54b. Die An schlagelemente 54a und 54b sind an Innenflächen des Gehäuses 2 angeordnet, die den axialen Stirnflächen des Plungerkolbens 16" gegenüberliegen und dienen zur Begrenzung von Bewegungen des selben. Des weiteren gewährleisten die Anschlagelemente 54a und 54b, daß die Rückschlagventile 26a und 26b ordnungsgemäß arbei ten, wenn der Plungerkolben 16" gemäß Fig. 2 so nach rechts oder links verschoben wird, daß bei einem Fehlen der Anschlage lemente 54a und 54 die Dichtelemente 30a oder 30b infolge eines Kontaktes mit den Innenflächen des Gehäuses 2 auf den Dichtsitz 34a oder 34b abdichtend zur Anlage kommen. Außerdem verhindern die Anschlagelemente 54a und 54b Beschädigungen der Rückschlag ventile 26a und 26b bei derartigen Bewegungen der Laufbüchse 16. Die beiden zuletzt genannten Funktionen der Anschlagelemen te 54a und 54b spielen eine untergeordnete Rolle, da ein zuver lässiger Betrieb der Rückschlagventile 26a und 26b und ein Schutz derselben vor Beschädigungen durch andere konstruktive Maßnahmen und/oder durch eine geeignete Wahl von Rückschlagven tiltypen erreicht werden können.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Pumpvorrichtungen 1' und 1" un terscheiden sich von herkömmlichen Vorrichtungen, die zum Rück fördern von Bremsfluid in Eingangsseiten von Bremskreisen die nen, im wesentlichen dadurch, daß die Kolben 18a und 18b in einem Plungerkolben bewegbar angeordnet sind, der wiederum selbst relativ zu den bewegten Kolben 18a und 18b bewegbar ist. Demgegenüber verwenden bekannte Pumpen Einrichtungen zur Aufnahme von Kolben, wie z. B. Laufbüchsen, die im Verhältnis zu darin bewegbar angeordneten Kolben ortsfest sind.

Im folgenden wird der Betrieb der Pumpvorrichtungen 1'/1" von Fig. 1 und Fig. 2 erläutert.

In Abhängigkeit vom Betriebszustand eines mit der Pumpvorrich tung 1'/1" verbundenen Fahrzeugbremssystems wird Bremsfluid ausgangsseitig von Bremskreisen, die mit den Einlässen 10a und 10b verbunden sind, über die Rückschlagventile 8a und 8b und die Einlaßbohrungen 4a und 4b in die Einlaßkammern 40a und 40b befördert. Mittels des Exzenters 20 werden die Kolben 18a und 18b hin- und herbewegt, so daß in Abhängigkeit der Stellungen der Kolben 18a und 18b Bremsfluid aus den Einlaßkammern 40a und 40b über die Speisebohrungen 44a und 44b in die Druckkammern 28a und 28b strömt oder über die Rückschlagventile 26 und 26b in die Auslaßkammern 36a und 36b befördert wird. Von dort strömt das Bremsfluid über die Auslaßbohrungen 6a und 6b in die Eingangsseiten der Bremskreise.

Aufgrund der Anordnung der Kolben 18a und 18b und deren Betäti gungen durch den Exzenter 20 ergibt sich für die durch diese Kolben gebildeten Pumpeinrichtungen ein Phasenversatz von 180°. Bei herkömmlichen Pumpen, bei denen Kolben mit einem Phasenver satz von 180°C arbeiten und relativ zueinander vergleichbar, aber nicht in bewegbaren, miteinander verbundenen Laufbüchsen angeordnet sind, wird das Bremsfluid abwechselnd in die Brems kreise zurückgepumpt. Folglich ist auch die Druckverteilung in den Bremskreisen unterschiedlich, da die Kolben Bremsfluid ab wechselnd zurückpumpen, um die Drücke in den Bremskreisen zu erhöhen. Die unterschiedliche Druckverteilung in den Bremskrei sen kann beispielsweise zu unerwünschten oder unkontrollierbaren Gierraten für ein Kraftfahrzeug führen, insbesondere wenn ein Bremssystem mit Diagonalaufteilung verwendet wird. Außerdem sind derartige herkömmliche Pumpen nicht geeignet, um bei einem gesteuerten Betrieb eines Fahrzeugbremssystems (z. B. als Brem sassistent, bei Traktionskontrolle, bei Fahrstabilitätssteue rung, automatischer Fahrtregelung und dergleichen) für einen Druckaufbau in Bremskreisen zu sorgen, da hierbei üblicherweise der Druckaufbau in den Bremskreisen im wesentlichen zeitgleich erfolgen soll, um unerwünschte Druckunterschiede in Bremskrei sen zu vermeiden.

Demgegenüber erlaubt der den in Fig. 1 und 2 dargestellten Aus führungsformen zugrunde liegende Ansatz, diese Nachteile zu überwinden. Des weiteren ermöglicht es die Verwendung der Pump vorrichtung 1'/1" anstelle herkömmlicher Pumpen, die im allge meinen als Rückführpumpen für Fahrzeugbremssysteme mit ABS ein gesetzt werden, Funktionen bereitzustellen, die bisher nicht verfügbar waren oder für die bisher zusätzliche Komponenten für Fahrzeugbremssysteme erforderlich waren.

Aufgrund der bewegbaren Anordnung des Plungerkolbens 16'/16" in dem Gehäuse 2 und relativ zu den Kolben 18a und 18b bewegt sich der Plungerkolben 16'/16" entgegengesetzt zu der Bewegungsrich tung der Kolben 18a und 18b, wenn der durch einen der Kolben 18a und 18b erfolgte Druck höher als der durch den anderen Kol ben erzeugte Druck ist. Dies führt zu einem Druckausgleich der von den Kolben 18a und 18b erzeugten Drücke, so daß die Druck verteilung in den Bremskreisen im wesentlichen gleich ist. Dem entsprechend wird eine im wesentlichen zeitgleiche und im we sentlichen gleich große Druckerhöhung in den Bremskreisen er reicht. Hierbei wird der Druck in den Bremskreisen im wesentlichen jeweils um die Hälfte des Drucks erhöht, der von dem pum penden Kolben 18a/b bereitgestellt wird.

Wird beispielsweise der Kolben 18a durch den Exzenter 20 zum Druckaufbau nach links bewegt, und sind die auf den Plungerkol ben 16'/16" in der Auslaßkammer 36a wirkenden Kräfte größer als die in der Auslaßkammer 36b wirkenden Kräfte, bewegt sich der Plungerkolben 16'/16" nach rechts. Dadurch wirkt der Plunger kolben 16'/16" wie ein Kolben, der in der Auslaßkammer 36b vor handenes Bremsfluid über den Auslaß 6b in den mit diesem ver bundenen Bremskreis pumpt. Hierbei dient die Auslaßkammer 36b als Druckkammer für den Plungerkolben 16'/16". Ein entsprechen der Ablauf ergibt sich bei einer Bewegung des Kolbens 18b nach rechts.

Für Betriebszustände, bei denen die auf den Plungerkolben 16'/16" wirkenden Kräfte in den Auslaßkammern 36a und 36b im wesentlichen gleich groß sind, sorgen die Federn 46a und 46b dafür, daß der Plungerkolben 16'/16" in seine Ruhestellung ge bracht und/oder dort gehalten wird. Des weiteren können die Federn 46a und 46b dazu dienen, den dynamischen Ablauf des durch den Plungerkolben 16'/16" bereitgestellten Druckaus gleichs zu variieren.

So können beispielsweise progressive oder degressive Federn verwendet werden, um Bewegungen des Plungerkolbens 16'/16" zu erreichen, bei denen Bewegungen des Plungerkolbens 16'/16" auf grund vorliegender Druckunterschiede anfänglich kleiner sind und im weiteren Verlauf größer werden oder umgekehrt. Bei an fänglichen kleinen, im weiteren Verlauf zunehmenden Verschie bungen des Plungerkolbens 16'/16" werden anfänglich kleine Druckunterschiede in geringerem Maße ausgeglichen als nachfolgende größere Druckunterschiede. In Abhängigkeit der Charakte ristika der Federn 46a und 46b ist es auf diese Weise nicht nur möglich, für einen Druckausgleich zu sorgen, sondern bei höhe ren Druckunterschieden in der Auslaßkammer, in der der Plunger kolben 16'/16" als Kolben wirkt, höhere Drücke zu erzeugen, als in der Auslaßkammer, in der der Druck von einem der Kolben 18a oder 18b erzeugt wird.

Ferner ist es möglich, die Federn 46a und 46b so auszulegen, daß der Plungerkolben 16'/16" bei anfänglich kleinen Druckun terschieden stärker verschoben wird als für nachfolgende größe re Druckunterschiede. Auf diese Weise wird die zuvor beschrie bene Druckerhöhung durch den Plungerkolben 16'/16" für anfäng lich kleine Druckunterschiede erzeugt, wohingegen nachfolgend höhere Druckunterschiede in geringem Maße kompensiert werden.

Alternativ oder ergänzend können die Federn 46a und 46b so di mensioniert werden, daß der Plungerkolben 16'/16" auf Druckun terschiede aufgrund eines Pumpvorganges eines Kolbens empfind licher reagiert als auf Druckunterschiede in Folge eines Pump vorgangs des anderen Kolbens. So kann beispielsweise für die Feder 46b eine Federkonstante gewählt werden, die höher als die Federkonstante der Feder 46a ist. Folglich wird sich der Plun gerkolben 16'/16" in geringerem Maße nach rechts verschieben, wenn der Kolben 18a Bremsfluid in den mit dem Auslaß 6a verbun denen Bremskreis pumpt und Druckunterschiede zwischen den Aus laßkammern 36a und 36b vorliegen, als bei Druckunterschieden aufgrund eines Pumpvorganges des Kolbens 18b.

Der so ermöglichte Druckausgleich zwischen Bremskreisen eines Fahrzeugbremssystems stellt nicht nur eine Verbesserung bei einer Verwendung der Pumpvorrichtung 1' und 1" als Rückführpumpe bei einem ABS dar, sondern ermöglicht es, diese bei Be triebszuständen eines Fahrzeugbremssystems zu verwenden, bei denen abhängig und/oder unabhängig von einer Bremsbetätigung durch einen Fahrzeugführer gesteuert Bremsdrücke aufgebaut wer den sollen. Beispiele hierfür sind Fahrzeugbremssysteme, die als Bremsassistent arbeiten und/oder zur Traktionssteuerung, Fahrstabilitätssteuerung und/oder Fahrdynamikregelung verwendet werden.

Ein weiterer Unterschied der in Fig. 2 gezeigten Ausführungs form gegenüber der Ausführungsform von Fig. 1 besteht in der Anordnung der Speisebohrungen 44a und 44b relativ zu den Ein laßbohrungen 4a und 4b. Wie in Fig. 2 zu sehen, sind die Spei sebohrungen 44a und 44b relativ zu den Einlaßbohrungen 4a und 4b bezüglich den axialen Enden des Gehäuses 2 nach innen ver setzt angeordnet. Liegen die Unterschiede zwischen den von den Kolben 18a und 18b und dem wie oben beschrieben als Kolben wir kenden Plungerkolben 16'/16" etwa 0,3 cm³ in einem vorbestimm ten Bereich, beispielsweise zwischen 0 und etwa 0,3 cm³, führen Bewegungen der Laufbüchse 16 zu Verschiebungen der Speiseboh rungen 44a und 44b relativ zu den Einlaßbohrungen 4a und 4b, die im wesentlichen keinen Einfluß auf die Zufuhr von Brems fluid in die Druckkammern 28a und 28b haben. Dementsprechend sind die den Einlaßkammern 40a und 40b und in der Folge den Druckkammern 28a und 28b zugeführte Volumina an Bremsfluid im wesentlich gleich.

Sind die Unterschiede der den Bremskreisen über die Auslaßboh rungen 6a und 6b zugeführten Volumina an Bremsfluid größer, liegen sie beispielsweise in einem Bereich zwischen etwa 0,3 cm³ und 1 cm³, wird der Plungerkolben 16'/16" weiter nach rechts oder links bewegt. Dadurch wird die Speisebohrung 44a/b der Druckkammer 28a/b, deren Kolben 18a/b ein größeres Volumen an Bremsfluid verschiebt, relativ zu der zugeordneten Einlaßboh rung 4a/b so verschoben, daß dort die Zufuhr an Bremsfluid ge drosselt wird. Die Reduzierung an zugeführtem Bremsfluid führt dazu, daß der Druckkammer 28a/b mit höherer Pumpleistung eine geringere Menge an Bremsfluid zur Verfügung steht, die beim nächsten Pumpvorgang in den entsprechenden Bremskreis gefördert werden kann. Demgegenüber wird die Zufuhr an Bremsfluid zu der Druckkammer 28a/b mit kleinerer Pumpleistung nicht gedrosselt, da die Lage deren Speisebohrung 44a/b relativ zu der zugeordne ten Einlaßbohrung 4a/b keine Reduzierung der Zufuhr an Brems fluid zur Folge hat. Dadurch wird die Pumpleistung der Druck kammer 28a/b, deren Pumpleistung verglichen mit der Pumplei stung der anderen Druckkammer 28/b geringer ist, im wesentli chen gleich gehalten. Die Beibehaltung der Pumpleistung einer seits und die Reduzierung der Pumpleistung andererseits führt dazu, daß Unterschiede zwischen den über die Auslaßbohrungen 6a und 6b geförderten Volumina an Bremsfluid und somit Druckunter schiede in den mit diesen verbundenen Bremskreisen ausgeglichen werden.

Eine Verbesserung dieser Ausgleichsfunktion kann erreicht wer den, wenn die Speisebohrungen 44a und 44b relativ zu den Ein laßbohrungen 4a und 4b so angeordnet sind, daß bei einer Dros selung der Zufuhr an Bremsfluid zu einer der Druckkammern 28a/b die Speisebohrung 44a/b der anderen Druckkammer 28a/b relativ zu deren Einlaßbohrung 4a/b Positionen einnimmt, die die Zufuhr an Bremsfluid verbessern. Die verbesserte Bremsfluidzufuhr zu der Druckkammer 28a/b mit anfänglich geringerer Pumpleistung erhöht deren Pumpleistung bei nachfolgenden Pumpvorgängen. Die se Erhöhung der Pumpleistung ist auch darauf zurückzuführen, daß die Größe der Druckkammer 28a/b mit niedrigerer Leistung aufgrund von Verschiebungen des Plungerkolbens 16'/16" bei Pumpvorgängen des Kolbens 18a/b höherer Leistung vergrößert wird, weshalb die Druckkammer 28a/b niedrigerer Leistung mehr Bremsfluid aufnehmen und bei nachfolgenden Pumpvorgängen in den entsprechend Bremskreis fördern kann. Die Bereiche, in denen Unterschiede zwischen den Volumenförderleistungen der Kolben 18a und 18b und der Druckkammern 28a und 28b eine Drosselung bewirken oder nicht, werden im wesentlichen durch die Anordnun gen der Speisebohrungen 44a und 44b relativ zu den Einlaßboh rungen 4a und 4b festgelegt. Die Anordnungen der Speisebohrun gen 44a und 44b relativ zu den Einlaßbohrungen 4a und 4b beein flußt auch, ob bei einer Drosselung der Bremsfluidzufuhr für eine Seite eine Verbesserung der Bremsfluidzufuhr für die ande re Seite und in welchem Ausmaß diese Verbesserung erreicht wer den kann.

Im folgenden wird die Verwendung der in Fig. 1 und 2 darge stellten Ausführungsformen in einem Fahrzeugbremssystem mit ABS- und BA-Funktionalitäten erläutert. Bei dem in Fig. 3 sche matisch dargestellten Fahrzeugbremssystem 100 werden zwei Bremskreise 102 und 104 mittels eines mit einem Bremskraftver stärker 106 zusammenwirkenden Tandemhauptbremszylinders 108 in Antwort auf eine Betätigung eines Bremspedals 110 durch einen Fahrzeugführer aktiviert. Die Bremskreise 102 und 104 sind mit Radbremsen 112, 114, 116 und 118 verbunden, deren Zuordnung zu den einzelnen Rädern eines Kraftfahrzeuges davon abhängt, ob das Fahrzeugbremssystem 100 eine Vorderachs-Hinterachs- Aufteilung, eine Diagonal-Aufteilung, eine Dreieck-Aufteilung, eine Vier-Zwei-Vier-Aufteilung oder eine Vier-Vier-Aufteilung aufweist.

Für die ABS-Funktionalität des Fahrzeugbremssystems 100 sind den Radbremsen 112, 114, 116 und 118 steuerbare Einlaßventile 120, 122, 124 und 126 sowie steuerbare Auslaßventile 128, 130, 132 und 134 zugeordnet. Eine Pumpvorrichtung 136, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 detailliert erläutert wurde, ist mit Ausgängen der Auslaßventile 128, 130, 132 und 134 und mit Eingängen der Einlaßventile 120, 122, 124 und 126 verbunden.

Bei ansich bekannten Regelvorgängen der Einlaß- und Auslaßven tile 120 bis 134 bei einem ABS-Betrieb dient die Pumpvorrich tung 136 als Rückförderpumpe, um bei einem Druckabbau von den Radbremsen 112, 114, 116 und/oder 118 entferntes Bremsfluid in die Bremskreise 102 und 104 eingangsseitig für die Einlaßventi le 120, 122, 124 und/oder 126 zurückzupumpen. Hierbei kann zu rückzupumpendes Bremsfluid unmittelbar von den Radbremsen 112, 114, 116 und/oder 118 entferntes Bremsfluid und/oder in Aus gleichsbehältern 138 und 140 aufgenommenes Bremsfluid sein.

Ferner weisen die Bremskreise 102 und 104 Steuerventile 142, 144, 146 und 148 auf, die zwischen dem Tandemhauptbremszylinder 108 und Eingängen der Einlaßventile 120, 122, 124 und 126 ange schlossen sind. Die Steuerventile 142 bis 148 dienen zur Steue rung der Zufuhr von Bremsfluid von dem Tandemhauptbremszylinder 108, um beispielsweise bei einer Traktionskontrolle, einer Fahrtregelung und/oder einer Fahrzeugstabilitätssteuerung ge wünschte Bremskräfte zu erzeugen.

Im folgenden wird der Betrieb des Fahrzeugbremssystems 100 und insbesondere der Pumpvorrichtung 136 beschrieben, der die BA- Funktionalität bereitstellt. Die Verwendung des Fahrzeugbrems systems 100 als Bremsassistent unterstützt einen Fahrzeugführer bei Bremsvorgängen, indem in Abhängigkeit von einer Betätigung des Fahrzeugbremssystems 100 durch den Fahrzeugführer zusätzli che Bremskräfte erzeugt werden. Bei dem hier zugrundeliegenden Ansatz werden Bremsbetätigungen durch den Fahrzeugführer unmit telbar erfaßt, indem Bewegungen des Bremspedals 110 detektiert werden. Diese Vorgehensweise eröffnet die Möglichkeit einer proportionalen Steuerung des Fahrzeugbremssystems 100 in Ant wort auf Betätigungen des Bremspedals 110.

Werden Betätigungen des Bremspedals 110, genauer Pedalgeschwin digkeiten, ermittelt, die einen vorbestimmten Grenzwert über schreiten, werden mittels der Pumpvorrichtung 136 zusätzliche Bremskräfte erzeugt. So wird der Fahrzeugführer beim Abbremsen des Kraftfahrzeuges unterstützt, da er die erforderlichen Bremskräfte nicht vollständig selbst aufbringen muß. Ferner erlaubt diese Vorgehensweise eine Unterstützung des Fahrzeug führers auch bei Bremsvorgängen, die keine Notbremsungen sind, mit denen das Kraftfahrzeug vollständig zum Stillstand gebracht werden soll, da eine Aktivierung der BA-Funktionalität keine vollständige Betätigung ("Vollbremsung") des Fahrzeugbremssy stems 100 zur Folge hat.

In Fig. 4 ist eine Funktion dargestellt, die beispielhaft das Verhältnis von Geschwindigkeiten des Bremspedals 110 und (nega tiven) Beschleunigungen beschreibt, die aufgrund von durch die Pumpvorrichtung 136 zusätzlich erzeugten Bremskräften auftre ten. Bei Bremspedalgeschwindigkeiten kleiner als 300 mm/s wird die BA-Funktionalität des Fahrzeugbremssystems 100 nicht akti viert, d. h. die Pumpvorrichtung 136 erzeugt keine Bremskräfte, die zusätzlich zu den von dem Tandemhauptbremszylinder 108 er zeugten Bremskräften wirken. Überschreitet die Bremspedalge schwindigkeit einen Wert von 300 mm/s, wird die Pumpvorrichtung 136 aktiviert, um Bremskräfte zu erzeugen, die eine zusätzliche negative Beschleunigung des Kraftfahrzeuges um etwa 0,3 G zur Folge haben.

Bei Bremspedalgeschwindigkeiten zwischen 300 und 550 mm/s blei ben die von der Pumpvorrichtung 136 erzeugten zusätzlichen Bremskräfte im wesentlichen gleich. Überschreiten die Bremspe dalgeschwindigkeiten 550 mm/s, werden die von der Pumpvorrich tung 136 erzeugten Bremskräfte erhöht, bis bei Bremspedalge schwindigkeiten von 700 mm/s eine negative Kraftfahrzeugbe schleunigung von etwa 0,4 G erreicht wird. Liegen die Bremspe dalgeschwindigkeiten in einem Bereich oberhalb von 700 mm/s, werden von der Pumpvorrichtung 136 Bremskräfte erzeugt, um das Fahrzeug zusätzlich um etwa 0,4 G negativ zu beschleunigen. Um beim Aktivieren der BA-Funktionalität des Fahrzeugbremssy stems 100 instabile Fahrzustände und bemerkbare Lateralbewegun gen des Kraftfahrzeuges zu vermeiden, ist es erforderlich, daß die von der Pumpvorrichtung 136 erzeugten zusätzlichen Brems kräfte im wesentlichen zeitgleich und in gleicher Höhe den Rad bremsen 112, 114, 116 und 118 bereitgestellt werden. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 erläutert, wird dies durch den von dem Plungerkolben 16'/16" bereitgestellten Druckausgleich für die Bremskreise 102 und 104 gewährleistet. Insbesondere werden dadurch Gierraten für das Kraftfahrzeug vermieden, die bei ho hem µ in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen etwa 50 und 100 km pro Stunde etwa 4° pro Sekunde und bei Geschwindigkeiten über 100 km pro Stunde etwa 3° pro Sekunde nicht überschreiten sollen.

Bei herkömmlichen Fahrzeugbremssystemen für BA-Funktionalität ist es im speziellen bei Betriebszuständen, bei denen eine ABS- Funktionalität noch nicht aktiviert ist, erforderlich, Druckunterschiede in den Bremskreisen durch zusätzliche Meß- und Steu ervorgänge zu kompensieren. Dies ist bei dem Fahrzeugbremssy stem 100 nicht erforderlich, da dort solche Druckunterschiede in den Bremskreisen 102 und 104 durch die Pumpvorrichtung 136 vermieden werden.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das die Funktionsblöcke beim Betrieb des Fahrzeugbremssystems 100 bei Aktivierung der BA- Funktionalität wiedergibt, wobei darin verwendete Bezugszeichen Komponenten von Fig. 3 angeben.

Ein Fahrzeugführer betätigt mittels des Bremspedals 110 und des Bremskraftverstärkers 106 den Tandenhauptbremszylinder 108. Die Betätigung des Bremspedals 110 und insbesondere dessen Ge schwindigkeiten werden mit einem Sensor detektiert, und der durch den Tandemhauptbremszylinder 108 erzeugte Bremsdruck wird mittels eines Drucksensors erfaßt. Von dem Wegsensor und dem Drucksensor ausgegebene Werte werden an eine Steuereinrichtung ausgegeben, die die Pumpvorrichtung 136 beim ABS- und/oder BA- Betrieb des Fahrzeugbremssystens 100 steuert. Wird eine Brems pedalgeschwindigkeit ermittelt, bei der, wie oben beschrieben, die BA-Funktionalität zu aktivieren ist, steuert die Steuerein richtung in Abhängigkeit des von dem Tandemhauptbremszylinder 108 erzeugten Bremsdruckes die Pumpvorrichtung 136 so, daß der von dem Fahrzeugbremssystem 100 erzeugte, den Radbremsen 112, 114, 116 und 118 zugeführte Bremsdruck in gewünschter Weise erhöht wird. Demgegenüber wird die Pumpvorrichtung 136 von der Steuereinrichtung nicht aktiviert, wenn die ermittelte Bremspe dalgeschwindigkeit unter dem vorgegebenen Grenzwert liegt, so daß die von dem Fahrzeugbremssystem 100 erzeugte Bremskraft von dem Tandemhauptbremszylinder 108 bereitgestellt wird.

Die Steuereinrichtung dient ferner dazu, die ABS-Funktionalität des Fahrzeugbremssystems 100 bereitzustellen. Hierfür werden z. B. Drehzahlen der Räder der Steuereinrichtung zugeführt, um die Pumpvorrichtung 136, wie oben beschrieben, als Rückführpum pe zu betreiben. Insbesondere sind die Steuereinrichtungen und die Pumpvorrichtung 136 so ausgelegt, daß die Pumpvorrichtung 136 auch bei einer Aktivierung der BA-Funktionalität als Rück förderpumpe arbeitet.

Die in Fig. 6 mit dicken Linien dargestellten Kurven geben den zeitlichen Verlauf von resultierenden Bremskräften des Fahr zeugbremssystems 100 bei einer Aktivierung der BA- Funktionalität wieder, während mit dünnen Linien dargestellte Kurven den zeitlichen Verlauf von Bremskräften wiedergeben, die ohne Aktivierung der BA-Funktionalität von einem Fahrzeugführer erzeugt würden.

Bis zu einem Zeitpunkt t₁ liegt ein Bremsvorgang vor, bei dem Geschwindigkeiten des durch den Fahrzeugführer betätigten Bremspedals unter dem Grenzwert liegen, der zur Aktivierung der BA-Funktionalität führt. Dementsprechend werden die von dem Fahrzeugbremssystem 100 erzeugten Bremskräfte von dem Fahrzeug führer bewirkt. Wird zu dem Zeitpunkt t₁ eine Bremspedalge schwindigkeit ermittelt, die über dem Grenzwert (z. B. 300 mm/s) liegt, werden mittels der Pumpvorrichtung 136 zusätzliche Bremskräfte erzeugt, so daß die resultierenden Bremskräfte grö ßer als diejenigen sind, die von dem Fahrzeugführer selbst ver ursacht werden. Nach dem Zeitpunkt t₁ werden die Drücke in den Bremskreisen 102 und 104 durch die Pumpvorrichtung 136 so lange erhöht, bis zu einem Zeitpunkt t₂ die gewünschte Bremskrafter höhung erreicht ist, die beispielsweise eine zusätzliche nega tive Beschleunigung für das Kraftfahrzeug von etwa 0,3 G zur Folge hat. Danach sind die von dem Fahrzeugbremssystem 100 er zeugten Bremskräfte gegenüber einer Bremskraft, die von dem Fahrzeugführer ohne BA-Funktionalität erzeugt würden, um einen vorbestimmten Wert (z. B. 0,3 G) erhöht. Dementsprechend verlau fen die zwischen dem Zeitpunkt t₂ und einem Zeitpunkt t₃ verlau fenden Kurven parallel. Wenn der Fahrzeugführer bis zu einem Zeitpunkt t₄ die bei dem Zeitpunkt t₃ vorliegende Bremspedalbe tätigung beibehält, bleibt auch die resultierende Bremskraft gleich.

Diese Bremskraft wird für eine vorbestimmte Dauer auch dann beibehalten, wenn der Fahrzeugführer die Bremspedalbetätigung reduziert. Dieser "nicht sensible" Bereich des Fahrzeugbremssy stems 100 ist in Fig. 6 zwischen dem Zeitpunkt t₄ und einem Zeitpunkt t₅ dargestellt. Nach Ablauf dieser Zeitdauer (z. B. 1 s) wird auch die von dem Fahrzeugbremssystem 100 erzeugte Bremskraft entsprechend der Bremspedalbetätigung durch den Fahrzeugführer reduziert, wobei die resultierende Bremskraft gegenüber der von dem Fahrzeugführer vorgegebenen Bremskraft um einen größeren Wert erhöht ist, als in dem Bereich zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃. Diese größere Bremskrafterhöhung ist auf die Beibehaltung der resultierenden Bremskraft in dem "nicht sensiblen" Bereich zurückzuführen.

Bleibt nach dem Zeitpunkt t₆ die Bremspedalbetätigung bis zu einem Zeitpunkt t₇ gleich, wird auch die von dem Fahrzeugbrems system 100 erzeugte Bremskraft gleich gehalten. Für den Bereich zwischen dem Zeitpunkt t₇ und einem Zeitpunkt t₈ folgt die von dem Fahrzeugbremssystem 100 erzeugte Bremskraft der von dem Fahrzeugführer vorgegebenen Bremskraft, wobei die Bremskrafter höhung, vergleichbar zu den Bereichen zwischen den Zeitpunkten t₅ und t₆ sowie zwischen den Zeitpunkten t₆ und t₇ größer als die Bremskrafterhöhung, die in den Bereichen zwischen den Zeitpunk ten t₂ und t₃ sowie zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ vorliegt.

Nach einem zu einem Zeitpunkt t₉ endenden Bereich, in dem auf grund einer gleichbleibenden Bremspedalbetätigung die von dem Fahrzeugbremssystem 100 erzeugte Bremskraft gleich ist, folgt ein weiterer "nicht sensibler" Bereich, bei dem die resultie rende Bremskraft aufrechterhalten wird, obwohl der Fahrzeugfüh rer die Bremspedalbetätigung reduziert. Nach dem Ablauf der für den "nicht sensiblen" Bereich festgelegten Zeitdauer folgt die resultierende Bremskraft der Vorgabe durch den Fahrzeugführer in einem Bereich zwischen Zeitpunkten t₁₀ und t₁₁.

Hat die Reduktion der Bremspedalbetätigung durch den Fahrzeug führer eine Reduktion der Bremskraft unter einen vorbestimmten Wert zur Folge, wird die BA-Funktionalität deaktiviert. Hierfür wird die Pumpvorrichtung 136 so betrieben, daß sie keinen zu sätzlichen Bremsdruck in den Bremskreisen 102 und 104 erzeugt. Dementsprechend baut sich der in dem Fahrzeugbremssystem 100 vorliegende Bremsdruck ab, bis die resultierende Bremskraft zu einem Zeitpunkt t₁₂ der Bremskraft entspricht, die durch die Bremspedalbetätigung des Fahrzeugführers vorgegeben ist.

Neben der Verwendung der Pumpvorrichtung 136 bei einem ABS- und/oder BA-Betrieb des Fahrzeugbremssystems 100 kann die Pump vorrichtung 136 verwendet werden, um bei einer automatischen Fahrtregelung (ACC) erforderliche Bremskräfte zu erzeugen. Im Gegensatz zu einem BA-Betrieb werden hierbei von der Pumpvor richtung 136 Bremskräfte erzeugt, ohne daß dabei Betätigungen des Bremspedals 110 durch den Fahrzeugführer erforderlich sind. Soll beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt werden, wird die Pumpvorrichtung 136 zur Erzeugung von Bremsdrücken in den Bremskreisen 102 und 104 ak tiviert, um die vorgegebene Geschwindigkeit beizubehalten, wenn sich das Kraftfahrzeug zum Beispiel auf einer geneigten Fahr bahn befindet.

Bei Tests des in Fig. 3 dargestellten Fahrzeugbremssystems 100 wurden von der Pumpvorrichtung 136 Drücke zwischen 0 und etwa 100 Bar erzeugt, wobei bei einer Aktivierung der BA- Funktionalität Drücke im Bereich von etwa 100 Bar erzeugt wur den. Beim Betrieb der Pumpvorrichtung 136 bei einer Fahrtrege lung lagen die Drücke im Bereich von etwa 35 Bar.

Hinsichtlich des oben beschriebenen in Fig. 1 und 2 dargestell ten Plungerkolbens 16'/16" wurden beim Druckausgleich zwischen den Bremskreisen 102 und 104 (Fig. 3) Druckunterschiede inner halb von etwa 60 Millisekunden ausgeglichen, die aus Unter schieden zwischen den von den Kolben 18a und 18b den Bremskrei sen 102 und 104 zugeführten Volumina an Bremsfluid von etwa 0,3 cm³ resultierten. Hierbei wurde der Plungerkolben 16'/16" so weit nach links oder rechts verschoben, daß er in der Auslaß kammer 36a oder 36b in der zuvor beschriebenen Weise als Kolben wirkte, wodurch den Bremskreisen 102 und 104 im wesentlichen gleiche Volumina an Bremsfluid zugeführt wurde und sich somit die Druckanstiege in den Bremskreisen 102 und 104 im wesentli chen entsprachen. Diese Bewegungen des Plungerkolbens 16'/16" führten noch nicht zu der oben beschriebenen Drosselung der Zufuhr von Bremsfluid in die Druckkammern 28a und 28b, da diese Bewegungen des Plungerkolbens 16'/16" nicht zu einer Verschie bung der Speisebohrungen 44a oder 44b relativ zu den Einlaßboh rungen 4a oder 4b führten, die die genannte Drosselung zur Fol ge haben.

Bei größeren Unterschieden der von den Kolben 18a und 18b den Bremskreisen 102 und 104 zugeführten Volumina an Bremsfluid, die bei den experimentellen Überprüfungen im Bereich von etwa 1 cm³ lagen, ergaben sich Bewegungen des Plungerkolbens 16'/16", die neben dem beschriebenen Druckausgleich zu einer Drosselung der Zufuhr an Bremsfluid zu den Druckkammern 28a oder 28b führten. Wie oben beschrieben, führten die größeren Unterschiede der Förderleistungen der Kolben 18a und 18b zu größeren Verschiebungen des Plungerkolbens 16'/16". Dadurch wurde die Speisebohrung 44a/b der Druckkammer 28a/b, deren Kol ben 18a/b eine höhere Menge an Bremsfluid dem entsprechenden Bremskreis 102/104 zuführte, relativ zu der zugeordneten Ein laßbohrung 4a/b so verschoben, daß die Zufuhr an Bremsfluid gedrosselt wurde. Hierbei wurden Drosselungen von etwa 33% und höher erreicht. Demgegenüber wurde die Speisebohrung 44a/b der Druckkammer 28a/b, deren Kolben 18a/b ein geringeres Volumen an Bremsfluid in den entsprechenden Bremskreis 102/104 förderte, relativ zu der zugeordneten Einlaßbohrung 4a/b so positioniert, daß die Zufuhr an Bremsfluid verbessert wurde. Bei den Untersu chungen wurden Unterschiede zwischen den von den Kolben 18a und 18b den Bremskreisen 102 und 104 zugeführten Volumina an Brems fluid von etwa 0,3 cm³ bis zu etwa 1 cm³ innerhalb von etwa 300 Millisekunden kompensiert.

Der Betrieb und die Funktionsweise, insbesondere hinsichtlich eines Druckausgleiches zwischen Bremskreisen und dem diesen zugeführten Volumina an Bremsfluid sowie des Dämpfungsverhal tens bei unterschiedlichen Pumpleistungen, der in Fig. 7 ge zeigten weiteren Ausführungsform entsprechen im wesentlichen den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2. Komponenten der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform, deren Funktionen im wesentlichen den Funktionen entsprechender Komponenten der Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Übersicht halber sind in Fig. 7 die Rückschlag ventile, die Federn und die Dichtglieder sowie -elemente nicht dargestellt.

Eine in Fig. 7 schematisch wiedergegebene Pumpvorrichtung 1''' umfaßt ein sternförmiges Gehäuse 2''', in dem drei Laufbüchsen 16'''a, 16'''b und 16'''c bewegbar angeordnet sind. In den Laufbüchsen 16'''a, 16'''b und 16'''c bewegbar angeordnete Kol ben 18a, 18b und 18c bilden Druckkammern 28a, 28b und 28c. Die axialen Längsachsen der Laufbüchsen 16'''a, 16'''b und 16'''c und somit die Bewegungsrichtungen der Kolben 18a, 18b und 18c sind um etwa 120° zueinander versetzt. Mittels eines entspre chend geformten Exzenters 20''', der von einer Welle 22''' ge dreht wird, ergibt sich ein Phasenversatz von 120° für Pumpvor gänge der Pumpe 1''', bei denen jeweils einer der Kolben 18a, 18b und 18c in der entsprechenden Druckkammer 28a/b/c befindli ches Bremsfluid in einen zugehörigen Bremskreis pumpt.

Um die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebene Dämpfung zu erreichen, sind die Anordnungen der Speisebohrungen 44a, 44b und 44c relativ zu den Einlaßbohrungen 4a, 4b und 4c wie oben beschrieben zu wählen. Die Laufbüchsen 16'''a, 16'''b und 16'''c begrenzen mit ihren der Welle 22''' gegenüberliegenden Endbereichen und dem Gehäuse 2''' Auslaßkammern 36a, 36b und 36c.

Die Laufbüchsen 16'''a, 16'''b und 16'''c weisen jeweils ein Betätigungsglied 60a, 60b und 60c auf. Aufgrund der im folgen den beschriebenen Funktion der Betätigungsglieder 60a, 60b und 60c bilden die Laufbüchsen 16'''a, 16'''b und 16'''c zusammen mit den Betätigungsgliedern 60a, 60b und 60c einen Plungerkolben 16''', der für den oben beschriebenen Druckausgleich zwi schen mit den Auslaßkammern 36a, 36b und 36c verbundenen Brems kreise sorgt. Die hierfür erforderlichen Bewegungen des Plun gerkolbens 16''' werden durch die Betätigungsglieder 60a, 60b und 60c bewirkt.

Bewegt sich der Kolben 18a in seiner Laufbüchse 16'''a gemäß Fig. 7 nach links, um in der Druckkammer 28a vorhandenes Brems fluid über die Auslaßkammer 36a in den zugeordneten Bremskreis zu fördern, bewegt sich, wie oben beschrieben, die Laufbüchse 16'''a nach rechts. Dabei wird die Laufbüchse 16'''b aufgrund einer Wirkverbindung ihres Betätigungsgliedes 60b mit der Lauf büchse 16'''a nach rechts oben verschoben, wodurch die Lauf büchse 16"b in der Auslaßkammer 36b als Kolben wirkt und dort befindliches Bremsfluid in den zugeordneten Bremskreis pumpt. Ferner verschiebt die Laufbüchse 16'''a mit ihrem Betätigungs glied 60a die Laufbüchse 16'''c nach rechts unten, wodurch die Laufbüchse 16'''c Bremsfluid aus der Auslaßkammer 36c pumpt. Bewegt sich die Laufbüchse 16'''b nach rechts oben und die Laufbüchse 16'''c nach rechts unten, wird die Wirkverbindung des Betätigungsgliedes 60c der Laufbüchse 16'''c mit der Lauf büchse 16''' b aufgehoben.

Bewegt sich der Kolben 18a aufgrund einer Rotation des Exzen ters 20''', die beispielsweise im Uhrzeigersinn erfolgt, bewe gen die hier nicht dargestellten Rückstellfedern für die Lauf büchsen 16'''b und 16'''c diese wieder zurück, d. h. nach links unten und nach links oben. Dadurch kann das Betätigungsglied 60c in Wirkverbindung mit der Laufbüchse 16'''b gebracht wer den. Bei einer Betätigung des Kolbens 18c, um Bremsfluid aus der Druckkammer 28c zu pumpen, bewegt sich die Laufbüchse 16'''c nach links oben und verschiebt mittels ihres Betätigungsgliedes 60c die Laufbüchse 16'''b sowie die Laufbüchse 16'''a mittels deren Betätigungsglied 60a. Die resultierenden Bewegungen der Laufbüchse 16'''a nach links und der Laufbüchse 16'''b nach rechts oben sind möglich, da dabei die Wirkverbin dung des Betätigungsgliedes 60b mit der Laufbüchse 16'''a auf gehoben wird.

Entsprechende Abläufe ergeben sich, wenn der Kolben 18b durch den Exzenter 20" nach rechts oben bewegt wird, um Bremsfluid aus der Druckkammer 28b zu fördern.

Claims

1. Pumpvorrichtung für ein Fahrzeugbremssystem, mit:
einem Gehäuse (2),
in dem Gehäuse (2) bewegbar angeordneten Laufbüchsen (16a, 16b, 16c), und
in Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) bewegbar angeordneten Kol ben (18a, 18b, 18c), wobei die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) in Abhängigkeit von Bewegungen der Kolben (18a, 18b, 18c) bewegbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) so zusammenwirken, daß Bewegungen einer der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) in Antwort auf Bewegungen des darin angeordneten Kolbens (18a, 18b, 18c) Bewe gungen der anderen der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) bewirken.

2. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) mechanisch verbunden oder bau einheitlich integriert sind.

3. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) Betätigungsglieder (60a, 60b, 60c) aufweisen, um in Abhängigkeit von Bewegungen der Laufbüch sen (16a, 16b, 16c) Wirkverbindungen zwischen diesen herzustel len.

4. Pumpvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) in dem Gehäuse (2) als Plunger kolben (16) wirken.

5. Pumpvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) mit den darin angeordneten Kolben (18a, 18b, 18c) jeweils eine Druckkammer (28a, 28b, 28c) begrenzen, und
die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) in dem Gehäuse (2) jeweils eine Auslaßkammer (36a, 36b, 36c) bilden.

6. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch Einrichtungen (26) zum Herstellen und Unterbrechen von Fluid verbindungen zwischen den Druckkammern (28a, 28b, 28c) und zu geordneten Auslaßkammern (36a, 36b, 36c) in Abhängigkeit von Bewegungen der Kolben (18a, 18b, 18c).

7. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Auslaßkammern (36a, 36b, 36c) als Druckkam mer für die diese bildende Laufbüchse (26a, 16b, 26c) wirkt, wenn deren Fluidverbindung zu der entsprechenden Druckkammer (28a, 28b, 28c) unterbrochen ist.

8. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Plungerkolben (16) in der wenigstens einen der Auslaß kammern (36a, 36b, 36c) als Kolben wirkt.

9. Pumpvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Rückstelleinrichtungen (46a, 46b) für die Laufbüchsen (16a, 16b, 16c).

10. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) zwei Laufbüchsen (16a, 16b) umfaßt, wobei deren Kolben (18a, 18b) um 180 phasenversetzt arbeiten.

11. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) drei Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) umfaßt, wobei deren Kolben (15a, 18b, 18c) um 120° phasenversetzt arbeiten.

12. Pumpvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch jeder Laufbüchse (16a, 16b, 16c) zugeordnete Drosseleinrichtun gen (4a, 44a; 4b, 44b; 4c, 44c) zur Begrenzung von Zufuhr von Bremsfluid zu der entsprechenden Druckkammer (28a, 28b, 28c) der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) in Abhängigkeit von Bewegungen der Kolben (18a, 18b, 18c).

13. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen (4a, 44a; 4b, 44b; 4c, 44c) die Zufuhr von Bremsfluid in Abhängigkeit von Bewegungen der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) begrenzen.

14. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen (4a, 44a; 4b, 44b; 4c, 44c) die Zufuhr von Bremsfluid drosseln, wenn Bewegungen der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) einen vorgegebenen Bereich überschreiten.

15. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen (4a, 44a; 4b, 44b; 4c, 44c) die Zufuhr von Bremsfluid zu wenigstens einer der Druckkammern (28a, 28b, 28c) der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) begrenzen, wobei die Zufuhr zu der/den Druckkammern (28a, 28b, 28c) begrenzt wird, deren Kolben (18a, 18b, 18c) im Vergleich zu anderen der Kolben (18a, 18b, 18c) eine höhere Pumpleistung aufweist.

16. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen (4a, 44a; 4b, 44b; 4c, 44c) die Zufuhr von Bremsfluid zu wenigstens einer der Laufbüchsen (16a, 16b, 16c) erhöhen, wobei die Zufuhr zu der/den Druckkammern (28a, 28b, 28c) erhöht wird, deren Kolben (18a, 18b, 18c) im Vergleich zu anderen der Kolben (18a, 18b, 18c) eine geringere Pumpleistung aufweist.

17. Pumpvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung eine Rückführpumpe für ein Antiblockiersys tem ist.

18. Pumpvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung eine Bremsfluidpumpe zum gesteuerten Aufbau von Bremskräften in dem Fahrzeugbremssystem ist.