DE102008024293B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mittels einer insbesondere elektromotorisch angetriebenen Unterdruckpumpe, welche einen Unterdruckbehälter, insbesondere einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau zu evakuieren in der Lage ist. Es ist ein Zusatz-Unterdruckspeicher vorgesehen, in welchem zeitlich versetzt zum erstgenannten Unterdruckbehälter mittels der Unterdruckpumpe ein gewisser Unterdruck hergestellt wird und in welchen hinein der erstgenannte Unterdruckbehälter mittels der Unterdruckpumpe unter gewissen Randbedingungen weiter evakuiert wird. Sowohl der Unterdruckbehälter beim ersten Evakuierungsprozess als auch der Zusatz-Unterdruckspeicher können mittels der Unterdruckpumpe jeweils bis zu im wesentlichen 80% evakuiert werd, während das Nach-Evakuieren des Unterdruckbehälters in den Zusatz-Unterdruckspeicher hinein bis zu einem Unterdruckniveau in der Größenordnung von 95% durchgeführt wird. lim Anschluss an ein weiteres Evakuieren des Unterdruckbehälters in den zuvor teilweise evakuierten Zusatz-Unterdruckspeicher kann dieser Zusatz-Unterdruckspeicher weiter bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau mittels der Unterdruckpumpe in die Umgebung evakuiert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mittels einer insbesondere elektromotorisch angetriebenen Unterdruckpumpe, welche einen Unterdruckbehälter, insbesondere einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau zu evakuieren in der Lage ist.
  • In den heute üblichen Personenkraftwagen wird zur Verstärkung der vom Fahrer an seinem Bremspedal aufgebrachten Bremskraft zumeist ein Unterdruck-Bremskraftverstärker verwendet. Der für dessen Betrieb notwendige Unterdruck wurde bislang bei Kraftfahrzeugen, die von einem Ottomotor angetrieben werden, aus dem Ansaugtrakt des Ottomotors (stromab der bislang üblichen Drosselklappe) entnommen, während bei Dieselmotoren als Antriebsaggregat eine vom Dieselmotor angetriebene und in dessen Ölbad laufende mechanische Pumpe für eine ausreichende Versorgung mit Unterdruck sorgte. Letzteres gilt im übrigen auch für neuere Ottomotoren ohne Drosselklappe oder solche mit Direkteinspritzung und Magerbetrieb.
  • Insbesondere in sog. Hybridfahrzeugen, die alternativ zu einem Verbrennungsmotor von einem Elektromotor angetrieben werden können, muss für das Fahren mit dem alternativen (elektrischen) Antrieb eine zusätzliche Unterdruckversorgung für die Fahrzeug-Bremsanlage installiert werden. Stand der Technik ist hierfür eine elektromotorisch betriebene Unterdruckpumpe. Diese wird bedarfsorientiert angesteuert, wobei das entsprechende Signal von einem Steuergerät, welches über einen Sensor den Unterdruck im Bremskraftverstärker direkt erfasst, gestellt wird. Üblicherweise werden hierbei trocken laufende Flügelzellenpumpen verwendet. Andere Pumpen-Prinzipien sind für eine Anwendung im Automobilbereich bislang noch ungeeignet, weil sie schwerer, lauter und teuerer sind als Flügelzellenpumpen. Die weiteren Ausführungen befassen sich daher mit Flügelzellenpumpen als Unterdruck-Pumpen zur Erzeugung von Unterdruck; sinngemäß gelten die im weiteren geschilderten Zusammenhänge jedoch auch für andere elektrisch betriebene Pumpen-Konzepte. Im übrigen ist es keineswegs erforderlich, dass der erzeugte und bereit gestellte Unterdruck einem Bremskraftverstärker zur Verfügung gestellt wird; selbstverständlich kann der bereit zu stellende Unterdruck auch anderweitig verwendet und hierfür in einem beliebigen Unterdruckbehälter bereit gestellt werden, wenngleich in den weiteren Ausführungen vorrangig auf Unterdruck-Bremskraftverstärker als Unterdruck-Verbraucher Bezug genommen wird, für die der von einer Unterdruckpumpe erzeugte Unterdruck in einem Unterdruckbehälter bereit gestellt wird. Im übrigen ist die vorliegende Erfindung generell, d.h. auch außerhalb bzw. unabhängig von Kraftfahrzeugen anwendbar.
  • Trocken laufende Elektro-Pumpen, insbesondere solche nach dem Flügelzellenprinzip, können eine Reihe von Problemen aufweisen. Zu nennen ist bspw. die Eigenerwärmung durch lange Laufzeiten, ein hohes Gewicht aufgrund eines erforderlichen groß dimensionierten Elektromotors, ein hoher Geräuschpegel, hohe Kosten sowie ein relativ niedriges Unterdruckniveau aufgrund einer wirtschaftlich nicht besser realisierbaren Abdichtung. So ist beispielsweise mit üblichen ölgeschmierten, vom Verbrennungsmotor angetriebenen Pumpen bei Leerlauf des Verbrennungsmotors ein Unterdruck-Niveau von ca. -950 mbar erreichbar (dies entspricht bei einem Umgebungsdruck von 1000 mbar absolut einem Unterdruck von 50 mbar absolut), während trocken laufende Elektropumpen lediglich ca. -850 mbar erreichen, was 150 mbar absolut entspricht. Zudem ist es erforderlich, eine trocken laufende Unterdruckpumpe bereits vor Erreichen des theoretisch erzeugbaren Unterdruck-Maximums abzuschalten, um eine thermische Überlastung zu verhindern.
  • Um bei Verwendung einer solchen Unterdruckpumpe deren schlechteres Evakuier-Potential zu kompensieren, ist ein mit dem bereit gestellten Unterdruck zu versorgender Bremskraftverstärker leistungsfähiger auszulegen. In diesem Sinne müsste die wirksame Verstärkerfläche entsprechend größer gestaltet werden. Hierdurch stiege oder steigt aber das zu evakuierende Volumen, wodurch sich wiederum die Evakuierzeiten verschlechtern, so dass eine „Negativspirale“ entsteht, die letztendlich zu extrem großen, schweren und teueren elektrischen Unterdruckpumpen führt.
  • Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatz-Unterdruckspeicher vorgesehen ist, in welchem zeitlich versetzt zum erstgenannten Unterdruckbehälter mittels der Unterdruckpumpe ein gewisser Unterdruck hergestellt wird und in welchen hinein der erstgenannte Unterdruckbehälter mittels der Unterdruckpumpe unter gewissen Randbedingungen weiter evakuiert wird.
  • Eine entsprechende Vorrichtung (nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1) ist in im wesentlichen analoger Weise dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatz-Unterdruckspeicher vorgesehen ist, in welchem zeitlich versetzt zum erstgenannten Unterdruckbehälter mittels der Unterdruckpumpe ein gewisser Unterdruck herstellbar ist und in welchen hinein der erstgenannte Unterdruckbehälter mittels der Unterdruckpumpe unter gewissen Randbedingungen weiter evakuierbar ist, wofür geeignete Druckleitungen über geeignete Ventile jeweils geeignet miteinander verschaltbar sind. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der jeweiligen Unteransprüche.
  • Mit der vorliegenden Erfindung soll das Ziel erreicht werden, unter Verwendung einer relativ kleinen Unterdruckpumpe eine ausreichende Versorgung eines Unterdruck-Verbrauchers, so insbesondere eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers eines Kraftfahrzeugs, sicherzustellen, ohne diesen Verbraucher (d.h. insbesondere den Bremskraftverstärker) an das relativ niedrige Evakuier-Potential dieser Unterdruckpumpe anpassen zu müssen. Um dies zu erreichen, wird das Volumen des bereits vorhandenen Unterdruckbehälters, der im Falle eines Bremskraftverstärkers im entsprechenden Bremsgerät integriert ist, mittels eines zusätzlichen Unterdruckspeichers, im weiteren „Zusatz-Unterdruckspeicher“ genannt, vergrößert. Allerdings wird das Volumen dieses Zusatz-Unterdruckspeichers nicht einfach dem bereits vorhandenen (im Patentanspruch „erstgenannten“) Unterdruckbehälter parallel geschaltet, denn eine solche einfache Parallel-Schaltung würde lediglich die erforderlichen Evakuierzeiten verlängern und wäre daher eher von Nachteil. Stattdessen kann das Volumen des Zusatz-Unterdruckspeichers erfindungsgemäß auf zweierlei Weise genutzt werden, nämlich sowohl zur Vergrößerung des evakuierten Volumens ohne eine Verlängerung der Evakuierzeiten als auch zur betragsmäßigen Steigerung des erreichbaren Unterdruck-Niveaus, wie im folgenden anhand der beigefügten 1 - 5 sowie 6 und 7 detailliert erläutert wird. Erklärt wird anhand dieser Figuren sowohl das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, als auch die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut durchführbar ist.
  • In den 1 - 5 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, wobei die einzelnen Figuren unterschiedliche Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen, die sich durch unterschiedliche Schaltpositionen der verbauten Schaltventile auszeichnen; in den 6 und 7 schließlich sind die sog. Evakuierkennlinien, d.h. die Verläufe des Unterdrucks über der Zeit für ein erfindungsgemäßes System, nämlich der Unterdruck im Unterdruckbehälter (= Bremsgerät) sowie der Unterdruck im Zusatzspeicher (= Zusatz-Unterdruckspeicher) demjenigen eines konventionellen Systems, nämlich einem Unterdruck-Bremskraftverstärker mit konventioneller Elektropumpenversorgung (d.h. versorgt von einer elektromotorisch betriebenen Unterdruckpumpe) gegenübergestellt. Dabei zeigt 6 die Verhältnisse ausgehend von einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs und somit die Evakuierkennlinien ausgehend von einem Zustand, in welchem im Unterdruckbehälter (= Unterdruck-Bremskraftverstärker) sowie im Zusatz-Unterdruckspeicher Umgebungsdruck (und somit ein Unterdruck von 0 mbar) herrscht, während in 7 die Verhältnisse nach einem erfolgten Bremsvorgang des Fahrzeugs und somit nach Verbrauch von zuvor bereitgestelltem Unterdruck dargestellt sind, d.h. wenn nach diesem Bremsvorgang bzw. Verbrauch von Unterdruck im Unterdruckbehälter sowie im Zusatz-Unterdruckspeicher neuerlich ausreichend Unterdruck aufgebaut wird.
  • In den 1 - 5 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Unterdruck-Bremskraftverstärker eines Personenkraftwagens dargestellt, der für die vorliegende Erfindung allgemein die Funktion eines Unterdruck-Verbrauchers mit einem Unterdruckbehälter inne hat, wobei für diesen Unterdruckbehälter im weiteren ebenfalls die Bezugsziffer 1 verwendet wird. In diesem Unterdruckbehälter 1 (allgemein) bzw. in diesem Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 (im speziellen) gilt es, einen Unterdruck zu erzeugen, und zwar über eine an den Unterdruckbehälter 1 angeschlossene Druckleitung 2a.
  • Über ein erstes Schaltventil V1 ist die Druckleitung 2a mit einer von einem Elektromotor 3 angetriebenen Unterdruckpumpe 4, genauer mit der Saugseite derselben verbindbar, deren Druckseite über eine Druckleitung 2b sowie über ein zweites Schaltventil V2 mit der Umgebung U verbindbar ist. Nehmen die Schaltventile V1 und V2 die in 1 dargestellten Schaltpositionen ein, so kann die Unterdruckpumpe 4 im Unterdruckbehälter 1 einen Unterdruck erzeugen, da ein in der Druckleitung 2a vorgesehenes Rückschlagventil 5 zum Unterdruckbehälter 1 hin sperrt bzw. von diesem weg öffnet, falls im Unterdruckbehälter 1 ein höheres Druckniveau herrscht als auf der diesem abgewandten (und dem Schaltventil V1 zugewandten) Seite des besagten Rückschlagventils 5. Schließlich ist an den zwischen dem Unterdruckbehälter 1 und diesem Rückschlagventil 5 liegenden Abschnitt der Druckleitung 2a ein Drucksensor 6 angeschlossen, mit dem also der im Unterdruckbehälter 1 herrschende Druck absolut oder relativ (gegenüber der Umgebung U) gemessen werden kann.
  • Weiterhin auf 1 Bezug nehmend ist mit der Bezugsziffer 7 ein Zusatz-Unterdruckspeicher gekennzeichnet, der über eine sich verzweigende Druckleitung 2c über das Schaltventil V2 mit der Druckseite der Unterdruckpumpe 4 oder über das Schaltventil V1 mit der Saugseite der Unterdruckpumpe 4 verbindbar ist. In einer weiteren möglichen Schaltposition des Schaltventils V1 ist dieser Zusatz-Unterdruckspeicher 7 bzw. dessen Druckleitung 2c mit dem Unterdruckbehälter 1 bzw. mit dessen Druckleitung 2a verbindbar. Wie und wann diese jeweiligen unterschiedlichen Verbindungen bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, wird im weiteren erläutert:
  • Ausgehend von einem Zustand, in welchem insbesondere im Unterdruckbehälter 1 (bzw. im Unterdruck-Bremskraftverstärker 1), üblicherweise jedoch auch im Zusatz-Unterdruckspeicher 7 kein Unterdruck vorliegt, so wie es bei einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs der Fall ist, wird zunächst mit einer Schaltposition der Schaltventile V1 und V2 wie in 1 dargestellt der Unterdruckbehälter 1 durch die betriebene Unterdruckpumpe 4 evakuiert. Abweichend vom bisher üblichen Stand der Technik erfolgt dieses Evakuieren des Unterdruckbehälters 1 jedoch nicht bis 95 Prozent des erreichbaren Unterdruck-Niveaus, sondern lediglich bis ca. 80 Prozent dieses erreichbaren Unterdruck-Niveaus. Als Zahlenbeispiel sei ein theoretisch erreichbares Unterdruck-Niveau von -850 mbar angenommen, so dass bei herkömmlicher Unterdruckerzeugung bis zu einem Unterdruck-Wert in der Größenordnung von 800 mbar die elektrische Unterdruckpumpe 7 eine Evakuierzeit von 10 Sekunden benötigen würde. (Dies ist auch in 6 als Evakuierkennlinie bzw. „Unterdruck-Verlauf für ein Bremsgerät mit konventioneller Elektropumpenversorgung“ dargestellt). Für eine erfindungsgemäße Evakuierung lediglich bis zu 80 Prozent, d.h. bis zu einem Unterdruck-Niveau in der Größenordnung von -700 mbar benötigt die gleiche Unterdruckpumpe 7 lediglich 5 Sekunden, was in 6 als Phase1 des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form der Evakuierkennlinie „Unterdruck im Bremsgerät mit Zusatzspeicherkonzept“ dargestellt ist. Die Schaltposition der Schaltventile V1 und V2 gemäß 1 entspricht also der Phase1 von 6 bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • An die erläuterte Phase1 schließt sich Phase2 an, wozu neben 6 insbesondere auf 2 verwiesen wird. In dieser Phase2 wird der Zusatz-Unterdruckspeicher 7 evakuiert, und zwar vorzugsweise auf das im wesentlichen gleiche Unterdruck-Niveau wie zuvor der Unterdruckbehälter 1 (= der Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 = das Bremsgerät), nämlich auf ca. -700 mbar. Bei willkürlich festgelegtem, beispielsweise im wesentlichen gleichem Volumen wie der Unterdruckbehälter 1 ist das entsprechende Unterdruck-Niveau in weiteren 5 Sekunden erreicht (vgl. 6). Bereits zu oder ab diesem Zeitpunkt steht in Summe ein deutlich größeres Volumen an Unterdruck (bspw. für eine Bremskraftverstärkung) zur Verfügung als bei einem konventionellen System ohne einen erfindungsgemäßen Zusatz-Unterdruckspeicher 7. Beispielsweise liege bei einem konventionellen System nach einer Betriebsdauer der Unterdruckpumpe 4 von 10 Sekunden ein Unterdruck-Volumen von 3,5 Litern bei -800 mbar vor, während bei einem erfindungsgemäßen System mit einem erfindungsgemäß geschalteten Zusatz-Unterdruckspeicher dann ein Unterdruck-Volumen von 7 Litern bei -700 mbar zur Verfügung steht.
  • An die erläuterte Phase2 schließt sich Phase3 an, wozu neben 6 insbesondere auf 3 verwiesen wird. In dieser Phase3 wird der im Zusatz-Unterdruckspeicher 7 vorliegende Unterdruck dazu genutzt, den Unterdruck im Unterdruckbehälter 1 betragsmäßig noch weiter zu steigern, indem der Unterdruckbehälter 1 mittels der Unterdruckpumpe 4 in den Zusatz-Druckspeicher 7 evakuiert wird. Nachdem also die Druckseite der Unterdruckpumpe 4 nicht weiter an Umgebungsdruck anliegt, sondern in den im Zusatz-Unterdruckspeicher 7 vorliegenden Unterdruck fördert, kann somit erheblich einfacher und schneller ein betragsmäßig größerer Unterdruck im Unterdruckbehälter 1 erzeugt werden. Nach weiteren lediglich 3 Sekunden liegt der letztendlich im Unterdruckbehälter 1 zur Verfügung stehende Unterdruck auf einem Unterdruck-Niveau von ca. -900 mbar. Selbstverständlich fällt während dieser Phase 3 der Unterdruck im Zusatz-Unterdruckspeicher 7 auf ca. -500 mbar ab. Dabei sei ausdrücklich erwähnt, dass diese geschilderte besondere Strategie nur deshalb durchgeführt werden kann, weil die von der Unterdruckpumpe 4 zu erzeugende Druckdifferenz lediglich 400 mbar im Endwert beträgt.
  • An die soweit erläuterte Phase3 kann sich eine Phase4 anschließen, wozu neben 6 insbesondere auf 4 verwiesen wird. In dieser Phase4 wird der Zusatz-Unterdruckspeicher 7 von seinem zuvor erreichtem Unterdruck-Niveau von ca. -500 mbar mittels der Unterdruckpumpe 4 auf ein Unterdruck-Niveau von ca. -800 mbar in die Umgebung evakuiert, wobei dieser Schritt bzw. diese Phase4 eine Zeitdauer von circa 7 Sekunden benötigt. Mit Abschluss dieser Phase4 ist eine ideale Ausgangssituation für die folgenden Betätigungen des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 (bzw. allgemein für die Entnahme von Unterdruck aus dem Unterdruckbehälter 1) - geschaffen.
  • Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die soweit beschriebenen Phasen 1 bis 4 nur dann in der beschriebenen Reihenfolge ungestört ablaufen (können), solange keine Entnahme von Unterdruck aus dem Unterdruckbehälter 1 bzw. im speziellen Anwendungsfall keine Betätigung des Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 erfolgt. Wird hingegen zwischenzeitlich Unterdruck aus dem Unterdruckbehälter 1 entnommen bzw. erfolgen im speziellen Bremsvorgänge (mit Betätigung des Bremskraftverstärkers 1), so richtet sich die jeweils umzusetzende Strategie bzw. das durchzuführende Verfahren nach der Schwere und Frequenz der Bremsbetätigungen bzw. der Unterdruck-Entnahme. Dieser Tatsache ist in den geltenden Patentansprüchen dadurch Rechnung getragen, dass von gewissen Randbedingungen gesprochen wird, unter denen bestimmte Verfahrensschritte durchgeführt werden. Eine solche bejahende Randbedingung ist somit die Tatsache, dass keine ohne zumindest keine signifikante zwischenzeitliche Entnahme von Unterdruck aus dem Unterdruckbehälter 1 erfolgt.
  • Wird hingegen bereits während einer der bislang erläuterten Phasen 1 bis 4 in signifikantem Umfang Unterdruck aus dem Unterdruckbehälter 1 entnommen, d.h. wird im vorliegenden Anwendungsfall eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 das Bremspedal mit einer hohen Frequenz betätigt, so kann es sinnvoll sein, den Unterdruckbehälter 1 sowie den Zusatz-Unterdruckspeicher 7 wie in 5 dargestellt miteinander zu verbinden, um auf diese Weise das bis dahin zur Verfügung stehende Unterdruck-Volumen zu verdoppeln und den aus einer Entnahme von Unterdruck sowohl aus dem Unterdruckbehälter 1 als auch aus dem Zusatz-Unterdruckspeicher 7 resultierenden Druckanstieg (durch die genannten Bremsbetätigungen im besagten Anwendungsfall) zu halbieren. Wie 5 zeigt findet mit der entsprechenden Schaltposition des Schaltventils V1 ein Druckausgleich zwischen dem Unterdruckbehälter 1 und dem Zusatz-Unterdruckspeicher 7 wegen des Rückschlagventils 5 nur dann statt, wenn der Unterdruck im Zusatz-Unterdruckspeicher 7 betragsmäßig größer als derjenige im Unterdruckbehälter 1 ist. Im übrigen kann in dieser Schaltposition des Schaltventils V1 mit der dargestellten Schaltposition des Schaltventils V2 gleichzeitig die Unterdruckpumpe 4 aktiv sein, so dass diese sowohl den Unterdruckbehälter 1 als auch den Zusatz-Unterdruckspeicher 7 in die Umgebung U evakuiert. Nach Beendigung eines solchen Bremsvorganges bzw. nach Beendigung einer solchen Unterdruck-Entnahme werden die beiden Schaltventile V1, V2 von einer figürlich nicht dargestellten elektronischen Steuereinheit wieder in die in 1 dargestellten Schaltpositionen gebracht, wonach der geschilderte Ablauf, nämlich die Phasen 1 bis 4 wieder von vorne beginnen kann/können.
  • Noch signifikanter als im Falle einer Evakuierung ausgehend von Umgebungsdruck oder einem sehr niedrigen Vakuumniveau zeigen sich die Vorteile eines erfindungsgemäßen Systems im laufenden Betrieb, wenn dieses System bereits seinen voll evakuierten Zustand nach Beendigung der Phase 4 eingenommen hatte. 7 zeigt die entsprechenden Evakuierkennlinien. Nachdem ein bislang übliches, konventionelles System sinnvollerweise Schaltschwellen zwischen -600 mbar und -800 mbar aufweist (vgl. den in 6 dargestellten „oberen Abschaltpunkt“ elektromotorisch betriebenen Unterdruckpumpe), benötigt anschließend an eine Entnahme von Unterdruck die Unterdruckpumpe 4 zum Wiederherstellen des Unterdruck-Niveaus in einem herkömmlichen (einzigen) Unterdruckbehälter 1 eine Zeitspanne von ca. 7 Sekunden. Wie ersichtlich wird mit dem erfindungsgemäßen System mit dem Zusatz-Unterdruckspeicher 7 sowie dem beschriebenen Verfahren zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck lediglich eine Zeitspanne von 3 Sekunden benötigt, wobei zusätzlich jedenfalls im Unterdruckbehälter 1 (nicht jedoch im Zusatz-Unterdruckspeicher 7) ein betragsmäßig um 100 mbar größeres Unterdruck-Niveau erreicht wird.
  • Im Rahmen der bisherigen Erläuterung wurde davon gesprochen, dass nicht nur der Unterdruckbehälter 1, sondern auch der Zusatz-Unterdruckspeicher 7 bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau evakuiert wird. Bezüglich des jeweils aktuell herrschenden Unterdruck-Niveaus im Unterdruckbehälter 1 kann dies eine nicht gezeigte elektronische Steuereinheit über den bereits genannten, an die Druckleitung 2a angeschlossenen Drucksensor 6 erkennen und als Folge hiervon die Unterdruckpumpe 4 bzw. den diese antreibenden Elektromotor 3 sowie die Schaltventile V1 und V2 geeignet ansteuern. Grundsätzlich kann auch das aktuell im Zusatz-Unterdruckspeicher 7 vorliegende Unterdruck-Niveau auf vergleichbare Weise, nämlich mittels eines eigenen Drucksensors, ermittelt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, aus den für die Evakuierung des Unterdruckbehälters 1 benötigten Zeitspannen auf die Leistungsfähigkeit der Unterdruckpumpe 4 zu schließen und somit die für die Evakuierung des Zusatz-Unterdruckspeichers 7 benötigte Betriebsdauer der Unterdruckpumpe 4 hieraus hochzurechnen. Es kann also das jeweilige Unterdruck-Niveau, bis zu welchem der Zusatz-Unterdruckspeicher 7 evakuiert wird, durch Vergleich mit der gemessenen Evakuier-Leistung am Unterdruckbehälter 1 durch die Betriebsdauer der Unterdruckpumpe 4 bestimmt werden. Etwaige Undichtigkeiten des Zusatz-Unterdruckspeichers 7 bzw. von dessen Druckleitung 2c sind durch eine Zusammenschaltung des Zusatz-Unterdruckspeichers 7 mit dem Unterdruckbehälter 1 (gemäß 5) erkennbar. Somit ist für den Zusatz-Unterdruckspeicher 7 nicht zwangsläufig ein eigenständiger Drucksensor erforderlich, sondern es kann dieser durch ein entsprechendes Sicherheitskonzept und Regelkonzept ersetzt werden.
  • Mit Vorsehen eines erfindungsgemäßen Systems unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann an einem Kraftfahrzeug auf die parallele Installation einer im Ölbad des Fahrzeug-Antriebsmotors laufenden mechanischen Pumpe zur Erzeugung von Unterdruck vollständig verzichtet werden, was durch den Patentanspruch 8 ausgedrückt ist, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mittels einer insbesondere elektromotorisch angetriebenen Unterdruckpumpe (4), welche einen Unterdruckbehälter (1), insbesondere einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau zu evakuieren in der Lage ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatz-Unterdruckspeicher (7) vorgesehen ist, in welchem zeitlich versetzt zum erstgenannten Unterdruckbehälter (1) mittels der Unterdruckpumpe (4) ein gewisser Unterdruck hergestellt wird und in welchen hinein der erstgenannte Unterdruckbehälter (1) mittels der Unterdruckpumpe (4) unter gewissen Randbedingungen weiter evakuiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Unterdruckbehälter (1) beim ersten Evakuierungsprozess als auch der Zusatz-Unterdruckspeicher (7) mittels der Unterdruckpumpe (4) jeweils bis zu im wesentlichen 80% evakuiert wird, während das Nach-Evakuieren des Unterdruckbehälters (1) in den Zusatz-Unterdruckspeicher (7) hinein bis zu einem Unterdruckniveau in der Größenordnung von 95% durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an ein weiteres Evakuieren des Unterdruckbehälters (1) in den zuvor teilweise evakuierten Zusatz-Unterdruckspeicher (7) dieser Zusatz-Unterdruckspeicher (7) weiter bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau mittels der Unterdruckpumpe (4) in die Umgebung (U) evakuiert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter gewissen Randbedingungen der Zusatz-Unterdruckspeicher (7) unter Umgehung der Unterdruckpumpe (4) mit dem Unterdruckbehälter (1) verbunden wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Unterdruck-Niveau, bis zu welchem der Zusatz-Unterdruckspeicher (7) evakuiert wird, durch Vergleich mit der gemessenen Evakuier-Leistung am Unterdruckbehälter (1) durch die Betriebsdauer der Unterdruckpumpe (4) bestimmt wird.
  6. Vorrichtung zum Erzeugen und Bereitstellen von Unterdruck, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mittels einer insbesondere elektromotorisch angetriebenen Unterdruckpumpe (4), welche einen Unterdruckbehälter (1), insbesondere einen Unterdruck-Bremskraftverstärker (1), bis zu einem gewissen Unterdruck-Niveau zu evakuieren in der Lage ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatz-Unterdruckspeicher (7) vorgesehen ist, in welchem zeitlich versetzt zum erstgenannten Unterdruckbehälter (1) mittels der Unterdruckpumpe (4) ein gewisser Unterdruck herstellbar ist und in welchen hinein der erstgenannte Unterdruckbehälter (1) mittels der Unterdruckpumpe (4) unter gewissen Randbedingungen weiter evakuierbar ist, wofür geeignete Druckleitungen (2a, 2b, 2c) über geeignete Ventile (V1, V2) geeignet miteinander verschaltbar sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unter gewissen Randbedingungen der Zusatz-Unterdruckspeicher (7) unter Umgehung der Unterdruckpumpe (4) über geeignete Druckleitungen (2a, 2c) und ein geeignetes Ventil (V1) mit dem Unterdruckbehälter (1) verbindbar ist, wobei in der mit dem Unterdruckbehälter (1) verbundenen Druckleitung (2a) ein zu diesem hin sperrendes Rückschlagventil (5) vorgesehen ist.
  8. Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage und einem dieser zugeordneten Unterdruck-Bremskraftverstärker, für dessen Versorgung mit Unterdruck eine Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 und keine weitere vom Fahrzeug-Antriebsaggregat direkt angetriebene Unterdruckpumpe vorgesehen ist.
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