DE3219133A1

DE3219133A1 - Elektromotorischer antrieb fuer eine pumpe in einem kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3219133A1
Application number: DE19823219133
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1982-05-21
Filing date: 1982-05-21
Publication date: 1983-11-24

Description

Elektromotorischer Antrieb für eine Pumpe in einem

Kraftfahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromotorischen Antrieb für eine Pumpe in einem Kraftfahrzeug, die einen hydraulischen oder pneumatischen Druckspeicher zur Versorgung einer Hilfskraftbremsanlage lädt.

Hilfskraftbremsanlagen der eingangs genannten Art werden häufig pneumatisch mit Hilfe von Unterdruck angetrieben, wobei der Ansaugkanal des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs als Unterdruckwelle dient. Bei Verbrennungsmotoren, die in Hinsicht auf geringe Schadstoffemissionen im Abgas optimiert wurden, kann es aber vorkommen, daß der Unterdruck im Ansaugkanal nicht in allen Betriebszuständen ausreicht, um die gewünschte Hilfskraft bei der Bremsbetätigung zu gewährleisten. Ebenso kann eine kraftstoffsparende Betriebsweise des Verbrennungsmotors, beispielsweise durch Motorabschalten beim Anhalten an einer Verkehrsampel dazu führen, daß die Energieversorgung der Hilfskraftbremsanlage nicht ausreicht. Bei einer bekannten Bremsanlage (DE-OS 25 05 880) wird dieser Mangel durch eine elektromotorisch angetriebene Vakuumpumpe beseitigt, die Luft aus der

Speicherkammer des Bremskraftverstäriters in den Ansaugkanal des Verbrennungsmotors fördert und von einem Druckfühler bei überschreiten eines bestimmten Unterdrucks in der Speicherkammer eingeschaltet wird. Der bauliche Aufwand einer solchen Anlage ist verhältnismäßig groß.

Der Erfindung.liegt die Aufgabe zugrunde einen elektromotorischen Antrieb für eine Pumpe, insbesondere eine Vakuumpumpe in | einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, der I sich durch einen geringen baulichen Aufwand auszeichnet. ■:

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zum ψ Antreiben einer anderen Arbeitsmaschine oder einer Vorrichtung |

im Kraftfahrzeug vorgesehener Elektromotor bei einem Ladebefehl i

der Steuerung des Druckspeichers unabhängig einschaltbar und |

mittels einer Schaltkupplung an die Pumpe ankuppelbar ist. |

Hierdurch wird ein bereits im Kraftfahrzeug vorhandener elek- §

tromotorischer Antrieb zusätzlich zum Antrieb der Pumpe zum I

Laden des Druckspeichers der Hilfskraftbremsanlage genutzt, so 1

daß auf einen weiteren Elektromotor verzichtet werden kann. Als &

zusätzlicher Bauaufwand ist lediglich eine Schaltkupplung er- fe

forderlich, die die Vakuumpumpe nur dann an den Elektromotor ti

Ψ kuppelt, wenn dies erforderlich ist. Die eigentliche Antriebs- | aufgäbe des Elektromotors wird nur geringfügig beeinträchtigt, i| da das Nachladen des Druckspeichers der Hilfskraftbremsanlage || von verhältnismäßig kurzer Dauer ist und die Zeitabschnitte |] zwischen den einzelnen Ladevorgängen verhältnismäßig lang sind. Als Antriebsmotor für die Vakuumpumpe kommen bei der erfindungsgemäßen Anordnung in erster Linie der Motor zum Antrieb des Heizungsund Lüftungsgebläses und der Antriebsmotor für den Kühlventilator in Betracht. Diese verhältnismäßig starken Motoren sind in der Regel als Nebenschlußmotoren ausgeführt und können ohne Nachteil kurzzeitig zusätzlich durch das Antriebsmoment der Pumpe belastet werden.

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ί| ·. Sollte das gleichzeitige Antreibern zweier Aggregate, beispielsweise wegen ungenügender Motorleistung nicht erwünscht sein, so kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Elektromotor gleichzeitig mit dem Kuppeln an die Pumpe von der ihm zugeordneten Arbeitsmaschine oder Vorrichtung abgekuppelt werden. Eine solche Anordnung würde es auch ermöglichen zum Antrieb der Pumpö den Scheibenwischermotor oder den Motor der elektrischen Fensterbetätigung zu verwenden, da der Scheibenwischerantrieb oder die Fensterhubvorrichtung beim Antrieb der Vakuumpumpe in Ruhe verbleiben können.

Soll der Ventilator der Kühleinrichtung oder das Heizgebläse abkuppelbar sein, wenn deren Antriabsmotor die pumpe antreibt, so ist die Steuerschaltung erfindungsgemäß' so auszugestalten, daß der Ladebefehl der Steuereinrichtung des Druckspeicher gegenüber dem Steuerbefehl der Kühleinrichtung oder der Heizung des Fahrzeugs Vorrang hat. Hierdurch wird sichergestellt, daß in jedem Betriebszustand des Fahrzeugs ein Nachladen des Druckspeichers der Hilfskraftbremsanlage erfolgt und die notwendige Bremsleistung zur Verfügung steht. Da der Ladevorgang nur kurz ist, besteht die Gefahr einer Überhitzung des Motors oder einer spürbaren Verminderung der Heizwirkung oder Lüftung nicht.

Dient der Scheibenwischermotor zum Antrieb der Pumpe, so ist die Steuerschaltung erfindungsgemäß so auszubilden, daß die Kupplung zwischen dem Scheibenwischergetriebe und dem Scheibenwischermotor nicht ausrückbar ist, wenn ein Einschaltbefehl der Scheibenwischersteuerung vorliegt. Bei Regen muß der Scheibens| Wischermotor den Scheibenwischer und die Pumpe gleichzeitig antreiben können. Ist der Scheibenwischerantrieb mehrstufig, so könnte die Steuerschaltung so ausgebildet werden, daß beim Ankuppeln der Vakuumpumpe der Scheibenwischermotor auf die höchste Leistungsstufe geschaltet wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besfteht darin, daß der Elektromotor in zwei Drehrichtungen schaltbar ist und die beiden anzutreibenden Maschinen über gegensinnig sperrende Freilaufkupplungen mit der Motorwelle verbunden sind. Auf diese Weise wird je nach Drehrichtung des Motors nur <!ie eine oder die andere Maschine angetrieben, so daß es keiner besonderen Betätigungseinrichtun^en für die Kupplungen bedarf. Diese sehr einfache Ausgestaltung der Erfindung ist für alle die Anwendungsfälle geeignet, bei denen ein gleichzeitiger Betrieb zweier Maschinen, beispielsweise des Ventilators und der Vakuumpumpe der Hilfskraftbremsanlage nicht erforderlich ist. In einigen Anwendungsfällen kann es auch genügen, wenn allein die Pumpe mit einer Freilaufkupplung kuppelbar ist. Beim Antrieb der Pumpe läuft dann der Ventilator in entgegengesetzter Drehrichtung mit.

Die Erfindung eignet sich gleichermaßen zum Antrieb einer Vakuumpumpe für einen Vakuumbremskraftverstärker, wie zum Antrieb einer Hydropumpe für einen hydraulischen Bremskraftverstärker. Sie kann aber auch vorteilhaft zum Antrieb anderer Pumpen dienen, wenn deren Betriebsweise intermittierend ist, beispielsweise zum Antrieb eines Luftkompressors zur Versorgung einer pneumatischen Niveauregulierungsanlage.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt den schematischen Aufbau eines elektromotorischen Antriebs für eine Vakuumpumpe 1 zur Versorgung eines Vakuumbremskraftverstärkers 2. Als Antriebsmotor ist ein Elektromotor 3 vorgesehen, der hauptsächlich zum Antrieb eines Ventilators 4 der Kühleinrichtung eines Kraftfahrzeugs dient. Der Ventilator 4 kann mittels einer Schaltkupplung 5 mit der Antriebswelle des Elektromotors 3 gekuppelt oder von ihr getrennt werden. Die Schaltkupplung 5 wird von einem Elektromagneten 6 betätigt. Weiterhin kann die Vakuumpumpe 1 mittels einer

Schaltkupplung 7 mit der Antriebswelle des Elektromotors k verbunden oder von ihr getrennt werden, zur Betätigung der Schaltkupplung 7 dient ein Elektromagnet 8. Die Vakuumpumpe 1 säugt über eine Leitung 9 Luft aus Speicherkammer des Bremskraftverstärkers 2 und fördert sie über eine Leitung 10 in einen Ansaugkrümmer 11 des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs. Eine mit einem Rückschlagventil abgesicherte Bypassleitung 12 zur Vakuumpumpe 1 ermöglicht das Evakuieren des Bremskraftverstärkers ohne Unterstützung durch die Vakuumpumpe 1 allein durch den Unterdruck im Ansaugkrümmer 11.

Der Elektromotor 3 und die beiden Elektromagnete 6,8 werden aus einer Spannungsquelle 13 mit Strom versorgt und sind parallel zueinander an die Spannungsquelle anschließbar. Der Elektromagnet 6 und der Elektromotor 3 sind gemeinsam über einen Schalter 14 einschaltbar, der in Abhängigkeit von der Temperatur T des Kühlwassers betätigt wird. Erreicht die Kühlwassertemperatur einen vorgegebenen Wert, so wird der Schalter 14 geschlossen und der Elektromotor 3 und der Elektromagnet 6 mit der Spannungsquelle 13 verbunden, wodurch die Schaltkupplung 5 eingerückt und der Ventilator 4 angetrieben wird.

Am Bremskraftverstärker 2 ist ein Druckschalter 15 angeordnet, der bei Absinken des Vakuums auf einen eingestellten Wert die Spule eines Relais A erregt. Das Relais A hat einen Arbeitskontakt Al und einen Wechselkontakt A2. Bei Erregung wird der Arbeitskontakt Al geschlossen, wodurch der Elektromotor 3 eingeschaltet wird. Weiter wird der Wechselkontakt A2 umgelegt, wodurch der Elektromagnet 6 von der Spannungsquelle 13 getrennt und der Elektromagnet 8 an die Spannungsquelle 13 angeschlossen wird. Hierdurch bleibt die Schaltkupplung 5 ausgerückt, während die Schaltkupplung 7 eingerückt und die Vakuumpumpe 1 mit der Antriebswelle des Elektromotors 3 gekuppelt wird. Ist das er-

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forderliche Vakuum in der Speicherkammer des Bremskraftverstärkers 2 erreicht, so öffnet der Druckschalter 15 und das Relais λ fällt in seine Ausgangsstellung zurück, wodurch der Elektromotor abgeschaltet und die Schaltkupplung 7 ausgerückt wird.

Schließt dei: Druckschalter 15, während der Schalter 14 geschlossen ist und der Elektromotor 3 den Ventilator 4 antreibt, so bewirkt das Schalten des Relais ein Umschalten der Schaltkupplungen 5,7. Der Ventilator 4 wird abgekuppelt und die | Vakuumpumpe 1 an den laufenden Elektromotor 3 angekuppelt. | öffnet der Druckschalter 15 und ist der Schalter 14 noch immer Ii

geschlossen, so werden beide Schaltkupplungen erneut umgeschal-

tet, die Vakuumpumpe bleibt stehen und der Ventilator 4 wird an

den laufenden Elektromotor 3 angekuppelt. Beide Schaltkupplun- fj gen sind daher so ausgebildet, daß sie unter Last geschaltet :

werden können. il

Claims

ALFRED TEVES GMBH 14. Mai 1982 Frankfurt am Main 2L/H/ro/0025R P 5202 Patentansprüche

1. J Elektromotorischer Antrieb für eine Pumpe in einem Kraftfahrzeug, die einen hydraulischen oder pneumatischen Druckspeicher zur Versorgung einer Hilfsbremskraftanlage lädt, dadurch

gekennzeichnet ♦> daß ein zum Antreiben einer Arbeitsmaschine (4) oder einer verrichtung im Kraftfahrzeug vorgesehener Elektromotor (3) bei einem Ladebefehl der Steuerung des Druckspeichers (15) unabhängig einschaltbar und mittels einer Schaltkupplung (7) an die Pumpe ankuppelbar ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß der Elektromotor (3)

gleichzeitig mit dem Kuppeln an die Pumpe (1) von der ihm zugeordneten Arbeitsmaschine (4) oder Vorrichtung

j| abkuppelbar ist.

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3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch "

gekennzeichnet , daß die Pumpe von dem

Elektromotor des Ventilators der Kühleinrichtung oder

i; des Heizgebläses antreibbar ist und daß der Ladebefehl

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der Steuereinrichtung des Druckspeichers gegenüber dem Steuerbefehl der Kühleinrichtung oder der Heizung des Fahrzeugs Vorrang hat.

Antrieb nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet , daß die Pumpe von dem Scheibenwischermotor antreibbar ist und die Kupplung zwischen dem Scheibenwischergetriebe und dem Scheibenwischermotor nicht ausrückbar ist, wenn ein Einschaltbefehl der Scheibenwischersteuerung vorliegt.

Antrieb nach Anspruch 4, dadurch ■

gekennzeichnet daß bei einem mehrstufigen Scheibenwischerantrieb die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß beim Ankuppeln der Pumpe an den Scheibenwischermotor dieser auf die höchste Leistungsstufe geschaltet wird.

6. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektromotor in zwei Drehrichtungen schaltbar ist und beide anzutreibenden Arbeitsmaschinen über gegensinnig sperrende Freilaufkupplungen mit der Motorwelle kuppelbar sind.