WO2013072126A1 - Pump element of a hydraulic unit for a vehicle brake system - Google Patents

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WO2013072126A1
WO2013072126A1 PCT/EP2012/069474 EP2012069474W WO2013072126A1 WO 2013072126 A1 WO2013072126 A1 WO 2013072126A1 EP 2012069474 W EP2012069474 W EP 2012069474W WO 2013072126 A1 WO2013072126 A1 WO 2013072126A1
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WO
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piston
cylinder
brake fluid
pump element
active surface
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/069474
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ingo Buchenau
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4031—Pump units characterised by their construction or mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B3/00—Machines or pumps with pistons coacting within one cylinder, e.g. multi-stage
    • F04B3/003—Machines or pumps with pistons coacting within one cylinder, e.g. multi-stage with two or more pistons reciprocating one within another, e.g. one piston forning cylinder of the other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B5/00—Machines or pumps with differential-surface pistons
    • F04B5/02—Machines or pumps with differential-surface pistons with double-acting pistons

Definitions

  • the invention relates to a pump element of a hydraulic unit of a vehicle brake system for conveying brake fluid with a reciprocally displaceably mounted piston in a cylinder.
  • Pump elements of the type relevant here are also referred to as vehicle brake system piston pumps and have a reciprocating piston, which is usually driven by means of an eccentric.
  • Such pumping elements as e.g. are used in systems with electronic stability program (ESP), principle, a time per unit time-varying delivery volume of fluid, in particular brake fluid on. This temporally highly non-uniform course of the delivery volume is on the suction side, but in particular on the pressure side of the pump element and leads here optionally to pressure pulsations.
  • ESP electronic stability program
  • This temporally highly non-uniform course of the delivery volume is on the suction side, but in particular on the pressure side of the pump element and leads here optionally to pressure pulsations.
  • These pressure pulsations cause disturbing noises, which are called Noise Vibration Harshness (NVH).
  • NVH Noise Vibration Harshness
  • the pressure peaks associated with the pressure pulsations
  • a pump element of a hydraulic unit of a vehicle brake system for conveying brake fluid with a reciprocally displaceably mounted piston in a cylinder, in which the piston has a first and a second active surface, of which the first active surface when moving the piston brake fluid from the Cylinder encourages and works the second active surface when moving the piston brake fluid from the cylinder promotes out promotes.
  • Piston moves into or out of the cylinder.
  • the brake fluid flows out of the cylinder, whereby a more uniform volumetric flow of the fluid is created compared to known pump elements.
  • stepped piston pumps are used in known hydraulic units, for example in ESP systems.
  • additional balance piston are known, which are also driven by the eccentric as a separate component and are typically arranged offset by 180 ° to the direction of movement of the piston pump.
  • the use of these additional balancing pistons significantly reduces the hydraulic nonuniformity on the pump pressure side.
  • additional space and additional material is consumed.
  • the inventive design of the pump element creates in contrast to a more uniform flow largely without additional space and material consumption.
  • a pump element is provided in which the first and the second effective area are designed differently sized. In this way, it is advantageous to use a different force for the movement of the first active surface than for the movement of the second effective surface.
  • the second active area is preferably smaller than the first active area, so that less force is required for the movement of the second active area than for the movement of the first effective area.
  • the first active surface is advantageously coupled non-positively with an eccentric, while the second active surface is non-positively coupled with a return spring of the piston. Coupled in such a way, the first active surface acts on one half revolution of the eccentric, which causes the piston to move, on the one hand compressing to a certain volume of fluid or fluid volume and on the other hand deforming the return spring of the piston.
  • A- ⁇ the area of the first effective area
  • h- ⁇ the length of the distance that is covered by the first effective area.
  • a pump element is provided in which the first active surface acting in a first cylinder chamber and the second active surface are arranged acting in a second cylinder space and a first line is provided, flow through the brake fluid from the first cylinder chamber into the second cylinder chamber when moving the piston can.
  • a conveying of the fluid, in particular the brake fluid from the first cylinder chamber into the second cylinder chamber is thus made possible.
  • the second cylinder space is advantageously smaller than the first cylinder chamber. Furthermore, the size ratio of the first to the second cylinder space is preferably substantially the same size as the size ratio of the first to the second
  • This size ratio is particularly preferably 2: 1.
  • the first active surface acts on the movement of the piston as a result of the force of the eccentric compressing a fluid which is located in the first cylinder space.
  • the compressed fluid driven by the expansion urge of the fluid itself and by the force of the eccentric, flows through the first conduit into the second cylinder chamber.
  • the second cylinder space is smaller, in particular half as large, as the first cylinder space, so that only a portion of the fluid flowing in from the first cylinder space can be accommodated there.
  • the remainder of the fluid flowing out of the first cylinder chamber is conveyed out of the pump element. In this way, the conveying of the fluid, in particular of the brake fluid from the first cylinder chamber into the second cylinder chamber with simultaneous pressure build-up of the fluid in the second cylinder chamber is advantageously made possible.
  • a first check valve is preferably arranged in the first line, with which a backflow of brake fluid from the second cylinder chamber is prevented in the first cylinder chamber.
  • the brake fluid can flow so advantageous only in one direction, so that a pumping or pumping without
  • the first line is guided by the piston.
  • a pump element is created in a very compact design with short flow paths.
  • the short flow paths reduce friction of the fluid on an inner wall of the first conduit, thereby reducing heating of the fluid and adjacent components by friction and the associated loss of kinetic energy.
  • Another advantage is that due to the lower material consumption, the pump element according to the invention is very inexpensive to produce, in contrast to a pump element whose first line is guided outside and along the cylinder.
  • a pump element is provided in which only one suction line is provided for supplying brake fluid to the piston.
  • only one suction line is advantageously a very compact, material and space-saving design of the pump element created.
  • the suction line is connected to the first cylinder chamber, so that when moving or when moving out of the piston from the cylinder through the suction line brake fluid flows into the first cylinder chamber until it is filled.
  • only one pressure line for discharging brake fluid from the piston is provided, which is connected to the second cylinder chamber.
  • the material and space consumption for the pump element is advantageously further reduced and allows an even more compact design.
  • an output from the pump element is provided with the pressure line, through which the brake fluid from the second cylinder chamber is forced into a hydraulic system for performing work.
  • the process of pushing out of the brake fluid from the second cylinder chamber is carried out according to the invention both in the outward and during the movement of the piston.
  • moving that is, when moving out of the piston from the cylinder is sucked on the one hand through the suction brake fluid in the first cylinder chamber, until it is filled.
  • the Brake fluid which is located in the second cylinder chamber, pressed by means of the second active surface from the second cylinder chamber in the pressure line.
  • the brake fluid in contrast to known pump elements when moving the piston is not only sucked into the cylinder, but is also pushed out of the cylinder.
  • the brake fluid is forced through the first line from the first cylinder space into the second cylinder space until it is filled.
  • the second cylinder space is smaller than the first cylinder space, so that the excess of fluid volume flows out through the pressure line.
  • the second cylinder space is only half as large as the first cylinder space, so that in particular half of the fluid volume flows out through the pressure line.
  • a delivery of the brake fluid or volume delivery from the pump element is therefore provided, which extends over both directions of movement of the piston.
  • a particularly uniform volume flow of the fluid is achieved by halving the second active surface in comparison to the first active surface since, during the movement and during the movement of the piston, respectively half the volume of fluid and thus a respectively equal volume of fluid are conveyed out of the pump element becomes.
  • a suction space is preferably provided in which brake fluid is sucked in as the piston moves.
  • a suction line preferably leads into the suction.
  • the suction chamber is advantageously smaller than the first cylinder chamber and particularly advantageously half the size of the cylinder designed first cylinder room. In this suction chamber when moving or when driving in the piston through the suction line brake fluid flows into the suction, so that a pre-suction of the brake fluid for the subsequent moving or retracting the piston is created.
  • a second line flows through the movement of the piston brake fluid from the suction to the first effective area.
  • brake fluid flows from the intake chamber into the first cylinder chamber, which is preferably larger, particularly preferably twice as large as the intake chamber. This means that additional brake fluid is required to fill the first cylinder space and to compensate for the suction created thereby.
  • the volume of fluid required for this purpose is promoted by the resulting suction in the first cylinder chamber through the suction line into the suction chamber and from there through the second line into the first cylinder chamber. This happens while moving the piston.
  • the second line is guided by the piston, which saves space and material, and in particular a second check valve is arranged in the second line.
  • the second check valve advantageously prevents backflow of brake fluid from the first cylinder space into the intake space, in particular during the movement of the piston.
  • a suction in the suction which sucks brake fluid through the suction line into the suction again.
  • a particularly uniform volume flow of the fluid is achieved, since during the movement and during the movement of the piston in each case half the volume of fluid and thus a respective equal volume of fluid in the pump element is sucked.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a schematically illustrated embodiment of the pump element according to the invention
  • FIG. 2 shows a course diagram of a pressure-side volumetric flow of the exemplary embodiment
  • FIG 3 shows a course diagram of a pressure-side volumetric flow of a pump element according to the prior art.
  • a pump element 10 of a further not shown hydraulic unit of a vehicle brake system for conveying brake fluid is shown.
  • the pump element 10 comprises a cylinder 12 having a first cylinder chamber 14, a second cylinder chamber 16 and an intake chamber 18.
  • the pump element 10 comprises a piston 20 displaceably mounted in the cylinder 12 for displacement.
  • the piston 20 is coupled with an eccentric 22 on one of its front sides and with a return spring 24 on the opposite end side in each case in a compressive manner.
  • the piston 20 furthermore has a first active surface 26 in the first cylinder chamber 14 and a second active surface 28 in the second cylinder chamber 16.
  • the second cylinder chamber 16 is connected to the first cylinder chamber 14 via a first line 30, which in the present case leads through the piston 20 and has an associated non-return valve 32. Further, a pressure line 34 for discharging brake fluid from the piston 20 is provided from the cylinder 12 to the second cylinder chamber 16. For supplying brake fluid into the cylinder 12, a suction line 36 is provided, which is attached to the suction space 18. At the beginning Suction chamber 18 acts a third active surface 38 of the piston 12. The suction chamber 18 is connected via a second line 40 with the first cylinder chamber 14, which leads in the present case through the piston 20 and has an associated check valve 42.
  • the piston 20 is in the present case formed from a piston rod or a piston cylinder 44, which has on one of its end faces a disc 46, which is formed in particular in one piece with the piston cylinder 44.
  • the piston cylinder 44 has a smaller diameter than the disk 46.
  • the disk 46 in turn has an end face which forms the first active surface 26 of the piston 20 as a circular surface.
  • Opposite the first active surface 26 on the piston cylinder 44 is a rear side of the disk 46, which forms an annular surface and represents the third active surface 38 of the piston 20.
  • the piston 20 comprises a disk-shaped ring 48 which surrounds the piston cylinder 44 preferably fluid-tightly approximately in the middle of its longitudinal extent and which is particularly preferably formed integrally with the piston cylinder 44.
  • This disc-shaped ring 48 has two opposite, flat and equal sized annular surfaces.
  • the annular surface of the disc-shaped ring 48, which lies opposite the piston 20 of the first active surface 26, serves as a second active surface 28.
  • the active surfaces 26, 28 and 38 have a same diameter and thus also the disc 46 and the disc-shaped ring 48 same diameter, have the
  • Active surfaces 26, 28 and 38 are not the same surfaces.
  • the first active surface 26 is a circular surface and thus has a larger area than the second active surface 28 or the third active surface 38, which are each designed as an annular surface with the same outer diameter.
  • the second active surface 28 and the third active surface 38 are preferably the same size and particularly preferably each half the size of the first active surface 26.
  • the cylinder 12 comprises a first cylinder section 50 of a straight circular cylinder with an end face 52 and an opposing annular surface 54 with an inner ring 56. Furthermore, a second cylinder section 58 of a right circular cylinder is provided as a hollow cylinder which is supported by two counter-rotating cylinders. Overlying annular surfaces 60 and 62, each with an inner ring 64 and 66 is limited. The inner rings 56, 64 and 66 have a same diameter. Adjacent to the inner ring 66, at a right angle to the annular surface 62, a third cylinder section 68 is positively coupled at its one end, which is positively coupled at its other end to the inner ring 56 at right angles to the annular surface 54.
  • the diameter of the third cylinder section 68 has the same diameter as the inner rings 56 and 66.
  • the third cylinder portion 68 connects the first cylinder portion 50 to the second cylinder portion 58.
  • the second cylinder portion 58 and the first cylinder portion 50 have a same inner diameter that is substantially equal to the diameter of the disk 46 and the disk-shaped ring 48.
  • the inner diameter of the third cylinder portion 68 is smaller and substantially equal to the diameter of the piston cylinder 44. More preferably, the cylinder portions 50, 58 and 68 are designed as one piece.
  • the piston 20 is mounted displaceably in a fluid-sealing manner along its longitudinal axis.
  • the bearing is made such that the portion of the piston 20 with the disc 46 in the first cylinder section 50 and the portion of the piston 20 with the disk-shaped
  • the third cylinder portion 68 is a portion of the piston cylinder 44, which lies between the disc 46 and the disc-shaped ring 48.
  • On the disc-shaped ring 48 then is a portion of the piston cylinder 44 which is guided by the inner ring 64 of the annular surface 60 and is coupled non-positively with its end on the eccentric 22.
  • this piston 20 In a first movement phase of this piston 20 is moved by a half turn of the eccentric 22 in the cylinder 12 when moving the piston 20. This creates a suction, the brake fluid from a container, not shown, can flow through the suction line 36 into the suction chamber 18 until the suction chamber 18 is filled with brake fluid.
  • the check valve 42 in the second line 40 which connects the suction chamber 18 with the first cylinder chamber 14, is closed.
  • the restoring spring 24 mounted in the first cylinder space 14 is compressed and tensioned. The resulting
  • This retraction or movement of the piston 20 forms a second movement phase in which brake fluid flows from the suction chamber 18 through the second line 40 when the check valve 42 is open into the first cylinder chamber 14.
  • the first cylinder chamber 14 in this case has a larger volume than the suction chamber 18, in the present case particularly preferably twice as large a volume as the suction chamber 18.
  • a first movement phase again follows the described second movement phase, that is, the piston 20 moves back into the cylinder 12 by a renewed half turn of the eccentric 22.
  • the brake fluid is sucked in as described.
  • the brake fluid, which is located in the first cylinder chamber 14 is compressed by means of the first active surface 26 and urged via the first line 30 with the check valve 32 open in the second cylinder chamber 16.
  • the second cylinder chamber 16 has a smaller volume than the first cylinder chamber 14, particularly preferably half the volume.
  • the piston 20 moves out of the cylinder 12 again. During this movement, the brake fluid is sucked in as described.
  • the check valve 32 is closed, the second active surface 28 presses the brake fluid present in the second cylinder chamber 16 through the pressure line 34 out of the second cylinder chamber 16 out.
  • the volume of brake fluid that is thereby conveyed out is preferably the second half of the volume of brake fluid displaced in the outward movement from the first cylinder chamber 14.
  • the pumping out of brake fluid also takes place during both movement phases, that is to say both when the piston 20 is moved back and forth.
  • This conveying out during the two directions of movement of the piston 20 advantageously brings about a uniform volume delivery of brake fluid.
  • particularly equal volumes of brake fluid are particularly preferably conveyed out in the individual movement phases, thus providing a particularly uniform volume promotion.
  • the present particularly uniform volume promotion of the pump element 10 according to the invention is shown in the flow chart of FIG.
  • the progression diagram of Fig. 3 shows uneven volume promotion in known pumping elements.
  • the volume of brake fluid conveyed out per unit of time, the so-called pressure-side volumetric flow 70 is plotted on the Y-axis.
  • the pressure-side volume flow 70 is dependent on a rotation angle 72, which describes the movement of the eccentric 22 and thus the movement of the piston 20. This rotation angle 72 is therefore plotted on the X-axis.
  • Q max is the maximum volume flow per unit time 74
  • Q min the minimum flow rate per unit time 76
  • Qmittei the over time represents the average value of the volume flow.
  • the volume profile of the pressure-side volumetric flow 70 shown in FIG. 2 is achieved. Both when moving out and when driving in the piston 20 and the associated respective half eccentric rotation over the rotation angle 72 of 180 ° or ⁇ brake fluid is conveyed out. In the present case, particularly preferred volumes of brake fluid are conveyed out in both movement phases of the piston 20.
  • the degree of non-uniformity ⁇ in the present exemplary embodiment is ⁇ / 2 and is halved compared to the known pump element shown in FIG. 3, assuming idealized conditions.

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Abstract

In a pump element (10) of a hydraulic unit for a vehicle brake system for delivering brake fluid by means of a piston (20) mounted so as to reciprocate in a cylinder (12), the piston (20) has a first and a second active surface (26, 28) of which the first active surface (26) causes brake fluid to be delivered from the cylinder (12) during the forward movement of the piston (20) and the second active surface causes brake fluid to be delivered from the cylinder (12) during the backward movement of the piston (20).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage Stand der Technik  Pump element of a hydraulic unit of a vehicle brake system prior art
Die Erfindung betrifft ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Fördern von Bremsfluid mit einem in einem Zylinder hin- und her verschiebbar gelagerten Kolben. The invention relates to a pump element of a hydraulic unit of a vehicle brake system for conveying brake fluid with a reciprocally displaceably mounted piston in a cylinder.
Pumpenelemente der hier relevanten Art werden auch als Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpen bezeichnet und weisen einen hin und her bewegbaren Kolben auf, der in der Regel mittels eines Exzenters angetrieben wird. Solche Pumpenelemente, wie sie z.B. in Systemen mit elektronischem Stabilitätsprogramm (ESP) eingesetzt werden, weisen prinzipbedingt ein pro Zeiteinheit sich zeitlich stark änderndes Fördervolumen an Fluid, insbesondere Bremsfluid auf. Dieser zeitlich stark ungleichförmige Verlauf des Fördervolumens besteht an der Saugseite, insbesondere aber an der Druckseite des Pumpenelements und führt hier gegebenenfalls zu Druckpulsationen. Diese Druckpulsationen verursachen zum einen störende Geräusche, die als Noise Vibration Harshness (NVH) bezeichnet werden. Zum anderen sind die mit den Druckpulsationen verbundenen Druckspitzen Ursache für Schädigungen an Bauteilen. Pump elements of the type relevant here are also referred to as vehicle brake system piston pumps and have a reciprocating piston, which is usually driven by means of an eccentric. Such pumping elements as e.g. are used in systems with electronic stability program (ESP), principle, a time per unit time-varying delivery volume of fluid, in particular brake fluid on. This temporally highly non-uniform course of the delivery volume is on the suction side, but in particular on the pressure side of the pump element and leads here optionally to pressure pulsations. These pressure pulsations cause disturbing noises, which are called Noise Vibration Harshness (NVH). On the other hand, the pressure peaks associated with the pressure pulsations cause damage to components.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Fördern von Bremsfluid mit einem in einem Zylinder hin- und her verschiebbar gelagerten Kolben geschaffen, bei dem der Kolben eine erste und eine zweite Wirkfläche aufweist, von denen die erste Wirkfläche beim Hinbewegen des Kolbens Bremsfluid aus dem Zylinder herausfördernd wirkt und die zweite Wirkfläche beim Herbewegen des Kolbens Bremsfluid aus dem Zylinder herausfördernd wirkt. According to the invention, a pump element of a hydraulic unit of a vehicle brake system is provided for conveying brake fluid with a reciprocally displaceably mounted piston in a cylinder, in which the piston has a first and a second active surface, of which the first active surface when moving the piston brake fluid from the Cylinder encourages and works the second active surface when moving the piston brake fluid from the cylinder promotes out promotes.
Durch die beiden erfindungsgemäß vorgesehenen Wirkflächen ergibt sich jeweils eine Bremsfluid aus dem Zylinder fördernde Wirkung, unabhängig davon, ob derBy the two inventively provided active surfaces results in each case a brake fluid from the cylinder promotional effect, regardless of whether the
Kolben sich in den Zylinder hinein oder aus dem Zylinder heraus bewegt. Damit strömt das Bremsfluid während beider Kolbenbewegungen aus dem Zylinder, wodurch ein im Vergleich zu bekannten Pumpenelementen gleichmäßigerer Volumenstrom des Fluides geschaffen ist. Piston moves into or out of the cylinder. Thus, during both piston movements, the brake fluid flows out of the cylinder, whereby a more uniform volumetric flow of the fluid is created compared to known pump elements.
In bekannten Pumpenelementen ergibt sich im Gegensatz dazu ein ungleichförmigerer Volumenverlauf des Fluides dadurch, dass während des Herbewegens bzw. des Hinausfahrens des Kolbens aus dem Zylinder das Fluid nur angesaugt wird. Während dieser Saugphase des Pumpenelements, welche insbesondere einen Drehwinkel von 180° des zugehörigen Exzenters umfasst, wird also keinIn known pump elements, in contrast, a more non-uniform volumetric flow of the fluid results from the fact that the fluid is only sucked in during the movement or the extension of the piston out of the cylinder. During this suction phase of the pump element, which in particular comprises a rotation angle of 180 ° of the associated eccentric, so no
Volumen vom Kolben des Pumpenelements ausgefördert. Erst durch eine dann folgende weitere halbe Exzenterumdrehung, die ein Hineinfahren des Kolbens in den Zylinder bzw. Hinbewegen bewirkt, wird das Fluid ausgestoßen. In dieser Ausstoßphase folgt ein Volumenstrom des Fluides in guter Näherung einem si- nusförmigen Verlauf. Damit ergibt sich ein Verlauf des druckseitigen Volumenstroms Q über dem Drehwinkel Phi, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, wobei auf der X-Achse 70 der Drehwinkel π und auf der Y-Achse 72 der Volumenstrom pro Zeiteinheit Q angetragen ist. Der Verlauf zeigt, dass während der dargestellten ersten halben Umdrehung des Exzenters, die ein Hinausfahren des Kolbens und damit ein Ansaugen des Fluides bewirkt, kein Fluid ausströmt und während der zweiten halben Umdrehung des Exzenters, die ein Hineinfahren des Kolbens bewirkt, Fluid ausströmt. Demgemäß variiert der Volumenstrom über die gesamte Drehbewegung des Exzenters pro Zeiteinheit sehr stark und ist dadurch ungleichförmig und pulsierend. Volume discharged from the piston of the pump element. Only by then following another half eccentric rotation, which causes a retraction of the piston in the cylinder or Hinbewegen, the fluid is ejected. In this ejection phase, a volumetric flow of the fluid follows a sinusoidal course to a good approximation. This results in a profile of the pressure-side volume flow Q over the rotation angle Phi, as shown in Fig. 3, wherein on the X-axis 70, the rotation angle π and on the Y-axis 72, the volume flow per unit time Q is plotted. The course shows that during the illustrated first half turn of the eccentric, which causes the piston to move out and thus to suck in the fluid, no fluid flows out and during the second half revolution of the eccentric, which causes the piston to retract, fluid flows out. Accordingly, the volume flow over the entire rotational movement of the eccentric per unit time varies greatly and is therefore non-uniform and pulsating.
Ein Maß zur Bewertung dieses zeitlich ungleichförmigen, pulsierenden Volumenstroms ist der Ungleichformigkeitsgrad δ = (Qmax - Qmin) / Qmittei), wobei Qmax den maximalen Volumenstrom pro Zeiteinheit, Qmin den minimalen Volumenstrom pro Zeiteinheit und Qmittei den über die Zeit gemittelten Wert des Volumenstroms dar- stellt. Für eine bekannte Kolbenpumpe mit einem einzigen Pumpenelement, von der der Förderverlauf in Fig. 3 dargestellt ist, beträgt der Ungleichformigkeitsgrad δ = π. Dieser Zusammenhang gilt für idealisierte Verhältnisse, das heißt ohne Berücksichtigung einer Kompressibilität des Fluides oder eines volumetrischen Wirkungsgrads. Zur Verringerung des Ungleichförmigkeitsgrades beim Ansaugen auf einer Pum- pensaugseite werden in bekannten Hydraulikaggregaten sogenannte Stufenkolbenpumpen eingesetzt, beispielsweise bei ESP-Systemen. Darüber hinaus sind zusätzliche Ausgleichskolben bekannt, die als separates Bauteil ebenfalls vom Exzenter angetrieben werden und typischerweise um 180° versetzt zur Bewe- gungsrichtung der Kolbenpumpe angeordnet sind. Durch den Einsatz dieser zusätzlichen Ausgleichskolben wird der hydraulische Ungleichförmigkeitsgrad auf der Pumpendruckseite erheblich verringert. Allerdings wird zusätzlicher Bauraum und zusätzliches Material verbraucht. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Pumpenelementes schafft im Gegensatz dazu einen gleichmäßigeren Volumenstrom weitgehend ohne zusätzlichen Bauraum- und Materialverbrauch. A measure for the evaluation of this temporally non-uniform, pulsating volume flow is the Ungleichformigkeitsgrad δ = (Q ma x - Qmin) / Qmittei), where Q max is the maximum flow rate per unit time, Q min the minimum flow rate per unit time and Qmittei the averaged over time value of the volumetric flow. For a known piston pump with a single pump element, of which the delivery curve is shown in Fig. 3, the Ungleichformigkeitsgrad δ = π. This relationship applies to idealized conditions, that is, without consideration of a compressibility of the fluid or a volumetric efficiency. To reduce the degree of nonuniformity when sucking on a pump suction side so-called stepped piston pumps are used in known hydraulic units, for example in ESP systems. In addition, additional balance piston are known, which are also driven by the eccentric as a separate component and are typically arranged offset by 180 ° to the direction of movement of the piston pump. The use of these additional balancing pistons significantly reduces the hydraulic nonuniformity on the pump pressure side. However, additional space and additional material is consumed. The inventive design of the pump element creates in contrast to a more uniform flow largely without additional space and material consumption.
Besonders bevorzugt ist ein Pumpenelement geschaffen, bei dem die erste und die zweite Wirkfläche unterschiedlich groß gestaltet sind. Derart gestaltet, wird für die Bewegung der ersten Wirkfläche vorteilhaft eine andere Kraft benötigt, als für die Bewegung der zweiten Wirkfläche. Bevorzugt ist die zweite Wirkfläche kleiner als die erste Wirkfläche gestaltet, sodass für die Bewegung der zweiten Wirkfläche weniger Kraft benötigt wird, als für die Bewegung der ersten Wirkflä- che. Ferner ist die erste Wirkfläche vorteilhaft mit einem Exzenter kraftschlüssig gekoppelt, während die zweite Wirkfläche mit einer Rückstellfeder des Kolbens kraftschlüssig gekoppelt ist. Derart gekoppelt, wirkt die erste Wirkfläche bei einer halben Umdrehung des Exzenters, die das Hinbewegen des Kolbens verursacht, zum einen komprimierend auf ein bestimmtes Volumen an Fluid bzw. Fluidvolu- men und zum anderen verformend auf die Rückstellfeder des Kolbens. Dabei wird folgendes Fluidvolumen V-ι komprimiert: Vi = Α-ι x h-ι, wobei A-ι die Fläche der ersten Wirkfläche und h-ι die Länge der Strecke ist, die von der ersten Wirkfläche zurückgelegt wird. Die durch das Verformen der Rückstellfeder des Kolbens entstandene Rückstellkraft drückt beim Herbewegen des Kolbens nun die zweite Wirkfläche entgegen der Bewegungsrichtung der ersten Wirkfläche. Die zweite Wirkfläche komprimiert dadurch bei einer vergleichbar zurückgelegten Strecke ein kleineres Fluidvolumen V2, wobei gilt: V2 = A2 x h2 und A2 die Fläche der zweiten Wirkfläche sowie h2 die Länge der Strecke ist, die von der zweiten Wirkfläche zurückgelegt wird. Bevorzugt ist ein Pumpenelement geschaffen, bei dem die erste Wirkfläche in einem ersten Zylinderraum wirkend und die zweite Wirkfläche in einem zweiten Zylinderraum wirkend angeordnet sind sowie eine erste Leitung vorgesehen ist, durch die beim Hinbewegen des Kolbens Bremsfluid aus dem ersten Zylinderraum in den zweiten Zylinderraum abströmen kann. Ein Fördern des Fluides, insbesondere des Bremsfluides aus dem ersten Zylinderraum in den zweiten Zylinderraum ist damit ermöglicht. Particularly preferred is a pump element is provided in which the first and the second effective area are designed differently sized. In this way, it is advantageous to use a different force for the movement of the first active surface than for the movement of the second effective surface. The second active area is preferably smaller than the first active area, so that less force is required for the movement of the second active area than for the movement of the first effective area. Furthermore, the first active surface is advantageously coupled non-positively with an eccentric, while the second active surface is non-positively coupled with a return spring of the piston. Coupled in such a way, the first active surface acts on one half revolution of the eccentric, which causes the piston to move, on the one hand compressing to a certain volume of fluid or fluid volume and on the other hand deforming the return spring of the piston. The following volume of fluid V-1 is compressed: Vi = Α-ι x h-ι, where A-ι is the area of the first effective area and h-ι the length of the distance that is covered by the first effective area. As a result of the deformation of the restoring spring of the piston, the restoring force now presses the second active surface counter to the direction of movement of the first effective surface when the piston is moved. The second effective area thereby compresses at a comparable distance Distance is a smaller fluid volume V 2 , where: V 2 = A 2 xh 2 and A 2 is the area of the second effective area and h 2 is the length of the distance that is covered by the second effective area. Preferably, a pump element is provided in which the first active surface acting in a first cylinder chamber and the second active surface are arranged acting in a second cylinder space and a first line is provided, flow through the brake fluid from the first cylinder chamber into the second cylinder chamber when moving the piston can. A conveying of the fluid, in particular the brake fluid from the first cylinder chamber into the second cylinder chamber is thus made possible.
Vorteilhaft ist dabei der zweite Zylinderraum kleiner als der erste Zylinderraum. Ferner ist das Größenverhältnis vom ersten zum zweiten Zylinderraum bevorzugt weitgehend genauso groß wie das Größenverhältnis von der ersten zur zweitenThe second cylinder space is advantageously smaller than the first cylinder chamber. Furthermore, the size ratio of the first to the second cylinder space is preferably substantially the same size as the size ratio of the first to the second
Wirkfläche. Besonders bevorzugt beträgt dieses Größenverhältnis 2 : 1 . Effective area. This size ratio is particularly preferably 2: 1.
Derart gestaltet, wirkt die erste Wirkfläche beim Hinbewegen des Kolbens durch die Kraft des Exzenters komprimierend auf ein Fluid, das sich im ersten Zylinder- räum befindet. Das komprimierte Fluid strömt, angetrieben vom Expansionsdrang des Fluides selbst und von der Kraft des Exzenters, durch die erste Leitung in den zweiten Zylinderraum. Der zweite Zylinderraum ist kleiner, insbesondere halb so groß, wie der erste Zylinderraum, sodass dort nur ein Teil des aus dem ersten Zylinderraum einströmenden Fluides aufgenommen werden kann. Der Rest des vom ersten Zylinderraum ausströmenden Fluides wird aus dem Pumpenelement herausgefördert. Auf diese Weise ist das Fördern des Fluides, insbesondere des Bremsfluids aus dem ersten Zylinderraum in den zweiten Zylinderraum mit gleichzeitigem Druckaufbau des Fluides im zweiten Zylinderraum vorteilhaft ermöglicht. In this way, the first active surface acts on the movement of the piston as a result of the force of the eccentric compressing a fluid which is located in the first cylinder space. The compressed fluid, driven by the expansion urge of the fluid itself and by the force of the eccentric, flows through the first conduit into the second cylinder chamber. The second cylinder space is smaller, in particular half as large, as the first cylinder space, so that only a portion of the fluid flowing in from the first cylinder space can be accommodated there. The remainder of the fluid flowing out of the first cylinder chamber is conveyed out of the pump element. In this way, the conveying of the fluid, in particular of the brake fluid from the first cylinder chamber into the second cylinder chamber with simultaneous pressure build-up of the fluid in the second cylinder chamber is advantageously made possible.
Weiterhin ist in der ersten Leitung bevorzugt ein erstes Rückschlagventil angeordnet, mit dem ein Rückströmen von Bremsfluid aus dem zweiten Zylinderraum in den ersten Zylinderraum verhindert ist. Das Bremsfluid kann so vorteilhaft nur in eine Richtung fließen, sodass ein Fördern bzw. ein Umpumpen ohne Furthermore, a first check valve is preferably arranged in the first line, with which a backflow of brake fluid from the second cylinder chamber is prevented in the first cylinder chamber. The brake fluid can flow so advantageous only in one direction, so that a pumping or pumping without
Rückströmverluste vom ersten in den zweiten Zylinderraum gewährleistet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Eingang genügt, durch den das Bremsfluid Pumpenelement einströmt. Return flow is guaranteed from the first to the second cylinder chamber. This has the advantage that an input is sufficient, through which the brake fluid flows pump element.
Vorzugsweise ist beim erfindungsgemäßen Pumpenelement die erste Leitung durch den Kolben geführt. Derart gestaltet, ist ein Pumpenelement in sehr kompakter Bauweise mit kurzen Strömungswegen geschaffen. Durch die kurzen Strömungswege ist eine Reibung des Fluides an einer Innenwand der ersten Leitung verringert, wodurch ein Erwärmen des Fluides und der daran angrenzenden Bauteile durch Reibung und der damit verbundene Verlust an kinetischer Energie erniedrigt ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den geringeren Materialverbrauch das erfindungsgemäße Pumpenelement sehr kostengünstig herstellbar ist, im Gegensatz zu einem Pumpenelement, dessen erste Leitung außerhalb und entlang des Zylinders geführt ist. Preferably, in the pump element according to the invention, the first line is guided by the piston. So designed, a pump element is created in a very compact design with short flow paths. The short flow paths reduce friction of the fluid on an inner wall of the first conduit, thereby reducing heating of the fluid and adjacent components by friction and the associated loss of kinetic energy. Another advantage is that due to the lower material consumption, the pump element according to the invention is very inexpensive to produce, in contrast to a pump element whose first line is guided outside and along the cylinder.
Bevorzugt ist ein Pumpenelement geschaffen, bei dem nur eine Saugleitung zum Zuleiten von Bremsfluid zu dem Kolben vorgesehen ist. Mit nur einer Saugleitung ist vorteilhaft eine sehr kompakte, material- und platzsparende Bauweise des Pumpenelements geschaffen. Bevorzugt ist die Saugleitung an dem ersten Zylinderraum angeschlossen, sodass beim Herbewegen bzw. beim Hinausfahren des Kolbens aus dem Zylinder durch die Saugleitung Bremsfluid in den ersten Zylinderraum fließt, solange bis dieser gefüllt ist. Preferably, a pump element is provided in which only one suction line is provided for supplying brake fluid to the piston. With only one suction line is advantageously a very compact, material and space-saving design of the pump element created. Preferably, the suction line is connected to the first cylinder chamber, so that when moving or when moving out of the piston from the cylinder through the suction line brake fluid flows into the first cylinder chamber until it is filled.
Besonders bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Pumpenelement nur eine Druckleitung zum Abführen von Bremsfluid von dem Kolben vorgesehen, die an dem zweiten Zylinderraum angeschlossen ist. Mit nur einer Druckleitung ist der Material- und Bauraumverbrauch für das Pumpenelement vorteilhaft weiter reduziert und eine noch kompaktere Bauweise ermöglicht. Ferner ist mit der Druckleitung ein Ausgang aus dem Pumpenelement geschaffen, durch den das Bremsfluid aus dem zweiten Zylinderraum in ein Hydrauliksystem zum Verrichten von Arbeit gedrängt wird. Particularly preferably, in the pump element according to the invention only one pressure line for discharging brake fluid from the piston is provided, which is connected to the second cylinder chamber. With only one pressure line, the material and space consumption for the pump element is advantageously further reduced and allows an even more compact design. Further, an output from the pump element is provided with the pressure line, through which the brake fluid from the second cylinder chamber is forced into a hydraulic system for performing work.
Der Vorgang des Hinausdrängens des Bremsfluides aus dem zweiten Zylinderraum erfolgt erfindungsgemäß sowohl beim Hin- als auch beim Herbewegen des Kolbens. Beim Herbewegen, das heißt beim Herausfahren des Kolbens aus dem Zylinder wird zum einen durch die Saugleitung Bremsfluid in den ersten Zylinderraum gesaugt, solange bis dieser gefüllt ist. Zum anderen wird gleichzeitig das Bremsfluid, das sich im zweiten Zylinderraum befindet, mittels der zweiten Wirkfläche aus dem zweiten Zylinderraum in die Druckleitung gedrückt. Dies bedeutet, dass das Bremsfluid im Gegensatz zu bekannten Pumpenelementen beim Herbewegen des Kolbens nicht nur in den Zylinder gesaugt wird, sondern auch aus dem Zylinder herausgedrückt wird. The process of pushing out of the brake fluid from the second cylinder chamber is carried out according to the invention both in the outward and during the movement of the piston. When moving, that is, when moving out of the piston from the cylinder is sucked on the one hand through the suction brake fluid in the first cylinder chamber, until it is filled. On the other hand, at the same time the Brake fluid, which is located in the second cylinder chamber, pressed by means of the second active surface from the second cylinder chamber in the pressure line. This means that the brake fluid, in contrast to known pump elements when moving the piston is not only sucked into the cylinder, but is also pushed out of the cylinder.
Beim anschließenden Hinbewegen, das heißt beim Hineinfahren des Kolbens in den Zylinder wird das Bremsfluid durch die erste Leitung aus dem ersten Zylinderraum in den zweiten Zylinderraum gedrängt, bis dieser gefüllt ist. Erfindungsgemäß ist der zweite Zylinderraum jedoch kleiner als der erste Zylinderraum, sodass der Überschuss an Fluidvolumen durch die Druckleitung ausströmt. Insbesondere ist der zweite Zylinderraum nur halb so groß wie der erste Zylinderraum, sodass insbesondere die Hälfte des Fluidvolumens durch die Druckleitung ausströmt. Bei der Wiederholung der Kolbenbewegung, das heißt beim anschließenden Herbewegen des Kolbens wird durch die Saugleitung wiederum der erste Zylinderraum mit Bremsfluid gefüllt. Gleichzeitig wird bei diesem Herbewegen durch die Kopplung des Kolbens mit der zweiten Wirkfläche in dem zweiten Zylinderraum das dort noch vorhandene Bremsfluid mittels der zweiten Wirkfläche durch die Druckleitung gedrängt. Insbesondere handelt es sich dabei um die zweite Hälfte des Fluidvolumens, das während des vorhergehenden During subsequent movement, that is, when the piston is driven into the cylinder, the brake fluid is forced through the first line from the first cylinder space into the second cylinder space until it is filled. According to the invention, however, the second cylinder space is smaller than the first cylinder space, so that the excess of fluid volume flows out through the pressure line. In particular, the second cylinder space is only half as large as the first cylinder space, so that in particular half of the fluid volume flows out through the pressure line. When repeating the piston movement, that is, during the subsequent movement of the piston, the first cylinder chamber is in turn filled with brake fluid by the suction line. At the same time in this moving through the coupling of the piston with the second active surface in the second cylinder chamber, the brake fluid still present there is forced by the second effective area through the pressure line. In particular, this is the second half of the volume of fluid that occurred during the previous one
Herbewegens angesaugt und während des darauf gefolgten vorhergehenden Hinbewegens im zweiten Zylinderraum zwischengespeichert worden ist. Herbewegens sucked and has been cached during the subsequent previous movement in the second cylinder space.
Erfindungsgemäß ist somit eine Förderung des Bremsfluids bzw. Volumenförde- rung aus dem Pumpenelement geschaffen, die sich über beide Bewegungsrichtungen des Kolbens erstreckt. Besonders bevorzugt ist mittels der Halbierung der zweiten Wirkfläche im Vergleich zur ersten Wirkfläche ein besonders gleichmäßiger Volumenstrom des Fluides erzielt, da während des Herbewegens und während des Hinbewegens des Kolbens jeweils die Hälfte an Fluidvolumen und da- mit ein jeweils gleich großes Fluidvolumen aus dem Pumpenelement gefördert wird. According to the invention, a delivery of the brake fluid or volume delivery from the pump element is therefore provided, which extends over both directions of movement of the piston. Particularly preferably, a particularly uniform volume flow of the fluid is achieved by halving the second active surface in comparison to the first active surface since, during the movement and during the movement of the piston, respectively half the volume of fluid and thus a respectively equal volume of fluid are conveyed out of the pump element becomes.
Ferner ist vorzugsweise ein Ansaugraum vorgesehen, in den beim Hinbewegen des Kolbens Bremsfluid eingesaugt wird. Zum Zuleiten von Bremsfluid führt dazu bevorzugt eine Saugleitung in den Ansaugraum. Der Ansaugraum ist vorteilhaft kleiner als der erste Zylinderraum und besonders vorteilhaft halb so groß wie der erste Zylinderraum gestaltet. In diesen Ansaugraum strömt beim Hinbewegen bzw. beim Hineinfahren des Kolbens durch die Saugleitung Bremsfluid in den Ansaugraum, sodass ein Voransaugen des Bremsfluides für das daran anschließende Herbewegen bzw. Herausfahren des Kolbens geschaffen ist. Furthermore, a suction space is preferably provided in which brake fluid is sucked in as the piston moves. For supplying brake fluid to a suction line preferably leads into the suction. The suction chamber is advantageously smaller than the first cylinder chamber and particularly advantageously half the size of the cylinder designed first cylinder room. In this suction chamber when moving or when driving in the piston through the suction line brake fluid flows into the suction, so that a pre-suction of the brake fluid for the subsequent moving or retracting the piston is created.
Des Weiteren ist eine zweite Leitung vorgesehen, durch die beim Herbewegen des Kolbens Bremsfluid aus dem Ansaugraum zur ersten Wirkfläche überströmt. Dadurch strömt Bremsfluid aus dem Ansaugraum in den ersten Zylinderraum, der bevorzugt größer, besonders bevorzugt doppelt so groß ist wie der Ansaugraum. Das heißt, dass noch zusätzlich Bremsfluid benötigt wird, um den ersten Zylinderraum zu füllen und den dadurch gebildeten Sog auszugleichen. Das dazu benötigte Fluidvolumen wird dabei durch den entstandenen Sog im ersten Zylinderraum durch die Saugleitung in den Ansaugraum und von dort durch die zweite Leitung in den ersten Zylinderraum gefördert. Dies geschieht noch während des Herbewegens des Kolbens. Furthermore, a second line is provided, flows through the movement of the piston brake fluid from the suction to the first effective area. As a result, brake fluid flows from the intake chamber into the first cylinder chamber, which is preferably larger, particularly preferably twice as large as the intake chamber. This means that additional brake fluid is required to fill the first cylinder space and to compensate for the suction created thereby. The volume of fluid required for this purpose is promoted by the resulting suction in the first cylinder chamber through the suction line into the suction chamber and from there through the second line into the first cylinder chamber. This happens while moving the piston.
Besonders bevorzugt ist die zweite Leitung durch den Kolben geführt, was Platz und Material spart, und insbesondere ist in der zweiten Leitung ein zweites Rückschlagventil angeordnet. Mit dem zweiten Rückschlagventil ist vorteilhaft ein Rückströmen von Bremsfluid aus dem ersten Zylinderraum in den Ansaugraum verhindert, insbesondere während des Hinbewegens des Kolbens. Beim Hinbewegen des Kolbens entsteht bei geschlossenem Rückschlagventil wiederum ein Sog im Ansaugraum, der erneut Bremsfluid durch die Saugleitung in den Ansaugraum saugt. Dies bedeutet, dass durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Pumpenelements mit dem Ansaugraum ein Ansaugen des Bremsfluids bzw. eine Volumenansaugung geschaffen ist, die sich über beide Bewegungsrichtungen des Kolbens erstreckt. Besonders bevorzugt ist mittels der Halbierung des Volumens des Ansaugraums im Vergleich zum Volumen des ersten Zylinderraums ein besonders gleichmäßiger Volumenstrom des Fluides erzielt, da während des Herbewegens und während des Hinbewegens des Kolbens jeweils die Hälfte an Fluidvolumen und damit ein jeweils gleich großes Fluidvolumen in das Pumpenelement gesaugt wird. Particularly preferably, the second line is guided by the piston, which saves space and material, and in particular a second check valve is arranged in the second line. The second check valve advantageously prevents backflow of brake fluid from the first cylinder space into the intake space, in particular during the movement of the piston. When moving the piston is formed in the check valve is closed again a suction in the suction, which sucks brake fluid through the suction line into the suction again. This means that due to the design of the pump element according to the invention with the suction chamber, an intake of the brake fluid or a volume intake is created, which extends over both directions of movement of the piston. Particularly preferably, by means of halving the volume of the suction space in comparison to the volume of the first cylinder chamber, a particularly uniform volume flow of the fluid is achieved, since during the movement and during the movement of the piston in each case half the volume of fluid and thus a respective equal volume of fluid in the pump element is sucked.
Insgesamt ist ein kompaktes und kostengünstig herzustellendes Pumpenelement geschaffen, das sowohl eine gleichmäßige Volumenförderung als auch eine gleichmäßige Volumenansaugung von Bremsfluid während beider Bewegungs- richtungen des Kolbens ermöglicht. Damit ist sowohl auf einer Pumpendruckseite als auch auf der Pumpensaugeite der hydraulische Ungleichförmigkeitsgrad δ wesentlich erniedrigt, insbesondere um die Hälfte reduziert, sodass δ = π 12 gilt. Vorteilhaft werden dadurch unerwünschte Geräusche reduziert, wie die sogenannte Noise Vibration Harshness (NVH). Darüber hinaus wird durch das Vermeiden von extremen Druckspitzen besonders vorteilhaft die Lebensdauer der Bauteile verlängert. Overall, a compact and inexpensive to produce pump element is created, which provides both a uniform volume delivery and a uniform volume intake of brake fluid during both movement directions of the piston allows. Thus, both on a pump pressure side and on the pump suction side, the hydraulic nonuniformity degree δ is significantly reduced, in particular reduced by half, so that δ = π 12. This advantageously reduces unwanted noise, such as so-called Noise Vibration Harshness (NVH). In addition, by avoiding extreme pressure peaks, the life of the components is extended particularly advantageously.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: An exemplary embodiment of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Pumpenelements, 1 shows a longitudinal section of a schematically illustrated embodiment of the pump element according to the invention,
Fig. 2 ein Verlaufsdiagramm eines druckseitigen Volumenstroms des Ausführungsbeispiels und  2 shows a course diagram of a pressure-side volumetric flow of the exemplary embodiment and FIG
Fig. 3 ein Verlaufsdiagramm eines druckseitigen Volumenstroms eines Pumpenelements gemäß dem Stand der Technik.  3 shows a course diagram of a pressure-side volumetric flow of a pump element according to the prior art.
In Fig. 1 ist ein Pumpenelement 10 eines weiter nicht näher dargestellten Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Fördern von Bremsfluid dargestellt. Das Pumpenelement 10 umfasst einen Zylinder 12 mit einem ersten Zylinderraum 14, einem zweiten Zylinderraum 16 und einem Ansaugraum 18. In Fig. 1, a pump element 10 of a further not shown hydraulic unit of a vehicle brake system for conveying brake fluid is shown. The pump element 10 comprises a cylinder 12 having a first cylinder chamber 14, a second cylinder chamber 16 and an intake chamber 18.
Weiterhin umfasst das Pumpenelement 10 einen im Zylinder 12 hin und her verschiebbar gelagerten Kolben 20. Zum Verschieben ist der Kolben 20 an einer seiner Stirnseiten mit einem Exzenter 22 und an der gegenüberliegenden Stirnseite mit einer Rückstellfeder 24 jeweils Druckkraft übertragend gekoppelt. Der Kolben 20 weist darüber hinaus eine erste Wirkfläche 26 in dem ersten Zylinderraum 14 und eine zweite Wirkfläche 28 in dem zweiten Zylinderraum 16 auf. Furthermore, the pump element 10 comprises a piston 20 displaceably mounted in the cylinder 12 for displacement. For displacement, the piston 20 is coupled with an eccentric 22 on one of its front sides and with a return spring 24 on the opposite end side in each case in a compressive manner. The piston 20 furthermore has a first active surface 26 in the first cylinder chamber 14 and a second active surface 28 in the second cylinder chamber 16.
Der zweite Zylinderraum 16 ist mit dem ersten Zylinderraum 14 über eine erste Leitung 30 verbunden, die vorliegend durch den Kolben 20 führt und ein zugehöriges Rückschlagventil 32 aufweist. Ferner ist an dem zweiten Zylinderraum 16 eine Druckleitung 34 zum Abführen von Bremsfluid von dem Kolben 20 aus dem Zylinder 12 vorgesehen. Zum Zuführen von Bremsfluid in den Zylinder 12 ist eine Saugleitung 36 vorgesehen, die an dem Ansaugraum 18 angebracht ist. Im An- saugraum 18 wirkt eine dritte Wirkfläche 38 des Kolbens 12. Der Ansaugraum 18 ist über eine zweite Leitung 40 mit dem ersten Zylinderraum 14 verbunden, die vorliegend durch den Kolben 20 führt und ein zugehöriges Rückschlagventil 42 aufweist. The second cylinder chamber 16 is connected to the first cylinder chamber 14 via a first line 30, which in the present case leads through the piston 20 and has an associated non-return valve 32. Further, a pressure line 34 for discharging brake fluid from the piston 20 is provided from the cylinder 12 to the second cylinder chamber 16. For supplying brake fluid into the cylinder 12, a suction line 36 is provided, which is attached to the suction space 18. At the beginning Suction chamber 18 acts a third active surface 38 of the piston 12. The suction chamber 18 is connected via a second line 40 with the first cylinder chamber 14, which leads in the present case through the piston 20 and has an associated check valve 42.
Dadurch, dass sowohl die erste Leitung 30, als auch die zweite Leitung 40 durch den Kolben 20 geführt sind, ist eine sehr kompakte Bauweise des Pumpenelements 10 geschaffen. Der Kolben 20 ist vorliegend geformt aus einer Kolbenstange bzw. einem Kolbenzylinder 44, der an einer seiner Stirnseiten eine Scheibe 46 aufweist, die insbesondere einstückig mit dem Kolbenzylinder 44 gebildet ist. Der Kolbenzylinder 44 hat einen kleineren Durchmesser als die Scheibe 46. Die Scheibe 46 weist ihrerseits eine Stirnseite auf, die als Kreisfläche die erste Wirkfläche 26 des Kol- bens 20 bildet. Der ersten Wirkfläche 26 gegenüber liegt am Kolbenzylinder 44 eine Rückseite der Scheibe 46, die eine Ringfläche bildet und die dritte Wirkfläche 38 des Kolbens 20 darstellt. Weiterhin umfasst der Kolben 20 einen scheibenförmigen Ring 48, der den Kolbenzylinder 44 bevorzugt cirka in der Mitte seiner Längserstreckung fluidabdichtend umgibt und der besonders bevorzugt mit dem Kolbenzylinder 44 einstückig geformt ist. Dieser scheibenförmige Ring 48 weist zwei gegenüberliegende, ebene und gleich große Ringflächen auf. Die Ringfläche des scheibenförmigen Rings 48, die am Kolben 20 der ersten Wirkfläche 26 gegenüber liegt, dient als zweite Wirkfläche 28. Die Wirkflächen 26, 28 und 38 weisen einen gleichen Durchmesser auf und damit auch die Scheibe 46 und der scheibenförmige Ring 48. Trotz des gleichen Durchmessers, haben dieCharacterized in that both the first line 30, and the second line 40 are guided by the piston 20, a very compact construction of the pump element 10 is provided. The piston 20 is in the present case formed from a piston rod or a piston cylinder 44, which has on one of its end faces a disc 46, which is formed in particular in one piece with the piston cylinder 44. The piston cylinder 44 has a smaller diameter than the disk 46. The disk 46 in turn has an end face which forms the first active surface 26 of the piston 20 as a circular surface. Opposite the first active surface 26 on the piston cylinder 44 is a rear side of the disk 46, which forms an annular surface and represents the third active surface 38 of the piston 20. Furthermore, the piston 20 comprises a disk-shaped ring 48 which surrounds the piston cylinder 44 preferably fluid-tightly approximately in the middle of its longitudinal extent and which is particularly preferably formed integrally with the piston cylinder 44. This disc-shaped ring 48 has two opposite, flat and equal sized annular surfaces. The annular surface of the disc-shaped ring 48, which lies opposite the piston 20 of the first active surface 26, serves as a second active surface 28. The active surfaces 26, 28 and 38 have a same diameter and thus also the disc 46 and the disc-shaped ring 48 same diameter, have the
Wirkflächen 26, 28 und 38 nicht die gleichen Flächen. Die erste Wirkfläche 26 ist eine Kreisfläche und hat damit eine größere Fläche als die zweite Wirkfläche 28 oder die dritte Wirkfläche 38, die jeweils als Ringfläche mit gleichem Außendurchmesser gestaltet sind. Vorliegend sind die zweite Wirkfläche 28 und die drit- te Wirkfläche 38 bevorzugt gleich groß und besonders bevorzugt jeweils halb so groß wie die erste Wirkfläche 26. Active surfaces 26, 28 and 38 are not the same surfaces. The first active surface 26 is a circular surface and thus has a larger area than the second active surface 28 or the third active surface 38, which are each designed as an annular surface with the same outer diameter. In the present case, the second active surface 28 and the third active surface 38 are preferably the same size and particularly preferably each half the size of the first active surface 26.
Der Zylinder 12 umfasst vorliegend einen ersten Zylinderabschnitt 50 eines geraden Kreiszylinders mit einer Stirnfläche 52 und einer gegenüberliegenden Ring- fläche 54 mit einem Innenring 56. Weiterhin ist ein zweiter Zylinderabschnitt 58 eines geraden Kreiszylinders als Hohlzylinder vorgesehen, der von zwei gegen- überliegenden Ringflächen 60 und 62 mit jeweils einem Innenring 64 und 66 begrenzt wird. Die Innenringe 56, 64 und 66 weisen einen gleichen Durchmesser auf. An den Innenring 66 angrenzend ist im rechten Winkel zur Ringfläche 62 ein dritter Zylinderabschnitt 68 an seinem einen Ende formschlüssig gekoppelt, der mit seinem anderen Ende formschlüssig an den Innenring 56 im rechten Winkel zur Ringfläche 54 gekoppelt ist. Der Durchmesser des dritten Zylinderabschnitts 68 weist dabei den gleichen Durchmesser wie die Innenringe 56 und 66 auf. Derart gestaltet, verbindet der dritte Zylinderabschnitt 68 den ersten Zylinderabschnitt 50 mit dem zweiten Zylinderabschnitt 58. Der zweite Zylinderabschnitt 58 und der erste Zylinderabschnitt 50 weisen einen gleichen Innendurchmesser auf, der weitgehend gleich dem Durchmesser der Scheibe 46 und des scheibenförmigen Ringes 48 ist. Im Gegensatz dazu ist der Innendurchmesser des dritten Zylinderabschnitts 68 kleiner und weitgehend gleich dem Durchmesser des Kolbenzylinders 44. Besonders bevorzugt sind die Zylinderabschnitte 50, 58 und 68 als ein Stück gestaltet. In the present case, the cylinder 12 comprises a first cylinder section 50 of a straight circular cylinder with an end face 52 and an opposing annular surface 54 with an inner ring 56. Furthermore, a second cylinder section 58 of a right circular cylinder is provided as a hollow cylinder which is supported by two counter-rotating cylinders. Overlying annular surfaces 60 and 62, each with an inner ring 64 and 66 is limited. The inner rings 56, 64 and 66 have a same diameter. Adjacent to the inner ring 66, at a right angle to the annular surface 62, a third cylinder section 68 is positively coupled at its one end, which is positively coupled at its other end to the inner ring 56 at right angles to the annular surface 54. The diameter of the third cylinder section 68 has the same diameter as the inner rings 56 and 66. Thus configured, the third cylinder portion 68 connects the first cylinder portion 50 to the second cylinder portion 58. The second cylinder portion 58 and the first cylinder portion 50 have a same inner diameter that is substantially equal to the diameter of the disk 46 and the disk-shaped ring 48. In contrast, the inner diameter of the third cylinder portion 68 is smaller and substantially equal to the diameter of the piston cylinder 44. More preferably, the cylinder portions 50, 58 and 68 are designed as one piece.
Im Zylinder 12 ist der Kolben 20 insgesamt entlang seiner Längsachse jeweils fluidabdichtend hin und her verschiebbar gelagert. Die Lagerung erfolgt derart, dass sich der Abschnitt des Kolbens 20 mit der Scheibe 46 im ersten Zylinderab- schnitt 50 befindet und der Abschnitt des Kolbens 20 mit dem scheibenförmigenIn the cylinder 12, the piston 20 is mounted displaceably in a fluid-sealing manner along its longitudinal axis. The bearing is made such that the portion of the piston 20 with the disc 46 in the first cylinder section 50 and the portion of the piston 20 with the disk-shaped
Ring 48 im zweiten Zylinderabschnitt 58. Im dritten Zylinderabschnitt 68 befindet sich ein Abschnitt des Kolbenzylinders 44, der zwischen der Scheibe 46 und dem scheibenförmigen Ring 48 liegt. Am scheibenförmigen Ring 48 anschließend ist ein Abschnitt des Kolbenzylinders 44, der durch den Innenring 64 der Ringfläche 60 geführt ist und mit seinem Ende am Exzenter 22 kraftschlüssig gekoppelt ist. Ring 48 in the second cylinder portion 58. In the third cylinder portion 68 is a portion of the piston cylinder 44, which lies between the disc 46 and the disc-shaped ring 48. On the disc-shaped ring 48 then is a portion of the piston cylinder 44 which is guided by the inner ring 64 of the annular surface 60 and is coupled non-positively with its end on the eccentric 22.
In einer ersten Bewegungsphase wird beim Hinbewegen des Kolbens 20 dieser Kolben 20 durch eine halbe Umdrehung des Exzenters 22 in den Zylinder 12 hinein bewegt. Dabei entsteht ein Sog, der Bremsfluid aus einem nicht näher dargestellten Behälter durch die Saugleitung 36 in den Ansaugraum 18 strömen lässt, bis der Ansaugraum 18 mit Bremsfluid gefüllt ist. Das Rückschlagventil 42 in der zweiten Leitung 40, die den Ansaugraum 18 mit dem ersten Zylinderraum 14 verbindet, ist dabei geschlossen. Gleichzeitig wird beim Hinbewegen des Kolbens 20 mittels der ersten Wirkfläche 26 die im ersten Zylinderraum 14 gelagerte Rückstellfeder 24 zusammengedrückt und gespannt. Die dadurch entstehendeIn a first movement phase of this piston 20 is moved by a half turn of the eccentric 22 in the cylinder 12 when moving the piston 20. This creates a suction, the brake fluid from a container, not shown, can flow through the suction line 36 into the suction chamber 18 until the suction chamber 18 is filled with brake fluid. The check valve 42 in the second line 40, which connects the suction chamber 18 with the first cylinder chamber 14, is closed. At the same time when moving the piston 20 by means of the first active surface 26, the restoring spring 24 mounted in the first cylinder space 14 is compressed and tensioned. The resulting
Rückstellkraft der Rückstellfeder 24 drückt den Kolben 20, verbunden mit einer zweiten halben Umdrehung des Exzenters 22, wieder teilweise aus dem Zylinder 12 heraus. Dieses Herausfahren bzw. Herbewegen des Kolbens 20 bildet eine zweite Bewegungsphase, in der Bremsfluid aus dem Ansaugraum 18 durch die zweite Leitung 40 bei geöffnetem Rückschlagventil 42 in den ersten Zylinderraum 14 strömt. Der erste Zylinderraum 14 weist dabei ein größeres Volumen auf als der Ansaugraum 18, vorliegend besonders bevorzugt ein doppelt so großes Volumen wie der Ansaugraum 18. Dadurch strömt das in der ersten Bewegungsphase angesaugte Bremsfluid während der zweiten Bewegungsphase vollständig in den ersten Zylinderraum 14. Durch den dabei entstehenden Sog wird gleich- zeitig das fehlende Volumen an Bremsfluid durch die Saugleitung 36 wiederum in den Ansaugraum 18 gesaugt. Auf diese Weise erfolgt ein Ansaugen des Brems- fluids in beiden Bewegungsphasen, das heißt sowohl beim Hin- als auch beim Herbewegen des Kolbens 20. Diese beiden Bewegungsphasen wiederholen sich. Besonders bevorzugt werden vorliegend in den einzelnen Bewegungsphasen je- weils gleiche Volumina an Bremsfluid angesaugt, womit vorteilhaft eine gleichmäßige Volumenansaugung geschaffen ist. Restoring force of the return spring 24 presses the piston 20, connected to a second half turn of the eccentric 22, again partially out of the cylinder 12 out. This retraction or movement of the piston 20 forms a second movement phase in which brake fluid flows from the suction chamber 18 through the second line 40 when the check valve 42 is open into the first cylinder chamber 14. The first cylinder chamber 14 in this case has a larger volume than the suction chamber 18, in the present case particularly preferably twice as large a volume as the suction chamber 18. As a result, the brake fluid drawn in during the first movement phase flows completely into the first cylinder chamber 14 during the second movement phase The resulting suction at the same time the missing volume of brake fluid through the suction line 36 is sucked into the suction chamber 18 again. In this way, a suction of the brake fluid takes place in both movement phases, that is, both during the outward and during the movement of the piston 20. These two movement phases are repeated. In the present case, in each case, equal volumes of brake fluid are particularly preferably sucked in during the individual phases of movement, thus advantageously providing a uniform volume intake.
Bei der Kolbenbewegung schließt an die beschriebene zweite Bewegungsphase wieder eine erste Bewegungsphase an, das heißt der Kolben 20 bewegt sich durch eine erneute halbe Umdrehung des Exzenters 22 wieder in den Zylinder 12 hinein. Bei diesem Hinbewegen wird das Bremsfluid wie beschrieben angesaugt. Darüber hinaus wird das Bremsfluid, das sich im ersten Zylinderraum 14 befindet mittels der ersten Wirkfläche 26 komprimiert und über die erste Leitung 30 bei geöffnetem Rückschlagventil 32 in den zweiten Zylinderraum 16 gedrängt. Der zweite Zylinderraum 16 weist ein kleineres Volumen auf als der erste Zylinderraum 14, besonders bevorzugt ein halb so großes Volumen. Dadurch kann das Bremsfluid, das aus dem ersten Zylinderraum 14 gedrängt wird, nur teilweise, bevorzugt zur Hälfte vom zweiten Zylinderraum 16 aufgenommen werden. Der Überschuss an Bremsfluid wird durch die Druckleitung 34 aus dem Pumpenele- ment 10 herausgedrückt und dadurch herausgefördert. During the movement of the piston, a first movement phase again follows the described second movement phase, that is, the piston 20 moves back into the cylinder 12 by a renewed half turn of the eccentric 22. During this movement, the brake fluid is sucked in as described. In addition, the brake fluid, which is located in the first cylinder chamber 14 is compressed by means of the first active surface 26 and urged via the first line 30 with the check valve 32 open in the second cylinder chamber 16. The second cylinder chamber 16 has a smaller volume than the first cylinder chamber 14, particularly preferably half the volume. As a result, the brake fluid, which is forced out of the first cylinder chamber 14, is received only partially, preferably half, by the second cylinder chamber 16. The excess of brake fluid is pushed out of the pump element 10 through the pressure line 34 and thereby conveyed out.
In der daran wieder anschließenden zweiten Bewegungsphase bzw. beim In the subsequent second movement phase or at
Herbewegen bewegt sich der Kolben 20 wieder aus dem Zylinder 12 heraus. Bei diesem Herbewegen wird das Bremsfluid wie beschrieben angesaugt. Darüber hinaus drückt die zweite Wirkfläche 28 bei geschlossenem Rückschlagventil 32 das im zweiten Zylinderraum 16 vorhandene Bremsfluid durch die Druckleitung 34 aus dem zweiten Zylinderraum 16 heraus. Bevorzugt handelt es sich bei dem dadurch herausgeförderten Volumen an Bremsfluid um die zweite Hälfte des in der Hinbewegung aus dem ersten Zylinderraum 14 verdrängten Volumens an Bremsfluid. When moving, the piston 20 moves out of the cylinder 12 again. During this movement, the brake fluid is sucked in as described. In addition, when the check valve 32 is closed, the second active surface 28 presses the brake fluid present in the second cylinder chamber 16 through the pressure line 34 out of the second cylinder chamber 16 out. The volume of brake fluid that is thereby conveyed out is preferably the second half of the volume of brake fluid displaced in the outward movement from the first cylinder chamber 14.
Neben dem beschriebenen Ansaugen erfolgt auch das Herausfördern von Bremsfluid während beider Bewegungsphasen, das heißt sowohl beim Hin- als auch beim Herbewegen des Kolbens 20. Dieses Herausfördern während der beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens 20 bewirkt vorteilhaft eine gleichmäßige Volumenförderung von Bremsfluid. Besonders bevorzugt werden vorliegend in den einzelnen Bewegungsphasen jeweils gleiche Volumina an Bremsfluid herausgefördert, womit eine besonders gleichmäßige Volumenförderung geschaffen ist. Die vorliegend besonders gleichmäßige Volumenförderung des erfindungsgemäßen Pumpenelements 10 ist im Verlaufsdiagramm von Fig. 2 dargestellt. Im Vergleich dazu zeigt das Verlaufsdiagramm von Fig. 3 eine ungleichmäßige Volumenförderung in bekannten Pumpenelementen. Dabei ist auf der Y-Achse das herausgeförderte Volumen an Bremsfluid pro Zeiteinheit, der sogenannte druckseitige Volumenstrom 70 angetragen. Der druckseitige Volumenstrom 70 ist abhängig von einem Drehwinkel 72, der die Bewegung des Exzenters 22 und damit die Bewegung des Kolbens 20 beschreibt. Dieser Drehwinkel 72 ist deshalb auf der X-Achse angetragen. In addition to the suction described, the pumping out of brake fluid also takes place during both movement phases, that is to say both when the piston 20 is moved back and forth. This conveying out during the two directions of movement of the piston 20 advantageously brings about a uniform volume delivery of brake fluid. In the present case, particularly equal volumes of brake fluid are particularly preferably conveyed out in the individual movement phases, thus providing a particularly uniform volume promotion. The present particularly uniform volume promotion of the pump element 10 according to the invention is shown in the flow chart of FIG. In comparison, the progression diagram of Fig. 3 shows uneven volume promotion in known pumping elements. In this case, the volume of brake fluid conveyed out per unit of time, the so-called pressure-side volumetric flow 70, is plotted on the Y-axis. The pressure-side volume flow 70 is dependent on a rotation angle 72, which describes the movement of the eccentric 22 and thus the movement of the piston 20. This rotation angle 72 is therefore plotted on the X-axis.
In bekannten Pumpenelementen (Fig. 3) wird während des Herausfahrens des Kolbens aus dem Zylinder das Bremsfluid nur angesaugt. Während dieser Saugphase bzw. der ersten Bewegungsphase des Kolbens, die einen Drehwinkel 72 von 180° bzw. von π des zugehörigen Exzenters umfasst, wird kein Volumen an Bremsfluid vom Kolben ausgefördert. Der druckseitige Volumenstrom 70 ist also gleich Null. Erst durch eine dann folgende weitere halbe Exzenterumdrehung, die einen weiteren Drehwinkel 72 von 180 ° bzw. π umfasst und ein Hineinfahren des Kolbens in den Zylinder bewirkt, wird das Fluid ausgefördert. In dieser Förderphase bzw. zweiten Bewegungsphase des Kolbens folgt der druckseitige Volu- menstrom 70 in guter Näherung einem sinusförmigen Verlauf. Das Verlaufsdiagramm in Fig. 3 zeigt, dass der druckseitige Volumenstrom 70 pro Zeiteinheit über die gesamte Drehbewegung des Exzenters sehr stark variiert und dadurch ungleichförmig und pulsierend ist. In known pump elements (FIG. 3), the brake fluid is only drawn in while the piston is being moved out of the cylinder. During this suction phase or the first movement phase of the piston, which comprises a rotation angle 72 of 180 ° or of π of the associated eccentric, no volume of brake fluid is discharged from the piston. The pressure-side volume flow 70 is therefore equal to zero. Only by then following another half eccentric rotation, which includes a further rotation angle 72 of 180 ° or π and causes the piston to retract into the cylinder, the fluid is discharged. In this delivery phase or second movement phase of the piston, the pressure-side volume flow 70 follows a sinusoidal course to a good approximation. The progression diagram in FIG. 3 shows that the pressure-side volume flow 70 per unit of time varies greatly over the entire rotational movement of the eccentric and is thus non-uniform and pulsating.
Ein Maß zur Bewertung dieses zeitlich ungleichförmigen, pulsierenden Volumenstroms ist der Ungleichförmigkeitsgrad δ = (Qmax - Qmin) / Qmittei), wobei Qmax den maximalen Volumenstrom pro Zeiteinheit 74, Qmin den minimalen Volumenstrom pro Zeiteinheit 76 und Qmittei den über die Zeit gemittelten Wert des Volumenstroms darstellt. Für eine bekannte Kolbenpumpe mit einem einzigen Pumpenelement, von der der Förderverlauf in Fig. 3 dargestellt ist, beträgt der Ungleichförmigkeitsgrad δ = π. Dieser Zusammenhang gilt für idealisierte Verhältnisse, das heißt ohne Berücksichtigung einer Kompressibilität des Fluides oder eines volumetrischen Wirkungsgrads. A measure of the evaluation of this temporally non-uniform, pulsating volume flow is the degree of non-uniformity δ = (Q ma x - Qmin) / Qmittei), where Q max is the maximum volume flow per unit time 74, Q min the minimum flow rate per unit time 76 and Qmittei the over time represents the average value of the volume flow. For a known piston pump with a single pump element, of which the delivery curve is shown in Fig. 3, the degree of non-uniformity δ = π. This relationship applies to idealized conditions, that is, without consideration of a compressibility of the fluid or a volumetric efficiency.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pumpenelements 10 wird im Gegensatz dazu der in Fig. 2 dargestellte Volumenverlauf des druckseitigen Volumenstroms 70 erreicht. Sowohl beim Herausfahren als auch beim Hineinfahren des Kolbens 20 und der damit verbundenen jeweiligen halben Exzenterumdrehung über den Drehwinkel 72 von 180 ° bzw. π wird Bremsfluid herausgefördert. Besonders bevorzugt werden vorliegend gleiche Volumina an Bremsfluid in beiden Bewegungsphasen des Kolbens 20 herausgefördert. Dadurch beträgt der Ungleichförmigkeitsgrad δ in vorliegendem Ausführungsbeispiel π / 2 und ist im Vergleich zum in Fig. 3 dargestellten bekannten Pumpenelement halbiert, idealisierte Verhältnisse vorausgesetzt. In the described embodiment of the pump element 10 according to the invention, in contrast, the volume profile of the pressure-side volumetric flow 70 shown in FIG. 2 is achieved. Both when moving out and when driving in the piston 20 and the associated respective half eccentric rotation over the rotation angle 72 of 180 ° or π brake fluid is conveyed out. In the present case, particularly preferred volumes of brake fluid are conveyed out in both movement phases of the piston 20. As a result, the degree of non-uniformity δ in the present exemplary embodiment is π / 2 and is halved compared to the known pump element shown in FIG. 3, assuming idealized conditions.
Entsprechende Volumenverhältnisse gelten für das Ansaugen von Bremsfluid. Corresponding volume ratios apply to the intake of brake fluid.

Claims

Ansprüche claims
1 . Pumpenelement (10) eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Fördern von Bremsfluid mit einem in einem Zylinder (12) hin und her verschiebbar gelagerten Kolben (20), 1 . Pump element (10) of a hydraulic unit of a vehicle brake system for conveying brake fluid with a piston (20) displaceably mounted in a cylinder (12),
bei dem der Kolben (20) eine erste und eine zweite Wirkfläche (26, 28) aufweist, von denen die erste Wirkfläche (26) beim Hinbewegen des Kolbens (20) Bremsfluid aus dem Zylinder (12) herausfördernd wirkt und die zweite Wirkfläche beim Herbewegen des Kolbens (20) Bremsfluid aus dem Zylinder (12) herausfördernd wirkt.  in which the piston (20) has a first and a second active surface (26, 28), of which the first active surface (26) during pumping out of the piston (20) promotes brake fluid from the cylinder (12) and the second effective surface when moving the piston (20) brake fluid from the cylinder (12) promotes out promotes.
2. Pumpenelement (10) nach Anspruch 1 , 2. pump element (10) according to claim 1,
bei dem die erste und die zweite Wirkfläche (26, 28) unterschiedlich groß gestaltet sind.  in which the first and the second active surface (26, 28) are designed differently sized.
3. Pumpenelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, 3. pump element (10) according to claim 1 or 2,
bei dem die erste Wirkfläche (26) in einem ersten Zylinderraum (14) wirkend und die zweite Wirkfläche (28) in einem zweiten Zylinderraum (16) wirkend angeordnet sind sowie eine erste Leitung (30) vorgesehen ist, durch die beim Hinbewegen des Kolbens (20) Bremsfluid aus dem ersten Zylinderraum (14) in den zweiten Zylinderraum (16) abströmen kann.  in which the first active surface (26) acts in a first cylinder chamber (14) and the second active surface (28) is arranged to act in a second cylinder chamber (16), and a first line (30) is provided, by which the piston moves backwards ( 20) brake fluid from the first cylinder chamber (14) can flow into the second cylinder chamber (16).
4. Pumpenelement (10) nach Anspruch 3, 4. pump element (10) according to claim 3,
bei dem in der ersten Leitung (30) ein erstes Rückschlagventil (32) angeordnet ist.  in which a first check valve (32) is arranged in the first line (30).
5. Pumpenelement (10) nach Anspruch 3 oder 4, 5. pump element (10) according to claim 3 or 4,
bei dem die erste Leitung (30) durch den Kolben (20) geführt ist.  wherein the first conduit (30) is guided by the piston (20).
6. Pumpenelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. pump element (10) according to one of claims 1 to 5,
bei dem nur eine Saugleitung (36) zum Zuleiten von Bremsfluid zu dem Kolben (20) vorgesehen ist. in which only one suction line (36) is provided for supplying brake fluid to the piston (20).
7. Pumpenelement (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem nur eine Druckleitung (34) zum Abführen von Bremsfluid von dem Kolben (20) vorgesehen ist, die an dem zweiten Zylinderraum (16) angeschlossen ist. 7. pump element (10) according to any one of claims 3 to 6, wherein only one pressure line (34) for discharging brake fluid from the piston (20) is provided, which is connected to the second cylinder chamber (16).
8. Pumpenelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. pump element (10) according to one of claims 1 to 7,
bei dem ein Ansaugraum (18) vorgesehen ist, in den beim Hinbewegen des Kolbens (20) Bremsfluid eingesaugt wird.  in which a suction space (18) is provided, in which brake fluid is sucked in when moving the piston (20).
9. Pumpenelement (10) nach Anspruch 8, 9. pump element (10) according to claim 8,
bei dem eine zweite Leitung (40) vorgesehen ist, durch die beim  in which a second line (40) is provided, by the at
Herbewegen des Kolbens (20) Bremsfluid aus dem Ansaugraum (18) zur ersten Wirkfläche (26) überströmt.  Moving the piston (20) brake fluid from the suction chamber (18) to the first active surface (26) flows over.
10. Pumpenelement (10) nach Anspruch 9, 10. pump element (10) according to claim 9,
bei dem die zweite Leitung (40) durch den Kolben (20) geführt ist und insbesondere in der zweiten Leitung (40) ein zweites Rückschlagventil (42) angeordnet ist.  in which the second line (40) is guided by the piston (20) and in particular in the second line (40), a second check valve (42) is arranged.
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