Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer Pumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

2 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung eines Bremssystems, in dem die Pumpenvorrichtung verwendet ist.

Unter Bezugnahme auf 1 weist eine erfindungsgemäße Pumpenvorrichtung ein Gehäuse 1 mit einem an einer Seite eingeformten Nockenwellenhohlraum 2 auf. An dieser Seite des Gehäuses 1 ist ein Motor 3 montiert, dessen Ausgangswelle 4 sich in den Nockenwellenhohlraum 2 erstreckt.

Die Ausgangswelle 4 ist integral ausgebildet mit einem Haupt- oder ersten Exzenter-Abschnitt 5 an der Seite ihres Basisendes, d.h., an der Seite benachbart zum Motor 3, und mit einem Hilfs- oder zweiten Exzenter-Abschnitt 6 an der Seite ihres angespitzten Endes, d.h., an der dem Motor 3 abgewandte Seite. Der Hilfsexzenterabschnitt 6 besitzt einen kleineren Durchmesser als der Hauptexzenterabschnitt 5. Zwischen beiden Exzenterabschnitten 5 und 6 liegt eine Phasenversetzung von beispielsweise 180° vor. Gemäß 1 korrespondiert der Hilfsexzenterabschnitt 6 zumindest teilweise mit einer axialen gedachten Verlängerungslinie der äußeren Peripherie des Hauptexzenterabschnittes 5.

Ein erstes Lager 7 (Nadellager) ist auf den Hauptexzenterabschnitt 5 der Ausgangswelle 4 mit einem Preßsitz aufgepreßt. Das erste Lager 7 weist eine äußere periphere Oberfläche auf, welche einen Hauptnocken 8 formt. Auf den Hilfsexzenterabschnitt 6 ist ein zweites Lager 9 (Kugel- oder Wälzlager) in einem Preßsitz aufgepreßt, das eine äußere periphere Fläche besitzt, die einen Hilfsnocken 10 formt. Im Hinblick auf die Tatsache, daß der Unterschied zwischen dem äußeren Durchmesser eines inneren Ringes und dem inneren Durchmesser eines äußeren Ringes bei einem Nadellager wie dem ersten Lager 7 klein ist, hingegen bei einem Kugel- oder Wälzlager, wie dem zweiten Lager 9 groß ist, sind die Lager 7, 9 so ausgebildet, daß sie im wesentlichen denselben Außendurchmesser am Außenring besitzen.

Ein Paar Haupt- oder erste Pumpen 11, 12 mit gleicher Ausbildung ist so angeordnet, daß die beiden Pumpen sich im Bezug auf den Hauptnocken 8 gegenüberliegen. Jede Hauptpumpe 11, 12 weist einen Zylinder 13 auf, der in eine Bohrung des Gehäuses 1 eingepreßt ist. Durch den Zylinder 13 ist ein Saugdurchgang 14 geformt. Im Zylinder 13 ist ein Kolben 15 verschiebbar angeordnet. Der Kolben 15 wird durch eine Feder 16 permanent auf den Hauptnocken 8 gedrückt. Den Kolben 15 durchsetzt ein Fluidkanal 17, um eine Kommunikation zwischen dem Saugdurchgang 14 und einer Pumpenkammer 18 herzustellen (wie später erläutert wird). Die Pumpenkammer 18 ist am Grund des Zylinders 13 angeordnet. Ferner sind Saug- und Auslaßventile 18a, 18b zum Überwachen des Ansaugens und Ausschiebens eines Bremsfluides in die bzw. aus der Pumpenkammer 18 vorgesehen. Eine Auslaßkammer 19 dient zur Aufnahme des Bremsfluides, das aus der Pumpenkammer 18 ausgeschoben wird.

Ein Paar Hilfs- oder zweiter Pumpen 20, 21 mit gleichem Aufbau ist so angeordnet, daß sich die beiden Pumpen 20, 21 bezüglich des Hilfsnockens 10 gegenüberliegen. Die Hilfspumpen 20, 21 sind in der axialen Richtung der Ausgangswelle 4 des Motors 3 benachbart zu den Hauptpumpen 11, 12 angeordnet. Jede Hilfspumpe 20, 21 weist einen Zylinder 22 auf, der in eine Bohrung des Gehäuses 1 eingepreßt ist. Durch den Zylinder 22 ist ein Saugdurchgang 23 geformt. Im Zylinder 22 ist ein Kolben 24 verschiebbar gepreßt wird. Ein durch den Kolben 24 geformter Fluiddurchgang 26 stellt eine Kommunikation zwischen dem Saugdurchgang 23 und einer Pumpenkammer 27 her, wie dies später erläutert werden wird. Die Pumpenkammer 27 ist am Grund des Zylinders 22 angeordnet. Ein Saugventil 27a ist vorgesehen zum Ansaugen des Bremsfluides in die Pumpenkammer 27. Ferner ist eine Auslaßkammer 28 zum Aufnehmen des aus der Pumpenkammer 27 verdrängten Bremsfluides vorgesehen. Die Auslaßkammer 28 kommuniziert mit dem Saugdurchgang 14 jeder Hauptpumpe 11, 12 über einen Fluidkanal 29.

Nachfolgend wird die Operation der Pumpenvorrichtung beschrieben.

Die Hauptpumpen 11, 12 und die Hilfspumpen 20, 21 sind jeweils so angeordnet, daß sie paarweise einander zugewandt sind. Dadurch ist bei einer Drehung der Ausgangswelle 4 des Motors 3 jeweils eine Pumpe eines Paares in ihrem Saughub, während die andere Pumpe sich im Druckhub befindet. Spezifisch führt in 1 die eine Hauptpumpe 11 in ihren Drucktakt aus, während die andere Hauptpumpe 12 gerade den Saugtakt ausführt. Die Hilfspumpe 20 ist hingegen in ihrem Saugtakt, während die andere Hilfspumpe 21 gerade ihren Drucktakt ausführt. Da die Phasen der Haupt- und Hilfsnocken 8, 10 zueinander um 180° versetzt sind, führt die der Hauptpumpe 11 benachbarte Hilfspumpe 12, die mit der Hauptpumpe 11 kommuniziert, jeweils einen Gegentakt zum Takt der Hauptpumpe 11 aus. Ähnlich führt die Hilfspumpe 21 einen Gegentakt zum jeweiligen Takt der Hauptpumpe 12 aus. Auf diese Weise saugen die Hauptpumpen 11, 12 Bremsflüssigkeit über den Fluidkanal 29 an, das von den Hilfspumpen 20, 21 ausgestoßen wird.

Ein Bremssystem für ein Motorfahrzeug, in welchem die vorerwähnte Pumpenvorrichtung verwendet wird, weist gemäß 2 ein Bremspedal BP auf. Beim Niederdrücken des Bremspedals BP wird in einem Hauptzylinder MC ein Bremsfluiddruck erzeugt, der an die Radzylinder FL, RR eines vorderen linken und eines hinteren rechten Rades über einen ersten Kanalkreis CH1 übertragen wird, wie auch zu Radzylindern FR, RL eines vorderen rechten und eines hinteren linken Rades über einen zweiten Kanalkreis CH2. Das Bremssystem ist so ausgebildet, daß in den Kanalkreisen CH1, CH2 zwei Bremsfluiddrücke erzeugt werden, wobei diese Kanalkreise X-förmig verbunden sind. Da die Kanalkreise CH1, CH2 den gleichen Aufbau haben, wird nur der erste Kanalkreis CH1 beschrieben.

Es ist hervorzuheben, daß in 2 im Kanalkreis CH1 ein in Normalstellung offenes AUS-Seitenventil 40, ein in Normalstellung offenes EIN-Ventil 41, ein in Normalstellung geschlossenes AUS-Ventil 42, ein in Normalstellung geschlossenes EIN-Ventil 43, ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil 52, Rückschlagventile 54, 57, 59 und ein Dämpfer oder Druckspeicher 56 vorgesehen sind.

Nachfolgend wird der Betrieb des Bremssystems in Verbindung mit seinem detaillierten Aufbau erläutert.

Bei einer normalen Bremsbetätigung sind das AUS-Ventil 40, die EIN-Ventile 41, die Ventile 42 und die EIN-Ventile 43 nicht betätigt, so wie dies in 2 gezeigt ist. In diesem Status wird beim Niederdrücken des Bremspedals BP erzeugter Bremsfluiddruck des Hauptzylinders MC übertragen an die Radzylinder FL, RR und zwar durch den ersten Kanalkreis CH1 über das AUS-Ventil 40, das EIN-Ventil 41, über Abzweigkreise 45, 46 etc., wodurch eine Bremsung der Räder in Übereinstimmung mit dem Niederdrücken des Bremspedals BP durchgeführt wird.

Sobald die Räder blockieren oder beim Bremsen einem Blockierzustand nahekommen, detektiert eine nicht gezeigte Steuereinheit im Übereinstimmung mit einer Radgleitrate, ob eine Antiblockier-Bremssteuerung zum Verhindern des Blockierens der Räder durchzuführen ist, indem die Gleitrate innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gehalten wird. Eine Antiblockier-Bremssteuerung ist eine Steuerung, welche eine Abnahme, ein Halten oder eine Steigerung des Bremsfluiddruckes sicherstellt, um das Blockieren der Räder während der Bremsung zu verhindern. Sobald die Gleitrate eines linken vorderen und rechten hinteren Rades oder die Gleitraten dieser beiden Räder größer sind als ein erster vorbestimmter Wert, beginnt die Steuereinheit, den Motor 3 anzutreiben und auch Energie den Ventilen 41, 42 der Zweigkreise 45, 46 zuzuführen, die mit den Radzylindern FL, RR verbunden sind, um die Räder abzubremsen, die einem Blockierzustand nahekommen, und zwar um das Ventil 41 zu schließen und das Ventil 42 zu öffnen.

Das Absperren des Ventiles 41 unterbindet eine Zunahme des Bremsfluiddruckes in den Radzylindern FL, RR aus dem Druck des Hauptzylinders MC. Andererseits wird das Öffnen des Ventiles 42 zu einer Abnahme des Bremsfluiddruckes in den Radzylindern FL, RR durch Ablassen von Bremsfluid zu einem Reservoir 44 durch einen Ablaßkreis 47 führen, wodurch die Bremskraft verringert wird. Im Reservoir 44 gesammeltes Bremsfluid wird die Hauptpumpe 11 in einen Hauptsaugkreis 48 gesaugt und rezirkuliert dann zu dem ersten Kanalkreis CH1 durch einen Hauptablaßkreis 49. Sobald durch die Verringerung der Bremskraft die Gleitrate kleiner wird als der erste vorbestimmte Wert, beendet die Steuereinheit die Zuführung von Energie zum Ventil 42, so daß dieses selbsttätig seine Absperrstellung einnimmt. Dadurch werden die Bremsfluiddrücke in den Radzylindern FL, RR aufrechtgehalten.

Falls beim Halten der Bremsfluiddrücke die Gleitrate kleiner wird als ein zweiter vorbestimmter Wert, unterbricht die Steuereinheit die Strombeaufschlagung des Ventiles 41. Dann wird unter hohem Druck stehendes Bremsfluid in dem ersten Kanalkreis CH1 über das offene Ventil 41 zu den Radzylindern FL, RR geführt, was zu einer erneuten Steigerung der Bremskraft führt.

Wenigstens eine Wiederholung der vorerwähnten Operation gestattet es, die Gleitrate innerhalb des vorbestimmten Bereiches während des Niederdrückens des Bremspedals BP zu halten. Dadurch wird eine Antiblockierbremssteuerung erzielt, die zu einer maximalen Bremskraft bei Verhindern des Blockierens der Räder führt. Bei einer Antiblockierbremssteuerung wird das EIN-Ventil 43 nicht betätigt, so daß dieses in seiner Sperrstellung gehalten bleibt. Demzufolge kann die durch den Motor 3 angetriebene Hilfspumpe 20 kein Bremsfluid ansaugen. Die Hilfspumpe 20 ist also nicht in der Lage, der Hauptpumpe 11 Bremsfluid zuzuführen.

Beim Ausführen einer Fahrstabilisiersteuerung, z.B. zum Halten einer höheren Gleitrate der treibenden Räder aufgrund eines raschen Losfahrens und zwecks Beschleunigung des Fahrzeuges innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (Traktionskontrolle), oder zum Stabilisieren einer kritischen Fahrlage durch die Bremskraft, treibt die Steuereinheit den Motor 3 und werden auch die Ventile 40, 43 betätigt. Dadurch wird das AUS-Ventil abgesperrt, um den ersten Kanalkreis CH1 in dieser Position abzusperren, hingegen das EIN-Ventil 43 geöffnet, um einen Hilfssaugkreis 50 auf Durchgang zu stellen.

Dann saugt die Hilfspumpe 20 Bremsfluid aus einem Reservoirtank RT über den Hilfssaugkreis 50, um das angesaugte Bremsfluid zu einem Hilfsauslaßkreis 51 zu pumpen, aus dem die Hauptpumpe 11 das Bremsfluid ansaugt und in den Hauptauslaßkreis 49 pumpt, so daß in den Radzylindern FL, RR angehobenen Bremsfluiddrükke erzielt werden.

Die jeweilige Betätigung des EIN-Ventiles 41 und des AUS-Ventiles 42 steigert, hält oder verringert den Bremsfluiddruck in den Radzylindern FL oder RR, um eine gewünschte Bremskraft zu erzeugen, wodurch eine reduzierte Gleitrate oder eine stabile Fahrlage erzielt werden, letztere mittels eines in dem Fahrzeugkörper erzeugten Giermoments. Ein Beispiel einer solchen Fahrlagenstabilisiersteuerung betrifft auftretendes Übersteuern oder Untersteuern des Fahrzeuges. Beim Übersteurn wird einem drehenden äußeren Vorderrad eine Bremskraft aufgezwungen, um ein Giermoment in der Untersteuerrichtung zu erzeugen. Bei einem Untersteuern wird hingegen einem drehenden inneren Vorderrad eine Bremskraft aufgezwungen, um ein Giermoment in der Übersteuerrichtung zu erzeugen.

Wie vorstehend beschrieben umfaßt die Pumpenvorrichtung die Hilfspumpen 20, 21, die in Reihe auf der Saugseite der Hauptpumpen 11, 12 angeordnet sind. Beim Öffnen des jeweiligen EIN-Ventils 43 wird von den Hilfspumpen 20, 22 abgegebenes Bremsfluid sofort durch die Hauptpumpen 11, 12 angesaugt. Auf diese Weise kann ohne im Reservoir 44 gesammeltes Bremsfluid sofort Bremsfluiddruck in den Kanalkreisen CH1, CH2 aufgebaut werden, was die Steuerung einer Bremskraft ohne Erzeugung eines Hauptzylinderdruckes zuläßt.

Die Ventile 43, 40, 41, 42 sind z.B. 2/2-Wege-Schaltventile mit elektromagnetischer Betätigung gegen eine Rückstellfeder. Sie sind jeweils so ausgelegt, daß sie ohne elektromagnetische Betätigung entweder in der Absperrstellung oder in der Durchgangsstellung verbleiben.

Die Pumpenvorrichtung führt zu folgenden Effekten.

Da die Haupt- und Hilfsexzenterabschnitte 5, 6 in die Ausgangswelle 4 des Motors 3 integriert sind, werden keine von der Ausgangswelle 4 getrennte Exzenterabschnittsglieder und auch kein Glied zum Verbinden dieser beiden benötigt, was zu einer vereinfachten Struktur der Vorrichtung führt, da die Anzahl der Komponententeile verringert ist. Dadurch lassen sich auch Herstellungskosten vermindern.

Weiterhin können, da die Exzenterabschnitte 5, 6 in die Ausgangswelle 4 integriert sind, die Lager 7, 9 auf die exzentrischen Abschnitte 5, 6 wie folgt in einem Preßsitz aufgebracht werden. Der Hauptexzenterabschnitt 5 ist am Basisende der Ausgangswelle 4 angeordnet und in seinem Durchmesser größer als der Hilfsexzenterabschnitt 6, der am freiliegenden oder angespitzten Ende der Ausgangswelle 4 vorgesehen ist. Der Hilfsexzenterabschnitt 6 ist innerhalb der äußeren Peripherie des Hauptexzenterabschnittes 5 vorgesehen. Deshalb kann das Nadellager 7 vom angespitzten Ende der Ausgangswelle 4 her auf den Hauptexzenterabschnitt 5 gepaßt, und ohne Probleme über den Hilfsexzenterabschnitt 6 hinweggeführt werden. Die Tatsache, daß die beiden Lager 7, 9 auf die Ausgangswelle 4 von deren angespitzten oder freien Ende her aufbringbar sind, ermöglicht deshalb das Eingliedern der Exzenterabschnitte 5, 6 in die Ausgangswelle 4.

Da bei dem Nadellager 7 eine kleinere Differenz zwischen dem Außendurch- E messer des inneren Ringes und dem Innendurchmesser des äußeren Ringes gegeben ist, und dieses Lager als ein Lager dient, das auf den Hauptexzenterabschnitt 5 mit dem größeren Durchmesser gepaßt wird, während das Kugel- oder Wälzlager 9 einen größeren Unterschied zwischen dem äußeren Durchmesser des inneren Ringes und dem inneren Durchmesser des äußeren Ringes aufweist und als ein Lager dient, das auf den Hilfsexzenterabschnitt 6 mit kleinerem Durchmesser gepaßt wird, läßt sich auf einfache Weise im wesentlichen derselbe Außendurchmesser für beide Lager 7, 9 erzielen. In diesem Fall haben die beiden Kolben 15, 24 jeweils im wesentlichen den gleichen Hubweg, obwohl zwischen den Außendurchmessern der Exzenterabschnitte 5, 6 eine Differenz vorliegt. Dies erhöht den Freiheitsgrad bezüglich der Bestimmung des benötigten Operationsraums der Kolben 15, 24 und der Kapazität der Pumpen 11, 12, 20, 21.

Alternativ könnte anstelle eines Anschlusses des Auslaßkreises 51 stromab des Saugventils 18a der Hauptpumpe 11 der Auslaßkreis 51 auch stromauf des Saugventils 18a angeschlossen werden.