DE10104851A1 - Pumpsystem mit einer hydraulischen Pumpe, insbesondere für ein Lenksystem - Google Patents

Abstract

Ein Pumpsystem mit einer hydraulischen Pumpe weist ein die Pumpenleistung beeinflussendes Stellglied auf, dem zur Einstellung Stellsignale einer Regel- und Steuereinheit zuführbar sind. DOLLAR A Der Regel- und Steuereinheit sind Eingangssignale zuführbar, die Zustands- und Betriebsgrößen eines Verbrauchers und/oder eines dynamischen Systems darstellen, in welches der Verbraucher integriert ist. Die Stellsignale sind gemäß einem in der Regel- und Steuereinheit abgespeicherten, funktionalen Zusammenhang in Abhängigkeit der Eingangssignale erzeugbar und dem Stellglied zuführbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pumpsystem mit einer hydrau­ lischen Pumpe, insbesondere für ein Lenksystem, nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

In der Druckschrift DE 34 20 519 A1 wird eine Radialkolbenpumpe beschrieben, die einen antreibbaren Rotor mit Radialbohrungen umfasst, in denen Pumpkolben angeordnet sind, welche sich an der Innenseite eines umgreifenden Kurvenringes, der exzentrisch zum Rotor gelagert ist, abstützen. Beim Umlaufen des Rotors werden von einer Mehrzahl über den Umfang gleichmäßig verteil­ ter Pumpkolben je nach aktueller Position der Pumpkolben diese mehr oder weniger weit radial in ihre aufnehmende Radialbohrung im Rotor eingedrückt. Die Pumpkolben beaufschlagen einen Flui­ daufnahmeraum, wobei in Abhängigkeit der Position der Pumpkol­ ben das Fluid in den Aufnahmeraum eingesaugt oder aus diesem herausgedrückt wird. Auf diese Weise kann ein näherungsweise konstanter Fluidstrom gefördert werden.

Zur Einstellung der Höhe des Förderstromes und/oder des Förder­ drucks ist ein elektrohydraulischer Druckregler vorgesehen, der einen die Position des äußeren Kurvenringes verstellenden Stellkolben umfasst, welcher in. Abhängigkeit einer Steuerspan­ nung, die einem Proportionalmagneten zuzuführen ist, zu ver­ stellen ist.

Diese bekannte, regelbare Hydraulikpumpe zeichnet sich durch einen komplizierten Aufbau und einen hohen Energieverbrauch aus. Darüber hinaus besitzen diese Pumpen ein schlechtes An­ sprechverhalten, wobei die verzögerten Ansprechzeiten zu unge­ nauen Einstellungen des Fluidförderstromes und Fluiddruckes führen.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Pumpsystem an­ zugeben, das präzise einstellbar ist und sich durch ein gutes Ansprechverhalten bei zugleich einfachem konstruktivem Aufbau auszeichnet. Das Pumpsystem soll zweckmäßig variabel Hand zu haben und im laufenden Betrieb an unterschiedliche äußere Last­ anforderungen einzustellen sein.

Diese Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An­ spruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungs­ gegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Pumpsystem umfasst zum einen eine hydrau­ lische Pumpe zur Förderung von Hydraulikfluid zu einem Verbrau­ cher und zum anderen eine Steuer- und/oder Regeleinheit, in der in Abhängigkeit von Messsignalen bzw. sonstigen Eingangssigna­ len Stellsignale erzeugbar sind, die einem Stellglied der Pumpe zur Einstellung der Pumpenleistung zuführbar sind. Die Regel- und Steuereinheit bildet vorteilhaft eine von der Pumpe separat ausgeführte Einheit, in welcher Zustands- und Betriebsgrößen des Verbrauchers, dem das Hydraulikfluid als Arbeitsmedium zu­ geführt wird, als Eingangssignale zugeführt werden. Zusätzlich oder alternativ zu den Zustands- und Betriebsgrößen des Verbrauchers können auch entsprechende Größen eines dynamischen Systems berücksichtigt werden, in das der Verbraucher eingebet­ tet ist und innerhalb dem der Verbraucher ein Subsystem bildet. In der Regel- und Steuereinheit werden aus den zugeführten Ein­ gangssignalen gemäß einer als Kennfeld abgelegten oder als ma­ thematischer Zusammenhang abgespeicherten Berechnungsvorschrift Stellsignale erzeugt, die dem Stellglied der hydraulischen Pumpe zur aktuellen Einstellung der Pumpenleistung zugeführt wer­ den.

Dieses Pumpsystem eignet sich in besonderer Weise für den Ein­ satz in einem Lenksystem zur Lenkung der Räder in einem Kraft­ fahrzeug, wobei das Lenksystem den Verbraucher darstellt, der von der hydraulischen Pumpe mit Hydraulikfluid versorgt wird, und das Kraftfahrzeug das übergeordnete dynamische System dar­ stellt, dessen Zustand bei der Einstellung der Pumpe berück­ sichtigt werden kann.

Dieses Pumpsystem bietet den Vorteil einer hohen Variabilität, da die Pumpenleistung über die Signale der Regel- und Steuer­ einheit unmittelbar auf die Anforderungen des Verbrauchers ein­ gestellt werden kann, was insbesondere bei einem Einsatz in Lenksystemen in Kraftfahrzeugen dazu führt, dass parametrierba­ re Pumpen im Lenksystem realisiert werden können, deren Leis­ tung von Zustands- und Systemgrößen wie die Fahrzeuggeschwin­ digkeit, die Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder die Gierrate eingestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass für den Fall, dass das System sich in einem stationären bzw. quasi stationären Zustand befindet, ein vergleichsweise gerin­ ger Energieverbrauch realisiert werden kann.

Vorteilhaft wird als Pumpe eine Verstellpumpe eingesetzt, die als Flügelzellenpumpe, als Rollenzellenpumpe oder als Radial­ kolbenpumpe ausgeführt ist. Die Verstellpumpe weist einen in­ nerhalb eines Kurvenrings drehbar gelagerten und motorisch an­ getriebenen Rotor mit Radialbohrungen mit darin radial ver­ schieblichen und gegenüber der Innenseite des Kurvenrings abstützbaren Pumpelementen auf, welche einen Fluidaufnahmeraum beaufschlagen, wobei die Relativposition zwischen Kurvenring und Rotor über das Stellglied zwischen einer konzentrischen La­ ge und einer exzentrischen Lage zu verstellen ist. In dieser Ausführung erfolgt die Variierung der Pumpenleistung über die Stellsignale der Regel- und Steuereinheit durch eine über das Stellglied verursachte Einstellung der Relativposition zwischen Kurvenring und Rotor. Zustands- und Betriebsgrößen des Verbrau­ chers, insbesondere des Lenksystems, und/oder des übergeordne­ ten dynamischen Systems, insbesondere des Kraftfahrzeugs, wer­ den unmittelbar in eine Veränderung der Relativposition vom Kurvenring zum Rotor umgesetzt, so dass der von der hydrauli­ schen Pumpe geförderte Volumenstrom prinzipiell ausschließlich durch Veränderung der Pumpengeometrie an den aktuellen Bedarf des Verbrauchers angepasst werden kann. Blenden- oder Bypass­ systeme zur Regulierung des Volumenstroms können zwar in vor­ teilhafter Weise mit der Einstellung der Pumpengeometrie kombi­ niert werden, sind jedoch nicht zwingend erforderlich.

Zweckmäßig ist die Position des äußeren, den Rotor umgreifenden Kurvenringes über ein als Elektromotor ausgebildetes Stellglied zu verstellen. Die elektromotorische Verstellung des äußeren Kurvenringes bietet den Vorteil, dass sehr kurze Ansprechzeiten realisiert werden können, um die Leistungsabgabe auf die aktu­ elle Anforderung einzustellen. Es können Reaktionszeiten bis etwa 10 ms realisiert werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Elektromotor sehr präzise steuerbar ist und auch kleine Stellwege, die jedoch mit hohen Kräften einhergehen, umgesetzt werden können. Gegebenen­ falls kann es hierbei zweckmäßig sein, zwischen dem Elektromo­ tor und dem Kurvenring ein Untersetzungsgetriebe vorzusehen, um die geforderten kurzen Stellwege Und hohen Stellkräfte auch bei verhältnismäßig kleinen Elektromotoren realisieren zu können.

Da die Pumpe und der den Kurvenring beaufschlagende Elektromo­ tor grundsätzlich funktional eigenständige Baueinheiten bilden, wird ein höheres Maß an Flexibilität erreicht, welches insbesondere dadurch zustande kommt, dass lediglich die Bewegungs­ übertragung vom Läufer des Elektromotores auf den Kurvenring gewährleistet sein muss; zusätzliche Abstützelemente am Kurven­ ring sind dagegen nicht zwingend erforderlich. Die Stromzufuhr zum Elektromotor ist darüber hinaus leichter zu bewerkstelligen als die Hydraulikzufuhr bei aus dem Stand der Technik bekannten hydraulischen oder elektrohydraulischen Stellsystemen.

Zur Positionseinstellung des Kurvenringes ist der Läufer des E­ lektromotors vorteilhaft mit einer Exzenterscheibe verbunden, die entweder unmittelbar die erforderliche Stellbewegung vom Läufer des Elektromotors auf den Kurvenring überträgt oder mit­ telbar über einen zwischengeschalteten Übertragungshebel. So­ fern eine mittelbare Übertragung vorgesehen ist, ist der zwi­ schengeschaltete Übertragungshebel zweckmäßig translatorisch zu verschieben, wobei die Verschiebebewegung erzeugt wird, indem ein Ende des Übertragungshebels von einer Kurvenbahn an der Ex­ zenterscheibe beaufschlagt wird. Die mittelbare Übertragung un­ ter Zwischenschaltung des Übertragungshebels bietet den Vor­ teil, dass auf Grund der räumlichen Trennung von Pumpe und E­ lektromotor eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Anordnung des Elektromotors relativ zur Pumpe gegeben sind.

Andererseits ist es auch möglich, dass die Exzenterscheibe un­ mittelbar am Kurvenring angreift, wobei sich diese Ausführung durch ein besonders kompaktes Baumaß auszeichnet, da auf ein zwischenliegendes Übertragungsgestänge verzichtet werden kann. Reibungsverluste können dadurch minimiert werden.

Zweckmäßig wird die Pumpe über einen geschlossenen Regelkreis geregelt, welcher einen Sensor zur Messung einer Ist-Größe, die dem Förderstrom bzw. dem Förderdruck der Pumpe entspricht, und darüber hinaus eine Steuer- und Regeleinheit zum Vergleich der Ist-Größe mit einem abgespeicherten oder zu ermittelnden Soll- Wert sowie der Erzeugung eines aus dem Soll-Ist-Vergleich abge­ leiteten Wert für den elektrischen Strom für den Elektromotor umfasst. Der Sensor ist hierbei vorteilhaft als ein Positions­ sensor zur Bestimmung der Position des Kurvenringes ausgeführt, die als Maß für den Förderdruck bzw. den Förderstrom herangezo­ gen werden kann, da die Höhe der Auslenkung des Kurvenringes gegenüber einer Symmetrie- oder Mittenlage in Bezug auf den Ro­ tor der Pumpe die Pumpenleistung bestimmt.

Als Positionssensor zur Bestimmung der Kurvenringposition kann beispielsweise ein magnetoresistiver Sensor verwendet werden, der das Magnetfeld eines Permanentmagneten misst, welcher am Läufer des Elektromotors oder einem von diesem beaufschlagten Bauteil angeordnet ist. Dadurch wird bei einer Betätigung des Elektromotors das Magnetfeld des Permanentmagneten in Bezug auf den Positionssensor verändert, wobei diese Magnetfeldänderung gemessen und als Maß für die Positionsänderung herangezogen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Flügelzellenpumpe zur Förderung eines Hydraulikfluids aus einem Hydrau­ likreservoir zu einem Verbraucher, wobei ein die Pum­ penleistung beeinflussender Kurvenring der Radialkol­ benpumpe über einen Elektromotor zu verstellen ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Flügelzellenpumpe mit einem Elektromotor mit Exzenterscheibe, deren Drehbewegung in eine lineare, translatorische Über­ tragungsbewegung eines Übertragungshebels umgesetzt wird,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch mit in den Kurvenring integrierter Exzenterscheibe, welche vom Läufer des Elektromotors angetrieben wird,

Fig. 4 ein magnetoresistiver Positionssensor, der mit einem auf der Exzenterscheibe angeordneten Permanentmagne­ ten zusammenwirkt,

Fig. 5 ein Prinzipbild eines Regelkreises zur Einstellung des Elektromotors.

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Be­ zugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine Flügelzellenpumpe 1 dargestellt, die über eine erste Förderleitung 2 Hydraulikfluid aus einem Hydraulik­ reservoir 3 ansaugt und über eine zweite Förderleitung 4 mit erhöhtem Druck zu einem Verbraucher 5 pumpt. Bei dem Verbrau­ cher 5 handelt es sich insbesondere um ein hydraulisch betätig­ bares Lenksystem in einem Kraftfahrzeug. Von der Förderleitung 4 zweigt eine Rücklaufleitung 6 ab, die zum Hydraulikreservoir 3 zurückführt und in die ein Sicherheitsventil 7 integriert ist, welches bei Übersteigung eines Maximaldrucks in Offenstel­ lung versetzt wird, so dass Hydraulikfluid aus der Förderlei­ tung 4 über die Rücklaufleitung 6 in das Hydraulikreservoir 3 zurückströmen kann. Das Sicherheitsventil 7 öffnet üblicherwei­ se erst bei einem Maximaldruck, der in der Regel deutlich höher ist als der dem Verbraucher 5 zuzuführende Förderdruck.

Die Flügelzellenpumpe 1 umfasst einen in einem nicht näher dar­ gestellten Gehäuse drehbar gelagerten Rotor 8, der von einem Kurvenring 9 umgriffen ist. Der Rotor 8 wird von einer An­ triebseinheit angetrieben, beispielsweise von einer Brennkraft­ maschine. Der Rotor 8 weist gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Radialführungen 10 auf, in denen als Verdränger 11 aus­ gebildete Pumpelemente radial verschieblich aufgenommen sind. Die Verdränger 11 stützen sich an der Innenseite des Kurvenrin­ ges 9 ab. Die Radialführungen 10 kommunizieren mit einem Flui­ daufnahmeraum für das zu fördernde Hydraulikfluid, wobei eine Relativbewegung der Radialkolben 11 in den Radialbohrungen 10 einen Saug- bzw. Förderdruck erzeugt, welcher das Hydraulikflu­ id aus dem Hydraulikreservoir 3 ansaugt und in Richtung des Verbrauchers 5 fördert.

Die Pumpe 1 ist als Verstellpumpe mit veränderbarer Pumpengeo­ metrie ausgebildet. Hierzu kann die Position des Kurvenringes 9 gegenüber dem Rotor 8 stufenlos zwischen einer konzentrischen Lage und einer maximalen exzentrischen Lage, in der der Rotor 8 unmittelbar an einer Innenseite des Kurvenringes 9 anliegt, verstellt werden. Das Maß der exzentrischen Auslenkung des Kur­ venringes 9 gegenüber dem Rotor 8 bestimmt die Förderleistung der Radialkolbenpumpe 1.

Der Kurvenring 9 ist um einen Lagerpunkt 12 drehbar gelagert. Auf der dem Lagerpunkt 12 radial gegenüberliegenden Seite greift am Kurvenring 9 ein Stellglied 13 an, das als Elektromo­ tor 14 ausgeführt ist und dessen auf den Kurvenring 9 zu über­ tragende Stellbewegung in eine Schwenkbewegung in Pfeilrichtung 15 des Kurvenringes um seinen Lagerpunkt 12 umgesetzt wird, wo­ durch der Kurvenring stufenlos zwischen seiner konzentrischen und der maximalen exzentrischen Lage verstellt wird. Die Über­ tragung der Stellbewegung von Elektromotor 14 auf Kurvenring 9 erfolgt zweckmäßig über einen translatorisch zu bewegenden Ü­ bertragungshebel 16, welcher vom Läufer des Elektromotors be­ aufschlagt wird und tangential am Kurvenring 9 angreift.

Es kann gegebenenfalls zweckmäßig sein, anstelle eines Elektro­ motors als Stellglied zur Veränderung der Relativposition zwischen Kurvenring und Rotor einen Hubmagneten einzusetzen. Wei­ terhin kann es zweckmäßig sein, die Verstellung hydraulisch zu bewirken.

Dem Elektromotor 14 werden zur Einstellung über Signalleitungen 17 Stellsignale S_Stell zugeführt, die in einer Regel- und Steu­ ereinheit 18 erzeugt werden. Die Stellsignale S_Stell werden ge­ mäß einem in der Regel- und Steuereinheit 18 als Kennfeld oder als Berechnungsformel hinterlegten Zusammenhang in Abhängigkeit von Eingangssignalen S_Ein generiert, die Zustands- und Betriebs­ größen der Pumpe 1, des Verbrauchers 5 sowie gegebenenfalls sonstiger Baueinheiten, insbesondere einer Brennkraftmaschine, repräsentieren.

Durch die Veränderung der Relativposition zwischen Kurvenring und Rotor wird die Pumpengeometrie beeinflusst, was sich auf die dem Verbraucher zuzuführende Leistung P auswirkt, die sich gemäß dem Zusammenhang

P = V_Geom.n.p

berechnet, wobei V_Geom eine Geometrie-Kenngröße für die Pumpen­ geometrie ist, die von der Relativposition von Kurvenring zu Rotor abhängt. n bezeichnet die Drehzahl des Rotors und p den Druck des zum Verbraucher geführten Hydraulikfluids. Da die Ro­ tordrehzahl und somit auch die Pumpenleistung bei einem Antrieb über die Brennkraftmaschine von der Brennkraftmaschinendrehzahl abhängt, ist zur Erzielung einer konstanten Pumpenleistung eine drehzahlabhängige Pumpenregelung erforderlich, bei der zweckmä­ ßig die Pumpengeometrie manipuliert wird. Die Pumpengeometrie wird auch zur Anpassung an den aktuellen Bedarf des Verbrau­ chers durch eine Beaufschlagung des Kurvenrings über den Elekt­ romotor eingestellt.

Zusätzlich oder alternativ zur Manipulation der Pumpengeometrie kann die dem Verbraucher zuzuführende Leistung P auch durch Veränderung des dem Verbraucher zuzuführenden Drucks p verän­ dert werden, beispielsweise durch eine variabel einstellbare Blende in der Förderleitung 4 zum Verbraucher.

Die Fig. 2 zeigt die Radialkolbenpumpe 1 in einer vergrößerten, schematischen Darstellung. Der Läufer 19 des Elektromotors 14 ist mit einer Exzenterscheibe 20 verbunden, die vom Elektromo­ tor rotierend angetrieben wird. An der Umfangsfläche der Exzen­ terscheibe 20 liegt der translatorisch verschiebbare Übertra­ gungshebel 16 an. Die Umfangsfläche der Exzenterscheibe 20 bil­ det eine Kurvenbahn für den Übertragungshebel 16, so dass die aktuelle Position des Übertragungshebels von der aktuellen Drehlage der Exzenterscheibe 20 bestimmt wird. Das der Exzen­ terscheibe 20 gegenüberliegende Ende des Übertragungshebels 16 greift tangential auf der dem Lagerpunkt 12 radial gegenüber­ liegenden Seite am Kurvenring 9 an und verdreht diesen in Pfeilrichtung 15 um seinen Lagerpunkt 12.

Des Weiteren sind in Fig. 2 eine Ansaugöffnung 21, über die Hydraulikfluid aus dem Hydraulikreservoir der Pumpe 1 zuzufüh­ ren ist, und eine Druckabgangsöffnung 22, über die unter Druck stehendes Hydraulikfluid dem Verbraucher zuzuführen ist, einge­ zeichnet.

Die Darstellung der Fig. 3 entspricht derjenigen aus Fig. 2, jedoch mit dem Unterscheid, dass die Übertragung der Stellbewe­ gung des Elektromotores 14 ohne zwischengeschaltetes Übertra­ gungsglied, sondern vielmehr unmittelbar auf den Kurvenring 9 erfolgt. Hierzu ist die am Läufer 19 des Elektromotors angeord­ nete Exzenterscheibe 20 in einer korrespondierenden Exzente­ raufnahme 23 auf der Außenseite des Kurvenringes 9 aufgenommen. Bei einer Verdrehung des Läufers 19 und der Exzenterscheibe 20. beaufschlagt die Außenseite der Exzenterscheibe 20 zugeordnete Wandabschnitte der Exzenteraufnahme 23 und bewirkt dadurch eine in Pfeilrichtung 15 wirkende Verstellkraft auf den Kurvenring 9, die den Kurvenring 9 um seinen Lagerpunkt 12 verdreht.

Um die Pumpe 1 in einem geschlossenen Regelkreis betreiben und die Pumpenleistung auf einem gewünschten Niveau einstellen zu können, muss die aktuelle Position des Kurvenringes in Bezug auf den Rotor sensorisch ermittelt Werden. Hierzu ist ein in Fig. 4 dargestellter Positionssensor 24 vorgesehen, welcher vorteilhaft magnetoresistiv ausgebildet ist und mit einem Per­ manentmagneten 25 zusammenwirkt, der zweckmäßig auf der Stirn­ seite der Exzenterscheibe 20 angeordnet ist. Der magnetore­ sistive Positionssensor 24 ist in der Lage, das vom Permanent­ magneten 25 erzeugte Magnetfeld zu messen. Auf Grund der ex­ zentrischen Anordnung der Exzenterscheibe 20 wird vom Positi­ onssensor 24 ein von der aktuellen Drehlage der Exzenterscheibe 20 abhängendes Magnetfeld sensiert, aus dem auf die Drehpositi­ on geschlossen werden kann. Da die Exzenterscheibe 20 und der Kurvenring 9 kinematisch gekoppelt sind, kann aus der Position der Exzenterscheibe 20 auch auf die Position des Kurvenringes 9 rückgeschlossen werden.

Gegebenenfalls kann es aber auch zweckmäßig sein, die aktuelle Position des Kurvenringes 9 unmittelbar zu messen, beispiels­ weise durch Befestigen eines Permanentmagneten auf der Außen­ seite des Kurvenringes 9 und Sensieren über einen magnetore­ sistiven Positionssensor.

Der Positionssensor 24 ist vorteilhaft ortsfest auf einer Pla­ tine 26 gehalten, auf der zusätzliche Auswertekomponenten 27 zur Auswertung der Messsignale des Positionssensors 24 angeord­ net sind.

Fig. 4 ist außerdem zu entnehmen, dass am Elektromotor 14 ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein kann, um die Motordrehung des Elektromotors in eine kleinere Drehung, jedoch mit höherem Drehmoment, zu übersetzen.

Fig. 5 zeigt einen geschlossenen Regelkreis, der insbesondere in einer Regel- und Steuereinheit 18 verwirklicht ist, zur Ein­ stellung des Elektromotors 14 und damit des Kurvenringes der Pumpe und der Förderleistung der Pumpe. Über den Positionssen­ sor 24 wird der aktuelle Ist-Wert der Exzenterscheibe bzw. des Kurvenringes bzw. ein mit der Position des Kurvenringes korre­ lierender Wert wie Förderstrom oder Förderdruck ermittelt. Der Messwert wird als Eingangssignal S_Ein einem Sensorvorverstärker 29 zugeführt, in dem eine Signalverstärkung durchgeführt wird. Das verstärkte Signal wird einem Controller 30 zugeführt, der einen Analog-Digital-Wandler 31 zur Umwandlung des verstärkten Messsignales in einen Digitalwert, einen Regler 32 und einen Pulsweitenmodulierer 33 umfasst. Dem Controller 30 sind darüber hinaus ein CAN-Bus 34 zur Übertragung der Fahrzeugsignale zum Controller 30 sowie ein Kalibrierspeicher 35 zur Kalibrierung des Sensors 24 zugeordnet. Über eine Softwaresteuerung 36 wird die Funktion der verschiedenen Untereinheiten des Controllers 30 gesteuert und koordiniert.

Das im Controller 30 erzeugte, pulsweitenmodulierte Signal wird in einer Endstufe 37 verstärkt und dem Elektromotor 14 als Stellsignal S_Stell zur Einstellung desselben zugeführt.

Das vorbeschriebene Pumpsystem, eignet sich auch zur Anwendung in Getriebesystemen, beispielsweise für Schmier-Kühl- Schaltpumpen, oder auch in sonstigen Anwendungen in Kraftfahr­ zeugen wie zum Beispiel Ventilsteuerungen in Verbrennungsmoto­ ren, Servobremsen etc.

Bezugszeichenliste

1

Flügelzellenpumpe

2

Förderleitung

3

Hydraulikreservoir

4

Förderleitung .

5

Verbraucher .

6

Rücklaufleitung

7

Sicherheitsventil

8

Rotor

9

Kurvenring

10

Radialführung

11

Verdränger

12

Lagerpunkt

13

Stellglied

14

Elektromotor

15

Pfeilrichtung

16

Übertragungshebel

17

Signalleitungen

18

Regel- und Steuereinheit

19

Läufer

20

Exzenterscheibe

21

Ansaugöffnung

22

Druckabgangsöffnung

23

Exzenteraufnahme

24

Positionssensor

25

Permanentmagnet

26

Platine

27

Auswertekomponente

28

Untersetzungsgetriebe

29

Sensorvorverstärker

30

Controller

31

AD-Wandler

32

Regler

33

Pulsweitenmodulierer

34

CAN-Bus

35

Kalibrierspeicher

36

Softwaresteuerung

37

Endstufe

Claims (16)

1. Pumpsystem mit einer hydraulischen Pumpe, insbesondere für ein Lenksystem zur Lenkung der Räder in einem Kraftfahrzeug, mit einem die Pumpenleistung beeinflussenden Stellglied (13), dem zur Einstellung Stellsignale (S_Stell) einer Regel- und Steu­ ereinheit (18) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Regel- und Steuereinheit (18) Eingangssignale (S_Ein) zuführbar sind, die Zustands- und Betriebsgrößen eines Verbrau­ chers (5) und/oder eines dynamischen Systems darstellen, in welches der Verbraucher (5) integriert ist, und dass die Stell­ signale (S_Stell) gemäß einem in der Regel- und Steuereinheit ab­ gespeicherten, funktionalen Zusammenhang in Abhängigkeit der Eingangssignale (S_Ein) erzeugbar und dem Stellglied (13) zuführ­ bar sind.

2. Pumpsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (13) ein Elektromotor (14) ist.

3. Pumpsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (13) ein elektrischer Hubmagnet ist.

4. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine verstellbare Blende in einer Fluidleitung von der Pumpe (1) zum Verbraucher (5) vorgesehen ist, die von Stellsig­ nalen (S_Stell) der Regel- und Steuereinheit (18) einzustellen ist.

5. Pumpsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckabfall über der Blende zur Einstellung der Pumpe (1) heranziehbar ist.

6. Pumpsystem für ein Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet dass als Zustands- und Betriebsgrößen die Fahrzeuggeschwindig­ keit (v) des Kraftfahrzeugs, die Lenkwinkelgeschwindigkeit () und/oder die Gierrate () oder andere Fahrzeugsystemsignale heranziehbar und der Regel- und Steuereinheit (18) als Ein­ gangssignale (S_Ein) zuführbar sind.

7. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossener Regelkreis zur Einstellung eines das Stellglied (13) beaufschlagenden elektrischen Stroms vorgesehen ist, wobei der Regelkreis einen Sensor (24) zur Messung einer mit dem Förderstrom und/oder dem Förderdruck korrelierenden Istgröße und einen Regler (32) zum Vergleich der Istgröße mit einem Sollwert und einem daraus zu erzeugenden Wert für den e­ lektrischen Strom umfasst.

8. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Pumpe eine Flügelzellenpumpe bzw. Rollenzellenpumpe bzw. Radialkolbenpumpe verwendet wird, die als Verstellpumpe ausgebildet ist und einen innerhalb eines Kurvenrings (9) dreh­ bar gelagerten und motorisch angetriebenen Rotor (8) mit Radi­ albohrungen (10) mit darin radial verschieblichen und gegenüber der Innenseite des Kurvenrings abstützbaren Pumpelementen auf­ weist, welche einen Fluidaufnahmeraum beaufschlagen, wobei die Relativposition zwischen Kurvenring (9) und Rotor (8) über das Stellglied (13) zwischen einer konzentrischen Lage und einer exzentrischen Lage zu verstellen ist.

9. Pumpsystem nach Anspruch 8, dadurch. gekennzeichnet, dass der Kurvenring (9) relativ zum Rotor (8) verstellbar ist.

10. Pumpsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (13) eine Exzenterscheibe (20) antreibt, deren Bewegung auf den Kurvenring (9) übertragbar ist.

11. Pumpsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Exzenterscheibe (20) und Kurvenring (9) ein translatorisch bewegbarer Übertragungshebel (16) vorgesehen ist.

12. Pumpsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterscheibe (20) unmittelbar am Kurvenring (9) an­ greift.

13. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenring (9) um einen Lagerpunkt (12) drehbar gela­ gert ist und das Stellglied (13) mit Abstand zum Lagerpunkt (12) am Kurvenring (9) angreift.

14. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionssensor (24) zur Bestimmung der Position des Kurvenrings (9) oder einer damit korrelierenden Größe vorgese­ hen ist und dass der das Stellglied (13) beaufschlagende elekt­ rische Strom in Abhängigkeit von Messsignalen des Positionssen­ sors (24) einzustellen ist.

15. Pumpsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet dass der Positionssensor (24) magnetoresistiv ausgebildet ist, wobei über die Messung des Magnetfelds eines Permanentmagneten (25), der am Stellglied (13) oder einem von diesem beaufschlag­ ten Bauteil angeordnet ist, die aktuelle Position des Läufers (19) bzw. des von diesem beaufschlagten Bauteils zu bestimmen ist.

16. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stellglied (13) und dem verstellbaren Kurven­ ring (9) ein Untersetzungsgetriebe (28) vorgesehen ist.