DE10229809A1 - Vane pump - Google Patents

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Johann Merz
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Abstract

Eine Flügelzellenpumpe zum Erzeugen eines Druckmittelstromes zu einem Verbraucher, insbesondere einer Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeuges, weist zwei Arbeitskammern auf. Die zwei Arbeitskammern weisen zur Ausbildung einer Pumpensaugseite je eine Einlaßkammer und zur Ausbildung einer Pumpendruckseite je eine Auslaßkammer auf. Die Einlaßkammern sind über einen Sauganschluß mit einem Druckmittel versorgbar. Die Druckmittelströme aus den Auslaßkammern sind einem Druckraum bzw. einer mit dem Verbraucher verbindbaren Hauptdruckleitung zuführbar. Der Druckmittelstrom aus einer ersten Auslaßkammer ist mittels einem Elektroventil derart steuerbar, daß der Druckmittelstrom direkt der Pumpensaugseite oder dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung zuführbar ist.A vane pump for generating a pressure medium flow to a consumer, in particular an auxiliary power steering system of a motor vehicle, has two working chambers. The two working chambers each have an inlet chamber to form a pump suction side and an outlet chamber to form a pump pressure side. The inlet chambers can be supplied with a pressure medium via a suction connection. The pressure medium flows from the outlet chambers can be fed to a pressure chamber or a main pressure line which can be connected to the consumer. The pressure medium flow from a first outlet chamber can be controlled by means of an electrovalve in such a way that the pressure medium flow can be fed directly to the pump suction side or the pressure chamber or the main pressure line.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe zum Erzeugen eines Druckmittelstroms zu einem Verbraucher gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a vane pump for generating a pressure medium flow to a consumer according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Flügelzellenpumpe ist aus der DE 41 36 150 A1 bekannt.A generic vane pump is from the DE 41 36 150 A1 known.

Die gattungsgemäße Flügelzellenpumpe weist in einem Pumpengehäuse einen drehfest gelagerten Kurvenring auf. Im Inneren des Kurvenrings ist ein Rotor angeordnet, der mehrere Schlitze aufweist, die im wesentlichen radial nach außen gerichtet sind. In den Schlitzen sind Flügel beweglich geführt, deren Bewegung bei einer Drehung des Rotors durch die Innenkontur des Kurvenrings gesteuert wird. Zwischen dem Kurvenring, dem Rotor und den Stirnseiten von seitlich anliegenden Gehäuseteilen sind Arbeitskammern gebildet. Die Arbeitskammern weisen dabei je eine Saug- und Druckzone auf. In jeder der beiden Saugzonen ist eine Einlaßkammer und in jeder der beiden Druckzonen eine Auslaßkam mer angeordnet. Durch ein mit drei Steuerkantenpaaren ausgestattetes Stromregelventil werden die beiden Druckmittelströme aus den beiden Auslaßkammern bei niedrigen Pumpendrehzahlen parallel und bei höheren Pumpendrehzahlen in Reihe geschaltet.The generic vane pump has in one pump housing a non-rotatably mounted cam ring. Inside the curve ring a rotor is arranged, which has a plurality of slots in the essentially radially outwards are directed. Wings are movably guided in the slots, their movement when the rotor rotates through the inner contour of the cam ring is controlled. Between the cam ring, the rotor and the end faces of laterally adjacent housing parts working chambers are formed. The working chambers each point a suction and pressure zone. In each of the two suction zones an inlet chamber and a Auslaßkam mer arranged in each of the two pressure zones. Through a flow control valve equipped with three pairs of control edges the two pressure medium flows from the two outlet chambers low pump speeds in parallel and at higher pump speeds in series connected.

Die aus der DE 41 36 150 A1 bekannte Pumpe wird beispielsweise für eine Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Um die sehr unterschiedlichen Drehzahlen des Antriebsmotors an den Druckmittelbedarf des Verbrauchers anzupassen, werden derartige Flügelzellenpumpen mit einem Stromregelventil ausgestattet. Dadurch soll erreicht werden, daß der Flüssigkeitsstrom zur Hilfskraftlenkung bei einer hohen Pumpendrehzahl dem Flüssigkeitsstrom bei einer niedrigen Pumpendrehzahl entspricht.The one from the DE 41 36 150 A1 Known pump is used for example for power steering of a motor vehicle. In order to adapt the very different speeds of the drive motor to the pressure medium requirement of the consumer, vane pumps of this type are equipped with a flow control valve. This is intended to ensure that the liquid flow for power steering at a high pump speed corresponds to the liquid flow at a low pump speed.

Da die Leerlaufdrehzahlen eines Fahrzeugmotors sehr niedrig liegen, muß das Verdrängungsvolumen der Flügelzellenpumpe entsprechend groß gewählt werden, um den Mindeststrombedarf des Verbrauchers sicherzustellen. Die Folge davon ist, daß bei hohen Motordrehzahlen ein entsprechend hoher Förderstrom ungenutzt umgewälzt wird, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Anlage verschlechtert wird.Because the idle speeds of a vehicle engine must be very low displacement the vane pump be chosen accordingly large, to ensure the minimum power consumption of the consumer. The The consequence of this is that at a high flow rate is circulated unused at high engine speeds, which deteriorates the overall efficiency of the plant.

Die gattungsgemäße Schrift beschreibt hierzu eine Flügelzellenpumpe bei der die Druckmittelströme aus den beiden Auslaßkammern bei hohen Drehzahlen in Reihe geschaltet werden. In nachteilhafter Weise ist der Aufbau der Flügelzellenpumpe mit dem speziellen Stromregelventil relativ aufwendig. Darüber hinaus wird eine Betätigung des Stromregelventils erst erreicht, wenn ein entsprechender Widerstand an der Drosselstelle an liegt. Hierzu muß ein hoher Volumenstrom gefördert werden, der entsprechend Leistung erfordert und eine nicht erwünschte Wärmeentwicklung verursacht.The generic script describes this a vane pump where the pressure medium flows from the two outlet chambers be connected in series at high speeds. In disadvantageous The structure of the vane pump is the same the special flow control valve is relatively complex. Furthermore becomes an actuation of the flow control valve is only reached when a corresponding resistance at the throttle point. A high volume flow must be promoted for this, which accordingly requires performance and an undesirable heat development caused.

Eine vorteilhafte Leistungsregelung und eine genaue Volumenstromregelung ist mit der gattungsgemäßen Schrift nicht möglich.An advantageous power control and an exact volume flow control is with the generic font not possible.

Aus dem weiteren Stand der Technik sind zweiflüglige Flügelzellenpumpen bekannt, die meist jedoch nicht geregelt sind oder eine Bypassregelung aufweisen. Es sind auch Flügelzellenpumpen bekannt, bei denen eine Flügelseite kurzgeschlossen ist. Der Wirkungsgrad dieser Flügelzellenpumpen ist jedoch geringer und die Volumenstromregelung zu einem Verbraucher noch ungenauer, als bei der gattungsgemäßen Flügelzellenpumpe, die hierfür bereits Verbesserungen vorgeschlagen hat.From the further state of the art are double-leaf Vane pumps known, which are usually not regulated or have a bypass control. They are also vane pumps known where one wing side is short-circuited. However, the efficiency of these vane pumps is lower and the volume flow control to a consumer still less precise than with the generic vane pump, which already does this Has proposed improvements.

Die bekannten Flügelzellenpumpen fördern zumeist ein hohes Volumen, das gegen eine Drossel bzw. gegen einen Widerstand geführt wird und gegebenenfalls durch ein Stromregelventil und eine Bypassleitung rückführbar ist. Die Verluste gehen dabei unmittelbar in Temperatur über und erwärmen den Druckmittelkreislauf deutlich. Dies macht den Einsatz von entsprechenden Kühlern notwendig, deren Größe proportional mit den Drükken ansteigt. Da insbesondere im Automobilbereich immer mehr hydraulische Leistung erforderlich ist, steigen die aus den bisher bekannten Flügelzellenpumpen resultierenden Leistungsverluste, die sich direkt im Kraftstoffverbrauch niederschlagen, deutlich an.The known vane pumps mostly deliver a high volume against a throttle or against a resistor guided and if necessary by a flow control valve and a bypass line is traceable. The losses go directly into temperature and heat the pressure medium circuit clearly. This makes the use of appropriate coolers necessary whose size is proportional with the pushers increases. Because more and more hydraulic, especially in the automotive sector Power is required to rise from those known so far Vane pumps resulting power losses that are directly related to fuel consumption knock down, clearly.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Flügelzellenpumpe zu schaffen, die die vorgenann ten Nachteile des Standes der Technik löst, insbesondere den Wirkungsgrad bei hohen Drehzahlen deutlich verbessert und bei einer kostengünstigen, kompakten Bauform eine einfache Leistungsregelung und eine genaue Volumenstromregelung zu einem Verbraucher ermöglicht.The present invention lies the task is based on a vane pump to create, which solves the aforementioned disadvantages of the prior art, in particular significantly improves efficiency at high speeds and at an inexpensive, compact design, simple power control and precise Volume flow control to a consumer enables.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This task is characterized by the Features of claim 1 solved.

Dadurch, daß der Druckmittelstrom aus einer ersten Auslaßkammer durch ein Elektroventil direkt der Pumpensaugseite zuführbar ist (kurzgeschlossen), läßt sich eine vorteilhafte Leistungsregelung erzielen. Das Elektroventil kann dabei in einfacher Weise anhand der Pumpendrehzahl und/oder des Lenkmomentes und/oder des Lenkwinkels und/oder anderer Parameter, die eine Energieeinsparung bewirken, gesteuert werden.Because the pressure medium flow a first outlet chamber can be fed directly to the pump suction side by means of an electric valve (short-circuited), can achieve an advantageous power control. The electro valve can be easily based on the pump speed and / or the steering torque and / or the steering angle and / or other parameters, that save energy can be controlled.

Die Steuerung des Elektromagnetventiles mittels der Pumpendrehzahl, dem Lenkwinkel und dem Lenkmoment ist vorteilhaft, da somit auch die Stärke der Auslenkung sowie des Lenkwinkels berücksichtigt werden können. Bei einer mittleren Pumpendrehzahl und einer geringen Lenkbewegung ist ein geringeres Volumen des Druckmittelstromes ausreichend, während bei derselben Pumpendrehzahl eine starke Auslenkung der Fahrzeugräder ein erhöhtes Volumen des Druckmittelstromes erfordert. Eine derartige Steuerung anhand von verschiedenen Parametern, wobei keine Beschränkung auf die Parameter Lenkmoment und Lenkbewegung notwendig ist, läßt sich mit einem Elektroventil vorteilhaft realisieren.The control of the solenoid valve by means of the pump speed, the steering angle and the steering torque is advantageous, therefore also the strength the deflection and the steering angle can be taken into account. at an average pump speed and a small steering movement is a lower volume of the pressure medium flow is sufficient, while at the same pump speed a strong deflection of the vehicle wheels increased Volume of the pressure medium flow required. Such control based on various parameters, with no limitation to the parameters steering torque and steering movement is necessary can be realize with an electro valve advantageous.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es auch möglich, die Flügelzellenpumpe unabhängig von der Pumpendrehzahl zu steuern oder ergänzend zu der Pumpendrehzahl das Lenkmoment, den Lenkwinkel bzw. ein Lenkwunsch zu berücksichtigen. Die Größe der gewünschten Auslenkung der Fahrzeugräder kann somit berücksichtigt werden. Die relevanten Daten können sich in einfacher Weise aus dem Lenkwinkelsignal beispielsweise des ZSP-Signals ergeben bzw. errechnet werden. Wie der Erfinder festgestellt hat, ist in über 90% der Fahrsituationen keine Lenkbewegung notwendig. D.h. unabhängig von der Pumpendrehzahl kann in diesem Fall eine erste Auslaßkammer kurzgeschlossen werden, d.h. der Druckmittelstrom direkt zur Pumpensaugseite zurückgefördert werden, da die Hilfskraftlenkung keinen Druckmittelstrom zur Ansteuerung der Fahrzeugräder benötigt.With the solution according to the invention it also possible that Vane pump independent of to control the pump speed or in addition to the pump speed to consider the steering torque, the steering angle or a steering request. The size of the one you want Deflection of the vehicle wheels can thus be taken into account become. The relevant data can itself in a simple manner from the steering angle signal, for example of the ZSP signal result or be calculated. As the inventor found is in over 90% of the driving situations no steering movement necessary. That independent of in this case the pump speed can be a first outlet chamber be short-circuited, i.e. the pressure medium flow directly to the pump suction side be promoted back since the power steering does not have a pressure medium flow for activation the vehicle wheels needed.

Bei den bisher bekannten Flügelzellenpumpen wurde aus Gründen der Querkraftabstützung auch bei hohen Pumpendrehzahlen aus beiden Auslaßkammern in den Druckraum bzw. in die Hauptdruckleitung gefördert. Bei der Abschaltung einer Auslaßkammer ist bei hohen Pumpendrehzahlen davon ausgegangen worden, daß die Abstützung der Querkräfte nur noch einseitig (durch eine Arbeitskammer) erfolgt und es somit zu Beschädigungen, Verschiebungen oder dergleichen der Flügelzellenpumpe kommt. Der Erfinder hat nunmehr erkannt, daß eine Abstützung der Querkräfte durch eine beidseitige Druckbelastung der Arbeitskammern (bzw. Auslaßkammern) nicht notwendig ist, wenn kein Lenkmoment anliegt. Dies liegt jedoch in 90% der Fälle nicht an. Daher kann, gesteuert durch das Elektroventil in Abhängigkeit des Lenkmoments, des Lenkwinkels oder eines Lenkwunsches des Fahrers die erste Auslaßkammer in energetisch günstiger Weise problemlos abgeschaltet werden.In the previously known vane pumps was for reasons the shear force support too at high pump speeds from both outlet chambers into the pressure chamber or conveyed into the main pressure line. When switching off an outlet chamber has been assumed at high pump speeds that the support of the transverse forces only still done unilaterally (by a working chamber) and thus it too Damages, postponements or the like of the vane pump comes. The inventor has now recognized that the transverse forces are supported by a pressure load on both sides of the working chambers (or outlet chambers) is not necessary if there is no steering torque. However, this is because in 90% of cases not at. Therefore, controlled by the solenoid valve depending the steering torque, the steering angle or a steering request of the driver first outlet chamber in an energetically favorable way can be easily switched off.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist es dabei auch möglich, die Auslaßkammern asymmetrisch auszubilden. Vorgesehen sein kann dabei, daß die kleinere Auslaßkammer permanent fördert und somit eine Minimalförderung, insbesondere wenn kein Lenkmoment anliegt, gewährleistet. Die große Auslaßkammer stellt somit die durch das Elektroventil gesteuerte erste Auslaßkammer dar. Beispielsweise beim Anliegen eines entsprechenden Lenkmomentes bzw. bei Rangiervorgängen mit geringen Pumpendrehzahlen kann die große Auslaßkammer durch das Elektroventil zugeschaltet werden.In an advantageous embodiment it is also possible the outlet chambers train asymmetrically. It can be provided that the smaller one outlet constantly promotes and thus minimal funding, especially if there is no steering torque. The big outlet chamber thus represents the first outlet chamber controlled by the solenoid valve represents. For example, when a corresponding steering torque is applied or when maneuvering at low pump speeds, the large outlet chamber can be operated by the solenoid valve be switched on.

Durch den Einsatz eines Elektroventils läßt sich das zu einem Verbraucher zu fördernde Volumen des Druckmittelstromes durch die direkte Rückführung des Druckmittelstromes aus der ersten Auslaßkammer deutlich reduzieren, so daß die Leistungsverluste minimiert werden. In vorteilhafter Weise reduziert sich somit auch die Wärmeentwicklung.By using an electro valve let yourself that to be promoted to a consumer Volume of the pressure medium flow through the direct return of the Significantly reduce pressure medium flow from the first outlet chamber, So that the Power losses are minimized. Reduced in an advantageous manner thus also the heat development.

Das Elektroventil optimiert den Wirkungsgrad der Flügelzellenpumpe und ermöglicht eine kompakte und kostengünstige Bauweise.The electro valve optimizes the efficiency the vane pump and enables a compact and affordable Construction.

Die energetischen Vorteile durch die erfindungsgemäße Lösung resultieren im wesentlichen daraus, daß ein geringerer Volumenstrom durch das System gefördert wird. Dadurch, daß der Volumenstrom abgesenkt wird, entsteht ein geringerer Leerlaufdruck. Allgemein entsteht der Leerlaufdruck, d.h. der Druck im System bei der Leerlaufdrehzahl der Pumpe, durch die Meßblende, die Blende im Dehnschlauch, das Lenkventil (wirkt wie eine Blende), die Rücklaufblende, den Ölkühler sowie den Rücklauffilter. Wird der Regelstrom der Pumpe abgesenkt, sinkt der Leerlaufdruck und damit die Leistungsaufnahme der Pumpe.The energetic advantages through the solution according to the invention result essentially from the fact that a lower volume flow is promoted by the system. Because the volume flow is lowered, there is a lower idle pressure. Generally the idle pressure arises, i.e. the pressure in the system at idle speed the pump, through the orifice plate, the cover in the expansion hose, the steering valve (acts like a cover), the flashback, the oil cooler as well the return filter. If the control current of the pump is reduced, the idle pressure drops and thus the power consumption of the pump.

Energetisch vorteilhaft ist außerdem, daß der Volumenstrom der abgeschalteten Seite nicht durch die Regeldrossel bzw. die Meßblende fließt. Auch daraus resultiert ein geringerer Leerlaufdruck. Ein weiterer Grund für die energetischen Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß die Strömungsquerschnitte der Pumpe im allgemeinen sehr klein sind. Durch die erfindungsgemäße Steuerung des Druckmittelstromes und die zusätzlichen Kanäle entstehen geringere Strömungswiderstände.It is also energetically advantageous that the Volume flow of the switched-off side is not through the control throttle or the orifice plate flows. Also this results in a lower idle pressure. Another reason for the The energetic advantages of the solution according to the invention are that the flow cross sections the pump are generally very small. By controlling the Pressure medium flow and the additional Channels emerge lower flow resistance.

Das Elektroventil kann im wesentlichen zwei Schaltstellungen aufweisen, wobei in einer Schaltstellung über ein Rückschlagventil in den Druckraum gefördert wird und in der anderen Schaltstellung das Druckmittel drucklos zur Pumpensaugseite fließt. Dabei ist es im Hinblick auf eine kompakte Bauform besonders vorteilhaft, wenn das Druckmittel auf kürzestem Weg zur Pumpensaugseite geführt wird und mit dem Sauganschluß bzw. einem Saugstutzen einen Injektor bildet. Der Einsatz des Elektroventils ermöglicht in vorteilhafter Weise, daß die Umschaltung zwischen den Schaltstellungen durch beliebige Parameter erfolgen kann. Darüber hinaus lassen sich kürzeste Schaltzeiten realisieren, ohne das vorher ein "Schaltdruck" angestaut werden muß.The solenoid valve can essentially have two switching positions, one in one switching position check valve conveyed to the pressure room and the pressure medium is depressurized in the other switching position flows to the pump suction side. With regard to a compact design, it is particularly advantageous if the pressure medium on the shortest Guided to the pump suction side and with the suction connection or an injector forms an injector. The use of the solenoid valve allows in an advantageous manner that the Switching between the switch positions using any parameters can be done. About that the shortest can be added Realize switching times without having to first build up a "switching pressure".

Das Elektroventil ermöglicht eine besonders einfache und kompakte Bauform, da zur Steuerung des Elektroventils keine druckmittelfördernden Leitungen oder der gleichen verbaut werden müssen.The electro valve enables one Particularly simple and compact design because it controls the solenoid valve no pressure medium Lines or the like must be installed.

Von Vorteil ist es, wenn das Elektroventil als elektromagnetisches Ventil mit einer Auf/Zu-Schaltung ausgebildet ist.It is advantageous if the solenoid valve designed as an electromagnetic valve with an open / close circuit is.

Durch eine Ausgestaltung als elektromagnetisches Ventil mit im wesentlichen zwei Schaltstellungen läßt sich die erfindungsgemäße Lösung in besonders einfacher und kostengünstiger Weise realisieren.Through an embodiment as an electromagnetic Valve with essentially two switch positions can be the solution according to the invention in particularly simple and inexpensive Realize wisely.

Von Vorteil ist es, wenn der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer in einer Zu-Schaltstellung des Elektroventils über ein Rückschlagventil dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung und in einer Auf-Schaltstellung des Elektroventils direkt der Pumpensaugseite bzw. dem Sauganschluß zuführbar ist.It is advantageous if the pressure medium flow is off the first outlet chamber in a closed position of the solenoid valve via a check valve the pressure chamber or the main pressure line and in an open position of the solenoid valve directly the pump suction side or the suction connection can be fed.

Vorgesehen ist, daß die Zu-Schaltstellung des Elektroventils bei niedrigen Pumpendrehzahlen bzw. analog dazu bei großen Lenkmomenten, großen Lenkbewegungen oder anderen derartigen Parametern anliegt. Die Auf-Schaltstellung, bei der der Druckmittelstrom der ersten Auslaßkammer kurzgeschlossen bzw. direkt der Pumpensaugseite zugeführt wird, liegt vorzugsweise bei hohen Pumpendrehzahlen an bzw. wenn kein oder ein nur geringes Lenkmoment anliegt bzw. keine oder nur eine geringe Lenkbewegung erforderlich ist.It is envisaged that the switch-on position of the solenoid valve at low pump speeds or, analogously, at high steering torques, large ß steering movements or other such parameters. The up-switch position, in which the pressure medium flow of the first outlet chamber is short-circuited or fed directly to the pump suction side, is preferably at high pump speeds or when there is no or only a small steering torque or no or only a small steering movement is required.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der in einer Auf-Schaltstellung des Elektroventils rückgeführte bzw. kurzgeschlossene Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer mittels einer als Injektor ausgebildeten Verschneidung in den Druckmittelstrom des Saugan schlusses einspritzbar ist.According to the invention it can be provided that the in a closed or short-circuited switch position of the solenoid valve Pressure medium flow from the first outlet chamber by means of an injector trained intersection in the pressure medium flow of the Saugan circuit is injectable.

Die Energie, die der kurzgeschlossene bzw. rückgeführte Druckmittelstrom mit sich bringt, kann somit zum Aufladen des Druckmittelstromes des Sauganschlusses verwendet werden. Der aus dem Sauganschluß und der Verschneidung gebildete Injektor bewirkt, daß der rückgeführte Druckmittelstrom optimal der Pumpensaugseite zugeführt wird, ohne daß der Druckmittelzufluß von außen behindert wird. Daraus ergeben sich weitere energetische Vorteile für die Flügelzellenpumpe.The energy of the shorted or returned pressure medium flow brings with it, can thus be used to charge the pressure medium flow of the suction connection can be used. The one from the suction port and the one Intersection formed injector ensures that the returned pressure medium flow optimally fed to the pump suction side without the Pressure medium inflow from Outside is hindered. This results in further energetic advantages for the vane pump.

In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß das Elektroventil in einem Pumpendeckel integriert ist.In a constructive design The invention may further provide that the solenoid valve in one Pump cover is integrated.

In Versuchen hat sich herausgestellt, daß sich somit eine besonders einfache und kompakte Bauform realisieren läßt. Darüber hinaus können die bereits in diesem Bereich vorhandenen Kanäle und Bohrungen zum Anschluß des Elektroventils verwendet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bekannte und günstige Serienbauteile verwendet werden können.Experiments have shown that itself thus a particularly simple and compact design can be realized. Furthermore can the channels and bores already available in this area for connecting the solenoid valve be used. Another advantage is that known and cheap Series components can be used.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß das Rückschlagventil in einer Stirnplatte angeordnet und vorzugsweise als Membranventil ausgebildet ist.According to the invention, it can also be provided that that this check valve arranged in an end plate and preferably designed as a diaphragm valve is.

Eine Anordnung des Rückschlagventils in einer Stirnplatte, durch die die Arbeitskammern der Flügelzellenpumpe stirnseitig begrenzt werden, hat sich ebenfalls als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer einfachen und kompakten Bauform herausgestellt. Bereits vorhandene Kanäle und Bohrungen in der Stirnplatte können verwendet werden. Eine Ausgestaltung des Rückschlagventils als Membranventil hat sich als besonders geeignet herausgestellt.An arrangement of the check valve in an end plate through which the working chambers of the vane pump be limited at the end, has also proven to be particularly advantageous in terms of a simple and compact design. Already existing channels and holes in the faceplate can be used. A Design of the check valve as a diaphragm valve has been found to be particularly suitable.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.Advantageous configurations and Further developments of the invention result from the further subclaims and from the principle shown below with reference to the drawing Embodiment.

Es zeigt:It shows:

1 ein hydraulisches Schaubild der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe; 1 a hydraulic diagram of the vane pump according to the invention;

2 eine Prinzipdarstellung eines Querschnittes durch die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe; 2 a schematic representation of a cross section through the vane pump according to the invention;

3 ein Volumenstrom/Drehzahl und ein Druck/Drehzahl-Schaubild gemäß dem Stand der Technik; und 3 a volume flow / speed and a pressure / speed diagram according to the prior art; and

4 ein Volumenstrom/Drehzahl und ein Druck/Drehzahl-Schaubild der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe. 4 a volume flow / speed and a pressure / speed diagram of the vane pump according to the invention.

Der Aufbau einer Flügelzellenpumpe ist grundsätzlich, beispielsweise aus der DE 41 36 150 A1 , bekannt. Nachfolgend werden deshalb nur die für die Erfindung notwendigen Merkmale näher beschrieben.The construction of a vane pump is fundamentally, for example from the DE 41 36 150 A1 , known. Therefore, only the features necessary for the invention are described in more detail below.

Die Flügelzellenpumpe weist, wie in 1 erkennbar, eine Pumpensaugseite 1 mit einem Sauganschluß 2 und eine Pumpendruckseite 3, die zu einem nicht näher dargestellten Verbraucher führt, auf. In besonderer Weise eignet sich die Flügelzellenpumpe zur Versorgung einer Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeuges.The vane pump has, as in 1 recognizable, a pump suction side 1 with a suction connection 2 and a pump pressure side 3 , which leads to a consumer, not shown, on. The vane pump is particularly suitable for supplying power steering of a motor vehicle.

In einem aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Pumpengehäuse ist (wie aus 2 ersichtlich), eine Antriebswelle 4 gelagert, die mit einem auf ihr befindlichen Rotor 5 verbunden ist. Der Rotor 5 weist radial angeordnete Schlitze 6 auf, in denen Flügel 7 verschiebbar geführt sind. Hierbei können beispielsweise acht Flügel 7 vorgesehen sein.In a pump housing (not shown for reasons of clarity) is (as from 2 visible), a drive shaft 4 stored with a rotor located on it 5 connected is. The rotor 5 has radially arranged slots 6 on where wings 7 are guided. Here, for example, eight wings 7 be provided.

Die Flügel 7 bzw. der Rotor 5 werden von einem Kurvenring 8, der verdrehsicher mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, umschlossen. Zwischen der zylindrischen Umfangsfläche des Rotors 5 und der ellipsenartigen Bohrung des Kurvenringes 8 befinden sich zwei Arbeitskammern 9. Die Arbeitskammern 9 sind dabei im allgemeinen sichelförmig ausgestaltet. Das Fördervolumen ergibt sich aus dem größtmöglichen Sichelsegment zwischen zwei Flügeln 7 und der Breite des Rotors 5 bzw. der Flügel 7. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Arbeitskammern 9 gleich groß ausgebildet. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Arbeitskammern 9 asymmetrisch ausgebildet sind und somit eine große und eine kleine Arbeitskammer 9 vorgesehen ist.The wings 7 or the rotor 5 are from a curve ring 8th , which is non-rotatably connected to the pump housing. Between the cylindrical peripheral surface of the rotor 5 and the elliptical bore of the cam ring 8th there are two working chambers 9 , The working chambers 9 are generally crescent-shaped. The delivery volume results from the largest possible sickle segment between two wings 7 and the width of the rotor 5 or the wing 7 , In the illustrated embodiment, the working chambers 9 equally sized. In one embodiment of the invention, however, it can also be provided that the working chambers 9 are asymmetrical and therefore have a large and a small working chamber 9 is provided.

Wie aus 2 ersichtlich ist, weist jede Arbeitskammer 9 eine Einlaßkammer 10 bzw. 11 und eine Auslaßkammer 12 bzw. 13 auf. Die Druckmittelströme aus den Auslaßkammern 12, 13 sind in einen bekannten und aus Übersichtlichkeitsgründen in der Zeichnung nicht dargestellten Druckraum bzw. eine Hauptdruckleitung 14 zu dem Verbraucher führbar.How out 2 can be seen, each working chamber 9 an inlet chamber 10 respectively. 11 and an outlet chamber 12 respectively. 13 on. The pressure medium flows from the outlet chambers 12 . 13 are in a known and for reasons of clarity not shown in the drawing pressure chamber or a main pressure line 14 feasible to the consumer.

Die Flügelzellenpumpe weist einen Hinterflügelölkanal 15 auf, der über nur prinzipmäßig dargestellte Kanäle 15a, 15b bzw. Bohrungen und Nuten mit der Pumpendruckseite 3 bzw. dem Druckraum verbunden ist. Die Funktion des Hinterflügelölkanals 15 ist hinlänglich bekannt und deshalb nachfolgend nicht näher beschrieben.The vane pump has a rear vane oil channel 15 on the channels shown only in principle 15a . 15b or holes and grooves with the pump pressure side 3 or the pressure chamber is connected. The function of the rear wing oil duct 15 is well known and therefore not described in more detail below.

Wie in 1 und 2 dargestellt, ist der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 mittels einem Elektroventil 16, welches vorzugsweise in einem nicht dargestellten Pumpendeckel integriert ist, steuerbar. Der Druckmittelstrom kann dabei anhand von bestimmten Werten, wie z.B. der Pumpendrehzahl, einem Lenkmoment, einem Lenkwinkel bzw. allgemein einem Lenkwunsch derart gesteuert werden, daß der Druckmittelstrom dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung 14 oder der Pumpensaugseite 1 (kurzgeschlossen) zugeführt wird. Anhand der Pumpendrehzahl läßt sich in einfacher Weise ermitteln, wie hoch das zur Verfügung stehende Volumen einer oder beider Auslaßkammern 12, 13 ist. Anhand der Werte "Lenkmoment" bzw. "Lenkwinkel" läßt sich feststellen, ob ein Auslenken der Fahrzeugräder gewünscht ist und wie hoch das Volumen des Druckmittels in der Hauptdruckleitung 14 bzw. dem Druckraum sein sollte. In Abhängigkeit dieser Werte bzw. in einfachen Ausgestaltungen auch in Abhängigkeit von einzelnen Werten (beispielsweise nur der Pumpendrehzahl) kann damit die Steuerung des Elektroventiles 16 derart erfolgen, daß die erste Auslaßkammer 12 den Druckmittelstrom direkt der Pumpensaugseite 1 oder dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung 14 zuführt. Zur Steuerung des Elektroventils 16 können auch weitere Parameter, die zur Energieeinsparung geeignet sind, verwen det werden.As in 1 and 2 shown, the pressure medium flow from the first outlet chamber 12 by means of an electro valve 16 , which is preferably integrated in a pump cover, not shown, controllable. The pressure medium flow can be based on certain values, such as the pumps speed, a steering torque, a steering angle or generally a steering request can be controlled such that the pressure medium flow to the pressure chamber or the main pressure line 14 or the pump suction side 1 (short-circuited) is supplied. The pump speed can be used to easily determine how high the available volume of one or both outlet chambers is 12 . 13 is. On the basis of the values "steering torque" or "steering angle" it can be determined whether deflection of the vehicle wheels is desired and how high the volume of the pressure medium in the main pressure line 14 or the pressure room should be. Depending on these values or in simple configurations also on the basis of individual values (for example only the pump speed), the control of the solenoid valve can thus be carried out 16 take place such that the first outlet chamber 12 the pressure medium flow directly on the pump suction side 1 or the pressure chamber or the main pressure line 14 supplies. To control the solenoid valve 16 other parameters that are suitable for energy saving can also be used.

Wie sich aus 2 ergibt, kann das Elektroventil 16 mit einer Auf/Zu-Schaltung ausgebildet sein und einen Kolben 17 aufweisen. Vorzugsweise ist das Elektroventil 16 als elektromagnetisches Ventil ausgebildet. Das Elektroventil 16 weist außerdem eine Feder 18 auf. Elektroventile mit einer Auf/Zu-Schaltung sind hinlänglich bekannt, weshalb auf die verschiedenen möglichen Ausführungsformen nicht näher eingegangen wird. In dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 in einer Zu-Schaltstellung des Elektroventils 16 über ein Rückschlagventil 19 dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung 14 zuführbar ist. Das Rückschlagventil 19 kann in vorteilhafter Weise in einer Stirnplatte, die die Arbeitskammern 9 stirnseitig begrenzt, angeordnet sein. Das Rückschlagventil 19 kann vorzugsweise als Membranventil ausgebildet sein.How out 2 results, the solenoid valve 16 be formed with an on / off circuit and a piston 17 exhibit. Preferably the solenoid valve 16 designed as an electromagnetic valve. The electro valve 16 also has a spring 18 on. Solenoid valves with an on / off circuit are well known, which is why the various possible embodiments are not discussed in detail. In the exemplary embodiment it is provided that the pressure medium flow from the first outlet chamber 12 in a closed switching position of the solenoid valve 16 via a check valve 19 the pressure chamber or the main pressure line 14 is feedable. The check valve 19 can advantageously in a face plate that the working chambers 9 limited at the front, be arranged. The check valve 19 can preferably be designed as a diaphragm valve.

Das Rückschlagventil 19 verhindert ein Abfließen des Druckmittelstroms aus der zweiten Arbeitskammer 13 und dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung 14.The check valve 19 prevents the pressure medium flow from flowing out of the second working chamber 13 and the pressure chamber or the main pressure line 14 ,

In dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 in einer Auf-Schaltstellung des Elektroventils 16 direkt der Pumpensaugseite 1 bzw. dem Sauganschluß 2 zuführbar ist.In the exemplary embodiment it is provided that the pressure medium flow from the first outlet chamber 12 in an open switch position of the solenoid valve 16 directly on the pump suction side 1 or the suction connection 2 is feedable.

Der rückgeführte bzw. kurzgeschlossene Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 wird mittels einer Verschneidung 20 in den Druckmittelstrom des Sauganschlusses 2 eingespritzt. Die Verschneidung ist dabei als Injektor 20 ausgebildet.The recirculated or short-circuited pressure medium flow from the first outlet chamber 12 is by means of an intersection 20 in the pressure medium flow of the suction connection 2 injected. The intersection is an injector 20 educated.

Wie aus 2 ersichtlich ist, werden die Einlaßkammern 10, 11 durch zwei Einlaßkammerleitungen 21 mit einem Druckmittelstrom versorgt. Durch die Drehung des Rotors 5 (in Pfeilrichtung) wird dieses Druckmittel von den Einlaßkammern 10, 11 zu den Auslaßkammern 12, 13 befördert. Von der zweiten Auslaßkammer 13 wird das Druckmittel in eine ungesteuerte Auslaßleitung 22 in Richtung der Hauptdruckleitung 14 abgelassen. Der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 wird in eine gesteuerte Auslaßleitung 23 abgelassen, die sich in Richtung auf das Elektroventil 16 verzweigt. Ist das Elektroventil 16 geschlossen (wie in 2 dargestellt), so strömt der Druckmittelstrom von der gesteuerten Auslaßleitung 23 durch das Rückschlagventil 19 in die Hauptdruckleitung 14. Wenn das Elektroventil 16 geöffnet ist, fließt der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 bzw. der gesteuerten Auslaßleitung 23 zu der Pumpensaugseite 1. Das Rückschlagventil 19 verhindert in diesem Fall ein Abfließen des Druckmittelstromes aus der zweiten Auslaßkammer 13 bzw. aus der Hauptdruckleitung 14 zurück zur Pumpensaugseite 1.How out 2 can be seen, the inlet chambers 10 . 11 through two inlet chamber lines 21 supplied with a pressure medium flow. By turning the rotor 5 (in the direction of the arrow) this pressure medium from the inlet chambers 10 . 11 to the outlet chambers 12 . 13 promoted. From the second outlet chamber 13 the pressure medium is in an uncontrolled outlet line 22 towards the main pressure line 14 drained. The pressure medium flow from the first outlet chamber 12 is in a controlled outlet line 23 drained off toward the solenoid valve 16 branched. Is the solenoid valve 16 closed (as in 2 shown), the pressure medium stream flows from the controlled outlet line 23 through the check valve 19 into the main pressure line 14 , If the solenoid valve 16 is open, the pressure medium flow flows from the first outlet chamber 12 or the controlled outlet line 23 to the pump suction side 1 , The check valve 19 in this case prevents the pressure medium flow from flowing out of the second outlet chamber 13 or from the main pressure line 14 back to the pump suction side 1 ,

Der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer 12 strömt nach Verlassen des Elektroventils 16 durch eine Rückführleitung 24 zu dem Injektor 20. Mittels des Injektors 20 wird der Druckmittelstrom der ersten Auslaßkammer 12 in einen Druckmittelstrom aus einer Ölbehälterleitung 25 eines Ölbehälters 26 eingespritzt.The pressure medium flow from the first outlet chamber 12 flows after leaving the solenoid valve 16 through a return line 24 to the injector 20 , By means of the injector 20 becomes the pressure medium flow of the first outlet chamber 12 into a pressure medium flow from an oil tank line 25 an oil container 26 injected.

Daraus resultieren die bereits erwähnten energetischen Vorteile, da die Energie bzw. der Druck des rückge führten Druckmittelstroms für den Aufladevorgang der Flügelzellenpumpe genutzt wird.This results in the energetic already mentioned Advantages because the energy or the pressure of the return-led pressure medium flow for the charging process the vane pump is being used.

In der zum Verbraucher führenden Hauptdruckleitung 14 ist eine Regelblende 27 angeordnet, die zur Steuerung einer Bypassleitung 28 mit einem Stromregelkolben 29 korrespondiert. Die Bypassleitung 28 soll einen überschüssigen Druckmittelstrom zurück zur Pumpensaugseite 1 leiten. Somit ist sichergestellt, daß ein konstant geregelter Druckmittelstrom zu dem Verbraucher gelangt.In the main pressure line leading to the consumer 14 is a control panel 27 arranged to control a bypass line 28 with a flow control piston 29 corresponds. The bypass line 28 should an excess pressure medium flow back to the pump suction side 1 conduct. This ensures that a constantly regulated pressure medium flow reaches the consumer.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch das Elektroventil 16 bzw. den Stromregelkolben 29 bei ansteigender Pumpendrehzahl ein gerader oder fallender Verlauf des Druckmittelstroms zu dem Verbraucher realisierbar ist.It is particularly advantageous if through the solenoid valve 16 or the flow control piston 29 with increasing pump speed, a straight or falling course of the pressure medium flow to the consumer can be realized.

Insbesondere wenn es sich bei dem Verbraucher um eine Hilfskraftlenkung handelt, ist ein fallender Verlauf des Druckmittelstromes zu dem Verbraucher sinnvoll, da bei einer höheren Pumpendrehzahl auch die Fahrgeschwindigkeit entsprechend höher ist, so daß ein höherer Lenkwiderstand die Fahrdynamik und das Fahrgefühl verbessert.Especially if it is Consumer guidance is a falling one Course of the pressure medium flow to the consumer makes sense, since at a higher one Pump speed also the driving speed is correspondingly higher so that a higher Steering resistance improves driving dynamics and driving feel.

Der Stromregelkolben 29 ist derart ausgestaltet, daß der Stromregelkolben 29 die Bypassleitung 28 erst ab einem bestimmten, vorgegebenen Druck öffnet. Der Druck, der den Stromregelkolben 29 geschlossen hält, wird dabei durch eine Stromregelkolbenfeder 30 und eine Stromregelleitung 31 aufgebaut. Die Stromregelleitung 31 ist mit dem Druck des Druckmittels zu dem Verbraucher beaufschlagt. Der Druck, der den Stromregel kolben 29 öffnet, wird durch die Hauptdruckleitung 14 aufgebracht bzw. es wird ein Differenzdruck beim Durchströmen der Regelblende 27 erzeugt, wobei der reduzierte Druck auf die Seite mit der Stromregelkolbenfeder 30 wirkt. Bei steigendem Volumenstrom steigt der Differenzdruck und öffnet die Bypassleitung 28.The flow control piston 29 is designed such that the flow control piston 29 the bypass line 28 only opens from a certain, predetermined pressure. The pressure on the flow control piston 29 is kept closed by a flow control piston spring 30 and a power control line 31 built up. The power control line 31 is subjected to the pressure of the pressure medium to the consumer. The pressure that the current control piston 29 opens through the main pressure line 14 applied or there is a differential pressure when flowing through the Re gelblende 27 generated, the reduced pressure on the side with the flow control piston spring 30 acts. As the volume flow increases, the differential pressure increases and opens the bypass line 28 ,

Die Bypassleitung 28 bildet mit einer Saugleitung 32, in die gegebenenfalls bereits vorher das Druckmittel aus der Rückführleitung 24 eingespritzt wurde, einen Bypassinjektor 33. Die Bypassleitung 28 kann beispielsweise als Verschneidung in die Saugleitung 32 eingeführt werden.The bypass line 28 forms with a suction line 32 , into which the pressure medium from the return line may have been previously 24 was injected, a bypass injector 33 , The bypass line 28 can, for example, as a cut in the suction line 32 be introduced.

Falls in einer alternativen Ausführungsform eine asymmetrische Ausgestaltung der Arbeitskammern 9 vorgesehen ist, erscheint es zweckmäßig, die größere Arbeitskammer 9, d.h. die größere Auslaßkammer 12 mittels dem Elektroventil 16 zu steuern.If, in an alternative embodiment, the working chambers are asymmetrical in design 9 the larger working chamber appears appropriate 9 , ie the larger outlet chamber 12 by means of the electro valve 16 to control.

Die Arbeitskammern 9 der Flügelzellenpumpe können, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, über eine gemeinsame Pumpensaugseite 1 mit Druckmittel versorgt werden. In alternativen Ausführungsformen kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Arbeitskammern 9 durch zwei getrennte Pumpensaugseiten 1 mit Druckmittel versorgt werden.The working chambers 9 the vane pump can, as shown in the embodiment, via a common pump suction side 1 be supplied with pressure medium. In alternative embodiments, however, it can also be provided that the working chambers 9 through two separate pump suction sides 1 be supplied with pressure medium.

Die 3a und 3b zeigen ein Schaubild des Volumenstroms in Abhängigkeit der Drehzahl und ein Schaubild des Drucks im System in Abhängigkeit zur Drehzahl für eine herkömmliche Flügelzellenpumpe gemäß dem Stand der Technik. Im Vergleich hierzu zeigen die 4a und 4b ein Schaubild des Volumenstroms in Ab hängigkeit der Drehzahl und ein Schaubild des Drucks im System in Abhängigkeit zur Drehzahl für die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe. nL bezeichnet hierbei die Leerlaufdrehzahl. Wie sich aus einem Vergleich der 3a und 3b und den 4a und 4b ergibt, ist der Druck im System bei der Leerlaufdrehzahl der Pumpe, der sogenannte Leerlaufdruck, bei der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe wesentlich geringer als bei den herkömmlichen Flügelzellenpumpen. Bei den herkömmlichen Flügelzellenpumpen wird, zur Aufrechterhaltung der Auslenkbarkeit der Fahrzeugräder, auch im Leerlauf der Pumpe bereits bei dieser Pumpendrehzahl ein Volumenstrom gefördert, der hierfür ausreichend ist (VNorm). Ein Ansteigen des Drucks im System bzw. ein zu großer Volumenstrom wird dabei ab dieser Drehzahl durch die Regelblende 27, die die Bypassleitung 28 steuert, verhindert. Die herkömmlichen Flügelzellenpumpen müssen jedoch bereits bei Leerlaufdrehzahl einen Volumenstrom für den Normalbetrieb VNorm (d.h. schnelle Lenkbewegungen müssen möglich sein) gewährleisten. Der Volumenstrom für den Normalbetrieb (VNorm) ist in den Schaubildern 3a bzw. 4a durch die horizontale Linie dargestellt.The 3a and 3b show a graph of the volume flow as a function of speed and a graph of the pressure in the system as a function of speed for a conventional vane pump according to the prior art. In comparison, the 4a and 4b a graph of the volume flow in dependence on the speed and a graph of the pressure in the system depending on the speed for the vane pump according to the invention. n L denotes the idling speed. As can be seen from a comparison of the 3a and 3b and the 4a and 4b results, the pressure in the system at the idle speed of the pump, the so-called idle pressure, is significantly lower in the vane pump according to the invention than in the conventional vane pumps. In conventional vane pumps, in order to maintain the deflectability of the vehicle wheels, even at idle the pump, a volume flow that is sufficient for this is promoted (V norm ). From this speed, an increase in the pressure in the system or an excessively high volume flow is caused by the control orifice 27 that the bypass line 28 controls, prevents. However, the conventional vane pumps must guarantee a volume flow for normal operation V norm even at idling speed (ie fast steering movements must be possible). The volume flow for normal operation (V norm ) is in the diagrams 3a respectively. 4a represented by the horizontal line.

3a zeigt, daß der Volumenstrom, den die herkömmliche Flügelzellenpumpe fördert, im wesentlichen proportional zur Drehzahl steigt. Die herkömmliche Flügelzellenpumpe ist dabei derart ausgelegt, daß der für den Normalbetrieb erforderliche Volumenstrom (VNorm) bei der Leerlaufdrehzahl nL der herkömmlichen Flügelzellenpumpe erreicht wird. Der von der Flügelzellenpumpe geförderte Volumenstrom steigt selbstverständlich weiter an, wenn sich die Drehzahl erhöht, durch die Regelblende 27 wird jedoch ein Ansteigen des Volumen stroms zu der Hilfskraftlenkung verhindert. Analog dazu ergibt sich das in 3b dargestellte Schaubild, bei dem der Druck im System proportional zur Drehzahl bzw. zum Volumenstrom ansteigt, bis dieser bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl nL der herkömmlichen Flügelzellenpumpe durch die Regelblende 27 in Richtung auf den Verbraucher begrenzt wird. 3a shows that the volume flow that the conventional vane pump promotes increases substantially in proportion to the speed. The conventional vane pump is designed such that the volume flow (V norm ) required for normal operation is achieved at the idling speed n L of the conventional vane pump. The volume flow conveyed by the vane pump naturally increases as the speed increases due to the control orifice 27 however, an increase in the volume flow to the power steering is prevented. Analogously, this results in 3b Diagram shown, in which the pressure in the system increases proportionally to the speed or to the volume flow until it reaches the idle speed n L of the conventional vane pump through the control orifice 27 is limited towards the consumer.

Im Unterschied dazu ergibt sich aus dem Schaubild der 4a, daß der von der erfindungsgemäßen Flügelzellenpumpe geförderte Volumenstrom bei der Leerlaufdrehzahl nL der Flügelzellenpumpe deutlich geringer ist. Folglich ist auch der in 4b dargestellte Druck im System deutlich geringer. 4a zeigt dabei zwei proportional zur Drehzahl ansteigende Linien, wobei die flachere Linie die Förderung des Volumenstromes aus nur einer Auslaßkammer 13 (der ungeregelten Auslaßkammer) darstellt, während die steil ansteigende Linie den Volumenstrom zeigt, den die Flügelzellenpumpe in Richtung auf den Verbraucher erzeugt, wenn die erste, d.h. die gesteuerte Auslaßkammer 12 zugeschaltet ist. Wie sich aus 4a ergibt, liegt der für den Normalbetrieb erforderliche Volumenstrom VNorm im Bereich der Leerlaufdrehzahl nL an, wenn beide Auslaßkammern 12, 13 in Richtung auf den Verbraucher fördern, d.h. die erste Auslaßkammer 12 nicht kurzgeschaltet ist. Im Regelfall jedoch, d.h. bei ca. 90% aller Fahrsituationen, werden die Fahrzeugräder nicht ausgesteuert, so daß die erste Auslaßkammer 12 abgeschaltet werden kann und sich somit der mittels der flachen Linie dargestellte geringere Volumenstrom mit dem daraus resultierenden Druck (4b) ergibt. Wie sich aus 4a und 4b ergibt, liegt der für den Normalbetrieb erforderliche Volumenstrom VNorm bzw. der entsprechende Druck (der dem Leerlauf druck gemäß 3b entspricht) erst bei wesentlich höheren Drehzahlen an, wenn die erste Auslaßkammer 12 kurzgeschlossen ist. Bei einer identischen Größe der Arbeitskammer 9 bzw. der ersten Auslaßkammer 12 und der zweiten Auslaßkammer 13 wird der für den Normalbetrieb erforderliche Volumenstrom VNorm erst bei einer Pumpendrehzahl erreicht, die dem Doppelten der Leerlaufdrehzahl der Pumpe entspricht. Bei einer asymmetrischen Ausbildung der Arbeitskammern 9 bzw. der Auslaßkammern 12, 13 kann dieser Wert beliebig verändert werden. Vorstellbar ist beispielsweise eine Flügelzellenpumpe mit einem Fördervolumen von 11 ccm/U, bei der die ungesteuerte Arbeitskammer 3 cmm/U fördert und die gesteuerte Arbeitskammer 8 ccm/U. Wenn man dabei von einer Leerlaufdrehzahl der Flügelzellenpumpe von 730 Umdrehungen ausgeht, erreicht die erfindungsgemäße Flügelzellenpumpe erst bei ca. 2.660 Umdrehungen den für den normalen Betriebszustand erforderlichen Volumenstrom und somit den entsprechenden Druck. Die volle Funktionsfähigkeit der Lenkung bei der Leerlaufdrehzahl der Flügelzellenpumpe wird bei Bedarf durch das Zuschalten der ersten (gesteuerten) Arbeitskammer 9 bzw. der ersten Auslaßkammer 12 ermöglicht. Hieraus resultieren erhebliche energetische Vorteile, die eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von 0,1 bis 0,3 l ermöglichen.In contrast to this, the diagram shows the 4a that the volume flow delivered by the vane pump according to the invention is significantly lower at the idling speed n L of the vane pump. Hence the in 4b displayed pressure in the system significantly lower. 4a shows two lines increasing in proportion to the speed, the flatter line showing the delivery of the volume flow from only one outlet chamber 13 (the unregulated outlet chamber), while the steeply rising line shows the volume flow that the vane pump produces towards the consumer when the first, ie the controlled outlet chamber 12 is switched on. How out 4a results, the volume flow V Norm required for normal operation is in the range of the idling speed n L when both outlet chambers 12 . 13 promote towards the consumer, ie the first outlet chamber 12 is not short-circuited. As a rule, however, ie in about 90% of all driving situations, the vehicle wheels are not driven, so that the first outlet chamber 12 can be switched off and thus the lower volume flow represented by the flat line with the resulting pressure ( 4b ) results. How out 4a and 4b results, the volume flow V Norm required for normal operation or the corresponding pressure (which corresponds to the idle pressure 3b corresponds) only at significantly higher speeds when the first outlet chamber 12 is short-circuited. With an identical size of the working chamber 9 or the first outlet chamber 12 and the second outlet chamber 13 the volume flow V Norm required for normal operation is only reached at a pump speed that corresponds to twice the idle speed of the pump. If the working chambers are asymmetrical 9 or the outlet chambers 12 . 13 this value can be changed as desired. For example, a vane pump with a delivery volume of 11 ccm / rev is conceivable, in which the uncontrolled working chamber delivers 3 cmm / rev and the controlled working chamber 8 ccm / rev. If one assumes an idle speed of the vane pump of 730 revolutions, the vane pump according to the invention does not reach the volume flow required for the normal operating state and thus the corresponding pressure until about 2,660 revolutions. The full functionality of the steering at idle speed of the vane pump If necessary, pe is activated by switching on the first (controlled) working chamber 9 or the first outlet chamber 12 allows. This results in considerable energetic advantages that enable a reduction in fuel consumption of 0.1 to 0.3 l.

Der Volumenstrom im Normalbetrieb VNorm kann beispielsweise einen Volumenstrom von 8 l/min darstellen. Analog dazu kann der max. Druck im System (zum Verbraucher) beispielsweise 7 bar betragen (horizontale Linie der 3b und 4b).The volume flow in normal operation V Norm can represent, for example, a volume flow of 8 l / min. Similarly, the max. Pressure in the system (to the consumer), for example, be 7 bar (horizontal line of 3b and 4b ).

Der erfindungsgemäße Gedanke kann in gleicher Weise auch allgemein für Drehschieberpumpen, insbesondere für Rollenzellenpumpen umgesetzt werden. Die beschriebene Flügelzellenpumpe kann folglich auch eine Rollenzellenpumpe darstellen.The idea of the invention can be the same Way also generally for Rotary vane pumps, especially implemented for roller cell pumps become. The vane pump described can consequently also represent a roller cell pump.

11
Pumpensaugseitepump suction
22
Sauganschlußsuction
33
PumpendruckseitePump pressure side
44
Antriebswelledrive shaft
55
Rotorrotor
66
Schlitzeslots
77
Flügelwing
88th
Kurvenringcam ring
99
Arbeitskammernworking chambers
1010
erste Einlaßkammerfirst inlet chamber
1111
zweite Einlaßkammersecond inlet chamber
1212
erste Auslaßkammerfirst outlet
1313
zweite Auslaßkammersecond outlet
1414
HauptdruckleitungMain pressure line
1515
HinterflügelölkanalRear wing oil passage
15a15a
Kanal zum Hinterflügelölkanalchannel to the rear wing oil duct
15b15b
Kanal zum Hinterflügelölkanalchannel to the rear wing oil duct
1616
Elektroventilsolenoid valve
1717
Kolbenpiston
1818
Federfeather
1919
Rückschlagventilcheck valve
2020
Verschneidung, Injektorintersection, injector
2121
EinlaßkammerleitungInlet chamber line
2222
Auslaßleitung (ungesteuert)outlet pipe (Uncontrolled)
2323
Auslaßleitung (gesteuert)outlet pipe (Control)
2424
RückführleitungReturn line
2525
ÖlbehälterleitungOil reservoir pipe
2626
Ölbehälteroilcontainer
2727
Regelblendecontrol orifice
2828
Bypassleitungbypass line
2929
StromregelkolbenFlow control piston
3030
StromregelkolbenfederFlow control piston spring
3131
StromregelkolbenleitungFlow control piston line
3232
Saugleitungsuction
33 33
BypassinjektorBypass injector

Claims (15)

Flügelzellenpumpe zum Erzeugen eines Druckmittelstromes zu einem Verbraucher, insbesondere einer Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeuges, mit zwei Arbeitskammern die zur Ausbildung einer Pumpensaugseite je eine Einlaßkammer und zur Ausbildung einer Pumpendruckseite je eine Auslaßkammer aufweisen, wobei die Einlaßkammern über einen Sauganschluß mit einem Druckmittel versorgbar sind und wobei die Druckmittelströme aus den Auslaßkammern in einen Druckraum bzw. eine mit dem Verbraucher verbindbare Hauptdruckleitung führbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelstrom aus einer ersten Auslaßkammer (12) mittels einem Elektroventil (16) derart steuerbar ist, daß der Druckmittelstrom direkt der Pumpensaugseite (1) oder dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung (14) zuführbar ist.Vane pump for generating a pressure medium flow to a consumer, in particular an auxiliary power steering system of a motor vehicle, with two working chambers which each have an inlet chamber for forming a pump suction side and an outlet chamber for forming a pump pressure side, the inlet chambers being able to be supplied with a pressure medium via a suction connection, and the Pressure medium flows from the outlet chambers can be guided into a pressure chamber or into a main pressure line that can be connected to the consumer, characterized in that the pressure medium flow from a first outlet chamber ( 12 ) by means of an electro valve ( 16 ) can be controlled in such a way that the pressure medium flow is directly on the pump suction side ( 1 ) or the pressure chamber or the main pressure line ( 14 ) can be fed. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil (16) als elektromagnetisches Ventil mit einer Auf/Zu-Schaltung ausgebildet ist.Vane pump according to claim 1, characterized in that the electric valve ( 16 ) is designed as an electromagnetic valve with an open / close circuit. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Elektroventils (16) die Pumpendrehzahl und/oder ein Lenkmoment und/oder ein Lenkwinkel und/oder weitere Parameter die zur Energieeinsparung geeignet sind, verwendbar sind.Vane pump according to claim 1 or 2, characterized in that for controlling the solenoid valve ( 16 ) the pump speed and / or a steering torque and / or a steering angle and / or other parameters that are suitable for energy saving can be used. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer (12) in einer Zu-Schaltstellung des Elektroventils (16) über ein Rückschlagventil (19) dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung (14) zuführbar ist.Vane pump according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pressure medium flow from the first outlet chamber ( 12 ) in a closed switching position of the solenoid valve ( 16 ) via a check valve ( 19 ) the pressure chamber or the main pressure line ( 14 ) can be fed. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer (12) in einer Auf-Schaltstellung des Elektroventils (16) direkt der Pumpensaugseite (1) bzw. dem Sauganschluß (2) zuführbar ist.Vane pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure medium flow from the first outlet chamber ( 12 ) in an open position of the solenoid valve ( 16 ) directly on the pump suction side ( 1 ) or the suction connection ( 2 ) can be fed. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (19) ein Abfließen des Druckmittelstromes aus der zweiten Auslaßkammer (13) und dem Druckraum bzw. der Hauptdruckleitung (14) verhindert.Vane pump according to claim 4 or 5, characterized in that the check valve ( 19 ) a discharge of the pressure medium flow from the second outlet chamber ( 13 ) and the pressure chamber or the main pressure line ( 14 ) prevented. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rückgeführte bzw. kurzgeschlossene Druckmittelstrom aus der ersten Auslaßkammer (12) mittels einer Verschneidung (20) in den Druckmittelstrom des Sauganschlusses (2) einspritzbar ist.Vane pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the recirculated or short-circuited pressure medium flow from the first outlet chamber ( 12 ) by means of an intersection ( 20 ) in the pressure medium flow of the suction connection ( 2 ) is injectable. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschneidung als Injektor (20) ausgebildet ist.Vane pump according to claim 7, characterized in that the intersection as an injector ( 20 ) is trained. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu dem Verbraucher führenden Hauptdruckleitung (14) eine Regelblende (27) angeordnet ist, die zur Steuerung einer Bypassleitung (28) mit einem Stromregelkolben (29) korrespondiert.Vane pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the Consumer leading main pressure line ( 14 ) a control panel ( 27 ) is arranged to control a bypass line ( 28 ) with a flow control piston ( 29 ) corresponds. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregelkolben (29) bzw. die Regelblende (27) einen Bypassdruckmittelstrom derart regeln, daß ein konstanter, geregelter Druckmittelstrom zu dem Verbraucher gelangt.Vane pump according to claim 9, characterized in that the flow control piston ( 29 ) or the control panel ( 27 ) regulate a bypass pressure medium flow in such a way that a constant, regulated pressure medium flow reaches the consumer. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Stromregelkolben (29) und/oder das Elektroventil (16) bei steigender Pumpendrehzahl ein gerader oder fallender Verlauf des Druckmittelstromes zu dem Verbraucher realisierbar ist.Vane pump according to claim 9 or 10, characterized in that the flow control piston ( 29 ) and / or the solenoid valve ( 16 ) With increasing pump speed, a straight or falling course of the pressure medium flow to the consumer can be realized. Flügelzellenpumpe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypassdruckmittelstrom durch eine zweite, als Bypassinjektor (33) ausgebildete Verschneidung dem Druckmittelstrom zu den Einlaßkammern (10,11) zuführbar ist.Vane pump according to claim 10 or 11, characterized in that the bypass pressure medium flow through a second, as a bypass injector ( 33 ) formed intersection of the pressure medium flow to the inlet chambers ( 10 . 11 ) can be fed. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroventil (16) in einem Pumpendeckel integriert ist.Vane pump according to one of claims 1 to 12, characterized in that the solenoid valve ( 16 ) is integrated in a pump cover. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (19) in einer Stirnplatte angeordnet und vorzugsweise als Membranventil ausgebildet ist.Vane pump according to one of claims 4 to 13, characterized in that the check valve ( 19 ) arranged in an end plate and is preferably designed as a diaphragm valve. Flügelzellenpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammern (9) asymmetrisch ausgebildet sind und die größere Arbeitskammer (9) bzw. die größere Auslaßkammer (12) mittels dem Elektroventil (16) steuerbar ist.Vane pump according to one of claims 4 to 14, characterized in that the working chambers ( 9 ) are asymmetrical and the larger working chamber ( 9 ) or the larger outlet chamber ( 12 ) by means of the electro valve ( 16 ) is controllable.
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