DE3043319C2

DE3043319C2 - Hydraulische Druckversorgungseinrichtung für eine Servolenkung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE3043319C2
Application number: DE3043319A
Authority: DE
Inventors: Wayne Russel Dubuque Ia. Miller
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1979-12-26
Filing date: 1980-11-17
Publication date: 1986-08-14
Also published as: GB2066186A; US4317499A; FR2472500B1; FR2472500A1; CA1143292A; IT1128720B; DE3043319A1; IT8050440A0; AR224557A1; GB2066186B

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Druckversorgungseinrichtung für eine Servolenkung für Fahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der GB-PS 14 65 663 ist eine solche hydraulische Druckversorgungseinrichtung für eine Servolenkung für Fahrzeuge bekannt. Der elektrische Steuerkreis weist hierbei mehrere Schalter auf, von denen einer auf den Druckmitteldurchfluß in der Druckleitung anspricht. Der zugehörige Durchflußfühler dieses Schalters liegt in der Druckleitung zwischen der Hauptpumpe und einem Druckentlastungsventil, welches den Druckmittelfluß bei Bedarf den Lenkventilen bzw. bei fehlendem Bedarf dem Sumpf zuleitet.

Aufgrund dieser Anordnung ist der auf den Druckmitteldurchfluß ansprechende Schalter während des Betriebes mehr oder weniger ständig gleichen Bedienungen unterworfen, da der von der Hauptpumpe mit gleichbleibender Verdrängung gelieferte Druckmittelfluß bei Lenkausschlägen durch die Lenkventile und bei fehlenden Lenkausschlägen durch das Druckentlastungsventil abgeleitet wird. Der Druckmittelfluß ändert sich daher bei Betrieb kaum, so daß der Schalter tatsächlich nur bei Versagen der Hauptpumpe anspricht, da nur ein solches Versagen eine nennenswerte Änderung des Druckmitteldurchflusses in der Druckleitung hervorruft.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine liydraulische Druckversorgungseinricntung für eine Servolenkung für Fahrzeuge zu schaffen, bei der während des normalen Betriebes der Druckmitteldurchfluß im hohen Maße zwischen nahezu Null und einem maximalen Wert variieren kann, ohne daß dabei die Hilfspumpe

ίο eingeschaltet wird. Bei der jedoch auf der anderen Seite gewährleistet wird, daß dennoch die Hilfspumpe zuverlässig bei Auftreten von Notfällen, nämlich Ausfall der Hauptpu.mpe, eingeschaltet wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im elekirisehen Steuerkreis des Elektromotors der Hilfspumpe in Reihe mit dem auf den Druckmitteldurchfluß in der Druckleitung ansprechenden Schalter ein auf den Druck in der Druckleitung der mit variabler Verdrängung ausgebildeten Hauptpumpe ansprechender Schalter angcordnet ist.

Es ist auch eine hydraulische Druckversorgungseinrichtung für eine Servolenkung für Fahrzeuge bekannt, bei der die Hauptpumpe mit variabler Verdrängung und das Lenkventil mit geschlossener Mittelstellung ausgcbildet ist, wobei ein auf den Druck in der Druckleitung der Hauptpumpe ansprechender Schalter vorgesehen ist, der im Speisestromkreis des Elektromotors der Hilfspumpe angsordnet ist (vgl. US-PS 38 20 620). Die Praxis hat gezeigt, daß während des Betriebes einer solchen Druckversorgungseinrichtung der Druck unter normalen Betriebsbedingungen unter einen Wert fallen kann, bei dem der auf den Druck in der Druckleitung der Hauptpumpe ansprechende Schalter anspricht und die Hilfspumpe zur Wirkung bringt, ohne daß dies erforderlieh ist. 1st die Hauptpumpe ausgefallen, so läuft der Elektromotor der Hilfspumpe kontinuierlich weiter, auch dann, wenn ein Bedarf an Druckmittel nicht besteht.

Bei der Lösung nach der Lehre des Anspruchs 1 erfolgt ein Einschalten des Elektromotors für die Hilfspumpe nur dann, wenn sowohl der Druck als auch der Druckmitteldurchfluß in der Druckleitung unter die jeweils dafür vorbestimmten Werte absinken. Dadurch wird gewährleistet, daß der Elektromotor nur in Notfällen, nicht aber bei außergewöhnlichen aber zulässigen Betriebszuständen eingeschaltet wird. Die Einschaltung des Elektromotors erfolgt daher wesentlich weniger häufig als bei den bekannten Lösungen, wodurch die Fahrzeugbatterie wesentlich entlastet wird. Dennoch wird eine zuverlässige und rechtzeitige Einschaltung des Elektromotors für die Hilfspumpe gewährleistet, so daß bei Ausfall der Hauptpumpe die Servolenkung für das Fahrzeug voll betriebsfähig bleibt. Die Ansprechzeit der neuen Druckversorgungseinrichtung ist außerordentlieh kurz, da bei Ausfall der Hauptpumpe Strömung und Druck schlagartig abfallen und somit die Hilfspumpe ohne Abwarten einer Verzögerungszeit zur Wirkung gebracht werden kann. Damit wird eine wesentliche Energieeinsparung bei erhöhter Ansprechempfindlichkeit erreicht.

Vorteilhafterweise ist die hydraulische Druckversorgungseinrichtung gemäß Anspruch 2 weitergebildet. Hierdurch wird erreicht, daß die Hilfspumpe, dann, wenn sie eingeschaltet worden ist, immer dann vorübergehend abgeschaltet wird, wenn während des Betriebes Lenkausschläge nicht erfolgen. Dadurch wird die Fahrzeugbatterie auch während des Notbetriebes außerordentlich geschont.

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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ergibt sich gemäß der Lehre des Anspruchs 3. Hierdurch wird erreicht, daß bei Ausfall der Hauptpumpe der Druckakkumulator auch während der kurzen Spanne bis zum vollen Betrieb der Hüfspumpe der erforderlirhe Druck und die erforderliche Druckmittelmenge für die Bedienung der Servolenkung zur Verfügung stehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt !0

F i g. 1 schematisch eine Servolenkung für Fahrzeuge mit einer nydraulischen Druckversorgungseinrichtung gemäß der Erfindung, und

F i g. 2 einen Ausschnitt aus der schematischen Darstellung nach Fig.! in einer abgewandelten Ausführungsform, bei der bei fehlenden Lenkausschlägen der Elektromotor der in Betrieb genommenen Hilfspumpe ausgeschaltet wird.

In Fi g. 1 ist eine Servolenkung 10 für Fahrzeuge gezeigt. Diese umfaßt eine Hauptpumpe 12 von variabler Verdrängung und eine Hilfspumpe 14 von konstanter Verdrängung. Die Hauptpumpe wird von dem Fahrzeugantriebsmotor (nicht dargestellt) angetrieben. Die Hilfspumpe 14 steht über eine Antriebsverbindung 16 mit einem Elektromotor 18 in Verbindung. Beide Pumpen stehen über eine Saugleitung 22 mit einem Sumpf 20 in Verbindung. Die Hauptpumpe 12 ist über eine ein Rückschlagventil 34 aufweisende Zweigleitung 24 und die Hüfspumpe über eine ein Rückschlagventil 36 aufweisende Zweigleitung 26 mit einer gemeinsamen Druckleitung 28 verbunden. Diese führt zu einem Lenkventil 30 mit geschlossener Mittelstellung. Das Lenkventil ist in Fig. 1 in dieser Mittelstellung gezeigt. Das Lenkventil 30 ist durch das Lenkorgan des Fahrzeugs beläligbar und steuert die Druckmittelzufuhr bzw. die Druckmittelableitung zu bzw. von Anschlüssen 42, 44 eines Lenkservomotors 40. Der Druckleitung 28 ist ein Druekakkumulator 46 von relativ kleinem Volumen zugeordnet. Dieser liegt im Bereich zwischen dem Lenk' ventil 30 und de.i Rückschlagventilen 34,36.

Zur Steuerung des Elektromotors 18 weist die Servolenkung 10 einen elektrischen Steuerkreis 50 auf. Dieser ist so ausgebildet, daß die bei normalem Betrieb ausgeschaltete Hilfspumpe 14 über den Elektromotor 18 in Betrieb genommen wird, sobald die Hauptpumpe 12 ausfällt. Zu diesem Zweck weist der Steuerkreis 50 mehrere in Reihe liegende, die Stromverbindupg zum Elektromotor 18 herstellende Schalter auf. Ein Schalter 52 ist so ausgebildet, daß er auf den Druckmitteldurehfluß in der Druckleitung der Hauptpumpe 12 anspricht. Im dargestellten Beispiel ist das Rückschlagventil 34 in der Zweigleitung 24 so ausgebildet, daß es gleichzeitig auf den Druckmitteldurehfluß in der Zweigleitung 24 anspricht. Der Schalter 52 öffnet seine Kontakte immer dann, wenn in der Zweigleitung 24 ein über einem vorbestimmten Grenzwert liegender Druckmitteldurehfluß vorhanden ist, der für den normalen Betrieb der Servolenkung ausreicht. Mit dem Schalter 52 liegt ein weiterer Schalter 56 in Reihe, der als auf den Druck in der Druckleitung der Hauptpumpe 12 ansprechender Schalter ausgebildet ist. Im dargestellten Beispiel ist die Drtickfühlerseite 54 dieses Schalters 56 mit der Zweigleitung 24 zwischen Hauptpumpe 12 und Rückschlagventil 34 verbunden. Die Kontakte des Schalters 56 öffnen jedesmal dann, wenn in der Zweigleitung 24 ein für den Betrieb der Servolenkung ausreichender Druck, also ein über einem vorbestimmten Wert liegender Druck Die beiden Schalter liegen in einer Speisest romlcitung 58. die zu dem Stromversorgungssys'.em des Stcuerkrcises 50 gehört, und über eint Leitung 60 mit dem Elektromotor 18 verbunden ist.

Wenn ein Notfall eintritt und der Elektromotor 18 eingeschaltet ist. liefert die Hilfspumpe 14 von konstanter Verdrängung einen gleichbleibenden Druckmitteldurehfluß. Werden keine Lenkbewegungen ausgeführt und befindet sich somit das Lenkventil 30 in der geschlossenen Mittelstellung so sorgt ein Rückführungsventil 62 für die Rückleitung des Druckmittels zum Sumpf. Dieses Ventil ist an die Zweigleitung 26 angeschlossen.

In F i g. 2 ist eine Servolenkung 70 dargestellt, bei der auf das Rückführungsventil 62 der Servolenkung 10 nach F i g. 1 verzichtet werden kann, da die Druckfühlseite 54 des auf den Druck ansprechenden Schalters 56 an die Zweigleitung 24 an einer Stelle stromabwärts von dem Rückschlagventil 34 angeschlossen ist. Damit kann der von der Hilfspumpe 14 während des Notfalls gelieferte Druck in der Druckleitung 28 auf den auf den Druck in dieser Leitung ansprechenden Schalter 54,56 einwirken. Durch Auswahl eines vorbestimmten Ansprechwertes für diesen auf den Druck ansprechenden Schalter kann erreicht werden, daß dieser so arbeitet, daß die Kontakte des Schalters 56 jedesmal dann automatisch öffnen und somit den Elektromotor 18 stillsetzen, wenn sich das Lenkventil 30 in seiner geschlossenen Mittelstellung befindet, d. h. wenn ein Lenkausschlag nicht erfolgt. Aus zusätzlichen Sicherheitsgründen könnte jedoch auch in diesem Fall das Ventil 62 vorgesehen werden, wobei dessen Ansprechdruck jedoch so eingestellt werden muß, daß die beschriebene Steuerfunktion des auf den Druck in der Druckleitung ansprechenden Schalters 54,56 nicht beeinträchtigt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulische Druckversorgungseinrichtung für eine Servolenkung für Fahrzeuge, mit einer vom Fahrzeugantriebsmotor angetriebenen Hauptpumpe und mit einer durch einen Elektromotor antreibbaren Hilfspumpe von konstanter Verdrängung, die beide jeweils über ein Rückschlagventil an ein gemeinsames Speisesystem für die Servolenkung angeschlossen sind, mit einem Lenkventil mit geschlossener Mittelstellung, und mit einem elektrischen Steuerkreis für den bei normalem Betrieb abgeschalteten Elektromotor der Hilfspumpe, der mehrere in Reihe liegende, die Stromverbindung zum Elektromotor herstellende Schalter aufweist, von denen einer auf den Druckmitteldurchfluß in der Druckleitung der Hauptpumpe anspricht und bei Abfall des Durchflusses unter einem vorbestimmten Wert schließt, dadurch gekennzeichnet, daß im elektrischen Steuerkreis (50) des Elektromotors (18) der Hilfspumpe (14) in Reihe mit dem auf den Druckmitteldurchfluß in der Druckleitung ansprechenden Schalter (52) ein auf den Druck in der Druckleitung der mit variabler Verdrängung ausgebildeten Hauptpumpe (12) ansprechender Schalter (54, 56) angeordnet ist.

2. Hydraulische Druckversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Druck ansprechende Schalter (56) mit seiner Druckfühlseite (54) an die hydraulische Druckleitung (28) im Bereich zwischen den beiden Rückschlagventilen (34, 36) einerseits und dem Lenkventil (30) andererseits angeschlossen ist.

3. Hydraulische Druckversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Rückschlagventilen (34, 36) einerseits und dem Lenkventil (30) andererseits ein Druckakkumulator (46) an die Druckleitung (28) angeschlossen ist.