DE69102047T2

DE69102047T2 - Flüssigkeitspumpe.

Info

Publication number: DE69102047T2
Application number: DE69102047T
Authority: DE
Inventors: Pierre Lebret
Original assignee: AlliedSignal Europe Services Techniques
Current assignee: AlliedSignal Europe Services Techniques
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2011-10-01
Also published as: EP0484192A1; FR2668547A1; ES2054463T3; EP0484192B1; DE69102047D1; JPH04265479A; FR2668547B1; US5176428A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikpumpe mit wenigstens einem Kolben mit eine Ansaugphase und eine Ausstoßphase aufweisendem, hin- und hergehenden Arbeitstakt, der in einem feststehenden Zylinder gleitet, wobei die Pumpe außerdem ein Ansaug-Rückschlagventil enthält, das zwischen einer Niederdruckfluidquelle und einer im Zylinder definierten Arbeitskammer angeordnet ist, und ein Ausstoß-Rückschlagventil, das zwischen der Arbeitskammer und einer Förderkammer für Hochdruckfluid angeordnet ist, die mit einem Arbeitskreis verbunden ist, wobei die Förderkammer eine bewegliche Wand besitzt, die in Abhängigkeit vom in der Förderkammer herrschenden Druck beweglich ist.
Eine solche Pumpe ist z. B. in der EP-A-0 327 218 in einer Anwendung in einem Bremskreis eines Fahrzeugs beschrieben, das eine Antiblockiervorrichtung für die Räder enthält.
Die im genannten Dokument beschriebene Anwendung weist gravierende Nachteile auf. Z. B. ist bekannt, daß während der Phasen der Druckverminderung in den durch ein Elektroventil gesteuerten Bremsen der Druck des von der Pumpe abgegebene Fluids direkt an die Arbeitskammer des Hauptzylinders angelegt wird, was beim Fahrer sehr unangenehme Empfindungen hervorruft.
Außerdem arbeitet während der aktiven Betriebsperioden der Antiblockiervorrichtung die Pumpe permanent mit erhöhtem Druck, was eine vorzeitige Ermüdung ihrer Bauteile hervorruft.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, insbesondere diese Nachteile zu überwinden.
Gemäß der Erfindung ist dieses Problem in einer Hydraulikpumpe durch eine bewegliche Wand gelöst, die in der Lage ist, ein Blockieren des Ausstoßventils in der geöffneten Position im wesentlichen während des größten Teils der Ansaugphase zu bewirken, wenn der Druck in der Förderkammer größer als ein gegebener Druck ist. Auf diese Weise bleibt in diesem Fall das Ansaugventil geschlossen, und die Pumpe saugt das von ihr ausgestoßene Fluid wieder an.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Wand entgegen einer Feder mit bestimmter Steifigkeit beweglich.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Die Erfindung wird besser verstanden und ihre weiteren Ziele, Vorteile und Merkmale ergeben sich deutlicher durch das Lesen der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend gegebenen Ausführungsbeispiels, der ein Zeichnungsblatt beigefügt ist. Darin zeigen:
- Fig. 1 schematisch im Schnitt eine bevorzugte Ausführungsform der Pumpe gemäß der Erfindung in einer Anwendung in einem Bremskreis;
- Fig. 2 partiell und schematisch im Schnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung;
- Fig. 3 schematisch eine an der Erfindung ausgeführte Verbesserung, und
- Fig. 4 schematisch eine Ausführungsform, die in andrer Weise in einem Bremskreis verwendet ist.
Unter Bezugnahme insbesondere auf Fig. 1 erkennt der Fachmann eine Bremse 10, die mit unter Druck stehendem Fluid von einer Antiblockiervorrichtung 12 versorgt wird, die in herkömmlicher Weise wenigstens ein Elektroventil enthält und mit der Förderkammer 16 einer Pumpe verbunden ist.
Diese Pumpe enthält wenigstens einen Kolben 20, der unter der Wirkung einer sich drehenden (nicht dargestellten) Nocke, die dich an der Fläche 24 des Kolbens 20 abstützt, in einer Bohrung 22 eines feststehenden Zylinders gleitet.
Die Ansaugöffnung 26 der Pumpe ist mit einem Niederdruckfluidvorratsbehälter 28 verbunden.
Zwischen der Arbeitskammer 30 der Pumpe und der Ansaugöffnung 26 ist in herkömmlicher Weise ein Ansaug-Rückschlagventil 32 angeordet, das in dem dargestellten Beispielen durch eine federbeaufschlage Kugel gebildet ist, um in der Ruhestellung die Verbindung zwischen der Ansaugöffnung und der Arbeitskammer 30 zu schließen.
In ebenfalls herkömmlicher Weise schließt in der Ruhestellung ein durch eine federbeaufschlagte Kugel gebildetes Ausstoß-Rückschlagventil 34 die Verbindung zwischen der Arbeitskammer 30 und der Förderkammer 16.
Gemäß der Erfindung ist die Förderkammer 16 eine Kammer mit variablem Volumen. Sie ist nämlich durch den Raum gebildet, der von einem in einer Bohrung 42 gleitenden Kolben 40 frei gelassen wird, der eine beweglichen Wand bildet. Der Kolben 40 ist so von einer Feder 44 beaufschlagt, daß beim Fehlen von Druck in der Förderkammer 16 diese ein minimales Volumen aufweist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel steht die bezüglich des Kolbens zur Förderkammer 16 entgegengesetzte Kammer 46 mit der Arbeitskammer eines Hauptzylinders 48 in Verbindung. In der Ruhestellung befindet sich der Kolben 40 in Anlage an einem ringförmigen Anschlag 50, der wiederum von einer Feder 42 entgegen dem Kolben 40 beaufschlagt ist. Dieser ringförmige Anschlag 50 ist in der Lage, sich gleichzeitig mit dem Kolben 40 in einer Nut zu verstellen, die zu diesem Zweck in der Bohrung 42 vorgesehen ist. Das Ventil 34 ist mit einem Stab versehen, der fest mit einem scheibenförmigen Anschlag 54 verbunden ist, der in der Lage ist, mit dem ringförmigen Anschlag 50 zusammenzuwirken.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist der ringförmige Anschlag 50' fest mit dem Kolben 40 verbunden.
Die Funktion ist die folgende. Die Pumpe stößt in herkömmlicher Weise das unter Druck stehende Fluid immer in die Förderkammer 16 aus, wobei das Ventil 34 sich während der Ausstoßphasen öffnet, während das Ventil 32 während dieser geschlossen ist.
Solange der Druck in der Förderkammer 16 während der Ansaugphasen kleiner als ein bestimmter Druck ist, arbeitet die Pumpe in herkömmlicher Weise: Das Ventil 32 öffnet sich und erlaubt das Ansaugen des Fluids des Vorratsbehälters 28, und das Ventil 34 ist geschlossen.
Wenn der Druck in der Förderkammer 16 einen Wert überschreitet, der durch die von der Feder 44 ausgeübte Kraft und dem in der Kammer 46 herrschenden Druck bestimmt ist, verstellt sich der Kolben 40 (bezüglich den Figuren nach links), und er nimmt (wenigstens teilweise in Fig. 1) den ringförmigen Anschlag 50, 50' mit. Bei einem bestimmten Druck gerät der ringförmige Anschlag 50, 50' in Berührung mit dem scheibenförmigen, fest mit dem Ventil 34 verbundenen Anschlag 54, und er nimmt dieses bei seiner Bewegung mit. Daraus folgt, daß sich das Ventil 34 während wenigstens eines Teils der Ansaugphase nicht mehr schließen kann. Die Pumpe saugt nun das Fluid an das sie gerade in die Förderkammer 16 gefördert hat, und das Ventil 32 bleibt geschlossen. Daher kann der Druck in der Förderkammer 16 nicht weiter ansteigen, und es gibt keine unnötige Zirkulation des vom Vorratsbehälter 28 gepumpten Fluids.
Man erzielt auf diese Weise eine Begrenzung des den Bremsen 10 gelieferten Fluiddrucks auf einen Wert, der im wesentlichen kleiner als der Wert oder gleich dem Wert ist, der im Hauptzylinder herrscht, sowie eine Fluidersparnis.
Außerdem wird während der Verminderungsphasen des Elektroventils der Antiblockiervorrichtung 12, während deren die Förderkammer 16 vom Arbeitskreis isoliert ist, kein Überdruck erzeugt, der in der Lage ist, die Pumpe zu beschädigen oder zu ermüden.
Zu beachten ist andererseits, daß, wenn der Druck in der Förderkammer 16 den bestimmten Wert erreicht, der dem Ventil 34 ermöglicht geöffnet zu bleiben, dieser Druck eine vorteilhafte Antriebswirkung auf die Antriebsachse der Pumpe ausübt.
In Fig. 3 ist im Kolben 40 eine Öffnung 56 in der Weise gebildet, daß eine mit einer Drosselsteile versehene Verbindung zwischen der Förderkammer 16 und der Arbeitskammer des Hauptzylinders 48 gebildet ist, jedoch ist eine solche Öffnung 56 nicht zum oben beschriebenen guten Funktionieren notwendig. Sie erlaubt nur, falls nötig, das Erzeugen (eines geringen Ölflusses zwischen dem Hauptzylinder und der Antiblockiervorrichtung.
In den obigen Beispielen ist die auf der Rückseite des Kolbens 40 gelegene Kammer 46 mit der Arbeitskammer des Hauptzylinders 48 verbunden, um eine Modulation des Maximaldrucks in der Förderkammer 16 zu gewährleisten, die eine Funktion des in der Arbeitskammer dem Hauptzyinders herrschenden Druckes ist.
Der Fachmann erkennt, daß diese Modulation nicht immer notwendig ist und daß der Kolben 40 nur von der Feder 44 beaufschlagt sein kann, wobei der Maximaldruck in der Förderkammer 16 dann ausschließlich von der Steifigkeit der Feder 44 bestimmt ist und nicht mehr moduliert werden kann.
Man kann diesen Maximaldruck auch als Funktion des in den Bremsen herrschenden Drucks modulieren. In Fig. 4 ist eine solche Modulation schematisch dargestellt. In dieser Fig. 4 versorgt die Pumpe zwei Bremsen 101, 102 über eine Antiblockiervorrichtung 121 bzw. 122. Die hintere Kammer 46 ist hier mit der Bremsbetätigungsvorrichtung verbunden, in der aufgrund des bistabilen Ventils 58 der höchste Druck herrscht.
Der Fachmann kann an der Erfindung zahlreiche Veränderungen ausführen, ohne den durch die beigefügten Patentansprüche definierten Rahmen zu verlassen.

Claims

1. Hydraulikpumpe mit wenigstens einem Kolben (20) mit eine Ansaugphase und eine Ausstoßphase aufweisendem, hin- und hergehendem Arbeitstakt, der in einem feststehenden Zylinder (22) gleitet, wobei die Pumpe außerdem ein Ansaug- Rückschlagventil (32) enthält das zwischen einer Niederdruckfluidquelle (28) und einer im Zylinder (22) definierter Arbeitskammer (30) angeordnet ist, und ein Ausstoß-Rückschlagventil (34) das zwischen der Arbeitskammer (30) und einer Förderkammer (16) für Hochdruckfluid angeordnet ist, die mit einem Arbeitskreis (10, 12) verbunden ist, wobei die Förderkammer (16) eine bewegliche Wand (40) besitzt, die in Abhängigkeit vom in der Förderkammer (16) herrschenden Druck beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (40) in der Lage ist, ein Blockieren des Ausstoßventils (34) in der geöffneten Position im wesentlichen während des größten Teils der Ansaugphase zu bewirken, wenn der Druck in der Förderkammer (16) größer als ein gegebener Druck ist, so daß das Ansaugventil (32) in entsprechender Weise geschlossen bleibt.

2. Hydraulikpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die bewegliche Wand (40) durch einen Kolben gebildet ist, der in einer Bohrung (42) gleitet und dessen eine Seite den in der Förderkammer (16) herrschenden Druck empfängt und dessen andere Seite von einer Feder (44) mit bestimmter Steifigkeit beaufschlagt ist.

3. Hydraulikpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite außerdem den in einem anderen Hydraulikkreis herrschenden Druck empfängt.

4. Hydraulikpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Hydraulikkreis eine Leitung enthält, die mit einer Arbeitskammer eines Hauptzylinders (48) in Verbindung steht.

5. Hydraulikpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Kolben (40) vorgesehene Öffnung (56) eine Drosselstelle definiert, die die Förderkammer (16) mit dem Hauptzylinder (48) verbindet.

6. Hydraulikpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Hydraulikkreis eine Leitung enthält, die mit dem Arbeitskreis (101, 102, 121, 122, 58) in Verbindung steht.

7. Hydraulikpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßventil (34) einen Anschlag (54) besitzt, der in der Lage ist, mit einem zugehörigen, an der beweglichen Wand (40) vorgesehenen Anschlag (50) zusammenzuwirken, um das Ventil (34) mittels der beweglichen Wand (40) nach einen bestimmten Weg der beweglichen Wand mitzunehmen.

8. Hydraulikpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (40) in der Lage ist, einen Anschlag (50) begrenzt mitzunehmen, der mit einem zugehörigen, am Ausstoßventil (34) vorgesehenen Anschlag (54) zusammenwirken kann um das Ausstoßventil (34) nach einem vorbestimmten Weg der beweglichen Wand (40) zu öffnen.