DE10158341B4 - Pumpe für Fahrwerksysteme - Google Patents

Abstract

Pumpe für ein Kraftfahrzeug mit einem hydraulisch betätigbaren Fahrwerk, bei dem die Pumpe von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug keine hydraulisch betätigbare Lenkung aufweist und die Pumpe zur Versorgung des Fahrwerks mit Druckmittel in ihrer Drehzahl sehr hoch übersetzt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Pumpe für ein Kraftfahrzeug gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
• Pumpen für hydraulische Fahrwerksysteme sind für Oberklassefahrzeuge bekannt. Diese Pumpen werden meist in einer Kombination aus Lenkhelfpumpe und Fahrwerkpumpe im Fahrzeug eingesetzt. Kleine Fahrzeuge haben noch keine hydraulisch betätigten Fahrwerksysteme. Mittelklasse- und Unterklassefahrzeuge werden diese Systemfunktion nur dann enthalten, wenn kostengünstigere Lösungen gefunden werden. Unterklasse- und Mittelklassefahrzeuge werden auf kurz oder lang elektrische Lenkungen erhalten. Am Motor wird dabei die bisher vorhandene Lenkhelfpumpe entfallen.
• Aus den gattungsbildenden DE 42 36 716 A1 ist eine sauggedrosselte Pumpe bekannt, welche ein hydraulisches Speicherladesystem für eine Lenkhilfe in einem Kraftfahrzeug beschreibt. In der DE 199 30 648 A1 wird eine Verstellpumpe mit variablem Schluckvolumen beschrieben, welche von einem drehzahlregelbaren Elektromotor angetrieben ist und beispielsweise in Servolenkungen einsetzbar ist.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe zu schaffen, die auch für Mittelklasse- und Unterklassefahrzeuge ohne Lenkhelfpumpe, wie zum Beispiel für Fahrzeuge mit elektrischen Lenkungen, zur Versorgung von hydraulischen Fahrwerksystemen dient.
• Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe für ein Kraftfahrzeug mit einem hydraulisch betätigbaren Fahrwerk, bei dem die Pumpe von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wobei das Kraftfahrzeug keine hydraulisch betätigbare Lenkung aufweist und die Pumpe zur Versorgung des Fahrwerks mit Druckmittel in ihrer Drehzahl sehr hoch übersetzt ist, gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine sauggedrosselte Pumpe sehr hoch übersetzt wird. Damit wird der erforderliche hohe Volumenstrom energiesparend erreicht. Die erfindungsgemäße Pumpe ist entschieden kleiner als die bekannten Pumpen, sie ist kostengünstiger, und ihr Betrieb spart Energie gegenüber den bekannten Pumpen. In einer bevorzugten Ausführung ist die neue Pumpe ca. 40% kleiner als die bekannte Pumpe und damit kostengünstiger. Sowohl die Geräuschproblematik als auch die Leistungsaufnahme sind geringer. Die maximale Drehzahl wird nur durch die Lagerung bestimmt, dadurch ist ein erheblich kleineres Hubvolumen einer Radialkolbenpumpe möglich, wenn die Übersetzung am Verbrennungsmotor entsprechend hoch gewählt wird.
• 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung der Radialkolbenpumpe.
• Die Radialkolbenpumpe in 1 enthält ein Gehäuse 1 und einen Lagerdeckel 2, in welchen eine Welle 3 in zwei Gleitlagern 4 und 5 gelagert ist. Der Lagerdeckel 2 wird durch einen Abschlußdeckel 6 verschlossen. Auf der Welle 3 ist ein antreibbarer Nocken 7 angebracht, der bei einer Drehbewegung der Welle 3 mindestens einen Radialkolben 8 hin- und herbewegen kann. Der Radialkolben 8 wird durch eine Feder 9 gegen den Nocken 7 gepreßt, so daß sich der Radialkolben 8 immer in Anlage am drehantreibbaren Nocken 7 befindet. Der Kolben 8 läuft in einem Zylinderblock 10 in einer Bohrung 11, welche die Laufbüchse für den Kolben 8 darstellt. Die Bohrung 11 ist durch einen Stopfen 12 verschlossen, an dem sich die eine Seite der Feder 9 abstützt. Der mindestens eine Radialkolben kann über mindestens eine Ansaugbohrung 13 Öl aus dem Exzenterraum 15 ansaugen, wenn er in seiner unteren Totpunktlage ist, und das beim Komprimieren vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt verdichtete Öl über eine Bohrung 14 und ein Rückschlagventil 16 in einen Drucksammelraum 17 ausstoßen. Für die erfindungsgemäße Pumpe wichtig ist, daß die Saugbohrung 13 ab einer bestimmten Drehzahl als Saugdrosselbohrung wirkt und sich die erfindungsgemäße Pumpe damit als sauggedrosselte Pumpe darstellt. Sauggedrosselte Pumpen als solche sind bekannt.
• Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Pumpe liegt darin, daß die Pumpe ca. 40% kleiner und damit kostengünstiger herstellbar ist als eine nach gleicher Bauart für konventionelle Systeme verwendete Pumpe. Die Geräuschproblematik wird erstens dadurch reduziert, und zweitens durch Verlagerung der Pulsation in einen höherfrequenten Bereich, da die Pumpe mit höherer Drehzahl läuft. Somit werden die Geräusche in einen Bereich verlagert, der durch andere Geräusche in diesem Frequenzbereich innerhalb des Motorsystems überdeckt wird. Auch ist die Leistungsaufnahme einer derartigen Pumpe aufgrund der geringe ren Massen und Reibflächen verbessert. Die Drehzahlgrenze der erfindungsgemäßen Pumpe wird jetzt nicht mehr durch die Drehzahl der im konventionellen System vorhandenen Lenkhilfe-Flügelzellenpumpe vorgegeben, sondern richtet sich nur noch nach der Auslegung der in diesem Falle für höhere Drehzahlen ausgelegten Lagerungen der Welle 4 und 5 sowie der Lagerung zwischen dem hin- und hergehenden Kolben und dem drehangetrieben Nocken 7.
• Für die Erfindung einer hochdrehenden kleinen sauggedrosselten Radialkolbenpumpe wesentlich ist die Erkenntnis, daß bei kleinen Fahrzeugen die Lenkkräfte durch Elektrolenkungen beherrschbar sind, die in Fahrwerksystem notwendigen Kräfte aber nur durch hydraulische oder pneumatische Systeme aufgebracht werden können, so daß sich eine erfindungsgemäße Kombination aus hydraulischem Fahrwerksystem und elektrischer Lenkung bei kleineren Fahrzeugen darstellt. Die kleine, hochdrehende Pumpe für die Fahrwerksysteme wird dabei durch einen konventionellen Riemen angetrieben. Denkbar ist auch eine Kombination oder Integration mit den ebenfalls mit hoher Drehzahl angetriebenen Generatoren. Da die erfindungsgemäße Pumpe wesentlich kleiner baut als die konventionell bekannten Pumpen, ist eine Integration zum Beispiel in einen Generator entschieden einfacher, was zu dem Vorteil führt, daß auch nur eine Riemenscheibe im Riementrieb für beide Aggregate benötigt wird. Zusätzlich denkbar wäre sogar, daß der Ölkreislauf der Radialkolbenpumpe zur Kühlung des Generators herangezogen werden könnte, was eine Luftkühlung des Generators oder eine eventuelle Wasserkühlung überflüssig macht. Das von der Ra dialkolbenpumpe ins Hydrauliksystem gebrachte Öl wird damit von der Stelle, an der die hohen Temperaturen entstehen, weggeleitet und das gesamte Fahrwerksystem, das an der Unterseite des Fahrzeugs eventuell noch durch die Fahrtluft gekühlt wird, wird als Kühlsystem benutzt.

Claims (11)

1. Pumpe für ein Kraftfahrzeug mit einem hydraulisch betätigbaren Fahrwerk, bei dem die Pumpe von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug keine hydraulisch betätigbare Lenkung aufweist und die Pumpe zur Versorgung des Fahrwerks mit Druckmittel in ihrer Drehzahl sehr hoch übersetzt ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung ≥ 2 mal der Verbrennungsmotordrehzahl ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe sauggedrosselt ist.
4. Pumpe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe durch einen Treibriemen angetrieben ist.
5. Pumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Radialkolbenpumpe ist.
6. Pumpe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Einzelpumpe ist.
7. Pumpe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe ein Hubvolumen von ≤ 3 ccm hat.
8. Pumpe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mindestens ein hochdrehzahlfestes Lager hat.
9. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe für Fahrzeuge ohne Lenkhelfpumpen eingesetzt wird.
10. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit dem Kraftfahrzeug-Generator kombiniert oder im Kraftfahrzeug-Generator integriert ist.
11. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe im Kühlkreislauf des Kraftfahrzeug-Generators angeordnet ist.