DE102007030749A1

DE102007030749A1 - Valve-controlled hydraulic pump has multiple pistons and suction valve prestressed by closure spring and connected with suction pipe, where servo unit is provided for adjustment of prestressing of closure spring

Info

Publication number: DE102007030749A1
Application number: DE200710030749
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Gaumnitz; Bernd Schröder; Olaf Weger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-08

Abstract

The valve-controlled hydraulic pump (1) has multiple pistons (10) supported at a lifting element (18) and guided in a piston receiving part (8). Each of the pistons is provided with a limited working space (14), which is connected with a pressure pipe (24) via a pressure control valve (22). A suction valve (26) prestressed by a closure spring (34) is connected with a suction pipe (28), in which a suction throttle valve (30) is arranged. A servo unit (36) is provided for adjustment of the prestressing of the closure spring.

Description

Die Erfindung betrifft eine ventilgesteuerte Hydropumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a valve-controlled hydraulic pump according to the Preamble of claim 1.

In der EP 1 537 333 B1 ist eine Hydromaschine in Axial- und Radialkolbenbauweise gezeigt, die im Prinzip als Motor oder als Pumpe betrieben werden kann, wobei das Förder- bzw. Schluckvolumen über die Ventilsteuerung stufenlos verstellbar ist. Bei einem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Hydromaschine als Axialkolbenmaschine ausgeführt, wobei eine Vielzahl von in einem Zylinder angeordneten Kolben an einer drehbar gelagerten Taumelscheibe abgestützt ist. Jeder Kolben begrenzt mit dem zugeordneten Zylinderraum einen Arbeitsraum, der über ein Zulaufventil und ein Ablaufventil mit einem Druckmittelzulauf bzw. einem Druckmittelablauf verbindbar ist.In the EP 1 537 333 B1 is shown a hydraulic machine in axial and radial piston construction, which can be operated in principle as a motor or as a pump, wherein the delivery or displacement is infinitely adjustable via the valve control. In one described embodiment, the hydraulic machine is designed as an axial piston machine, wherein a plurality of piston arranged in a cylinder is supported on a rotatably mounted swash plate. Each piston defines with the associated cylinder chamber a working space which can be connected via an inlet valve and a drain valve with a pressure medium inlet or a pressure medium drain.

Bei der bekannten Lösung sind die beiden Ventile als elektrisch entsperrbare bzw. sperrbare Rückschlagventile ausgeführt, die über die Pumpensteuerung ansteuerbar sind und um den jeweiligen Arbeitsraum im „full mode", im „partial mode" oder im „idle mode" zu betreiben. Beim „full mode" wird im Wesentlichen das gesamte Schluck- oder Fördervolumen ausgenützt, im „partial mode" entsprechend nur ein Teil des Volumens. Im „idle mode" ist das Förder-/Schluckvolumen des jeweiligen Arbeitsraumes gleich 0 – die Maschine arbeitet im Leerlauf.at The known solution, the two valves are electric openable or lockable non-return valves, which can be controlled via the pump control and the respective working space in "full mode", in the "partial mode "or in" idle mode "to operate. When "full Mode "is essentially the entire volume of intake or delivery exploited, in "partial mode" accordingly only a part of the volume. In "idle mode" is the delivery / intake volume of the respective workspace equals 0 - the machine works idle.

Über eine Steuereinheit wird die Hydromaschine nach einem Regelalgorithmus betrieben, um einen möglichst pulsationsarmen Summen-Fördervolumenstrom (Pumpe) oder Summen-Schluckvolumenstrom (Motor) zu erzielen. Die Volumenstromverstellung erfolgt dabei häufig nach einer Phasenanschnittsteuerung, sie kann jedoch auch nach einer Phasenabschnitts- oder Phasenausschnittssteuerung durchgeführt werden.about a control unit is the hydraulic machine according to a control algorithm operated in order to minimize the pulsation sum flow volume (Pump) or total displacement (motor). The Volume flow adjustment often takes place after one Phase-angle control, but it can also be used after a phase-angle or phase cutout control.

Nachteilig bei diesen so genannten DDP/DDM (digital displacement pump/motor) Hydromaschinen ist, dass aufgrund der benötigten elektrisch sperrbaren bzw. entsperrbaren Rückschlagventile und der zur Ansteuerung dieser Ventile erforderlichen Hard- und Software ein erheblicher Aufwand erforderlich ist.adversely with these so-called DDP / DDM (Digital Displacement Pump / Motor) Hydromachines is that due to the needed electrical lockable or unlockable check valves and the to control these valves required hardware and software a considerable effort is required.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 199 02 259 A1 sind des Weiteren sauggedrosselte Pumpen bekannt, bei denen die Arbeitsräume über ein Saug- und ein Druckventil, die jeweils als einfache Rückschlagventile ausgeführt sind, mit einer Saugleitung bzw. einer Druckleitung verbindbar sind. Die Verstellung des Summen-Fördervolumenstroms erfolgt durch Drosselung des saugseitigen Zulaufs über ein Saugdrosselventil, über das der zum Arbeitsraum fließende Druckmittelvolumenstrom angedrosselt werden kann. Derartige Saugdrosselventile können beispielsweise als stetig verstellbares Drosselventil oder als Stromregelventil mit einem stetig verstellbaren Drosselquerschnitt und einer nachgeschalteten Druckwaage gebildet sein, über die in bekannter Weise die Druckdifferenz über der Verstelldrossel druckunabhängig konstant gehalten werden kann.From the prior art, for example the DE 199 02 259 A1 Furthermore, suction-throttled pumps are known, in which the working spaces can be connected to a suction line or a pressure line via a suction and a pressure valve, which are each designed as simple check valves. The adjustment of the sum-flow rate is carried out by throttling the suction-side inlet via a suction throttle valve, via which the pressure fluid flow flowing to the working space can be throttled. Such Saugdrosselventile may be formed, for example, as a continuously adjustable throttle valve or as a flow control valve with a continuously adjustable throttle cross-section and a downstream pressure compensator over which the pressure difference across the variable throttle pressure can be kept constant in a known manner.

Durch das federvorgespannte Saugventil wird verhindert, dass im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Saugdrosselventil und dem Saugventil der Druck unter den Dampfdruck des Druckmittels abfällt, so dass keine Kavitation auftritt. Um sicher zu stellen, dass das Druckmittel erst innerhalb des Arbeitsraums in die Dampfphase übertritt, sind Lösungen bekannt, bei denen das federseitige Saugventil innerhalb des Arbeitsraums angeordnet ist. Durch die Androsselung des Druckmittelvolumenstroms zum Arbeitsraum wird der Hohlraum– oder Gasanteil im Druckmittel erhöht, so dass der Arbeitsraum entsprechend mit weniger Druckmittel gefüllt wird. Bei dem sich anschließenden Druckaufbau im Arbeitsraum implodiert dann dieser Hohlraum – oder Gasanteil – diese Kavitation findet dann jedoch innerhalb des Arbeitsraumes statt, wobei eine Kavitationsschädigung des federbelasteten Saugventils jedoch nicht erfolgt, da dieses beim Druckaufbau bereits geschlossen ist.By the spring-biased suction valve is prevented from intervening in the pressure medium flow path the suction throttle valve and the suction valve, the pressure below the vapor pressure of the pressure medium drops, so that no cavitation occurs. To make sure that the pressure medium only within the work space into the vapor phase, solutions are known in which the spring-side suction valve within the working space is arranged. By throttling the pressure medium volume flow the working space is the cavity or gas content in the pressure medium increased, so that the work space accordingly with less Pressure medium is filled. In the subsequent Pressure build-up in the working space then implodes this cavity - or Gas content - but this cavitation then takes place within the working space, wherein a Kavitationsschädigung the spring-loaded suction valve but not done, since this at Pressure build-up is already closed.

Nachteilig an einer derartigen Hydropumpe ist, dass der Summen-Fördervolumenstrom zwar über das Saugdrosselventil veränderbar ist, individuelle Verstellung durch Betreiben einzelner Verdrängereinheiten im partial mode oder im idle mode jedoch nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, dass es innerhalb mehrerer Arbeitsräume zu einem gleichzeitigen schlagartigen Druckaufbau kommen kann, wenn die Saugventile öffnen.adversely In such a hydraulic pump is that the sum-flow rate although it is variable via the suction throttle valve, individual adjustment by operating individual displacer units however, not possible in partial mode or idle mode is. Another disadvantage of the known solution exists in that it becomes one within multiple work spaces Simultaneous sudden pressure build-up can occur when the suction valves open.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ventilgesteuerte Hydropumpe zu schaffen, bei der der Summen-Fördervolumenstrom auf einfache Weise veränderbar ist.In contrast, The invention is based on the object, a valve-controlled Hydropump to create, in which the sum flow rate is easily changeable.

Diese Aufgabe wird durch eine ventilgesteuerte Hydropumpe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.These Task is by a valve-controlled hydraulic pump with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß hat die ventilgesteuerte Hydropumpe eine Vielzahl von in einem Kolbenaufnahmeteil geführten und an einem Hubelement abgestützten Kolben, die jeweils einen Arbeitsraum begrenzen. Dieser ist über ein Druckventil mit einer Druckleitung und über ein mittels einer Schließfeder vorgespanntes Saugventil mit einer Saugleitung verbunden, in der ein Saugdrosselventil angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist den Saugventilen eine Stelleinrichtung zur Einstellung der Vorspannung der Schließfedern zugeordnet.According to the invention, the valve-controlled hydraulic pump has a multiplicity of pistons guided in a piston receiving part and supported on a lifting element, each delimiting a working space. This is connected via a pressure valve with a pressure line and a biased by a closing spring suction valve with a suction line in which a Saugdrosselventil is arranged. According to the suction valves is an adjusting device for adjusting the bias of Associated with closing springs.

Falls die Stelleinrichtung eine individuelle Einstellung für die Verdrängereinheiten ermöglicht, können die Federvorspannungen der Schließfedern kaskadiert ausgelegt werden, wobei bei einer Teilförderung (idle mode) vorzugsweise zunächst diejenigen Arbeitsräume mit Druckmittel befüllt werden, deren Saugventile auf eine geringe Vorspannung eingestellt sind. Ein schlagartige Druckanstieg kann dann nicht erfolgen.If the adjusting device an individual setting for allows the displacer units the spring preloads of the closing springs cascaded designed be, with a partial promotion (idle mode) preferably initially those workrooms with pressure medium be filled, the suction valves to a low bias voltage are set. A sudden increase in pressure can not then respectively.

Des Weiteren ist es durch geeignete Einstellung der Vorspannung möglich, den über das Saugdrosselventil zugemessenen Druckmittelvolumenstrom wahlweise auf die Arbeitsräume zu verteilen. Dabei ist es beispielsweise möglich, eine Gleichverteilung des Druckmittelvolumenstroms auf alle Arbeitsräume vorzunehmen, was dann je nach Einstellung des Saugdrosselventils einen Betrieb im partial mode oder im full mode entspricht. Es ist des Weiteren möglich, durch Einstellung einer sehr hohen Vorspannung einzelne Verdrängereinheiten oder Arbeitsräume komplett abzuschalten, so dass diese im idle mode betrieben werden.Of Furthermore, it is possible by suitable adjustment of the bias, the metered via the Saugdrosselventil pressure medium volume flow optionally to distribute to the work spaces. It is For example, it is possible to have an equal distribution of the pressure medium volume flow to make all the work spaces, which then depending on the setting the suction throttle valve operating in partial mode or full mode corresponds. It is also possible by setting a very high bias individual displacer units or shut down workspaces completely so that these to be operated in idle mode.

Um sicher zu stellen, dass keine Kavitationen im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Arbeitsraum und dem Saugdrosselventil stattfinden, wird das Saugventil im Arbeitsraum angeordnet – in diesem Fall wird die Kavitation in den Arbeitsraum hinein verlegt, so dass das Druckmittel erst innerhalb des Kolbenraums in die Dampfphase tritt und dann beim nachfolgenden Druckaufbau die Kavitation im Kolbenraum erfolgt.Around ensure that no cavitations in the pressure medium flow path take place between the working space and the Saugdrosselventil is arranged the suction valve in the working space - in this case the cavitation is moved into the working area, so that the Pressure medium enters the vapor phase only within the piston chamber and then cavitation in the piston chamber during the subsequent pressure build-up he follows.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Stelleinrichtung einen auf die Schließfeder wirkenden Aktuator.at In a preferred embodiment, the actuator has an actuator acting on the closing spring.

Dieser kann im Arbeitsraum, im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Saugdrosselventil und dem Arbeitsraum oder außerhalb dieses Druckmittelströmungspfades angeordnet sein. Bei einer einfach aufgebauten Ausführung kann mehreren Saugventilen ein gemeinsamer Aktuator zugeordnet sein, so dass diese immer in der gleichen Weise verstellt werden.This can in the working space, in the pressure medium flow path between the suction throttle valve and the working space or outside be arranged this pressure fluid flow path. at a simple design can have multiple suction valves be assigned a common actuator so that these are always in be adjusted in the same way.

Der Aktuator kann als Betätigungsmagnet, als Piezoantrieb, als hydraulisch betätigtes Stellglied oder auf sonstige Weise ausgeführt sein.Of the Actuator can be used as actuating magnet, as piezo drive, as a hydraulically actuated actuator or other Be executed manner.

Die Federvorspannung kann gesteuert oder aber auch geregelt werden, wobei dann die Stelleinrichtungen in einen geschlossenen Regelkreis (hydraulisch-mechanisch oder elektronisch) eingebunden sind. Dabei kann der Hub der Stelleinrichtung oder die Vorspannkraft der Stellfeder zur Steuereinheit der Steuerung/Regelung zurückgeführt werden.The Spring preload can be controlled or else regulated, where then the actuators in a closed loop (hydraulic-mechanical or electronic) are involved. there may be the stroke of the actuator or the biasing force of the spring returned to the control unit of the control / regulation become.

Die Hydropumpe kann in Axial- oder in Radialkolbenbauweise ausgeführt sein.The Hydraulic pump can be designed in axial or in radial piston design be.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the Following are preferred embodiments of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 eine schematisierte Darstellung einer Hydropumpe in Axialkolbenbauweise mit mehreren Verdrängereinheiten; 1 a schematic representation of a hydraulic pump in axial piston design with multiple displacement units;

2 ein Ausführungsbeispiel einer Verdrängereinheit und 2 an embodiment of a displacer unit and

3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Verdrängereinheit für eine erfindungsgemäße Hydropumpe. 3 A third embodiment of a displacer unit for a hydraulic pump according to the invention.

Wie eingangs erwähnt, kann die Hydropumpe 1 als Axial- oder Radialkolbenmaschine ausgeführt sein, wobei die folgenden Ausführungen für beide Konstruktionsprinzipien gelten.As mentioned above, the hydraulic pump 1 be designed as axial or radial piston machine, the following statements apply to both design principles.

1 zeigt den Grundaufbau einer Hydropumpe 1 in Axialkolbenbauweise. Diese hat eine Vielzahl von Verdrängereinheiten 2, 4, 6, die in einem ortsfesten Kolbenaufnahmeteil oder Gehäuse 8 aufgenommen sind, das in 1 strichpunktiert dargestellt ist. Jede Verdrängereinheit 2, 4, 6 hat einen Kolben 10, der axial verschiebbar in einer Zylinderbohrung 12 des Gehäuses 8 aufgenommen ist. Die Kolben 10 und die Zylinderbohrung 12 begrenzen jeweils einen Arbeitsraum 14, dessen Volumen vom Hub des Kolbens 10 abhängt. Der Antrieb der Kolben 10 erfolgt über eine mit einer Antriebswelle 16 verbundenen Taumelscheibe 18, an der die Kolben 10 über Gleitschuhe 20 abgestützt sind. 1 shows the basic structure of a hydraulic pump 1 in axial piston design. This has a large number of displacement units 2 . 4 . 6 located in a stationary piston receiving part or housing 8th are included in that 1 dash-dotted lines is shown. Each displacer unit 2 . 4 . 6 has a piston 10 that is axially displaceable in a cylinder bore 12 of the housing 8th is included. The pistons 10 and the cylinder bore 12 each limit a work space 14 , its volume from the stroke of the piston 10 depends. The drive of the pistons 10 via one with a drive shaft 16 connected swash plate 18 at which the pistons 10 over sliding shoes 20 are supported.

Jeder Arbeitsraum 14 ist über ein Druckventil 22 mit einer allen Verdrängereinheiten 2, 4, 6 gemeinsamen Druckleitung 24 verbindbar. Dieses Druckventil 22 ist als federvorgespanntes Rückschlagventil ausgeführt, das eine Durchströmung vom Arbeitsraum 14 zur Druckleitung 24 zulässt und in Gegenrichtung absperrt. Zur Druckmittelzufuhr ist jeder Arbeitsraum 14 über ein Saugventil 26 mit einer Saugleitung 28 verbunden, in der ein Saugdrosselventil 30 angeordnet ist und die in einem Tank 32 mündet. Das Saugdrosselventil 30 – auch Mengensteuerventil genannt – kann wie eingangs erwähnt, als proportional verstellbares Drosselventil oder als Stromregelventil ausgeführt sein. Das Saugventil 26 ist ebenfalls als Rückschlagventil ausgeführt und ist über eine Schließfeder 34 in eine Schließstellung vorgespannt, in der eine Druckmittelströmung zum Arbeitsraum 14 möglich und in Gegenrichtung gesperrt ist.Every working space 14 is via a pressure valve 22 with one all displacer units 2 . 4 . 6 common pressure line 24 connectable. This pressure valve 22 is designed as a spring-biased check valve, which is a flow from the working space 14 to the pressure line 24 allows and locks in the opposite direction. For pressure medium supply is every working space 14 via a suction valve 26 with a suction line 28 connected, in which a Saugdrosselventil 30 is arranged and in a tank 32 empties. The suction throttle valve 30 - Also called volume control valve - can be designed as a proportional throttle valve or as a flow control valve as mentioned above. The suction valve 26 is also designed as a check valve and has a closing spring 34 biased in a closed position in which a flow of pressure medium to the working space 14 possible and locked in the opposite direction.

Die Vorspannung der Schließfeder 34 kann über einen Betätigungsmagneten 36 oder über einen anderen geeigneten Aktuator individuell verstellt werden. Jeder Betätigungsmagnet der Saugventile 26 der Verdrängereinheiten 2, 4, 6 ist jeweils über eine Signalleitung 38 mit einer Steuereinheit 40 verbunden, über die die Betätigungsmagnete 36 ansteuerbar sind. Diese Ansteuerung kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Hub des Betätigungsmagneten 36 oder von der Vorspannung der Schließfeder 34 erfolgen, die über einen geeigneten Sensor erfasst und über jeweils eine Sensorleitung 44 zur Steuereinheit 40 zurückgeführt werden. Prinzipiell kann auch das Fördervolumen der Hydropumpe 1 oder die Drehzahl der Antriebswelle 16 zur Steuereinheit 40 gemeldet werden und in die Ansteuerung der Saugventile 26 eingehen.The bias of the closing spring 34 can via an actuating magnet 36 or be adjusted individually via another suitable actuator. Every actuating magnet of the suction valves 26 the displacer units 2 . 4 . 6 is each via a signal line 38 with a control unit 40 connected, via which the actuating magnets 36 are controllable. This control can, for example, in dependence on the stroke of the actuating magnet 36 or from the bias of the closing spring 34 carried out via a suitable sensor and via a respective sensor line 44 to the control unit 40 to be led back. In principle, the delivery volume of the hydraulic pump 1 or the speed of the drive shaft 16 to the control unit 40 be reported and in the control of the suction valves 26 received.

Der maximale Summen-Fördervolumenstrom ist durch die Einstellung des Saugdrosselventils 30 bestimmt, wobei durch die individuelle Ansteuerung der Betätigungsmagneten 26 dieses zugemessene Volumen auf die einzelnen Arbeitsräume 14 aufgeteilt werden kann. Im full mode sind die Vorspannungen der Schließfeder 34 auf vergleichsweise geringe Werte eingestellt und der Drosselquerschnitt des Saugdrosselventils 30 maximal geöffnet, so dass der volle Arbeitshub der Kolben 10 der Verdrängereinheiten 2, 4, 6 ausgenutzt wird und der maximale Summen-Fördervolumenstrom ausgeschoben wird. Beim partial mode kann beispielsweise während des Hubs des Kolbens 10 einer Verdrängereinheit 2, 4, oder 6 die Federvorspannung vergrößert werden, so dass das entsprechende Saugventil 26 schließt und somit beim Saughub kein Druckmittel in den Arbeitsraum 14 einströmen kann, so dass entsprechend nur ein Teil des Arbeitsraumvolumens zur Förderung genutzt wird.The maximum total volume flow is through the adjustment of the suction throttle valve 30 determined, wherein by the individual control of the actuating magnet 26 this metered volume on the individual work spaces 14 can be split. In full mode are the biases of the closing spring 34 set to relatively low values and the throttle cross section of the Saugdrosselventils 30 maximum open, so that the full stroke of the piston 10 the displacer units 2 . 4 . 6 is used and the maximum sum flow rate is pushed out. In partial mode, for example, during the stroke of the piston 10 a displacer unit 2 . 4 , or 6 the spring preload be increased so that the corresponding suction valve 26 closes and thus no pressure medium in the working space during the suction stroke 14 can flow in, so that accordingly only a part of the working space volume is used for promotion.

Die Verdrängereinheiten 2, 4, 6 lassen sich auch vollständig wegschalten, indem die Vorspannung der Schließfeder 34 auf einen sehr hohen Wert eingestellt wird, so dass die Saugventile 26 während des gesamten Saughubs geschlossen bleiben.The displacer units 2 . 4 . 6 can also be completely switched off by the bias of the closing spring 34 set to a very high value, so that the suction valves 26 stay closed during the entire intake stroke.

Auf diese Weise kann die Hydropumpe 1 stufenlos vom maximalen Summen-Fördervolumenstrom auf Null verstellt werden, wobei durch einen geeigneten Regelalgorithmus die Pulsation des Fördervolumenstroms minimiert ist. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Hydromaschine 1 ist vergleichsweise einfach da lediglich ein einziges stetig verstellbares Wegeventil – das Saugdrosselventil 30 und im übrigen einfach aufgebaute Stellelemente, wie die Betätigungsmagnete 30 zur Veränderung der Federvorspannung notwendig sind – die eingangs beschriebenen DDP/DDM-Hydromaschinen sind wesentlich komplexer aufgebaut.In this way, the hydraulic pump 1 be infinitely adjusted from zero by the maximum sum flow rate, the pulsation of the flow rate is minimized by a suitable control algorithm. The structure of the hydraulic machine according to the invention 1 is comparatively easy because there is only a single continuously adjustable directional control valve - the Saugdrosselventil 30 and otherwise simply constructed control elements, such as the actuating magnets 30 are necessary to change the spring preload - the DDP / DDM hydraulic machines described above are constructed much more complex.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Betätigungsmagnete 36 oder die sonstigen Aktuatoren in den Arbeitsraum 14 integriert. Die Darstellung gemäß 1 ist selbstverständlich schematisch zur Erläuterung des Aufbaus – in der Praxis wird man die Betätigungsmagnete 36 so anordnen, dass der Hub des Kolbens 10 nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt ist.At the in 1 illustrated embodiment, the actuating magnets 36 or the other actuators in the workspace 14 integrated. The representation according to 1 is of course schematic to explain the structure - in practice you will be the actuation magnets 36 Arrange so that the stroke of the piston 10 is not or only slightly affected.

2 zeigt eine Variante einer Verdrängereinheit 2, bei der der Betätigungsmagnet 36 nicht arbeitsraumseitig sondern saugseitig, d. h. im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Saugdrosselventil 30 (nicht gezeigt in den 2 und 3) und dem im Arbeitsraum 14 angeordneten Saugventil 26 angeordnet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Betätigungsmagnet 36 in einen stromaufwärts des Saugventils 26 angeordneten Raum 46 aufgenommen, an den die Saugleitung 28 angeschlossen ist. Bei dieser Konstruktion durchsetzt ein Führungsstößel eines Schließkörpers des Saugventils 26 den Ventilsitz und ragt in den saugseitig gelegenen Raum 46 hinein, der auch als Federraum für die Schließfeder 34 dient, die diesem Schließkörper in der Darstellung gemäß 2 nach unten gegen den zugehörigen Ventilsitz vorspannt. 2 shows a variant of a displacer unit 2 in which the actuating magnet 36 not working space side but suction side, ie in the pressure fluid flow path between the Saugdrosselventil 30 (not shown in the 2 and 3 ) and in the workroom 14 arranged suction valve 26 is arranged. In the illustrated embodiment, the actuating magnet 36 in an upstream of the suction valve 26 arranged room 46 added to the suction line 28 connected. In this construction, a guide tappet passes through a closing body of the suction valve 26 the valve seat and protrudes into the suction side room 46 into it, which also serves as spring space for the closing spring 34 serves, according to this closing body in the illustration 2 biased down against the associated valve seat.

Im Übrigen entspricht der Aufbau der Verdrängereinheit 2 demjenigen aus dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.Incidentally, the structure of the displacer unit corresponds 2 that of the above-described embodiment, so that further explanations are unnecessary.

3 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Betätigungsmagnet 36 außerhalb des Druckmittelströmungspfads und somit auch außerhalb des Raumes 46 und des Arbeitsraums 14 liegt. Ein Stößel 48 des Betätigungsmagneten 36 taucht dabei in den Raum 46 ein und greift am Führungsstößel des Ventilkörpers des Saugventils 26 an. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper des Saugventils 26 durch die Kraft der Schließfeder 34 nach unten gegen seinen Ventilsitz beaufschlagt (Ansicht nach 3). Im Übrigen entspricht auch dieses Ausführungsbeispiel demjenigen aus 1. 3 Finally, shows an embodiment in which the actuating magnet 36 outside the pressure fluid flow path and thus outside of the room 46 and the workspace 14 lies. A pestle 48 of the actuating magnet 36 dive into the room 46 and engages the guide tappet of the valve body of the suction valve 26 at. Also in this embodiment, the valve body of the suction valve 26 by the force of the closing spring 34 down against his valve seat applied (view 3 ). Incidentally, this embodiment also corresponds to that 1 ,

Wie bereits eingangs erwähnt, können über einen Aktuator die Schließfedern mehrerer Verdrängereinheiten 2, 4, 6 gleichzeitig verstellt werden, so dass die Anzahl der vergleichsweise teueren Betätigungsmagnete und somit die Investitionskosten für die Pumpe verringert sind.As already mentioned, the closing springs of several displacement units can be activated via an actuator 2 . 4 . 6 be adjusted simultaneously, so that the number of relatively expensive actuating magnets and thus the investment costs for the pump are reduced.

Die Aktuatoren können in einem geschlossenen Regelkreis eingebunden sein und somit eine gesteuerte oder geregelte Fördervolumenstrom-Verstellung ermöglichen. Durch geeignete Einstellung der Federvorspannungen ist eine Regelung des Systemdrucks oder eine Leistungsregelung möglich, bei der das Produkt aus Volumenstrom und Druck konstant bleibt.The Actuators can be integrated in a closed loop be and thus a controlled or regulated displacement adjustment enable. By suitable adjustment of the spring preloads is a system pressure control or power control possible, in which the product of volume flow and pressure remains constant.

Durch Wahl einer geeigneten Regel- oder Steuersoftware können die Betätigungselemente so eingestellt werden, dass Geräuschemissionen und Kavitationserscheinungen verringert und der Wirkungsgrad der Hydropumpe 1 optimiert ist.By choosing suitable control software, the actuators can be adjusted to reduce noise emissions and cavitation phenomena and reduce the efficiency of the hydraulic pump 1 is optimized.

Der Gesamtwirkungsgrad der vorbeschriebenen Hydropumpe 1 ist insbesondere im Teillastbereich sehr hoch und mit demjenigen der eingangs beschriebenen DDP/DDM-Technik vergleichbar. Aufgrund dieses sehr guten Gesamtwirkungsgrads können derartige Hydropumpen 1 auch für regenerative Anwendungen, beispielsweise zur Nutzung der Bremsenergie verwendet werden. Die Technik der Hydropumpe 1 ist vergleichsweise simpel, da – abgesehen von den Aktuatoren zur Variation der Federvorspannung, Konstantpumpentechnik eingesetzt wird.The overall efficiency of the above-described hydraulic pump 1 is very high especially in the partial load range and comparable to that of the DDP / DDM technology described above. Due to this very good overall efficiency, such hydraulic pumps can 1 also be used for regenerative applications, for example, to use the braking energy. The technology of the hydraulic pump 1 is relatively simple, since - apart from the actuators for varying the spring preload, constant pump technology is used.

Ein bevorzugter Anwendungsbereich der vorbeschriebenen Hydropumpe liegt in der Mobiltechnik, aber auch bei stationären Versorgungsaggregaten.One preferred application of the above-described hydraulic pump is in mobile technology, but also in stationary supply units.

Offenbart ist eine ventilgesteuerte Hydropumpe mit einer Vielzahl von Verdrängereinheiten, die jeweils einen Arbeitsraum begrenzenden Kolben aufweisen. Der Arbeitsraum ist über ein Druckventil mit einer Druckleitung und über ein Saugventil mit einer Saugleitung verbunden, in der ein Saugdrosselventil zur Einstellung des Summen-Fördervolumenstroms angeordnet ist. Zumindest das Saugventil ist als Rückschlagventil ausgeführt, wobei die Federvorspannung des Saugventils über eine Stelleinrichtung veränderbar ist.Disclosed is a valve controlled hydraulic pump with a large number of displacement units each having a working space limiting piston. The workroom is via a pressure valve with a pressure line and over a suction valve connected to a suction line, in which a Saugdrosselventil arranged to adjust the sum flow rate is. At least the suction valve is as a check valve executed, wherein the spring bias of the suction valve over an adjusting device is changeable.

11: Hydropumpehydraulic pump
22: Verdrängereinheitdisplacement unit
44: Verdrängereinheitdisplacement unit
66: Verdrängereinheitdisplacement unit
88th: Gehäusecasing
1010: Kolbenpiston
1212: Zylinderbohrungbore
1414: Arbeitsraumworking space
1616: Antriebswelledrive shaft
1818: Taumelscheibeswash plate
2020: Gleitschuhshoe
2222: Druckventilpressure valve
2424: Druckleitungpressure line
2626: Saugventilsuction
2828: Saugleitungsuction
3030: Saugdrosselventilsuction throttle valve
3232: Tanktank
3434: Schließfederclosing spring
3636: Betätigungsmagnetactuating magnet
3838: Signalleitungsignal line
4040: Steuereinheitcontrol unit
4444: Sensorleitungsensor line
4646: Raumroom
4848: Stößeltappet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1537333 B1 [0002]
- DE 19902259 A1 [0006]

Claims

Valve-controlled hydraulic pump with a plurality of in a piston receiving part ( 8th ), on a lifting element ( 18 ) supported piston ( 10 ), each with a working space ( 14 ), which via a pressure valve ( 22 ) with a pressure line ( 24 ) and via a means of a closing spring ( 34 ) preloaded suction valve ( 26 ) with a suction line ( 28 ), in which a suction throttle valve ( 30 ) is arranged, characterized by an adjusting device ( 36 ) for adjusting the bias of the closing spring ( 34 ).

Hydraulic pump according to claim 1, wherein the suction valve ( 26 ) each in the workspace ( 14 ) is arranged.

Hydraulic pump according to claim 1 or 2, wherein the bias of a plurality of closing springs ( 34 ) is independently adjustable.

Hydraulic pump according to one of the preceding claims, wherein the actuating device on the closing spring ( 34 ) acting actuator ( 36 ) Has.

Hydraulic pump according to claim 4, wherein the actuator ( 36 ) in the workroom ( 14 ) is arranged.

Hydraulic pump according to claim 4, wherein the actuator ( 36 ) on the suction side in the pressure medium flow path between the suction throttle valve ( 30 ) and the suction valve ( 26 ) is arranged.

Hydraulic pump according to claim 4, wherein the actuator ( 36 ) outside the pressure medium flow path between the suction throttle valve ( 30 ) and the workspace ( 14 ) is arranged.

Hydraulic pump according to one of the claims 4 to 7, wherein an actuator ( 36 ) several suction valves ( 26 ) assigned.

Hydraulic pump according to one of the claims 4 to 8, wherein the actuator is an actuating magnet ( 36 ), a piezo drive or a hydraulically actuated actuator.

Hydraulic pump according to one of the preceding claims, wherein the spring preload or the stroke of the actuating magnet ( 36 ) via a control unit ( 40 ) is regulated.

Hydraulic pump according to one of the preceding claims, these being executed in axial or radial piston construction is.