DE102009037214A1

DE102009037214A1 - Verstellpumpe

Info

Publication number: DE102009037214A1
Application number: DE102009037214A
Authority: DE
Inventors: Makoto Atsugi-shi Kimura; Makoto Atsugi-shi Tada; Satoshi Atsugi-shi Nonaka; Hiroyoshi Atsugi-shi Gomi
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2029-08-13
Also published as: US20100037602A1; US20130312400A1; JP2010043606A; US8522542B2; JP5108676B2; DE102009037214B4

Abstract

Eine Verstellpumpe umfasst: einen Rotor, der in einem Körper befestigt ist; einen Nockenring, der radial außerhalb des Rotors befestigt und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate verursacht; und ein elektromagnetisches Stellglied, das angeordnet ist, um den Nockenring zum Regulieren der Exzentrizität zu betätigen. Während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds wird eine erste Reaktion langsamer als eine zweite Reaktion festgelegt, wobei die erste Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung eines Eingangssignals in einer Richtung ist, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, und die zweite Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer Richtung ist, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate anzufordern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Verstellpumpen, und genauer Verstellpumpen zum Zuführen eines Arbeitsfluids zu einer Hydraulikvorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, z. B. einem hydraulischen Servolenksystems eines Kraftfahrzeugs.
Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-218430 offenbart eine Verstellpumpe für ein hydraulisches Servolenksystem, das in einem Kraftfahrzeug montiert ist. Die Verstellpumpe umfasst: einen Körper; einen im Körper befestigten Rotor, der von einer Antriebsquelle gedreht werden soll; und einen Nockenring, der radial außerhalb des Rotors im Körper befestigt ist und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor bewegt. Die Veränderung der Exzentrizität verursacht eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors. Die Verstellpumpe umfasst ferner ein elektromagnetisches Ventil, das den Nockenring zum Regulieren der Exzentrizität betätigen soll. Das elektromagnetische Ventil wird gesteuert, um eine Pumpenauslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro Zeiteinheit unter Bezugnahme auf einen Betriebszustand des Fahrzeugs zu verändern.
Bei der in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-218430 offenbarten Verstellpumpe kann die Trägheit des Nockenrings eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf ein Steuersignal negativ beeinflussen oder verzögern, wenn die Bewegungsrichtung des Nockenrings umgekehrt werden soll. Solch eine Verzögerung ist unerwünscht, insbesondere wenn die Bewegung des Nockenrings von einer Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zu einer Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate verändert werden soll, da die Verzögerung einen Mangel an Arbeitsfluid, das zu einer Last, wie einem hydraulischen Servolenksystem, zugeführt werden soll, verursachen kann.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es wünschenswert, eine Verstellpumpe bereitzustellen, die eine geeignete Menge an Arbeitsfluid ohne Verzögerung zur Verfügung stellen kann, insbesondere wenn die Pumpenauslassrate erhöht werden soll.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verstellpumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer hydraulischen Vorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug befestigt ist: einen Körper; eine Antriebswelle, die vom Körper drehbar gelagert ist; einen im Körper montierten Rotor, der von der Antriebswelle gedreht werden soll; einen Nockenring, der radial außerhalb des Rotors in dem Körper befestigt ist und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors verursacht; ein elektromagnetisches Stellglied, das angeordnet ist, um den Nockenring zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor, der einen Betriebszustand des Fahrzeugs messen soll, ausgegeben wird, zu empfangen und ein Antriebssignal zum elektromagnetischen Stellglied auszugeben, wobei die Steuerung programmiert ist, um die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignal zu steuern und eine erste Reaktion, die langsamer als eine zweite Reaktion ist, während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds festzulegen, wobei die erste Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer ersten Richtung ist, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, und die zweite Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer zweiten Richtung ist, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate anzufordern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verstellpumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer hydraulischen Vorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug befestigt ist: einen Körper; eine Antriebswelle, die vom Körper drehbar gelagert ist; einen im Körper montierten Rotor, der von der Antriebswelle gedreht werden soll; einen Nockenring, der radial außerhalb des Rotors in dem Körper befestigt ist und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors verursacht; ein elektromagnetisches Stellglied, das angeordnet ist, um den Nockenring zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor, der einen Betriebszustand des Fahrzeugs messen soll, ausgegeben wird, zu empfangen und ein Antriebssignal zum elektromagnetischen Stellglied auszugeben, wobei die Steuerung programmiert ist, um die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignal zu steuern und eine erste Beschleunigung, die geringer als eine zweite Beschleunigung ist, während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds festzulegen, wobei die erste Beschleunigung eine Beschleunigung des Nockenrings ist, wenn sich dieser in einer Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, und die zweite Beschleunigung eine Beschleunigung des Nockenrings ist, wenn sich dieser in einer Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verstellpumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer hydraulischen Vorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug befestigt ist: einen Körper; eine Antriebswelle, die vom Körper drehbar gelagert ist; einen im Körper montierten Rotor, der von der Antriebswelle gedreht werden soll; einen Nockenring, der radial außerhalb des Rotors in dem Körper befestigt ist und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors verursacht; ein elektromagnetisches Stellglied, das angeordnet ist, um den Nockenring zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen; und eine Steuerung, die ausgelegt ist, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor, der einen Betriebszustand des Fahrzeugs messen soll, ausgegeben wird, zu empfangen und ein Antriebssignal zum elektromagnetischen Stellglied auszugeben, wobei die Steuerung programmiert ist, um die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignal zu steuern und einen vorbestimmten Verzögerungszeitraum abzuwarten, bevor dem Nockenring während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds erlaubt wird, sich in Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer ersten Richtung, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, in einer Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zu bewegen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Darin zeigen:
1 eine Seitenschnittansicht einer Verstellpumpe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht der Verstellpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entlang einer Ebene, angezeigt durch die Linie II-II in 1;
3 eine Querschnittsansicht der Verstellpumpe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entlang einer Ebene, angezeigt durch die Linie III-III in 1;
4 eine vergrößerte Teilansicht der in 3 gezeigten Verstellpumpe, die eine Messeinrichtung in einem Zustand zeigt, bei dem ein elektromagnetisches Ventil stromlos ist;
5 eine vergrößerte Teilansicht der in 3 gezeigten Verstellpumpe, die eine Messeinrichtung in einem Zustand zeigt, bei dem das elektromagnetisches Ventil stromführend ist;
6 eine schematische Darstellung ist, die ein Steuersystem der Verstellpumpe zum Betätigen einer Magnetventileinheit des in 4 gezeigten elektromagnetischen Ventils zeigt;
7 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Mikroprozessoreinheit (MPU) des in 6 gezeigten Steuersystems zeigt;
8A, 8B, 8C Zeitablaufdiagramme sind, die ein Beispiel zeigen, wie die in 7 gezeigt MPU arbeitet;
9 ein Kennfeld ist, das von dem Berechnungsabschnitt der in 7 gezeigten MPU zum Berechnen einer gewünschten Pumpenauslassrate verwendet wird;
10 ein Kennfeld ist, das von einem Berechnungsabschnitt der in 7 gezeigten MPU zum Berechnen einer Basisstromzufuhr verwendet wird;
11 ein Kennfeld ist, das von einem Spitzen-Halteabschnitt der in 7 gezeigten MPU zum Berechnen eines Haltezeitraums verwendet wird;
12 ein Kennfeld ist, das von dem Spitzen-Halteabschnitt der in 7 gezeigten MPU zum Berechnen einer Stromzufuhr-Rückgangsrate verwendet wird;
13 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Vorgang zeigt, der von dem Spitzen-Halteabschnitt der in 7 gezeigten MPU durchgeführt wird;
14 eine Querschnittsansicht einer Verstellpumpe gemäß einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist;
15 eine Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer MPU einer Verstellpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ein Kennfeld ist, das von einem Berechnungsabschnitt der in 15 gezeigten MPU zum Berechnen einer gewünschten Stromzufuhr verwendet wird;
17A, 17B, 17C Zeitablaufdiagramme sind, die ein Beispiel zeigen, wie die in 15 gezeigte MPU arbeitet;
18 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Vorgang zeigt, der von einem PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt der in 15 gezeigten MPU durchgeführt wird;
19 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer MPU einer Verstellpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 ein Kennfeld ist, das von einem Basis-Pumpenauslassraten-Berechnungsabschnitt der in 19 gezeigten MPU zum Berechnen einer Basis-Pumpenauslassrate verwendet wird;
21 ein Kennfeld ist, das von einem Kompensationsabschnitt der in 19 gezeigten MPU zum Berechnen eines Korrekturwerts für die Pumpenauslassrate verwendet wird;
22A, 22B, 22C Zeitablaufdiagramme sind, die ein Beispiel zeigen, wie die in 19 gezeigte MPU arbeitet;
23 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Vorgang zeigt, der vom Kompensationsabschnitt der in 19 gezeigten MPU durchgeführt wird;
24 ein Kennfeld ist, das von einem Kompensationsabschnitt einer MPU einer Verstellpumpe gemäß einer ersten Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels zum Berechnen einer Korrektursteigerung für die Pumpenauslassrate verwendet wird;
25 ein Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer MPU einer Verstellpumpe gemäß einer zweiten Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels zeigt;
26 ein Kennfeld ist, das von einem Kompensationsabschnitt der in 25 gezeigten MPU zum Berechnen eines Korrekturwerts für die Pumpenauslassrate verwendet wird;
27 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Vorgang zeigt, der von dem Kompensationsabschnitt der in 25 gezeigten MPU durchgeführt wird;
28 eine Querschnittsansicht einer Verstellpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
29 eine Querschnittsansicht der Verstellpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in einem Zustand, bei dem ein Rückschlagventil geöffnet ist, zeigt.
1 bis 3 zeigen eine Verstellpumpe gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt eine Seitenschnittansicht der Verstellpumpe. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Verstellpumpe entlang einer Ebene, die durch die Linie II-II in 1 angedeutet ist. 3 ist eine Querschnittsansicht der Verstellpumpe entlang einer Ebene, die durch die Linie III-III in 1 angedeutet ist. Die Verstellpumpe ist ausgelegt, um Arbeitsfluid zu einer im Fahrzeug montierten hydraulischen Vorrichtung, die in diesem Beispiel eine hydraulische Servolenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs ist, zuzuführen.
Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die Verstellpumpe einen Körper 1, der aus getrennten Teilen zusammengesetzt ist, d. h. einem vorderen Körper 2 und einer hinteren Abdeckung 5. Der vordere Körper 2 umfasst einen Zylinderabschnitt 3 und einen längsstehenden Endabschnitt 4. Der Zylinderabschnitt 3 hat eine zylindrische Form und ein offenes Längsende und ein gegenüberliegendes Längsende, das von dem längsstehenden Endabschnitt 4 verschlossen wird. Das offene Längsende des Zylinderabschnitts 3 des vorderen Körpers 2 wird von der hinteren Abdeckung 5 geschlossen. Die hintere Abdeckung 5 ist am vorderen Körper 2 mit fünf Bolzen 71 befestigt, die sich in der Längsrichtung des vorderen Körpers 2 erstrecken. Der Körper 1 ist an einem nicht gezeigten Fahrzeugkörper mit einer Halterung 6 befestigt. Die Halterung 6 ist am Boden des Körpers 1 angeordnet, wie in 1 gezeigt, oder näher an einem später beschriebenen Auslassbereich, und wird mit Bolzen 72 an einer längsstehenden Endoberfläche des längsstehenden Endabschnitts 4 des vorderen Körpers 2 und einer längsstehenden Endoberfläche der hinteren Abdeckung 5 befestigt. Jeder Bolzen 72 erstreckt sich in der Längsrichtung des Körpers 1. Die Halterung 6 hat einen H-förmigen Abschnitt, wie in 1 gezeigt, und lagert den Körper 1 zwischen einer Frontplatte 6a, die am vorderen Körper 2 befestigt ist, und einer Rückplatte 6b, die an der hinteren Abdeckung 5 befestigt ist.
Die Verstellpumpe umfasst ferner eine Antriebswelle 7, ein Zwischenrad 8, ein Pumpteil 10, ein Steuerventil 40 und ein elektromagnetisches Ventil 50. Die Antriebswelle 7 weist eine Längsachse auf, die entlang der Längsrichtung des Körpers 1 ausgerichtet ist, und erstreckt sich von der Innenseite des Körpers 1 durch den längsstehenden Endabschnitt 4 des vorderen Körpers 2 zur Außenseite des Körpers 1. Die Antriebswelle 7 ist drehbar von dem Körper 1 gelagert. Insbesondere ist die Antriebswelle 7 auf einem ersten Lager 70a und einem zweiten Lager 70b zur Drehung um die Längsachse gelagert. Das erste Lager 70a ist in dem längsstehenden Endabschnitt 4 des vorderen Körpers 2 befestigt, während das zweite Lager 70b in der hinteren Abdeckung 5 befestigt ist. Das Zwischenrad 8 ist am äußeren Längsende der Antriebswelle 7 zum Übertragen eines Antriebsdrehmoments eines (nicht gezeigten) Verbrennungsmotors zur Antriebswelle 7 befestigt. Das Pumpteil 10 ist radial innerhalb des Zylinderabschnitts 3 des vorderen Körpers 2 befestigt und angeordnet, um von der Antriebswelle 7 angetrieben zu werden, um Arbeitsfluid zu pumpen. Das Steuerventil 40 wird gesteuert, um eine Pumpenauslassrate als eine Menge, wie Masse, Gewicht oder Volumen, des vom Pumpenteil 10 ausgestoßenen Arbeitsfluids pro Zeiteinheit zu regulieren. Das elektromagnetische Ventil 50 wird gesteuert, um die Position eines Ventilelements 41 des Steuerventils 40 zu regulieren, das als ein elektromagnetisches Stellglied dient, das angeordnet ist, um einen Nockenring 12 zum Regulieren der Exzentrizität zu betätigen, wie nachfolgend genauer beschrieben wird.
Der vordere Körper 2 umfasst einen hohlen zylindrischen Vorsprung 4a im Wesentlichen in der Mitte des längsstehenden Endabschnitts 4, der sich zum Zwischenrad 8 erstreckt. Der zylindrische Vorsprung 4a ist mit einem Lagerhaltebereich 4b an der Innenbohrung ausgebildet. Der Lagerhaltebereich 4b hat einen größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Antriebswelle 7 und hält das erste Lager 70a. Der Lagerhaltebereich 4b umfasst einen Dichtungshaltebereich 4c nahe am Längsende des zylindrischen Vorsprungs 4a. Der Dichtungshaltebereich 4c hat einen größeren Innendurchmesser als der andere Teil des Lagerhaltebereichs 4b und hält eine ringförmige Dichtung 76.
Die hintere Abdeckung 5 ist mit einem Einpassvorsprung 5a im Wesentlichen in der Mitte ausgebildet, der von dem inneren Längsende der hinteren Abdeckung 5 zum vorderen Körper 2 vorsteht und in die Öffnung des Zylinderabschnitts 3 des vorderen Körpers 2 eingepasst wird. Der Einpassvorsprung 5a ist mit einem Lagerhaltebereich 5b im Wesentlichen in der Mitte ausgebildet, der eine Vertiefung zum Halten des zweiten Lagers 70b aufweist.
Das Zwischenrad 8 ist an einer Lagernabe 9 mit einer Vielzahl von Bolzen 73 befestigt. Die Lagernabe 9 ist zylindrisch geformt und mit Druck an der Antriebswelle 7 befestigt. Auf diese Weise ist das Zwischenrad 8 mit der Antriebswelle 7 verbunden.
Das Pumpteil 10 umfasst einen Rotor 13, einen Nockenring 12, einen Adapterring 11 und eine Druckplatte 14. Der Rotor 13 ist angeordnet, um von der Antriebswelle 7 gedreht zu werden. Der Nockenring 12 ist radial außerhalb des Rotors 13 befestigt und angeordnet, um sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 zu bewegen oder zu schwingen. Die Exzentrizität ist definiert als ein Abstand zwischen der Mitte des Nockenrings 12 und der Mitte des Rotors 13, betrachtet entlang der Drehachse des Rotors 13. Eine Veränderung der Exzentrizität verursacht eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors 13, wie später genauer beschrieben wird. Der Adapterring 11 ist am radialen Innenumfang des Zylinderabschnitts 3 des vorderen Körpers 2 eingepasst und dort befestigt, und wird radial außerhalb des Nockenrings 12 angeordnet. Die Druckplatte 14 hat die Form einer Scheibe und ist zwischen der inneren längsstehenden Endoberfläche des längsstehenden Endabschnitts 4 des vorderen Körpers 2 und einer längsstehenden Endoberfläche des Adapterrings 11 befestigt.
Der Adapterring 11 ist mit einer zylindrischen Vertiefung an einem Bodenbereich des radialen Innenumfangs ausgebildet, wie in 2 gezeigt ist. Die Vertiefung lagert einen Positionierungsstift 15, der dazu dient, die Position des Nockenrings 12 zu halten. Der Adapterring 11 umfasst ferner eine rechteckige Vertiefung am Bodenbereich des radialen Innenumfangs nahe bei und links von der zylindrischen Vertiefung. Die rechteckige Vertiefung hält eine Platte 16, die als ein Drehpunkt für eine Schwenkbewegung des Nockenrings 12 dient. Der Positionierungsstift 15 dient nicht als ein Drehpunkt für die Schwenkbewegung des Nockenrings 12, sondern positioniert den Nockenring 12 und verhindert eine Drehung des Nockenrings 12 in Bezug auf den Adapterring 11. Der Nockenring 12 ist gelagert, um um eine Drehachse Q, die auf der oberen Oberfläche der Platte 16 liegt, zu schwingen.
Der Adapterring 11 ist mit einer Vertiefung an einem Bereich des radialen Innenumfangs gegenüber der Platte 16 ausgebildet. Die Vertiefung hält eine Dichtung 17 mit einem rechteckigen Querschnitt, wie in 2 gezeigt. Die Platte 16 und die Dichtung 17 teilen den Raum radial innerhalb des Adapterrings 11 und radial außerhalb des Nockenrings 12 in eine erste Fluiddruckkammer P1 auf der linken Seite und eine zweite Fluiddruckkammer P2 auf der rechten Seite (in der Ansicht der 2). Wenn der Nockenring 12 nach links schwenkt, nimmt die Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 zu, um so das Fassungsvermögen der ersten Fluiddruckkammer P1 zu verringern. Wenn der Nockenring 12 jedoch zur rechten Seite schwenkt, nimmt die Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 ab, so dass das Fassungsvermögen der zweiten Fluiddruckkammer P2 verringert wird.
Der Rotor 13 ist mit einem geringen Abstand in der Längsrichtung in Bezug auf die längsstehende Endoberfläche des Einpassvorsprungs 5a der hinteren Abdeckung 5 und mit einem geringen Abstand in der Längsrichtung in Bezug auf die längsstehende Endoberfläche der Druckplatte 14 gelagert, wie in 1 gezeigt ist. Der Rotor 13 ist angeordnet, um in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn, wie in 2 gezeigt, in Übereinstimmung mit einer Drehung der Antriebswelle 7 zu drehen. Der Rotor 13 ist mit einer Vielzahl von Schlitzen 13a ausgebildet, die gleichmäßig beabstandet am radialen Außenumfang angeordnet sind. Jeder Schlitz 13a erstreckt sich in einer radialen Richtung des Rotors 13 und hält eine rechteckige Schaufel 18. Die Schaufel 18 ist gleitfähig in einem Schlitz 13a befestigt, um sich in den Schlitz 13a hinein und aus diesem heraus zu bewegen. Jeder Schlitz 13a umfasst eine Gegendruckkammer 13b, die näher an der Mitte des Rotors 13 angeordnet ist. Jede Gegendruckkammer 13b weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, wie in 2 gezeigt, und nimmt das mit Druck beaufschlagte Arbeitsfluid auf, das die Schaufel 18 vom Schlitz 13a in Richtung zum radialen Innenumfang des Nockenrings 12 drückt.
Der Raum zwischen dem Nockenring 12 und dem Rotor 13 wird von Schaufeln 18 in eine Vielzahl von Pumpenkammern 20 unterteilt, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Wenn sich der Rotor 13 gemäß der Drehung der Antriebswelle 7 dreht, rotiert jede Pumpenkammer 20 um die Drehachse des Rotors 13, während sich das Fassungsvermögen der Pumpenkammer 20 gemäß dem Abstand zwischen einem entsprechenden Bereich des radialen Außenumfangs des Rotors 13 und einem entsprechenden Bereich des radialen Innenumfangs des Nockenrings 12 verändert. Die Veränderung des Fassungsvermögens der Pumpenkammer 20 dient dazu, Arbeitsfluid zu pumpen. Die spezifische Auslassrate, die als eine Menge, wie Masse, Gewicht oder Volumen, von Arbeitsfluid, die pro einer Umdrehung des Rotors 13 ausgestoßen wird, definiert ist, verändert sich bei einer Veränderung der Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13.
Die zweite Fluiddruckkammer P2 ist mit einer Feder 19 versehen, die ein Längsende aufweist, das von einer bolzenförmigen Federhalterung gehalten wird, wie in 2 gezeigt ist. Die Feder 19 wird in einem kontrahierten Zustand montiert, so dass sie die Platte 16 ständig nach links in 2 drückt, d. h. in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate.
Die längsstehende Endoberfläche des Einpassvorsprungs 5a der hinteren Abdeckung 5 ist mit einem ersten Ansauganschluss 21 ausgebildet. Der erste Ansauganschluss 21 ist in einem Ansaugbereich angeordnet, in dem das Fassungsvermögen der Pumpenkammer 20 gemäß der Drehung des Rotors 13 allmählich zunimmt, und ist wie in Bogen geformt, der sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Der erste Ansauganschluss 21 ist durch ein erstes Ansaugloch 23 mit einen Ansaugdurchgang 22 für eine Fluidverbindung mit diesem verbunden. Der Ansaugdurchgang 22 und das erste Ansaugloch 23 sind in der hinteren Abdeckung 5 ausgebildet.
Der Ansaugdurchgang 22 erstreckt sich durch die hintere Abdeckung 5 und öffnet sich nach außerhalb der hinteren Abdeckung 5 an einer Ansaugöffnung 22b, wie in 1 gezeigt. Die Ansaugöffnung 22b hat einen geringfügig größeren Durchmesser als das andere Teil des Ansaugdurchgangs 22, um über eine (nicht gezeigte) Rohrleitung mit einem (nicht gezeigten) Vorratsbehälter, in dem das Arbeitsfluid gelagert wird, verbunden zu werden. Bei diesem Aufbau wird das Arbeitsfluid vom Vorratsbehälter über den Ansaugdurchgang 22 und das erste Ansaugloch 23 zu jeder Pumpenkammer 20 zugeführt.
Der Ansaugdurchgang 22 ist über einen Umlaufdurchgang 24, der in der hinteren Abdeckung 5 ausgebildet ist, mit einem unteren Bereich des Lagerhaltebereichs 5b der hinteren Abdeckung 5 für eine Fluidverbindung mit diesem verbunden. Der Umlaufdurchgang 24 dient dazu, um Arbeitsfluid aufzunehmen, das von dem Zwischenraum in der Längsrichtung zwischen der hinteren Abdeckung 5 und dem Rotor 13 in den Lagerhaltebereich 5b austritt, und dieses zum Ansaugdurchgang 22 zirkulieren zu lassen. Das ausgetretene Arbeitsfluid wird erneut zum ersten Ansauganschluss 21 zugeführt.
Die Druckplatte 14 ist mit einem zweiten Ansauganschluss 26, der dem ersten Ansauganschluss 21 zugewandt ist, ausgebildet. Der zweite Ansauganschluss 26 hat im Wesentlichen die gleiche Form wie der erste Ansauganschluss 21. Der zweite Ansauganschluss 26 ist mit einem zweiten Ansaugloch 28 im Wesentlichen in der Mitte ausgebildet. Das zweite Ansaugloch 28 erstreckt sich durch die Druckplatte 14 und öffnet sich zu einem Umlaufdurchgang 27, der im vorderen Körper 2 ausgebildet ist. Der zweite Ansauganschluss 26 ist über den Umlaufdurchgang 27 und das zweite Ansaugloch 28 mit dem Dichtungshaltebereich 4c des vorderen Körpers 2 für eine Fluidverbindung mit diesem verbunden. Der Dichtungshaltebereich 4c ist mit einer kreisförmigen Nut 29 ausgebildet, welche mit dem Umlaufdurchgang 27 in Verbindung steht, falls die Dichtung am Dichtungshaltebereich 4c befestigt ist. Eine überschüssige Menge an Arbeitsfluid an der Dichtung 76 wird durch eine Pumpenwirkung durch die Nut 29, den Umlaufdurchgang 27 und das zweite Ansaugloch 28 zu den Pumpenkammern 20 abgesaugt. Dies verhindert, dass eine überschüssige Menge an Arbeitsfluid nach außerhalb des Körpers 1 austritt.
Die Druckplatte 14 ist außerdem mit einem ersten Auslassanschluss 31 an der Oberfläche, die dem Rotor 13 zugewandt ist, ausgebildet. Der erste Auslassanschluss 31 liegt in einem Auslassbereich, in dem das Fassungsvermögen jeder Pumpenkammer 20 gemäß der Drehung des Rotors 13 allmählich abnimmt. Der erste Auslassanschluss 31 ist wie ein Bogen geformt, der sich in der Umfangsrichtung des Rotors 13 erstreckt. Der erste Auslassanschluss 31 ist über eine Vielzahl von Auslasslöchern 32 mit einem Auslassdurchgang 33 für eine Fluidverbindung mit diesem verbunden. Das Arbeitsfluid wird in jeder Pumpenkammer 20 durch die Pumpenwirkung, die aus der Drehung des Rotors 13 resultiert, unter Druck gesetzt und dann durch die Auslasslöcher 32 zum Auslassdurchgang 33 ausgegeben.
Der Einpassvorsprung 5a der hinteren Abdeckung 5 ist mit einem zweiten Auslassanschluss 34 an der längsstehenden Endoberfläche ausgebildet. Der zweite Auslassanschluss 34 ist dem ersten Auslassanschluss 31 zugewandt und hat im Wesentlichen die gleiche Form wie der erste Auslassanschluss 31. Die Drücke, die in der Längsrichtung auf den Rotor 13 wirken, sind ausgeglichen, da der Ansaugdurchgang 22 und der zweite Ansauganschluss 26 sowie der erste Auslassanschluss 31 und der zweite Ansauganschluss 34 in Bezug auf den Rotor 13 symmetrisch sind.
Der Auslassdurchgang 33 besteht aus einer Druckkammer 35, einem ersten Verbindungsdurchgang 61, einem zweiten Verbindungsdurchgang 62 und einer Auslassöffnung 65, wie in 3 gezeigt ist. Die Druckkammer 35 hat eine gebogene Form und öffnet sich zu den Auslasslöchern 32. Der erste Verbindungsdurchgang 61 erstreckt sich von einem oberen Bereich des längsstehenden Endabschnitts 4 des vorderen Körpers 2 zu einem Ende der Druckkammer 35, das näher zur ersten Fluiddruckkammer P1 liegt, wie in 3 gezeigt. Ein oberes Ende des ersten Verbindungsdurchgangs 61 ist mit einem Stopfen verschlossen. Er führt einen Teil des Arbeitsfluids von der Druckkammer 35 zu einer Hochdruckkammer 44 des Steuerventils 40, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Der zweite Verbindungsdurchgang 62 erstreckt sich parallel zum ersten Verbindungsdurchgang 61 von einem oberen Bereich des längsstehenden Endabschnitts 4 zu einem Ende der Druckkammer 35, das näher zur zweiten Fluiddruckkammer P2 liegt. Die Auslassöffnung 65 öffnet sich am Seitenumfang des längsstehenden Endabschnitts 4 und führt das Arbeitsfluid vom zweiten Verbindungsdurchgang 62 nach außerhalb des Körpers 1. Ein elektromagnetisches Ventil 50 ist an einem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Verbindungsdurchgang 62 und der Auslassöffnung 65 angeordnet.
Ein Steuerventil 40 ist angeordnet, um einen Innendruck der ersten Fluiddruckkammer P1 und/oder einen Innendruck der zweiten Fluiddruckkammer P2 mit einem Ventilelement 41 zu regulieren, das so angeordnet ist, dass es von einem Druckunterschied zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite einer Messeinrichtung betätigt wird, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Das Steuerventil 40 umfasst eine Ventilbohrung 3a, das Ventilelement 41 und eine Ventilfeder 43. Die Ventilbohrung 3a ist in dem Ansaugbereich des zylindrischen Abschnitts 3 des vorderen Körpers 2 ausgebildet und erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle 7, wie in 2 gezeigt. Das linke offene Ende der Ventilbohrung 3a ist mit einem Stopfen 42 verschraubt und wird von diesem verschlossen. Das Ventilelement 41 ist gleitfähig in der Ventilbohrung 3a befestigt. Die Ventilfeder 43 ist am unteren Ende der Ventilbohrung 3a befestigt und wird in einem kontrahierten Zustand gehalten, um das Ventilelement 41 in Richtung zum Stopfen 42 nach links in 2 zu drängen.
Das Ventilelement 41 unterteilt den Innenraum der Ventilbohrung 3a in zumindest eine Hochdruckkammer 44 und eine Mitteldruckkammer 45. Die Hochdruckkammer 44 zwischen Ventilelement 41 und Stopfen 42 ist über den ersten Verbindungsdurchgang 61 mit der Druckkammer 35 für eine Fluidverbindung mit dieser verbunden. Die Mitteldruckkammer 45 zwischen dem Ventilelement 41 und dem Boden der Ventilbohrung 3a, an dem die Ventilfeder 43 befestigt ist, ist über den zweiten Verbindungsdurchgang 62 und eine Messeinrichtung 60, die später genauer beschrieben wird, mit der Druckkammer 35 für eine Fluidverbindung mit dieser verbunden. Dementsprechend empfängt die Hochdruckkammer 44 das Arbeitsfluid mit einem relativ hohen Druck auf einer stromaufwärtigen Seite der Messeinrichtung 60, während die Mitteldruckkammer 45 das Arbeitsfluid mit einem relativ geringen Druck auf einer stromabwärtigen Seite der Messeinrichtung 60 empfängt. Das Ventilelement 41 wird durch einen Druckunterschied zwischen der Mitteldruckkammer 45 und der Hochdruckkammer 44 bewegt.
Das Ventilelement 41 ist am radialen Außenumfang mit einer Niederdruckkammer 46 ausgebildet. Die Niederdruckkammer 46 ist mit einem Niederdruckdurchgang 48 für eine Fluidverbindung mit diesem verbunden, wobei dieser Durchgang vom Ansaugdurchgang 22 abzweigt. Wenn der Druckunterschied zwischen der Mitteldruckkammer 45 und der Hochdruckkammer 44 relativ gering ist, so dass das Ventilelement 41 zu einer Position nahe dem Stopfen 42 bewegt wird, dann wird die Niederdruckkammer 46 über einen Verbindungsdurchgang 47, der im zylindrischen Abschnitt 3 des vorderen Körpers 2 ausgebildet ist, und einen Verbindungsdurchgang 47b, der im Adapterring 11 ausgebildet ist, wie in 2 gezeigt ist, mit der ersten Fluiddruckkammer P1 für eine Fluidverbindung mit dieser verbunden. Bei dieser Bedingung empfängt die erste Fluiddruckkammer P1 das Arbeitsfluid mit einem Pumpenansaugdruck von dem Ansaugdurchgang 22. Auf der anderen Seite ist die zweite Fluiddruckkammer P2 mit einem Ansaugdruck-Einleitungsanschluss 36 ausgebildet. Der Ansaugdruck-Einleitungsanschluss 36 hat eine gebogene Form und ist über einen Verbindungsdurchgang 37 mit dem Ansaugdurchgang 22 für eine Fluidverbindung mit diesem verbunden. Dementsprechend empfängt die zweite Fluiddruckkammer P2 ständig Arbeitsfluid mit Pumpenansaugdruck. Bei dieser Bedingung wird der Nockenring 12 maximal zu einer solchen Position bewegt, bei der die spezifische Auslassrate maximal ist, und somit ist die Pumpenauslassrate relativ hoch.
Wenn jedoch der Druckunterschied zwischen der Mitteldruckkammer 45 und der Hochdruckkammer 44 relativ groß ist, so dass das Ventilelement 41 gegen die Drängkraft der Ventilfeder 43 zu einer Position weg von dem Stopfen 42 bewegt wird, dann wird die erste Fluiddruckkammer P1 von der Niederdruckkammer 46 getrennt und für eine Fluidverbindung mit der Hochdruckkammer 44 verbunden. In diesem Fall empfängt die erste Fluiddruckkammer P1 das Arbeitsfluid mit einem Pumpenauslassdruck, so dass der Nockenring 12 so bewegt wird, dass das Fassungsvermögen der zweiten Fluiddruckkammer P2 gegen die Drängkraft der Feder 19 verringert wird und die Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 verringert wird. Dementsprechend nimmt die spezifische Auslassrate ab und der Pumpenauslassdruck nimmt relativ ab. Auf diese Weise versorgt das Steuerventil 40 die erste Fluiddruckkammer P1 durch die Bewegung des Ventilelements 41 gemäß dem Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Messeinrichtung 60 wahlweise mit dem Hydraulikdruck der Niederdruckkammer 46 oder dem Hydraulikdruck der Hochdruckkammer 44. Die Pumpenauslassrate wird gesteuert, indem der Innendruck der ersten Fluiddruckkammer P1 geregelt wird.
Das Ventilelement 41 ist mit einer Innenbohrung ausgebildet und mit einem Entlastungsventil 49 in der Innenbohrung ausgestattet. Das Entlastungsventil 49 ist so eingestellt, dass es sich öffnet und einen Teil des Arbeitsfluids der Mitteldruckkammer 45 durch den Niederdruckdurchgang 48 zum Ansaugdurchgang 22 zirkulieren lässt, wenn der Innendruck der Mitteldruckkammer 45 einen vorbestimmten Wert übersteigt, d. h. wenn der Hydraulikdruck des Servolenkungssystems (als Last) einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Wie in 3 gezeigt, ist eine erste Öffnung 63 an einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Verbindungsdurchgang 61 und der Hochdruckkammer 44 angeordnet und als ein kleines Loch ausgebildet. Die erste Öffnung 63 dient dazu, Schwankungen des in die Hochdruckkammer 44 eingeleiteten Arbeitsfluids zu unterbinden, und dient als ein Dämpfer, um eine Vibration des Ventilelements 41 aufgrund des Arbeitsfluids zu verhindern.
4 ist eine vergrößerte Teilansicht der in 3 gezeigten Verstellpumpe, wobei die Messeinrichtung 60 in einem Zustand gezeigt wird, wenn das elektromagnetische Ventil 50 stromlos ist. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht der in 3 gezeigten Verstellpumpe, wobei die Messeinrichtung 60 in einem Zustand gezeigt wird, wenn das elektromagnetische Ventil 50 stromführend ist. Das elektromagnetische Ventil 50 ist angeordnet, um das Ventilelement 41 mit dem Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Messeinrichtung 60 in einer Richtung zur Veränderung eines Durchflusszustands des Steuerventils 40 zu drücken.
Das elektromagnetische Ventil 50 liegt in dem Ansaugbereich nahe zur Ansaugöffnung 22b in der vertikalen Richtung und zwischen dem Zwischenrad 8 und dem Steuerventil 40 in der horizontalen Richtung (in 1). Wie in 4 und 5 gezeigt, liegt das elektromagnetische Ventil 50 über dem zweiten Verbindungsdurchgang 62 oder in einer Position, zu welcher sich der zweite Verbindungsdurchgang 62 erstreckt. Das elektromagnetische Ventil 50 nutzt einen Teil des längsstehenden Endabschnitts 4 des vorderen Körpers 2 als Ventilkörper.
Das elektromagnetische Ventil 50 besteht aus einem Ventilelement 51, einer Rückstellfeder 52 und einer Elektromagneteinheit 50a. Der zweite Verbindungsabschnitt 62 ist mit einer Ventilbohrung 4d ausgebildet, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt und sich an einer oberen Oberfläche des längsstehenden Endabschnitts 4 des vorderen Körpers 2 öffnet, wie in 4 zu sehen ist. Das Ventilelement 51 ist in der Ventilbohrung 4d befestigt und so gelagert, dass es in der Längsrichtung der Ventilbohrung 4d gleitet. Die Rückstellfeder 52 ist in der Ventilbohrung 4d befestigt und wird von einem ringförmigen Abstandshalter 77, der in der Ventilbohrung 4d befestigt ist, gehalten, um das Ventilelement 51 in Richtung zum offenen Ende der Ventilbohrung 4d zu drängen. Die Elektromagneteinheit 50a weist eine Längsachse auf, die in der Längsrichtung der Ventilbohrung 4d ausgerichtet ist, oder in der Vertikalrichtung in der Ansicht der 4, wobei die obere Öffnung der Ventilbohrung 4d bedeckt ist. Wenn die Elektromagneteinheit 50a stromführend ist, verändert sie die Position des Ventilelements 51 in der Längsrichtung der Ventilbohrung 4d gegen die Drängkraft der Rückstellfeder 52, indem eine Stange 56 in Richtung zur Ventilbohrung 4d bewegt wird, wie später genauer beschrieben wird.
Die Ventilbohrung 4d hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Ventilelements 51 ist. Die Ventilbohrung 4d umfasst einen Bereich 4e mit kleinem Durchmesser, einen Bereich 4f mit großem Durchmesser und einen Bereich 4g mit mittlerem Durchmesser, die in Richtung zum offenen Ende der Ventilbohrung 4d angeordnet sind. Der Bereich 4e mit kleinem Durchmesser lagert einen längsstehenden Endbereich des Ventilelements 51 und ermöglicht diesem zu gleiten. Der Bereich 4f mit großem Durchmesser liegt nahe beim offenen Ende der Ventilbohrung 4d und hat ein Innengewinde, das sich über einen vorbestimmten Bereich vom offenen Ende erstreckt. Der Bereich 4g mit mittlerem Durchmesser ist zwischen dem Bereich 4f mit großem Durchmesser und dem Bereich 4e mit kleinem Durchmesser ausgebildet. Auf diese Weise ist die Ventilbohrung 4d so ausgebildet, dass sie sich zum offenen Ende hin schrittweise ausdehnt.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Halterung 59 in der Ventilbohrung 4d befestigt, die einen Innendurchmesser im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Ventilelements 51 aufweist. Die Halterung 59 lagert das Ventilelement 51 und ermöglicht diesem zu gleiten. Die Halterung 59 erstreckt sich in der Längsrichtung von einem Punkt in dem Bereich 4g mit mittlerem Durchmesser der Ventilbohrung 4d zu einem Punkt in dem Bereich 4f mit großem Durchmesser der Ventilbohrung 4d. Die Halterung 59 umfasst einen Bereich 59a mit erweitertem Durchmesser an einem Längsende, das einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Bereichs 4f mit großem Durchmesser der Ventilbohrung 4d ist. Der Bereich 59a mit erweitertem Durchmesser wird zwischen der Stufe zwischen dem Bereich 4f mit großem Durchmesser und dem Bereich 4g mit mittlerem Durchmesser und einem ersten Kernstück 53, das in das Innengewinde des Bereichs 4f mit großem Durchmesser eingeschraubt ist, gelagert.
Die Stufe zwischen dem Bereich 4g mit mittlerem Durchmesser und dem Bereich 4e mit kleinem Durchmesser und der Spitze der Halterung 59 definiert eine ringförmige Kammer 64 zwischen dem radialen Innenumfang der Ventilbohrung 4d und dem radialen Außenumfang des Ventilelements 51. Die ringförmige Kammer 64 ist mit der Auslassöffnung 65 für eine Fluidverbindung mit dieser verbunden, und außerdem mit der Mitteldruckkammer 45 des Steuerventils 40 über einen Verbindungsdurchgang 66, der sich gerade zum Steuerventil 40 erstreckt, wie in 2 gezeigt. Der Verbindungsdurchgang 66 erstreckt sich von dem Bereich 4g mit mittlerem Durchmesser der Ventilbohrung 4d durch die Ventilbohrung 3a des Steuerventils 40 und weist ein Ende auf, das von der hinteren Abdeckung 5 geschlossen wird, wie in 1 zu sehen ist. Der Verbindungspunkt zwischen dem Verbindungsdurchgang 66 und der ringförmigen Kammer 64 ist mit einer zweiten Öffnung 68 ausgestattet.
Das Ventilelement 51 hat eine zylindrische Form mit einem geschlossenen Längsende und weist innen eine Kammer 67 auf. Das Ventilelement 51 ist so angeordnet, dass das offene Längsende des Ventilelements 51 dem zweiten Verbindungsdurchgang 62 zugewandt ist, wie in 4 gezeigt. Der offene längsstehende Endbereich des Ventilelements 51 umfasst einen Bereich 51a mit erweitertem Durchmesser, dessen Innendurchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Rückstellfeder 52. Die Rückstellfeder 52 ist zwischen dem Abstandshalter 77 und einer längsstehenden Endfläche des Bereichs 51a mit erweitertem Durchmesser des Ventilelements 51 befestigt.
Das Ventilelement 51 ist mit vier Löchern 51b mit kleinem Durchmesser in der Seitenwand ausgebildet. Die Löcher 51b mit kleinem Durchmesser sind an einer bestimmten Position in der Längsrichtung des Ventilelements 51 und in Abständen von 90° in der Umfangsrichtung angeordnet. Jedes Loch 51b mit kleinem Durchmesser erstreckt sich in einer radialen Richtung durch die Seitenwand und verbindet die Kammer 67 hydraulisch mit der ringförmigen Kammer 64. Jedes Loch 51b mit kleinem Durchmesser ist ständig offen zur ringförmigen Kammer 64, unabhängig von der Position des Ventilelements 51 in Bezug auf die Ventilbohrung 4d. Die Löcher 51b mit kleinem Durchmesser dienen als eine konstante Öffnung 60a zum Verringern des Hydraulikdrucks des Arbeitsfluids, das von der Kammer 67 in die ringförmige Kammer 64 fließt, d. h. zur Verringerung des Pumpenauslassdrucks.
Das Ventilelement 51 ist ferner mit vier Löchern 51c mit großem Durchmesser in der Seitenwand ausgebildet. Die Löcher 51c mit großem Durchmesser sind an einer bestimmten Position in der Längsrichtung des Ventils 51 näher am geschlossenen Längsende des Ventilelements 51 als die Löcher 51b mit kleinem Durchmesser angeordnet, wie in 4 gezeigt, und in Abständen von 90° in der Umfangsrichtung oder an den gleichen Positionen in der Umfangsrichtung wie die Löcher 51b mit kleinem Durchmesser. Jedes Loch 51c mit großem Durchmesser erstreckt sich in einer radialen Richtung durch die Seitenwand und verbindet die Kammer 67 mit der ringförmigen Kammer 64. Jedes Loch 51c mit großem Durchmesser wird lediglich von der Halterung 59 verschlossen, falls sich das Ventilelement 51 in einer oberen Position, wie in 4 gezeigt, befindet. Wenn sich das Ventilelement 51 von der oberen Position abwärts bewegt, vergrößert sich der Bereich des Lochs 51c mit großem Durchmesser, der zur ringförmigen Kammer 64 offen ist, allmählich, wie in 5 gezeigt. Das heißt, der zur ringförmigen Kammer 64 offene Bereich des Lochs 51c mit großem Durchmesser verändert sich gemäß der Position des Ventilelements 51 in der Ventilbohrung 4d. Auf diese Weise dienen die Löcher 51c mit großem Durchmesser als eine variable Öffnung 60b zum Verringern des Hydraulikdrucks des Arbeitsfluids, das von der Kammer 67 in die Kammer 64 fließt, d. h. zum Verringern des Pumpenauslassdrucks, in Abhängigkeit von dem Bereich des Lochs 51c mit großem Durchmesser, der zur ringförmigen Kammer 64 offen ist.
Wie oben beschrieben, sind die konstante Öffnung 60a und die variable Öffnung 60b, welche die Messeinrichtung 60 im Auslassdurchgang 33 bilden, parallel zwischen der Kammer 67 und der ringförmigen Kammer 64 angeordnet. Der Querschnitts-Durchflussbereich der variablen Öffnung 60b wird durch die Elektromagneteinheit 50a geregelt. Mit anderen Worten wird der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 durch die Elektromagneteinheit 50a geregelt.
Die Elektromagneteinheit 50a umfasst einen ersten Kern 53, einen zweiten Kern 54, einen Anker 55, eine Stange 56, ein Verbindungsstück 57 und eine Spuleneinheit 58. Der erste Kern 53 weist einen längsstehenden Endbereich auf, der mit dem offenen längsstehenden Endbereich der Ventilbohrung 4d verschraubt wird, und weist ein Durchgangsloch 53a an der Mitte des ersten Kerns 53 auf, das sich entlang der Längsachse des ersten Kerns 53 erstreckt. Der zweite Kern 54 ist so angeordnet, dass er dem anderen längsstehenden Endbereich des ersten Kerns 53 mit einem vorbestimmten Längszwischenraum zugewandt ist, und weist ein Ankerhalteloch 54a an der Mitte des zweiten Kerns 54 auf, das sich entlang der Längsachse des zweiten Kerns 54 erstreckt. Der Anker 55 ist zylindrisch geformt und in dem Ankerhalteloch 54a befestigt, um sich in das Ankerhalteloch 54a hinein und aus diesem heraus zu bewegen. Die Stange 56 ist in das Mittelloch des Ankers 55 eingesetzt und dort befestigt, um sich als eine Einheit mit dem Anker 55 zu bewegen. Das Verbindungsstück 57 hat die Form eines hohlen Zylinders und ist auf die radialen Außenumfänge des ersten Kerns 53 und des zweiten Kerns 54 eingepasst, wobei es die gegenüberliegenden Endbereiche des ersten Kerns 53 und des zweiten Kerns 54 verbindet. Die Spuleneinheit 58 ist radial außerhalb des Verbindungsstücks 57, des ersten Kerns 53 und des zweiten Kerns 54 befestigt.
Der erste Kern 53 hat allgemein die Form eines hohlen Zylinders und ist aus einem magnetischen Material gefertigt. Der erste Kern 53 umfasst einen Flansch 53b und einen Außengewindebereich. Der Flansch 53b ist zwischen der oberen Oberfläche des längsstehenden Endabschnitts 4 des vorderen Körpers 2 und einer längsstehenden Endoberfläche der Spuleneinheit 58 eingeklemmt, wie in 4 gezeigt. Der Außengewindebereich des ersten Kerns 53 ist in den offenen längsstehenden Endbereich der Ventilbohrung 4d eingeschraubt. Der erste Kern 53 umfasst zwischen dem Flansch 53b und dem Außengewindebereich eine Dichtungsnut, an der eine ringförmige Dichtung befestigt ist. Diese Dichtung dient dazu, die Öffnung der Ventilbohrung 4d abzudichten. Der erste Kern 53 hält eine Stützvorrichtung 56a am Längsende des Durchgangslochs 53a näher am Ventilelement 51. Die Stützvorrichtung 56a lagert einen längsstehenden Endbereich der Stange 56 und ermöglicht dieser zu gleiten.
Der erste Kern 53 ist mit einer Vertiefung 53c am offenen Längsende näher am zweiten Kern 54 ausgebildet. Die Vertiefung 53c hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Ankerhaltelochs 54a des zweiten Kerns 54 ist. Wenn der Anker 55 aus dem Ankerhalteloch 54a heraus nach unten gleitet, wird das Längsende des Ankers 55 in die Vertiefung 53c eingepasst. Der erste Kern 53 ist mit einer Einpassnut 53d ausgebildet, die sich in einem Bereich des radialen Außenumfangs des ersten Kerns 53 nahe am zweiten Kern 54 erstreckt. Die Einpassnut 53d hat einen kleineren Durchmesser als das andere Teil und ist ausgelegt, um auf dem Verbindungsstück 57 eingepasst zu werden.
Der zweite Kern 54 hat allgemein die Form eines hohlen Zylinders mit einem geschlossenen Längsende und ist aus einem magnetischen Material gefertigt. Der zweite Kern 54 ist mit einer Vertiefung 54b am Boden des Ankerhaltelochs 54a ausgebildet. Die Vertiefung 54b hält eine Stützvorrichtung 56b, welche den anderen längsstehenden Endbereich der Stange 56 lagert und dieser ermöglicht zu gleiten. Der zweite Kern 54 ist am oberen Längsende mit einem Flansch 54c ausgebildet, wie in 4 gezeigt. Der Flansch 54c hat einen radialen Außenumfang, an dem ein Längsende eines Poljochs 58c gestaucht ist. Der zweite Kern 54 ist mit einer Einpassnut 54d ausgebildet, die sich in einem Bereich des radialen Außenumfangs des zweiten Kerns 54 nahe am ersten Kern 53 erstreckt. Die Einpassnut 54d hat einen kleineren Durchmesser als das andere Teil und ist ausgelegt, auf das Verbindungsstück 57 eingepasst zu werden.
Der Anker 55 ist aus einem magnetischen Material gefertigt und mit einem geringen radialen Abstand am Ankerhalteloch 54a des zweiten Kerns 54 befestigt. Der Anker 55 wird durch eine Zugkraft, die durch Erregung der Spuleneinheit 58 erzeugt wird, in Richtung zum ersten Kern 53 bewegt.
Die Stange 56 hat in Längsrichtung eine solche Länge, dass die Bodenendfläche der Stange 56, wenn der Anker in der in 4 gezeigten oberen Position ist, plan zur Bodenfläche des ersten Kerns 53 ist. Wenn sich der Anker 55 aus dem Ankerhalteloch 54a herausbewegt, steht die Stange 56 von der Bodenfläche des ersten Kerns 53 vor und schiebt das Ventilelement 51 nach unten.
Das Verbindungsstück 57 hat die Form eines hohlen Zylinders mit einer dünnen Seitenwand, der aus einem nicht-magnetischen Material gefertigt ist. Das Verbindungsstück 57 ist am ersten Kern 53 und zweiten Kern 54 angeschweißt, falls das Verbindungsstück 57 radial außerhalb der Einpassnut 53d und der Einpassnut 54d befestigt und über diesen eingepasst ist.
Die Spuleneinheit 58 umfasst einen Spulenkörper 58a, eine Drahtspule 58b und ein Poljoch 58c. Der Spulenkörper 58a hat die Form eines hohlen Zylinders mit Flanschen an beiden Längsenden und ist radial außerhalb des ersten Kerns 53, zweiten Kerns 54 und des Verbindungsstücks 57 befestigt und über diesen eingepasst. Die Drahtspule 58b ist um den radialen Außenumfang des Spulenkörpers 58a zwischen den Flanschen gewickelt. Das Poljoch 58c hat die Form eines hohlen Zylinders, der den Spulenkörper 58a und die Drahtspule 58b umgibt. Die Drahtspule 58b ist über einen Kabelstrang 58e mit einer Mikroprozessoreinheit (MPU) 81 verbunden. Der Kabelstrang 58e erstreckt sich von der Drahtspule 58b durch eine Kabeltülle 58d, die in ein Loch in dem Flansch 54c des zweiten Kerns 54 eingeführt und an diesem befestigt ist.
Wenn kein Erregungsstrom durch die Drahtspule 58b der Elektromagneteinheit 50a fließt, wird keine Zugkraft auf den Anker 55 in Richtung zum ersten Kern 53 aufgebracht, so dass das Ventilelement 51 durch die Drängkraft der Rückstellfeder 52 mit der Bodenfläche des ersten Kerns 53 in Kontakt gehalten wird, wie in 4 gezeigt ist. Dementsprechend sind die Löcher 51c mit großem Durchmesser von der Halterung 59 verschlossen und nur die Löcher 51b mit kleinem Durchmesser sind zur ringförmigen Kammer 64 geöffnet, so dass die Kammer 67 nur mit den Löchern 51b mit kleinem Durchmesser mit der ringförmigen Kammer 64 für eine Fluidverbindung mit dieser verbunden ist. Dies minimiert den Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 und erhöht in Relation den Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Messeinrichtung 60. In Reaktion darauf arbeitet das Steuerventil 49, um den Nockenring 12 in Bezug auf den Rotor 13 in der Richtung zu bewegen, um die Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 zu verringern, so dass die spezifische Auslassrate abnimmt, und somit nimmt die Pumpenauslassrate relativ ab. Auf diese Weise ist das Steuerventil 40 so angeordnet, dass die spezifische Auslassrate bei einer Vergrößerung des Querschnitts-Durchflussbereichs der Messeinrichtung 60 ansteigt.
Wenn andererseits Erregungsstrom durch die Drahtspule 58b fließt, dann tritt ein Magnetfeld auf, wie in 5 gezeigt, das vom zweiten Kern 54 zum ersten Kern 53 ausgerichtet ist, so dass eine Zugkraft den Anker 55 in Richtung zum ersten Kern 53 beaufschlagt. Dann bewegt sich der Anker 55 mit der Stange 56 in Richtung zum ersten Kern 53 und schiebt das Ventilelement 51 durch die Stange 56 gegen die Drängkraft der Rückstellfeder 52 nach unten. Dementsprechend ist die Kammer 67 über die Löcher 51b mit kleinem Durchmesser wie auch die Löcher 51c mit großem Durchmesser mit der ringförmigen Kammer 64 für eine Fluidverbindung mit dieser verbunden, so dass der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 größer wird. Der Querschnitts-Durchflussbereich 60 vergrößert sich bei einem Anstieg des zur Drahtspule 58b zugeführten Stroms.
Auf diese Weise nimmt der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite der Messeinrichtung 60 allmählich ab, wenn die Stromzufuhr zur Drahtspule 58b allmählich verringert wird. In Reaktion darauf arbeitet das Steuerventil 40, um den Nockenring 12 in Bezug auf den Rotor 13 in der Richtung zu bewegen, um die Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor 13 zu erhöhen, so dass die spezifische Auslassrate steigt, und somit steigt die Pumpenauslassrate relativ an. Zusammengefasst ist es möglich, eine gewünschte Pumpenauslassrate durch Betätigen der Elektromagneteinheit 50a mit dem Steuerventil 40 zu erzielen, um so die Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 zu regeln.
6 zeigt schematisch ein Steuersystem der Verstellpumpe zum Betätigen der Elektromagneteinheit 50a. Die MPU 81 dient als eine Steuerung, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor ausgegeben wird, der zum Messen eines Betriebszustandes des Fahrzeugs angeordnet ist, zu empfangen und ein Antriebssignal an das elektromagnetische Stellglied auszugeben, wie nachfolgend genauer beschrieben wird. Die Elektromagneteinheit 50a wird durch die MPU 81 gesteuert. Die MPU 81 empfängt Eingangssignale durch eine CAN-Schnittstelle 84 von Sensoren, welche die Betriebszustände des Fahrzeugs messen. Die Signale umfassen ein Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal von einem Lenksensor 82 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von einem Bremssteuermodul 83. Das Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal zeigt eine Winkelgeschwindigkeit eines Lenkrads, das von einem Fahrer betätigt wird, an, und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal gibt eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs an. Die MPU 81 verarbeitet die Signale und gibt dann ein PWM-Antriebssteuersignal zum Ansteuern der Elektromagneteinheit 50a aus.
Die MPU 81 wird von einer Batterie 85, die eine Spannung ausgibt, mit elektrischem Strom versorgt. Der Strom wird durch eine Sicherung 86, einen Zündschalter 87, eine Diode 88 und einen Regulator 89 zugeführt. Der Regulator 89 regelt die Batteriespannung, die normalerweise bei ungefähr 12 V liegt, auf eine Spannung zum Antreiben der MPU 81, die gleich 5 V ist.
Das PWM-Antriebssteuersignal wird zu einem Feldeffekttransistor (FET) 90 zugeführt, der eine Umschaltung durchführt. Der FET 90 schaltet unter Bezugnahme auf das PWM-Antriebssteuersignal den durch die Sicherung 86, den Zündschalter 87, die Diode 88 und den Regulator 89 von der Batterie 85 zugeführten Strom um und leitet einen Erregungsstrom an die Drahtspule 58b der Elektromagneteinheit 50a.
Ein Ende der Drahtspule 58b der Elektromagneteinheit 50a ist mit dem FET 90 verbunden, während das andere Ende der Elektromagneteinheit 50a über einen Widerstand 92, der zur Strommessung dient, geerdet ist. Die Spannung zwischen den beiden Enden des Widerstands 92, die gemäß dem durch die Drahtspule 58b fließenden Strom auftritt, wird über einen Verstärker (AMP) 93 verstärkt und dann als ein Ist-Stromzufuhrsignal (Isol_mon) zur MPU 81 zugeführt. Die Drahtspule 58b ist mit einer Freilaufdiode 94 versehen, die parallel zur Drahtspule 58b angeordnet ist.
7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der MPU 81 zeigt. 8A, 8B und 8C sind Zeitablaufdiagramme, die ein Beispiel zeigen, wie die MPU 81 arbeitet, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit bei konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird. 8A zeigt Veränderungen der Lenkwinkelgeschwindigkeit, 8B zeigt Veränderungen einer erwünschten Pumpenauslassrate, und 8C zeigt Veränderungen einer Ist-Stromzufuhr, die durch die Elektromagneteinheit 50a fließt. 9 ist ein Kennfeld, das von einem Berechnungsabschnitt der MPU 81 zum Berechnen einer gewünschten Pumpenauslassrate verwendet wird. 10 ist ein Kennfeld, das von einem Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt der MPU 81 zum Berechnen einer Basisstromzufuhr verwendet wird.
Die MPU 81 ist programmiert, um die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignals zu steuern. Weiterhin ist die MPU 81 ferner programmiert, während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds eine erste Reaktion langsamer als eine zweite Reaktion festzulegen, wobei die erste Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer ersten Richtung ist, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, und die zweite Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer zweite Richtung ist, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate anzufordern, wie später genauer beschrieben wird.
Wie in 7 gezeigt, umfasst die MPU 81 einen Berechnungsabschnitt 95 für die gewünschte Pumpenauslassrate, einen Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt 96, einen Spitzen-Halteabschnitt 97 und einen PWM-Antriebssteuerabschnitt 98. Der Berechnungsabschnitt 95 berechnet eine gewünschte Pumpenauslassrate unter Bezugnahme auf das Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal. Der Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt 96 berechnet eine Basisstromzufuhr unter Bezugnahme auf die gewünschte Pumpenauslassrate, die von dem Berechnungsabschnitt 95 berechnet wurde. Der Spitzen-Halteabschnitt 97 berechnet eine gewünschte Stromzufuhr unter Bezugnahme auf die Basisstromzufuhr, die von dem Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt 96 berechnet wurde. Der PWM-Antriebssteuerabschnitt 98 berechnet ein PWM-Lastverhältnis durch eine PI-Steuerung (Proportional-Integral-Steuerung) auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen der vom Spitzen-Halteabschnitt 97 berechneten gewünschten Stromzufuhr und einer Ist-Stromzufuhr, die durch die Drahtspule 58b der Elektromagneteinheit 50a fließt.
Der Berechnungsabschnitt 95 berechnet die gewünschte Pumpenauslassrate unter Bezugnahme auf das Lenkwinkelgeschwindigkeitssignal und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal unter Verwendung des in 9 gezeigten Kennfelds. Wie in 9 gezeigt, legt der Berechnungsabschnitt 95 die gewünschte Pumpenauslassrate so fest, dass die gewünschte Pumpenauslassrate bei einem Anstieg der Lenkwinkelgeschwindigkeit zunimmt. Wenn sich die Lenkwinkelgeschwindigkeit, wie in 8A gezeigt, unter einer Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant bleibt, verändert, verändert sich die gewünschte Pumpenauslassrate wie in 8B gezeigt. Außerdem legt der Berechnungsabschnitt 95 die gewünschte Pumpenauslassrate so fest, dass die gewünschte Pumpenauslassrate bei einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, oder die gewünschte Pumpenauslassrate bei einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, wie in 9 gezeigt. Dies ermöglicht dem Fahrer, einen Lenkvorgang mit geringem Aufwand durchzuführen, wenn sich das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit bewegt, zum Beispiel wenn das Fahrzeug eingeparkt wird, und ermöglicht dem Fahrer außerdem, den Lenkvorgang stabil mit einer festen Griffigkeit durchzuführen, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt.
Der Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt 96 berechnet die Basisstromzufuhr unter Bezugnahme auf die vom Berechnungsabschnitt 95 berechnete gewünschte Pumpenauslassrate unter Verwendung des in 10 gezeigten Kennfelds. Insbesondere legt der Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt 96 die Basisstromzufuhr so fest, dass die Basisstromzufuhr bei einer Erhöhung der gewünschten Pumpenauslassrate zunimmt. Wenn sich die gewünschte Pumpenauslassrate, wie in 8B gezeigt, verändert, verändert sich auch die Basisstromzufuhr, wie durch die gepunktete Linie in 8C gezeigt.
Der Spitzen-Halteabschnitt 97 setzt die gewünschte Stromzufuhr auf die Basisstromzufuhr, wenn die Basisstromzufuhr zunimmt, wie in 8C gezeigt. Wenn die Basisstromzufuhr abnimmt, hält der Spitzenhaltebereich 97 die gewünschte Stromzufuhr über einen vorbestimmten Haltezeitraum (Verzögerungszeitraum) T auf einem Wert unmittelbar bevor die Basisstromzufuhr beginnt abzunehmen. Wenn der Haltezeitraum T verstrichen ist, nachdem die Basisstromzufuhr begonnen hat abzunehmen, beginnt der Spitzenhaltebereich 97, die gewünschte Stromzufuhr mit einer vorbestimmten Rückgangsrate allmählich zu verringern. Dies ist wirksam zum Festlegen der gewünschten Stromzufuhr über der Basisstromzufuhr, wenn die Basisstromzufuhr abnimmt, und somit zum Festlegen der gewünschten Stromzufuhr auf einen größeren Wert, wenn die Basisstromzufuhr nach der Bedingung der Abnahme der Basisstromzufuhr beginnt zuzunehmen, als wenn die Basisstromzufuhr beginnt zuzunehmen, nach einer Bedingung, dass die Basisstromzufuhr unverändert bleibt. Mit anderen Worten, wenn die Basisstromzufuhr unter der Bedingung, dass der Nockenring 12 sich in Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, zunimmt, wird die Betätigung der Elektromagneteinheit 50a so gesteuert, dass der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 größer festgelegt als wenn die Basisstromzufuhr unter der Bedingung, das der Nockenring 12 feststehend ist, beginnt zuzunehmen.
Die oben beschriebene Steuerung ist wirksam, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zu verzögern, wenn die Basisstromzufuhr abnimmt, um somit zu verhindern, dass, wenn die Elektromagneteinheit 50a angetrieben wird, um den Nockenring 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate zu bewegen, der Nockenring 12 sich in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate mit einer Verzögerung aufgrund der Trägheit des Nockenrings 12 bewegt, und die Verzögerung zu einem Mangel an Arbeitsfluid, das zum hydraulischen Servolenksystem zugeführt wird, führt. Der Spitzen-Halteabschnitt 97 dient als eine Reaktionsverzögerungseinrichtung zum Verhindern einer Verringerung der spezifischen Auslassrate durch die Elektromagneteinheit 50a, bis der Haltezeitraum T verstrichen ist, nachdem die Basisstromzufuhr begonnen hat abzunehmen. Dadurch ist die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate auf eine Abnahme der Basisstromzufuhr langsamer als die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate auf eine Erhöhung der Basisstromzufuhr.
11 ist ein Kennfeld, das vom Spitzen-Halteabschnitt 97 zum Berechnen des Haltezeitraums T verwendet wird. 12 ist ein Kennfeld, das vom Spitzen-Halteabschnitt 97 zum Berechnen der Stromzufuhr-Rückgangsrate, mit der die gewünschte Stromzufuhr allmählich verringert wird, nachdem der Haltezeitraum T verstrichen ist, verwendet wird. Der Spitzen-Halteabschnitt 97 berechnet den Haltezeitraum T und die Stromzufuhr-Rückgangsrate unter Bezugnahme auf die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der in 11 und 12 gezeigten Kennfelder. Insbesondere legt der Spitzen-Halteabschnitt 97 den Haltezeitraum T so fest, dass der Haltezeitraum T bei einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, und legt die Stromzufuhr-Rückgangsrate so fest, dass die Stromzufuhr-Rückgangsrate bei einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Dementsprechend gilt: Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, wird die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12, wenn die gewünschte Stromzufuhr abnimmt, auf einen schnelleren Wert festgelegt als wenn das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit fährt. Die Stromzufuhr-Rückgangsrate ist eine Verringerungsrate der gewünschten Stromzufuhr pro Zeiteinheit.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen vom Spitzen-Halteabschnitt 97 durchgeführten Vorgang zeigt. Wie in 13 gezeigt, führt der Spitzen-Halteabschnitt 97 in Schritt S1 eine Initialisierung durch. In Schritt S2 liest der Spitzen-Halteabschnitt 97 eine Basisstromzufuhr I_TGT(n). In Schritt S3 bestimmt der Spitzen-Halteabschnitt 97, ob die Basisstromzufuhr I_TGT(n) größer oder gleich dem letzten Wert der gewünschten Stromzufuhr I_CMD(n-1) ist. Wenn die Antwort in Schritt S3 positiv ist (JA), dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S4, in dem der Spitzen-Halteabschnitt die gewünschte Stromzufuhr I_CMD(n) auf die Basisstromzufuhr I_TGT(n) setzt.
Wenn jedoch die Antwort in Schritt S3 negativ ist (NEIN), dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S6, in dem der Spitzen-Halteabschnitt 97 bestimmt, ob ein gezählter Haltewert T_PEAK kleiner als ein festgelegter Haltewert T_HOLD ist. Wenn die Antwort in Schritt S6 JA ist, dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S7, in dem der Spitzen-Halteabschnitt 97 die gewünschte Stromzufuhr I_CMD(n) auf den letzten Wert der gewünschten Stromzufuhr I_CMD(n-1) festlegt. Nach Schritt S7, in Schritt S8, erhöht der Spitzen-Halteabschnitt 97 den gezählten Haltewert T_PEAK. Wenn die Basisstromzufuhr kleiner als der letzte Wert der gewünschten Stromzufuhr ist und der Haltezeitraum T nicht verstrichen ist, nachdem die Basisstromzufuhr kleiner als der letzte Wert der gewünschten Stromzufuhr geworden ist, dann wird auf diese Weise die gewünschte Stromzufuhr auf einem Spitzenwert gehalten, unmittelbar bevor die Basisstromzufuhr beginnt abzunehmen, und der gezählte Haltewert T_PEAK wird für die Messung des Haltezeitraums T hochgesetzt. Der festgelegte Haltezeitraum T_HOLD wird als ein Schwellenwert unter Bezugnahme auf den Haltezeitraum T berechnet, der unter Verwendung des in 11 gezeigten Kennfelds berechnet wird.
Wenn die Antwort in Schritt S6 NEIN ist, d. h. wenn der gezählte Haltewert T_PEAK den festgelegten Haltewert T_HOLD erreicht hat, dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S9, in dem der Spitzen-Halteabschnitt 97 eine Differenz ΔI zwischen dem letzten Wert der gewünschten Stromzufuhr I_CMD(n-1) und der Basisstromzufuhr I_TGT(n) berechnet. Nach Schritt S9, in Schritt S10, bestimmt der Spitzen-Halteabschnitt 97, ob eine Bedingung ΔI ≥ ΔI_TH erfüllt ist. Die Maßangabe ΔI_TH ist eine Verringerung der gewünschten Stromzufuhr, die unter Bezugnahme auf die Stromzufuhr-Rückgangsrate, die unter Verwendung des in 12 gezeigten Kennfelds gefunden wird, berechnet wird.
Wenn die Antwort in Schritt S10 JA ist, dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S101, in dem der Spitzen-Halteabschnitt 97 die gewünschte Stromzufuhr I_CMD(n) durch Subtrahieren von ΔI_TH vom letzten Wert der gewünschten Stromzufuhr I_CMD(n-1) festlegt. Wenn jedoch die Antwort in Schritt S10 NEIN ist, dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S102, in dem der Spitzen-Halteabschnitt 97 die gewünschte Stromzufuhr I_CMD(n) auf die Basisstromzufuhr I_TGT(n) festlegt. Auf diese Weise wird die gewünschte Stromzufuhr I_CMD(n) mit der Stromzufuhr-Rückgangsrate allmählich auf die Basisstromzufuhr I_TGT(n) verringert, wenn der Haltezeitraum T verstrichen ist, nachdem die Basisstromzufuhr unter den letzten Wert der gewünschten Stromzufuhr gefallen ist.
Wenn die Basisstromzufuhr den letzten Wert der gewünschten Stromzufuhr übersteigt, d. h. wenn die Bedingung in Schritt S3 erfüllt ist, dann geht der Spitzen-Halteabschnitt 97 weiter zu Schritt S5, in dem der Spitzen-Halteabschnitt 97 den gezählten Haltewert T_PEAK auf Null zurücksetzt.
Gemäß dem oben beschriebenen Ablauf hält der Spitzenhaltebereich 97 die gewünschte Stromzufuhr auf einem Spitzenwert der Basisstromzufuhr für den Haltezeitraum T, wenn die Basisstromzufuhr beginnt abzunehmen, d. h. wenn die spezifische Auslassrate verringert werden soll. Dementsprechend wird die Bewegung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate um den Haltezeitraum T verzögert. Dies ist wirksam, um dem Nockenring 12 zu ermöglichen, sich schnell in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate zu bewegen, während verhindert wird, dass sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, wenn die Basisstromzufuhr erneut größer wird und die gewünschte Stromzufuhr während des Haltezeitraums T übersteigt, nachdem die Basisstromzufuhr begonnen hat abzunehmen.
Wenn der Haltezeitraum T verstrichen ist, nachdem die Basisstromzufuhr beginnt abzunehmen, beginnt außerdem die gewünschte Stromzufuhr, mit der vorbestimmten Rückgangsrate abzunehmen, so dass die Beschleunigung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate unterdrückt wird. Dies ist wirksam, um dem Nockenring 12 zu ermöglichen, sich schnell in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate zu bewegen, wenn es nötig wird, die spezifische Auslassrate zu erhöhen, während der Nockenring 12 sich in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, da die Trägheitskraft oder der Trägheitswiderstand des Nockenrings 12 kleiner ist. Mit anderen Worten: die Beschleunigung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate wird kleiner festgelegt als die Beschleunigung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate.
Die oben beschriebenen Merkmale dienen dazu, eine geeignete Menge an Arbeitsfluid zum hydraulischen Servolenksystem zuzuführen, so dass das hydraulische Servolenksystem einen geeignetes Lenkunterstützungsdrehmoment gemäß den Betriebszuständen des Fahrzeugs erzeugen kann, und somit ein verbessertes Lenkgefühl bereitstellen kann.
Das Merkmal, dass der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 größer festgelegt wird, wenn die Basisstromzufuhr unter der Bedingung, dass sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, beginnt zuzunehmen, als wenn die Basisstromzufuhr unter der Bedingung, dass der Nockenring 12 feststehend ist, beginnt zuzunehmen, ist wirksam, um die Bewegung des Nockenrings 12 schnell von der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zur Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate umzuschalten.
Die Anordnung, dass das elektromagnetische Ventil 50 über den Verbindungsdurchgang 66 mit dem Steuerventil 40 verbunden ist und das Steuerventil 40 indirekt mit dem elektromagnetischen Ventil 50 gesteuert wird, indem der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 geregelt wird, so dass der Druckunterschied zwischen der Hochdruckkammer 44 und der Mitteldruckkammer 45 im Steuerventil 40 geregelt wird, erfordert keine große, vom elektromagnetischen Ventil 50 zu erzeugende Kraft, und führt somit zu einer schnellen Reaktion des elektromagnetischen Ventils 50 oder der Elektromagneteinheit 50a.
Der Aufbau, dass die Messeinrichtung 60 aus einer konstanten Öffnung 60a und einer variablen Öffnung 60b besteht, die parallel angeordnet sind, ist vorteilhaft, da die Messeinrichtung 60 zumindest eine minimale Pumpenauslassrate mit der konstanten Öffnung 60a erzeugen kann, auch wenn die variable Öffnung 10b aufgrund eines Ausfalls des elektromagnetischen Ventils 50 ständig geschlossen bleibt.
Die Konfiguration, dass der Berechnungsabschnitt 95 die gewünschte Pumpenauslassrate unter Bezugnahme auf die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, ist wirksam zum Zuführen einer geeigneten Menge an Arbeitsfluid zum hydraulischen Servolenksystem in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Erhöhung der gewünschten Pumpenauslassrate bei einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit ist wirksam, um ein sanftes Lenkverhalten bei niedriger Geschwindigkeit zu erzielen, und um bei hoher Geschwindigkeit eine feste und stabile Lenkgriffigkeit zu erhalten.
Die Anordnung, dass das Steuerventil 40 mit dem elektromagnetischen Ventil 50 über den Verbindungsdurchgang 66 verbunden ist, so dass das Steuerventil 40 indirekt durch Verändern des Querschnitts-Durchflussbereichs der Messeinrichtung 60 mit dem elektromagnetischen Ventil 50 gesteuert wird, kann wie in einer in 14 gezeigten Abwandlung modifiziert werden, bei der eine Elektromagneteinheit 99 anstelle des elektromagnetischen Ventils 50 vorgesehen ist, um das Ventilelement 41 des Steuerventils 40 direkt zu drücken. Bei der Abwandlung ist der zweite Verbindungsdurchgang 62 mit einer konstanten Öffnung 100 versehen, welche eine Messeinrichtung darstellt. Der Rest der Verstellpumpe ist gleich dem ersten Ausführungsbeispiel.
Insbesondere ist die Mitteldruckkammer 45 des Steuerventils 40 mit einer Gewindebohrung ausgebildet, mit der ein Adapter 101 verschraubt ist. Die Elektromagneteinheit 99 ist durch den Adapter 101 fest an der Gewindebohrung befestigt, wenn eine Stange 102 der Elektromagneteinheit 99 in Richtung zum Ventilelement 41 gerichtet ist. Das Ventilelement 41 ist mit einer Stange 103 versehen, die sich durch die Mitteldruckkammer 45 erstreckt und gleitfähig auf dem radialen Innenumfang des Adapters 101 gelagert ist. Die Stange 103 und die Stange 102 sind koaxial befestig und aufeinander ausgerichtet.
Wenn die Elektromagneteinheit 99 stromführend ist, bewegt sich die Stange 102 der Elektromagneteinheit 99 heraus und drückt somit die Stange 103 in Richtung zur Hochdruckkammer 44, um so das Ventilelement 41 in Richtung zum Stopfen 42 zu bewegen. Dadurch bewegt sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate.
Mit der oben beschriebenen Anordnung erzeugt die Verstellpumpe gemäß der Abwandlung ähnliche vorteilhafte Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel.
15 ist eine Blockdiagramm, das die Konfiguration einer MPU 104 einer Verstellpumpe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 16 ist ein Kennfeld, das von einem in 15 gezeigten Berechnungsabschnitt der MPU zum Berechnen einer gewünschten Stromzufuhr verwendet wird. 17A, 17B und 17C sind Zeitablaufdiagramme, die ein Beispiel zeigen, wie die in 15 gezeigte MPU arbeitet, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit bei einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit verändert wird. 17A zeigt Veränderungen der Lenkwinkelgeschwindigkeit, 17B zeigt Veränderungen einer gewünschten Pumpenauslassrate und 17C zeigt Veränderungen einer Ist-Stromzufuhr, die durch die Elektromagneteinheit 50a fließt.
Die MPU 104 ist auf der Grundlage der MPU 81 des ersten Ausführungsbeispiels konfiguriert und mit einem PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 an Stelle des Spitzen-Halteabschnitts 97 ausgestattet. Der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 setzt die PI-Steigerung, wie eine Steigerung einer Proportionalgröße oder einer Steigerung einer Integralgröße, auf die sich der PWM-Anstriebssteuerabschnitt 98 bezieht. Der Berechnungsabschnitt 106 für die gewünschte Stromzufuhr entspricht dem Basisstromzufuhr-Berechnungsabschnitt 96 des ersten Ausführungsbeispiels und ist so ausgelegt, dass er eine gewünschte Stromzufuhr unter Bezugnahme auf die gewünschte Pumpenauslassrate, die vom Berechnungsabschnitt 95 berechnet wird, unter Verwendung eines in 16 gezeigten Kennfelds berechnet. Der Rest der Verstellpumpe ist der gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 dient als eine Zeitkonstanten-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Zeitkonstante, die sich auf den PWM-Antriebssteuerabschnitt 98 bezieht. Dies wird implementiert, indem die PI-Steigerungen des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 unter Bezugnahme auf Veränderungen der gewünschten Stromzufuhr berechnet werden. Wie in 17C gezeigt, legt der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 die PI-Steigerungen insbesondere so fest, dass die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 gleich einem ersten festgelegten Wert T_fast ist, wenn die gewünschte Stromzufuhr ansteigt, und legt die PI-Steigerungen so fest, dass die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 gleich einem zweiten festgelegten Wert T_slow ist, wenn die gewünschte Stromzufuhr beginnt abzunehmen. Der zweite festgelegte Wert T_slow ist größer als der erste festgelegte Wert T_fast. Wenn die Ist-Stromzufuhr nach einen vorbestimmten Zeitraum nach der Festlegung der PI-Steigerungen größer als die gewünschte Stromzufuhr ist, um den zweiten festgelegten Wert T_slow zu erreichen, legt der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 die PI-Steigerungen so fest, dass die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 auf einen dritten festgelegten Wert T_mid gesetzt wird, der keiner als der zweite festgelegte Wert T_slow und größer als der erste festgelegte Wert T_fast ist. Auf diese Weise setzt der PI-Steigerung-Berechnungabschnitt 105 die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 auf einen größeren Wert, wenn die gewünschte Stromzufuhr abnimmt, als wenn die gewünschte Stromzufuhr zunimmt. Dadurch ist die Ist-Stromzufuhr größer als die gewünschte Stromzufuhr, wenn die gewünschte Stromzufuhr abnimmt, und somit ist die Ist-Stromzufuhr in einem Fall, wenn die gewünschte Stromzufuhr nach einem Rückgang erhöht wird, größer als in einem Fall, wenn die gewünschte Stromzufuhr nach der Bedingung, dass die gewünschte Stromzufuhr konstant gehalten wird, erhöht wird, oder nach der Bedingung, dass die Ist-Stromzufuhr gleich der gewünschten Stromzufuhr ist. Mit anderen Worten wird die Betätigung der Elektromagneteinheit 50a so gesteuert, dass der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 größer ist, wenn die gewünschte Stromzufuhr unter der Bedingung, dass der Nockenring 12 sich in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, zunimmt, als wenn die gewünschte Stromzufuhr unter der Bedingung, dass der Nockenring 12 feststehend ist, zunimmt.
18 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Vorgang zeigt, der von dem in 15 gezeigten PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 durchgeführt wird. Wie in 18 gezeigt, führt der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 in Schritt S11 eine Initialisierung durch. In Schritt S12 liest der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 die Ist-Stromzufuhr I_Real. In Schritt S13 liest der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 eine gewünschte Stromzufuhr I_CMD, die vom Berechnungsabschnitt 106 für die gewünschte Stromzufuhr berechnet wurde. In Schritt S14 bestimmt der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105, ob die gewünschte Stromzufuhr I_CMD größer oder gleich der Ist-Stromzufuhr I_Real ist. Wenn die Antwort in Schritt S13 JA ist, d. h. wenn die Ist-Stromzufuhr erhöht werden soll, dann geht der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 weiter zu Schritt S15, in dem der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 die PI-Steigerungen so festlegt, dass die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 mit dem ersten festgelegten Wert T_fast übereinstimmt. Nach Schritt S15, in Schritt S16, setzt der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 einen Zählwert T_SLOW zurück.
Wenn jedoch die Antwort in Schritt S14 NEIN ist, dann geht der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 weiter zu Schritt S17, in dem der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 bestimmt, ob der Zählwert T_SLOW kleiner als ein Schwellenwert T_{SLOW_TH} ist. Der Zählwert T_SLOW wird verwendet, um einen Zeitraum zu messen, der verstrichen ist, nachdem die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 auf den zweiten festgelegten Wert T_slow gesetzt wurde.
Wenn die Antwort in Schritt S17 JA ist, dann geht der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 weiter zu Schritt S18, in dem der PI-Steigerung-Berechnungsabchnitt 105 die PI-Steigerungen so festlegt, dass die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 mit dem zweiten festgelegten Wert T_slow übereinstimmt. In Schritt S19 erhöht dann der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 den Zählwert T_SLOW und kehrt dann zu Schritt S12 zurück. Wenn jedoch die Antwort in Schritt S17 NEIN ist, d. h. wenn der vorbestimmte Zeitraum verstrichen ist, nachdem die PI-Steigerungen die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 auf den zweiten festgelegten Wert T_slow gesetzt haben, dann geht der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 weiter zu Schritt S20, in dem der PI-Steigerung-Berechnungsabschnitt 105 die PI-Steigerungen so festlegt, dass die Zeitkonstante des PWM-Antriebssteuerabschnitts 98 mit dem dritten festgelegten Wert T_mid übereinstimmt, und kehrt dann zu Schritt S12 zurück.
Auf diese Weise wird die MPU 104 programmiert, eine längere Zeitkonstante zur Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Ventils 50 in Reaktion auf einer Veränderung des Eingangssignals in einer Richtung zur Anforderung einer Verringerung der spezifischen Auslassrate zu verwenden, als bei einer Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer Richtung zur Anforderung einer Erhöhung der spezifischen Auslassrate. Dementsprechend wird die Betätigung der Elektromagneteinheit 50a so gesteuert, dass die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12 langsamer ist, wenn sich der Nockenring 12 in Reaktion auf eine Verringerung der gewünschten Stromzufuhr in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, als wenn sich der Nockenring 12 in Reaktion auf eine Erhöhung der gewünschten Stromzufuhr in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt. Dies erzeugt ähnlich vorteilhafte Auswirkungen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
19 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer MPU 107 einer Verstellpumpe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 20 ist ein Kennfeld, das von einem Basis-Pumpenauslassraten-Berechnungsabschnitt der MPU 107 zum Berechnen einer Basis-Pumpenauslassrate verwendet wird. 21 ist ein Kennfeld, das von einem Kompensationsabschnitt der MPU 107 zum Berechnen eines Korrekturwerts der Pumpenauslassrate verwendet wird. 22A, 22B, 22C, 22D und 22E sind Zeitablaufdiagramme, die ein Beispiel zeigen, wie die MPU 107 arbeitet, wenn sich eine Lenkwinkelgeschwindigkeit bei einer konstanten Fahrzeuggeschwindigkeit verändert. 22A zeigt Veränderungen der Lenkwinkelgeschwindigkeit, 22B zeigt Veränderungen einer Basis-Pumpenauslassrate, 22C zeigt Veränderungen einer Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate, 22D zeigt Veränderungen eines Korrekturwerts der Pumpenauslassrate, und 22E zeigt Veränderungen einer gewünschten Pumpenauslassrate.
Die MPU 107 ist auf der Grundlage der MPU 104 des zweiten Ausführungsbeispiels konfiguriert und umfasst einen Kompensationsabschnitt 108 an Stelle des PI-Steigerung-Berechnungsabschnitts 105 und einen Basis-Pumpenauslassraten-Berechnungsabschnitt 109 an Stelle des Berechnungsabschnitts 95 für die gewünschte Pumpenauslassrate. Der Basis-Pumpenauslassraten-Berechnungsabschnitt 109 ist ausgelegt, um die Basis-Pumpenauslassrate unter Bezugnahme auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung des in 20 gezeigten Kennfelds zu berechnen. Die anderen Teile der Verstellpumpe sind die gleichen wie im zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Kompensationsabschnitt 108 berechnet einen Korrekturwert für die Pumpenauslassrate unter Bezugnahme auf eine Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate in Bezug auf Zeit unter Verwendung des in 21 gezeigten Kennfelds. Wie in 22C und 22D gezeigt, berechnet der Kompensationsabschnitt 108 den Korrekturwert unter Verwendung des in 21 gezeigten Kennfelds und gibt den Korrekturwert zu einem Berechnungsabschnitt 106 für die gewünschte Stromzufuhr aus, wenn sich die Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate von einem negativen Wert zu einem positiven Wert verändert, d. h. wenn die Basis-Pumpenauslassrate unter einer Bedingung, dass sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, erhöht. Der Korrekturwert verringert sich mit der Zeit allmählich linear. Mit anderen Worten: Der Kompensationsabschnitt 108 bestimmt unter Bezugnahme auf die Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate, ob sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate oder in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, und berechnet den Korrekturwert unter Verwendung des in 21 gezeigten Kennfelds, wenn sich die Bewegung des Nockenrings 12 von der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zur Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate verschiebt.
Der Berechnungsabschnitt 106 berechnet die gewünschte Pumpenauslassrate, wie in 22E gezeigt, indem der Korrekturwert zu der vom Basis-Pumpenauslassraten- Berechnungsabschnitt 109 berechneten Basis-Pumpenauslassrate addiert wird. Dann berechnet der Berechnungsabschnitt 106 die gewünschte Stromzufuhr unter Bezugnahme auf die Basis-Pumpenauslassrate unter Verwendung des in 16 gezeigten Kennfelds.
Gemäß den oben beschriebenen Merkmalen ist die gewünschte Pumpenauslassrate größer, so dass der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 größer ist, wenn die Basis-Pumpenauslassrate unter der Bedingung, dass sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, beginnt zuzunehmen, als wenn die Basis-Pumpenauslassrate unter der Bedingung, dass der Nockenring 12 feststehend ist, beginnt zuzunehmen.
23 ist ein Ablaufdiagramm, dass einen Vorgang zeigt, der vom Kompensationsabschnitt 108 durchgeführt wird. Wie in 23 gezeigt, führt der Kompensationsabschnitt 108 in Schritt S21 eine Initialisierung durch. In Schritt S22 liest der Kompensationsabschnitt 108 eine Basis-Pumpenauslassrate Q_CMD(n). In Schritt S23 berechnet der Kompensationsabschnitt 108 eine Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate Q'(n). In Schritt S24 bestimmt der Kompensationsabschnitt 108, ob die Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate Q'(n) größer oder gleich Null ist. Wenn die Antwort in Schritt S24 JA ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 108 weiter zu Schritt S25, in dem der Kompensationsabschnitt 108 bestimmt, ob der letzte Wert der Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate Q'(n – 1) kleiner als Null war.
Wenn die Antwort in Schritt S25 JA ist, d. h. wenn sich die Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate Q' von einem negativen Wert zu einem Wert größer oder gleich Null verändert ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 108 weiter zu Schritt S26, in dem der Kompensationsabschnitt 108 den Korrekturwert Q_ADD unter Verwendung des in 21 gezeigten Kennfelds berechnet, und kehrt dann zu Schritt S22 zurück.
Wenn jedoch zumindest eine der Bedingungen in Schritt S24 und S25 nicht erfüllt ist, d. h. wenn die Antwort in Schritt S24 NEIN ist und/oder die Antwort in Schritt S25 NEIN ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 108 weiter zu Schritt S27, in dem der Kompensationsabschnitt 108 bestimmt, ob der Korrekturwert Q_ADD ungleich Null ist. Wenn die Antwort in Schritt S27 JA ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 108 weiter zur Schritt S28, in dem der Kompensationsabschnitt 108 eine Rückgangsoperation zum Herabsetzen des Korrekturwerts Q_ADD durchführt, und kehrt dann zu Schritt S22 zurück. Auf diese Weise wird der Korrekturwert Q_ADD verändert, um sich mit der Zeit auf Null zu verringern. Wenn jedoch die Antwort in Schritt S27 NEIN ist, d. h. wenn der Korrekturwert Q_ADD Null erreicht hat, dann kehrt der Kompensationsabschnitt 108 zurück zu Schritt S22.
Auf diese Weise wird die Betätigung der Elektromagneteinheit 50a so gesteuert, dass die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12 langsamer ist, wenn sich der Nockenring 12 in Reaktion auf eine Verringerung der Basis-Pumpenauslassrate in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, als wenn sich der Nockenring 12 in Reaktion auf einer Erhöhung der Basis-Pumpenauslassrate in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt. Dies führt zu ähnlich vorteilhaften Wirkungen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Die Konfiguration, dass der Berechnungsabschnitt 106 die gewünschte Pumpenauslassrate durch Summieren der Basis-Pumpenauslassrate und des vom Kompensationsabschnitt 108 berechneten Korrekturwerts berechnet, kann so modifiziert werden, dass der Kompensationsabschnitt 108 eine Korrektursteigerung für die Pumpenauslassrate unter Verwendung eines in 24 gezeigten Kennfelds berechnet. In dieser Abwandlung berechnet der Berechnungsabschnitt 106 für die gewünschte Stromzufuhr die gewünschte Pumpenauslassrate durch Multiplizieren der Basis-Pumpenauslassrate mit der Korrektursteigerung, die vom Kompensationsabschnitt 108 berechnet wurde. Die Korrektursteigerung erhöht sich bei einem Anstieg der Änderungsrate der Basis-Pumpenauslassrate, wie in 24 gezeigt ist. Die gewünschte Stromzufuhr wird unter Bezugnahme auf die gewünschte Pumpenauslassrate berechnet. Die Verstellpumpe gemäß der Modifikation bietet ähnliche Vorteile wie das dritte Ausführungsbeispiel.
25 bis 27 zeigen eine Verstellpumpe gemäß einer zweiten Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels. 25 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer MPU 110 zeigt. 26 ist ein Kennfeld, das von einem Kompensationsabschnitt 111 der MPU 110 zum Berechnen eines Korrekturwerts der Pumpenauslassrate verwendet wird. 27 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Vorgang zeigt, der vom Kompensationsabschnitt 111 durchgeführt wird.
In der zweiten Modifikation ist der Kompensationsabschnitt 111 ausgelegt, einen Eingang eines Ist-Stromzufuhr-Signals zu empfangen und einen Korrekturwert für die Pumpenauslassrate unter Bezugnahme auf eine Änderungsrate der Ist-Stromzufuhr in Bezug auf Zeit unter Verwendung eines in 26 gezeigten Kennfelds zu berechnen. Der Rest der Verstellpumpe ist der gleiche wie im dritten Ausführungsbeispiel.
Wie in 27 gezeigt, führt der Kompensationsabschnitt 111 in Schritt S31 eine Initialisierung durch. In Schritt S32 liest der Kompensationsabschnitt 111 die Istq-Stromzufuhr I_Real(n). In Schritt S33 berechnet der Kompensationsabschnitt 111 eine Änderungsrate der Ist-Stromzufuhr I_Real'(n). In Schritt S34 bestimmt der Kompensationsabschnitt 111, ob die Änderungsrate der Ist-Stromzufuhr I_Real'(n) größer oder gleich Null ist. Wenn die Antwort in Schritt S34 JA ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 111 weiter zu Schritt S35, in dem der Kompensationsabschnitt 111 bestimmt, ob der letzte Wert der Änderungsrate der Ist-Stromzufuhr I_Real'(n-1) kleiner als Null war.
Wenn die Antwort in Schritt S35 JA ist, d. h. wenn sich die Änderungsrate der Ist-Stromzufuhr I_Real von einem negativen Wert zu einem Wert größer oder gleich Null verändert hat, dann geht der Kompensationsabschnitt 111 weiter zu Schritt S36, in dem der Kompensationsabschnitt 111 den Korrekturwert Q_ADD unter Verwendung des in 26 gezeigten Kennfelds berechnet, und kehrt dann zu Schritt S32 zurück. Mit anderen Worten: Der Kompensationsabschnitt 111 bestimmt unter Bezugnahme auf die Änderungsrate der Ist-Stromzufuhr I_Real, ob der Nockenring 12 sich in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate oder in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, und berechnet den Korrekturwert unter Verwendung des in 21 gezeigten Kennfelds, wenn sich die Bewegung des Nockenrings 12 von der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zu der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate verschiebt.
Wenn jedoch zumindest eine der Bedingungen in Schritt S34 und S35 nicht erfüllt ist, d. h. wenn die Antwort in Schritt S34 NEIN ist und/oder die Antwort in Schritt S35 NEIN ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 111 weiter zu Schritt S37, in dem der Kompensationsabschnitt 111 bestimmt, ob der Korrekturwert Q_ADD ungleich Null ist. Wenn die Antwort in Schritt S37 JA ist, dann geht der Kompensationsabschnitt 111 weiter zu Schritt S38, in dem der Kompensationsabschnitt 111 eine Rückgangsoperation zum Verringern des Korrekturwerts Q_ADD durchführt, und kehrt dann zu Schritt S32 zurück. Auf diese Weise wird der Korrekturwert Q_ADD verändert, um sich mit der Zeit auf Null zu verringern. Wenn jedoch die Antwort in Schritt S37 NEIN ist, d. h. wenn der Korrekturwert Q_ADD Null erreicht hat, dann kehrt der Kompensationsabschnitt 111 zurück zu Schritt S32.
Auf diese Weise wird die Betätigung der Elektromagneteinheit 50a so gesteuert, dass die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12 langsamer ist, wenn sich der Nockenring 12 in Reaktion auf eine Verringerung der Basis-Pumpenauslassrate in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, als wenn sich der Nockenring 12 in Reaktion auf einer Erhöhung der Basis-Pumpenauslassrate in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt. Dies führt zu ähnlich vorteilhaften Wirkungen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel und den Modifikationen wird die Bewegungsreaktion des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate so festgelegt, dass sie langsamer ist als in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate, womit verhindert wird, dass die Trägheit des Nockenrings 12 der Bewegung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate entgegensteht. Es ist vorteilhaft zu verhindern, dass die Bewegung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate zu weit geht, um ein weiter verbessertes Lenkgefühl zu vermitteln.
Die Verhinderung der Überschreitung wird implementiert, indem die Elektromagneteinheit 50a so gesteuert wird, dass der Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung 60 abnimmt, unmittelbar bevor der Nockenring 12 eine Zielposition erreicht, während sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt. Die Überschreitung wird verhindert oder abgemildert, da die Bewegungsgeschwindigkeit des Nockenrings 12 während der Bewegung in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate unmittelbar vor der Zielposition verringert wird.
Die Verhinderung der Überschreibung kann implementiert werden, indem die Elektromagneteinheit 50a so gesteuert wird, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Nockenrings 12 allmählich abnimmt, wenn sich der Nockenring 12 während der Bewegung in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate der Zielposition annähert.
Im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel und den Modifikationen wird die Verzögerung der Bewegungsreaktion des Nockenrings in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate durch die Steuerung der Elektromagneteinheit 50a unterdrückt. Jedoch kann dies durch eine mechanische Anordnung, wie sie in 28 und 29 gezeigt ist, implementiert werden, um ähnliche vorteilhafte Wirkungen zu erzielen. 28 ist eine Querschnittsansicht einer Verstellpumpe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter einer Bedingung, dass ein Rückschlagventil geschlossen ist. 29 ist eine Querschnittsansicht der Verstellpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel unter einer Bedingung, dass das Rückschlagventil geöffnet ist.
Die Verstellpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist auf der Grundlage des ersten Ausführungsbeispiels konstruiert und so modifiziert, dass ein Umgehungsdurchgang 113 zwischen der ersten Fluiddruckkammer P1 und dem Verbindungsdurchgang 47a für eine Fluidverbindung zwischen diesen vorgesehen ist, ohne eine Verbindung durch den Verbindungsdurchgang 47b.
Der Umgehungsdurchgang 113 besteht aus einem Loch 113a, einer Vertiefung 113b und einem Rückschlagventil 112. Das Loch 113a ist im Adapterring 11 ausgebildet. Die Vertiefung 113b ist im Zylinderabschnitt 3 des vorderen Körpers 2 ausgebildet und hydraulisch zwischen dem Loch 113a und dem Verbindungsdurchgang 47a verbunden. Wie in 28 gezeigt, hat die Vertiefung 113b einen halbrunden Querschnitt. Das Rückschlagventil 112 ist angeordnet, um dem Arbeitsfluid zu ermöglichen, vom Loch 113a zur Vertiefung 113b zu fließen, und verhindert, dass das Arbeitsfluid in umgekehrter Richtung fließt.
Das Rückschlagventil 112 umfasst eine Ventilbohrung 112a, ein Ventilelement 112b, eine Ventilfeder 112c und einen Stopfen 112d. Die Ventilbohrung 112a ist in dem Zylinderabschnitt 3 des vorderen Körpers 2 und durchgehend mit dem Loch 113a ausgebildet. Das Ventilelement 112b ist kugelig geformt und in der Ventilbohrung 112a befestigt. Die Ventilfeder 112c ist angeordnet, um das Ventilelement 112b in Richtung zum Adapterring 11 zu drängen. Das offene Ende der Ventilbohrung 112a gegenüber dem Adapterring 11 ist von dem Stopfen 112d verschlossen. Der Zylinderabschnitt 3 des vorderen Körpers 2 bildet somit das Rückschlagventil 112 als einen Ventilkörper.
Wenn Arbeitsfluid vom Steuerventil 40 zur ersten Fluiddruckkammer P1 fließt, dann drückt das Rückschlagventil 112 das Ventilelement 112b durch die Drängkraft der Ventilfeder 112c zum Adapterring 11 und verschließt somit die Öffnung des Lochs 113a, so das der Durchfluss von Arbeitsfluid durch den Umgehungsdurchgang 113 verhindert wird. Wenn andererseits Arbeitsfluid von der ersten Fluiddruckkammer P1 zum Steuerventil 40 fließt, gibt das Rückschlagventil 112 das Ventilelement 112b gegen die Drängkraft der Ventilfeder 112c vom Adapterring 11 frei und öffnet somit die Öffnung des Lochs 113a, so dass der Durchfluss von Arbeitsfluid durch den Umgehungsdurchgang 113 ermöglicht wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau fließt Arbeitsfluid von der ersten Fluiddruckkammer P1 zum Steuerventil 40, um das Rückschlagventil 112 zu öffnen, wenn sich der Nockenring 12 in der Richtung zur Vergrößerung der Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 oder in der Richtung zur Verringerung des Fassungsvermögens der ersten Fluiddruckkammer P1 bewegt, so dass das Arbeitsfluid in der ersten Fluiddruckkammer P1 durch den Umgehungsdurchgang 113 sowie den Verbindungsdurchgang 47b austritt, wie in 29 gezeigt. Dies ermöglicht, dass der Nockenring 12 relativ schnell bewegt wird. Wenn sich der Nockenring 12 jedoch in der Richtung zur Verringerung der Exzentrizität des Nockenrings 12 in Bezug auf den Rotor 13 oder in der Richtung zur Vergrößerung des Fassungsvermögens der ersten Fluiddruckkammer P1 bewegt, dann fließt Arbeitsfluid vom Steuerventil 40 zur ersten Fluiddruckkammer P1, um so das Rückschlagventil 112 zu schließen, so dass das Arbeitsfluid nur durch den Verbindungsdurchgang 47b in die erste Fluiddruckkammer P1 fließt, wie in 28 gezeigt. Es wird mehr Zeit benötigt, die erste Fluiddruckkammer P1 mit Arbeitsfluid zu beaufschlagen. Dadurch wird die Bewegung des Nockenrings 12 relativ verlangsamt. Zusammengefasst wird die Reaktionsbewegung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate so festgelegt, dass sie langsamer ist als in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate.
Die Verstellpumpe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel dient dazu, die Beschleunigung des Nockenrings 12 in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate abzuschwächen und somit den Nockenring 12 schnell zu bewegen, wenn sich die Bewegung des Nockenrings 12 von der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zur Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate verschiebt, da die Trägheitskraft des Nockenrings 12 kleiner ist.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung 2008-208304 , eingereicht am 13. August 2008, wird hiermit durch diesen Verweis aufgenommen.
Auch wenn die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele werden den Fachleuten im Lichte der obigen Lehre in den Sinn kommen. Der Umfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Ansprüche definiert.
Zusammenfassend offenbart die vorliegende Erfindung eine Verstellpumpe, umfassend: einen Rotor, der in einem Körper befestigt ist; einen Nockenring, der radial außerhalb des Rotors befestigt und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings in Bezug auf den Rotor bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate verursacht; und ein elektromagnetisches Stellglied, das angeordnet ist, um den Nockenring zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen. Während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds wird eine erste Reaktion langsamer als eine zweite Reaktion festgelegt, wobei die erste Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung eines Eingangssignals in einer Richtung ist, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, und die zweite Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer Richtung ist, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate anzufordern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2004-218430 [0002, 0003]
- JP 2008-208304 [0145]

Claims

Verstellpumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer hydraulischen Vorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, wobei die Verstellpumpe umfasst: einen Körper (1); eine Antriebswelle (7), die vom Körper (1) drehbar gelagert ist; einen Rotor (13), der im Körper (1) befestigt und angeordnet ist, um von der Antriebswelle (7) gedreht zu werden; einen Nockenring (12), der radial außerhalb des Rotors (13) in dem Körper (1) befestigt und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings (2) in Bezug auf den Rotor (13) bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Ausstoßmenge an Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors (13) verursacht; ein elektromagnetisches Stellglied (50), das angeordnet ist, um den Nockenring (12) zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen; und eine Steuerung (81, 104, 107, 110), die ausgelegt ist, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor (82, 83), der zum Messen eines Betriebszustand des Fahrzeugs angeordnet ist, ausgegeben wird, zu empfangen und ein Antriebssignal zum elektromagnetischen Stellglied (50) auszugeben, wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um: die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignal zu steuern und eine erste Reaktion, die langsamer als eine zweite Reaktion ist, während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) festzulegen, wobei die erste Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings (12) auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer ersten Richtung ist, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, und die zweite Reaktion eine Bewegungsreaktion des Nockenrings (12) auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer zweiten Richtung ist, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate anzufordern.
Verstellpumpe nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Auslassdurchgang (33), der in dem Körper (1) ausgebildet ist, um das Arbeitsfluid nach außerhalb des Körpers (1) zu führen, nachdem das Arbeitsfluid durch eine Pumpenwirkung, die aus der Drehung des Rotors (13) resultiert, mit Druck beaufschlagt wurde; eine Messeinrichtung (60), die in dem Auslassdurchgang (33) vorgesehen ist; eine erste Fluiddruckkammer (P1), die radial außerhalb des Nockenrings (12) in dem Körper (1) definiert ist und angeordnet ist, um sich bei einer Vergrößerung der Exzentrizität zusammenzuziehen; eine zweite Fluiddruckkammer (P2), die radial außerhalb des Nockenrings (12) in dem Körper (1) definiert ist und angeordnet ist, um sich bei einer Verringerung der Exzentrizität zusammenzuziehen; und ein Steuerventil (40), das angeordnet ist, um einen Innendruck der ersten Fluiddruckkammer (P1) und/oder einen Innendruck der zweiten Fluiddruckkammer (P2) mit einem Ventilelement (41) zu regulieren, das angeordnet ist, um durch einen Druckunterschied zwischen einer stromaufwärtigen Seite und einer stromabwärtigen Seite der Messeinrichtung (60) betätigt zu werden.
Verstellpumpe nach Anspruch 2, wobei das elektromagnetische Stellglied (50) angeordnet ist, um einen Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung (60) zu regulieren, um den Nockenring (12) mit dem Steuerventil (40) zu betätigen.
Verstellpumpe nach Anspruch 3, wobei das Steuerventil (40) so angeordnet ist, dass die spezifische Auslassrate bei einer Vergrößerung des Querschnitts-Durchflussbereichs der Messeinrichtung (60) ansteigt.
Verstellpumpe nach Anspruch 4, wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um den Querschnitts-Durchflussbereich der Messeinrichtung (60) in Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in der zweiten Richtung größer festzulegen, wenn der Nockenring sich in einer Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, als wenn der Nockenring feststehend ist.
Verstellpumpe nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (104, 110) programmiert ist, um unter Bezugnahme auf eine Ist-Stromzufuhr, die durch das elektromagnetische Stellglied (50) fließt, zu bestimmen, ob der Nockenring (12) sich in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate oder in einer Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt.
Verstellpumpe nach Anspruch 6, wobei die Steuerung (104, 110) programmiert ist, um unter Bezugnahme auf eine Veränderung der Ist-Stromzufuhr zu bestimmen, ob der Nockenring (12) sich in der Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate oder in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt.
Verstellpumpe nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (104) programmiert ist, um eine längere Zeitkonstante (T_slow) für die Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) in Reaktion auf einer Veränderung des Eingangssignals in der ersten Richtung als bei einer Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in der zweiten Richtung zu verwenden.
Verstellpumpe nach Anspruch 3, wobei die Messeinrichtung (60) umfasst: eine variable Öffnung (60b) mit einem Querschnitts-Durchflussbereich, der durch das elektromagnetische Stellglied (50) reguliert wird; und eine konstante Öffnung (60a), die parallel zur variablen Öffnung (60b) angeordnet ist.
Verstellpumpe nach Anspruch 2, wobei das elektromagnetische Stellglied (50) angeordnet ist, um das Ventilelement (41) des Steuerventils (40) mit dem Druckunterschied in eine Richtung zu drücken, um einen Durchflusszustand des Steuerventils (40) zu ändern.
Verstellpumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer hydraulischen Vorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, wobei die Verstellpumpe umfasst: einen Körper (1); eine Antriebswelle (7), die vom Körper (1) drehbar gelagert ist; einen Rotor (13), der im Körper (1) befestigt und angeordnet ist, um von der Antriebswelle (7) gedreht zu werden; einen Nockenring (12), der radial außerhalb des Rotors (13) in dem Körper (1) befestigt und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings (2) in Bezug auf den Rotor (13) bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Menge des Ausstoßes von Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors (13) verursacht; ein elektromagnetisches Stellglied (50), das angeordnet ist, um den Nockenring (12) zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen; und eine Steuerung (81, 104, 107, 110), die ausgelegt ist, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor (82, 83), der zum Messen eines Betriebszustand des Fahrzeugs angeordnet ist, ausgegeben wird, zu empfangen und ein Antriebssignal zum elektromagnetischen Stellglied (50) auszugeben, wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um: die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignal zu steuern und und eine erste Beschleunigung, die geringer als eine zweite Beschleunigung ist, während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) festzulegen, wobei die erste Beschleunigung eine Beschleunigung des Nockenrings (12) ist, wenn sich der Nockenring (12) in einer Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate bewegt, und die zweite Beschleunigung eine Beschleunigung des Nockenrings (12) ist, wenn sich der Nockenring (12) in einer Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt.
Verstellpumpe nach Anspruch 11, wobei die hydraulische Vorrichtung eine hydraulische Servolenkvorrichtung ist; und die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um die spezifische Auslassrate unter Bezugnahme auf eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verändern.
Verstellpumpe nach Anspruch (12), wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um die spezifische Auslassrate bei einer Verringerung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Verstellpumpe nach Anspruch 12, wobei die Steuerung (104) programmiert ist, um eine längere Zeitkonstante (T_slow) für die Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) in Reaktion auf einer Veränderung des Eingangssignals in der ersten Richtung, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, als bei einer Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer zweiten Richtung, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate (T_fast) anzufordern, zu verwenden.
Verstellpumpe nach Anspruch 11, wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um zu verhindern, dass der Nockenring (12) eine Zielposition überschreitet, indem die spezifische Auslassrate verringert wird, unmittelbar bevor der Nockenring (12) die Zielposition erreicht, während der Nockenring (12) sich in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt.
Verstellpumpe nach Anspruch 11, wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um eine Geschwindigkeit des Nockenrings (12) zu verringern, wenn sich der Nockenring (12) einer Zielposition annähert, während sich der Nockenring (12) in der Richtung zur Erhöhung der spezifischen Auslassrate bewegt.
Verstellpumpe zum Zuführen von Arbeitsfluid zu einer hydraulischen Vorrichtung, die an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, wobei die Verstellpumpe umfasst: einen Körper (1); eine Antriebswelle (7), die vom Körper (1) drehbar gelagert ist; einen Rotor (13), der im Körper (1) befestigt und angeordnet ist, um von der Antriebswelle (7) gedreht zu werden; einen Nockenring (12), der radial außerhalb des Rotors (13) in dem Körper (1) befestigt und so angeordnet ist, dass er sich bei einer Veränderung einer Exzentrizität des Nockenrings (2) in Bezug auf den Rotor (13) bewegt, wobei die Veränderung der Exzentrizität eine Veränderung einer spezifischen Auslassrate als eine Menge des Ausstoßes von Arbeitsfluid pro einer Umdrehung des Rotors (13) verursacht; ein elektromagnetisches Stellglied (50), das angeordnet ist, um den Nockenring (12) zum Regulieren des Exzentrizität zu betätigen; und eine Steuerung (81, 104, 107, 110), die ausgelegt ist, um ein Eingangssignal, das von einem Sensor (82, 83), der zum Messen eines Betriebszustand des Fahrzeugs angeordnet ist, ausgegeben wird, zu empfangen und ein Antriebssignal zum elektromagnetischen Stellglied (50) auszugeben, wobei die Steuerung (81, 104, 107, 110) programmiert ist, um: die Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) unter Bezugnahme auf das Eingangssignal durch Ausgeben des Antriebssignal zu steuern und einen vorbestimmten Verzögerungszeitraum abzuwarten, bevor dem Nockenring (12) während der Steuerung der Betätigung des elektromagnetischen Stellglieds (50) erlaubt wird, sich in Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer ersten Richtung, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate anzufordern, in einer Richtung zur Verringerung der spezifischen Auslassrate zu bewegen.
Verstellpumpe nach Anspruch 17, wobei die Steuerung (81) programmiert ist, um eine Verringerung der spezifischen Auslassrate zu verhindern, bis der vorbestimmte Verzögerungszeitraum nach der Veränderung des Eingangssignals in der ersten Richtung verstrichen ist.
Verstellpumpe nach Anspruch 18, wobei die Steuerung (81) programmiert ist, um einen Zeitgeber für die Messung des vorbestimmten Zeitraums in Reaktion auf die Veränderung des Eingangssignals in der ersten Richtung zu setzen und den Zeitgeber in Reaktion auf eine Veränderung des Eingangssignals in einer zweiten Richtung, um eine Erhöhung der spezifischen Auslassrate anzufordern, zurückzusetzen.