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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0133593 , eingereicht am 23. November 2012, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung (z. B. eine Servolenkung-Pumpvorrichtung) für ein Fahrzeug (bzw. Kraftfahrzeug), und insbesondere eine Technologie, welche in der Lage ist mit einer Antriebskraft eines Elektromotors Öldruck zu erzeugen, welcher für eine Fremdkraftlenkung (bzw. eine Servolenkung) und einen Klimaanlagenkompressor benötigt wird.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Eine elektrische Fremdkraftlenkung-Vorrichtung und eine elektrische Klimaanlage gemäß der bezogenen Technik, welche in einem Fahrzeug angebracht sind, sind konfiguriert, um separate Komponenten zu haben, wie in 1 gezeigt.
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Das heißt, die elektrische Fremdkraftlenkung-Vorrichtung gemäß der bezogenen Technik ist konfiguriert, um mittels eines separaten Pumpenmotors 502 eine Pumpe 500 zum Pumpen (bzw. Erzeugen) eines für die Fremdkraftlenkung benötigten Öldrucks anzutreiben, die elektrische Klimaanlage ist konfiguriert, um mittels eines separaten Kompressormotors (bzw. eines separaten Verdichtermotors) 506 einen Kompressor (bzw. einen Verdichter) 504 anzutreiben, und die elektrische Fremdkraftlenkung-Vorrichtung und die elektrische Klimaanlage weisen jeweilige separate Steuerungsvorrichtungen 508 und 510 auf, um den Pumpenmotor 502 bzw. den Kompressormotor 506 zu steuern.
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Unlängst ist in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Forderung zum Verbessern der Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs und eines Umweltfahrzeugs (bzw. eines ökologischen Fahrzeugs) ein Bedürfnis vorhanden, um die wie oben beschriebenen als separate Systeme konfigurierten Komponenten miteinander zu integrieren, um einen Energieverbrauch zu reduzieren, wodurch zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs beigetragen wird und Kosten eines Fahrzeugs verringert werden.
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Die als bezogene Technik beschriebenen Inhalte wurden nur bereitgestellt, um beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu helfen und sollen nicht als zur bezogenen Technik, wie sie dem Fachmann bekannt ist, dazugehörig angesehen werden.
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Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung” offenbarten Informationen dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, wie er dem Fachmann bereits bekannt ist.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, um eine Fremd kraftlenkung-Pumpvorrichtung (bzw. eine Servolenkung-Pumpvorrichtung) für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche konfiguriert ist, um mittels einer in einem einzelnen Motor (z. B. einem Elektromotor) erzeugten Drehkraft sowohl die Erzeugung eines Öldrucks zum Ausführen einer Fremdkraftlenkung als auch die Kompression eines Kältemittels einer Klimaanlage zu erreichen, so dass eine Fremdkraftlenkung-Vorrichtung und eine Klimaanlage teilweise miteinander integriert sind, um die Anzahl von benötigten Komponenten, von benötigten Materialien und dergleichen zu reduzieren, wodurch es möglich wird Kosten des Fahrzeugs zu reduzieren und den Energieverbrauch zum Betrieb (des Fahrzeugs) zu reduzieren, wodurch es möglich wird zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs beizutragen.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug aufweisen einen Antriebsmotor (bspw. einen Elektromotor), eine Fremdkraftlenkungspumpe (bzw. eine Servolenkungspumpe), welche mit einer ersten Seite einer Welle (bzw. eines Schafts) des Antriebsmotors verbunden ist, einen Kompressor (bzw. einen Verdichter), welcher mit einer zweiten Seite der Welle des Antriebsmotors verbunden ist, und eine Kupplung, welche zwischen dem Antriebsmotor und dem Kompressor angeordnet ist und welche eine Leistung (bzw. eine Übertragung einer Leistung) zwischen dem Antriebsmotor und dem Kompressor unterbricht.
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Die Fremdkraftlenkungspumpe ist eine variable Pumpe, welche zum Variieren einer gepumpten Durchflussmenge (bzw. einer Durchsatzmenge) konfiguriert ist.
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Die Kupplung kann aufweisen eine erste Scheibe (bzw. eine erste Kupplungsscheibe), welche mit der zweiten Seite der Welle des Antriebsmotors verbunden ist, eine zweite Scheibe (bzw. eine zweite Kupplungsscheibe), welche so mit einer Welle des Kompressors verbunden ist und koaxial der ersten Scheibe gegenüberliegt (bzw. zugewandt ist), dass sie zur ersten Scheibe angrenzt, eine Feder, welche so die zweite Scheibe elastisch abstützt, dass ein vorbestimmter Abstand zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe gebildet wird, und einen Elektromagneten, welcher zum Ziehen der zweiten Scheibe in Richtung (zu) der ersten Scheibe selektiv eine magnetische Kraft erzeugt.
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Die Fremdkraftlenkungspumpe kann aufweisen ein Gehäuse, ein erstes Zahnrad (bzw. ein erstes Pumpenrad), welches drehbar mit dem (bzw. am) Gehäuse gekuppelt ist und mit der ersten Seite der Welle des Antriebsmotors verbunden ist, ein zweites Zahnrad (bzw. ein zweites Pumpenrad), welches drehbar mit dem (bzw. am) Gehäuse gekuppelt ist und in Eingriff mit dem ersten Zahnrad ist, um mit dem ersten Zahnrad gedreht zu werden, Steuerkurvenplatten (bzw. Nockenplatten), welche schwenkbar mit dem Gehäuse gekuppelt sind und jeweilige äußere, periphere Flächen des ersten und des zweiten Zahnrads umschließen, um eine (jeweilige) Lücke (bzw. einen Zwischenraum) zwischen den Steuerkurvenplatten und den äußeren, peripheren Flächen des ersten und des zweiten Zahnrads zu variieren, und einen Aktuator, welcher mit den Steuerkurvenplatten gekuppelt ist und konfiguriert ist, die Lücke einzustellen.
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Die Steuerkurvenplatten können jeweils einen Befestigungszapfen aufweisen, welcher schwenkbar mit dem Gehäuse gekuppelt ist, und sind im Gehäuse jeweils an beiden Seiten des ersten und des zweiten Zahnrads angeordnet, wobei die Steuerkurvenplatten bezogen auf den jeweiligen (bzw. mittels des jeweiligen) Befestigungszapfen schwenkbar sind, und der Aktuator kann eine Schraube (bzw. eine Gewindespindel) aufweisen, welche basierend auf dem ersten und dem zweiten Zahnrad an einer zu den Befestigungszapfen entgegengesetzten Seite mit den Steuerkurvenplatten gekuppelt ist und die Steuerkurvenplatten durchdringt, und die gedreht wird, um eine Entfernung zwischen den Steuerkurvenplatten zu variieren, und einen mit der Schraube verbundenen Servomotor, um die Schraube zu drehen.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine graphische Darstellung zum Beschreiben einer Fremdkraftlenkung-Vorrichtung und einer Klimaanlage gemäß der bezogenen Technik.
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2 ist eine graphische Darstellung, welche eine Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine graphische Darstellung zum Beschreiben einer Konfiguration der Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verglichen mit der 1.
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4 ist eine graphische Darstellung, welche ein Beispiel einer Kupplung der 2 zeigt.
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5 ist eine graphische Darstellung zum Beschreiben einer Struktur einer Fremdkraftlenkungspumpe der 2.
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6 ist eine graphische Darstellung zum Beschreiben eines Prinzips einer variablen Durchflussmenge der Fremdkraftlenkungspumpe der 5.
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7 ist eine graphische Darstellung, welche ein Verfahren zum Steuern der Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen zeigen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z. B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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Durchgehend durch die zahlreichen Figuren der Zeichnungen beziehen sich in den Figuren Bezugszeichen auf die gleichen oder auf ähnliche Teile der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Bezug nehmend auf die 2–5 ist eine Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung 1 für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konfiguriert, um aufzuweisen einen Antriebsmotor 3, eine Fremdkraftlenkungspumpe 5, welche mit einer Seite einer Welle 4 des Antriebsmotors 3 verbunden ist, einen Kompressor 7, welcher mit der anderen Seite der Welle 4 des Antriebsmotors 3 verbunden ist, und eine Kupplung 9, welche eine Leistung zwischen dem Antriebsmotor 3 und dem Kompressor 7 unterbricht.
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Das heißt, die Fremdkraftlenkungspumpe 5 und der Kompressor 7 werden unter Verwendung eines einzelnen Antriebsmotors 3 angetrieben, wodurch es möglich wird, einen der in der bezogenen Technik separat bereitgestellten Motoren zum jeweiligen Antreiben der Fremdkraftlenkungspumpe 5 und des Kompressors 7 zu entfernen (bzw. wegzulassen). Zusätzlich sind die Fremdkraftlenkungspumpe 5 und der Kompressor 7 wie gezeigt in einem einzelnen Körper zusammengepackt (bzw. zusammengefasst), so dass die Anzahl von benötigten Komponenten, ein Gewicht und ein von der Fremdkraftlenkungspumpe 5 und dem Kompressor 7 in einem Abschnitt, in dem die Fremdkraftlenkungspumpe 5 der Kompressor 7 im Fahrzeug angebracht sind, belegtes Volumen verringert werden können.
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Die Kupplung 9 der vorliegenden Ausführungsform ist wie in der 4 gezeigt konfiguriert, um aufzuweisen eine erste Scheibe 11, welche mit der Welle des Antriebsmotors 3 verbunden ist, eine zweite Scheibe 13, welche so mit einer Antriebswelle des Kompressors 7 verbunden ist und koaxial der ersten Scheibe 11 gegenüberliegt (bzw. zugewandt ist), dass sie zur ersten Scheibe 11 benachbart ist, eine Feder 15, welche so die zweite Scheibe 13 elastisch abstützt, dass von der (bzw. zur) ersten Scheibe 11 ein vorbestimmter Abstand gebildet wird, und einen Elektromagneten 17, welcher zum Ziehen der zweiten Scheibe 13 in Richtung (zu) der ersten Scheibe 11 eine elektromagnetische Kraft erzeugt.
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Deshalb wird in dem Fall, in welchem der Elektromagnet 17 nicht mit Elektrizität versorgt wird, die zweite Scheibe 13 von der ersten Scheibe 11 mittels der Feder 15 in Abstand gehalten, so dass ein Blockierzustand, in welchem eine Drehkraft nicht zur zweiten Scheibe 13 übertragen wird, beibehalten werden kann, und in dem Fall, in welchem der Elektromagnet 17 mit Elektrizität versorgt wird, wird die zweite Scheibe 13 auf die erste Scheibe 11 gepresst, um die Drehkraft zu empfangen, so dass der Kompressor 7 mit Leistung versorgt wird.
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Es ist bevorzugt, dass die Fremdlenkungspumpe 5 eine variable Pumpe ist, welche in der Lage ist, eine gepumpte Durchflussmenge zu variieren.
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Das heißt, wenn die Fremdlenkungspumpe 5 eine festgelegte Pumpe (bzw. eine nicht variierbare Pumpe) ist, welche eine konstante Durchflussmenge ausgibt, kann in der Situation, in welcher der Kompressors 7 betrieben wird, in einigen Fällen die Durchflussmenge übermäßig gepumpt werden. Deshalb ist es bevorzugt, dass eine Durchflussmenge, welche mittels der Fremdlenkungspumpe 5 gepumpt (bzw. gefördert) wird, während eines Betriebs des Kompressors 7 unabhängig vom Kompressor 7 gesteuert werden kann.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fremdlenkungspumpe 5 konfiguriert, um aufzuweisen ein erstes Zahnrad 19, welches mit der Welle des Antriebsmotors 3 verbunden ist, ein zweites Zahnrad 21, welches in einem Gehäuse 20 in Eingriff mit dem ersten Zahnrad 19 ist, um dadurch gedreht zu werden, zwei Steuerkurvenplatten 23, welche gedreht werden (bzw. drehbar/schwenkbar sind), um ein Maß zu variieren, in welchem sie an jeweiligen äußeren, peripheren Flächen des ersten und des zweiten Zahnrads 19 und 21 nahe anhaften/anliegen (bzw. festgehalten sind), während sie die jeweiligen äußeren, peripheren Flächen des ersten und des zweiten Zahnrads 19 und 21 umgeben, und einen Aktuator, welcher installiert ist, um das Maß einzustellen, in welchem die zwei Steuerkurvenplatten 23 an den äußeren, peripheren Flächen des ersten und des zweiten Zahnrads 19 und 21 nahe anliegen (werden).
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Die Steuerkurvenplatten 23 sind jeweils in dem Zustand an beiden Seiten des ersten und des zweiten Zahnrads 19 und 21 angeordnet, in welchem sie bezogen auf einen Befestigungszapfen 25, der schwenkbar mit einer Bodenfläche des Gehäuses 20a verbunden ist, drehbar sind, und der Aktuator ist konfiguriert, um eine Schraube 27 aufzuweisen, welche basierend auf dem ersten und dem zweiten Zahnrad 19 und 21 an einer zum (bzw. zu den) Befestigungszapfen 25 entgegengesetzten Seite mit den zwei Steuerkurvenplatten 23 gekuppelt ist und die zwei Steuerkurvenplatten 23 durchdringt, und die gedreht wird, um eine Entfernung zwischen den zwei Steuerkurvenplatten 23 zu variieren, und ein Servomotor 29 ist installiert, um die Schraube 27 zu drehen.
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Hier hat der Servomotor 29, welcher ein kleiner Motor (z. B. ein Elektromotor) ist, der in der Lage ist die Steuerkurvenplatten 23 zu betreiben, ein Leistungsvermögen, eine Größe, Kosten und ein Gewicht, welche deutlich geringer sind als (die) eines Motors gemäß der bezogenen Technik zum Antreiben der Fremdkraftlenkungspumpe 5 oder des Kompressors 7, und beeinträchtigt ein Ziel der vorliegenden Erfindung nicht.
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Wie in der 6 gezeigt, wenn die Steuerkurvenplatten 23 aufgrund des Antriebs des Servomotor 29 basierend auf dem ersten und dem zweiten Zahnrad 19 und 21 von links und von rechts einander nahe kommen, wird ein enger Pumpraum (bspw. ein enger Steuerkurvenplatten-Zahnzwischenraum-Raum) zwischen den Steuerkurvenplatten 23 und dem ersten und dem zweiten Zahnrad 19 und 21 gebildet, so dass eine bereitgestellte Durchflussmenge maximiert wird, und, wenn die Steuerkurvenplatten 23 voneinander (weiter) in Abstand gelangen, gelangen die Steuerkurvenplatten 23 und das erste und das zweite Zahnrad 19 und 21 in (weiteren) Abstand voneinander, so dass eine bereitgestellte Durchflussmenge graduell verringert wird.
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Die wie oben beschrieben konfigurierte Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung 1 für ein Fahrzeug kann mittels einer wie in der 7 gezeigten Steuerungslogik gesteuert werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Steuerung des Elektromagneten 17 und des Servomotors 29 der Kupplung 9 mittels einer integrierten Steuerungsvorrichtung 31 umgesetzt wird.
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Bezug nehmend auf die 7, wenn das Fahrzeug in einem Fahrermächtigungszustand (bzw. fahrbereit) ist, in welchem es gelenkt werden kann, betreibt die Steuerungsvorrichtung 31 sofort den Antriebsmotor 3, um ein unverzügliches Lenken zu ermöglichen, während die Fremdkraftlenkungspumpe 5 betrieben wird.
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In diesem Fall wird der Elektromagnet 17 grundsätzlich nicht mit Elektrizität versorgt, so dass mittels Blockierens der Kupplung 9 keine Leistung an den Kompressor 7 übertragen wird.
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Der wie oben beschriebene Zustand der Kupplung 9 wird solange beibehalten, wie einen Nutzer die Klimaanlage nicht betreibt. Wenn der Nutzer die Klimaanlage betreibt, betreibt die Steuerungsvorrichtung den Elektromagneten 17, um es der Kupplung 9 zu ermöglichen, in dem Zustand zu sein, in welchem Leistung vom Antriebsmotor 3 zum Kompressor 7 übertragen wird.
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Deshalb komprimiert der Kompressor 7 ein Kältemittel, um eine Innenraum-Luftkühlungstätigkeit auszuführen. In diesem Zustand wird die Leistung des Antriebsmotors 3 gleichzeitig an die Fremdkraftlenkungspumpe 5 und den Kompressor 7 übertragen.
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In diesem Fall wird überwacht, ob eine mittels der Fremdkraftlenkungspumpe 5 erzeugte und bereitgestellte Durchflussmenge eine gegenwärtig benötigte Durchflussmenge ist oder mehr (bzw. eine größere Menge) ist, und der Servomotor 29 wird in jenem Fall, in welchem die mittels der Fremdkraftlenkungspumpe 5 erzeugte und bereitgestellte Durchflussmenge die gegenwärtig/tatsächlich benötigte Durchflussmenge ist oder mehr ist, gesteuert, um dadurch die mittels der Fremdkraftlenkungspumpe 5 erzeugte Durchflussmenge zu variieren.
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Die Fremdkraftlenkung-Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist konfiguriert, um mittels einer in einem einzelnen Motor erzeugten Drehkraft sowohl die Erzeugung eines Öldrucks zum Ausführen einer Fremdkraftlenkung als auch die Kompression eines Kältemittels einer Klimaanlage zu erreichen, so dass eine Fremdkraftlenkung-Vorrichtung und die Klimaanlage teilweise miteinander integriert sind, um die Anzahl von benötigten Komponenten, von benötigten Materialen und dergleichen zu reduzieren, wodurch es möglich wird Kosten des Fahrzeugs zu reduzieren und den Energieverbrauch zum Betrieb zu reduzieren, wodurch es möglich wird zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs beizutragen.
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Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober(e)”, „unter(e)”, „inner(e)” und „äußer(e)” dazu verwendet, um Eigenschaften der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2012-0133593 [0001]
