DE112008000978T5

DE112008000978T5 - Hydraulische Pumpe mit variablem Durchfluss und Druck und verbesserter elektrischer Steuerung mit offenem Regelkreis

Info

Publication number: DE112008000978T5
Application number: DE112008000978T
Authority: DE
Inventors: Douglas Troy Hunter
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: SLW Automotive Inc
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2010-06-17
Also published as: US20100139611A1; US8512006B2; WO2008137037A1; JP2010526237A

Abstract

System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe, mit:
einer Verstellpumpe, die einen Einlassdurchgang und einen Auslassdurchgang besitzt;
einer ersten Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe;
einer zweiten Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe; und
einer Fluidsteuervorrichtung zum Empfangen von Fluid vom Auslassdurchgang und wahlweisen Abgeben von Fluid an die zweite Kammer, wobei Fluid vom Einlassdurchgang an den Auslassdurchgang der Verstellpumpe abgegeben wird und Fluid vom Auslassdurchgang an die erste Kammer und die Fluidsteuervorrichtung abgegeben wird und wobei dann, wenn der Fluiddruck in der ersten Kammer größer als in der zweiten Kammer ist, die Verdrängung der Verstellpumpe abnimmt und dann, wenn der Fluiddruck in der zweiten Kammer größer als in der ersten Kammer ist, die Verdrängung der Verstellpumpe zunimmt.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine internationale PCT-Anmeldung der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/927,651, eingereicht am 4. Mai 2007. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Steuern der Leistung einer Pumpe mit variablem Durchfluss. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Steuersystem für eine zusammen mit einem Motor verwendete variable Ölpumpe, wobei das Steuersystem zum Steuern der Leistung der Ölpumpe verwendet wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In Kraftfahrzeugen verwendete Motoren besitzen typischerweise eine Pumpe in irgendeiner Form, die den Motorlagern sowie anderen Komponenten des Motors Schmierung verschafft. Typischerweise werden diese Ölpumpen direkt oder indirekt von der Kurbelwelle des Motors angetrieben und besitzen keine sehr komplizierten Druckregelsysteme. Obwohl diese Systeme im Allgemeinen ausreichend sind, bestehen mehrere Nachteile. Am beachtenswertesten ist, dass wegen der Einfachheit des Druckregelsystems die Steuerung der Leistung der Ölpumpe und die Fluidabgabe an die verschiedenen Motorteile etwas beschränkt sind.
Ein Beispiel dieses Mangels an Steuerung ist, dass es bestimmte Motorbetriebsbedingungen gibt, wo die maxi male Ölflussmenge für die verschiedenen Motorkomponenten nicht benötigt wird. Wegen der fehlenden Flexibilität der Steuerung der Ölpumpe kann jedoch der Öldruck das unter diesen verschiedenen Betriebsbedingungen Benötigte übersteigen, was zu einem übermäßigen Energieverbrauch durch die Ölpumpe und einer verringerten Leistungsfähigkeit des Motors führen kann. Dies ist hauptsächlich dadurch bedingt, dass der Entwurf der Ölpumpe gewöhnlich derart ist, dass sie unter allen Motorbetriebsbedingungen versucht, höhere Öldruck- und Durchflusspegel, die für ungünstigste Bedingungen erforderlich sind, abzugeben.
Demgemäß besteht ein Bedarf an einem Verfahren zur Steuerung einer Pumpe mit variablem Durchfluss durch Verwendung einer Motorsteuereinheit, die einen Elektromagneten für entweder direkte oder indirekte Steuerung der Ölpumpe betätigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein Pumpensystem mit variabler Verdrängung bzw. Verstellpumpensystem zum Abgeben eines genau gesteuerten Öldurchflusses und Öldrucks, das eine Verstellpumpe enthält, die einen Einlassdurchgang, einen Auslassdurchgang, eine erste Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe und eine zweite Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe besitzt. Die vorliegende Erfindung enthält außerdem eine Fluidsteuervorrichtung zum Empfangen von Fluid vom Auslassdurchgang und wahlweisen Abgeben von Fluid an die zweite Kammer.
Fluid wird vom Einlassdurchgang an den Auslassdurchgang der Verstellpumpe abgegeben. Fluid wird außerdem vom Auslassdurchgang an die erste Kammer und die Fluidsteuervorrichtung abgegeben. Wenn der Fluiddruck in der ersten Kammer größer als in der zweiten Kammer ist, nimmt die Verdrängung der Verstellpumpe ab, während dann, wenn der Fluiddruck in der zweiten Kammer größer als in der ersten Kammer ist, die Verdrängung der Verstellpumpe zunimmt.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehend gegebenen genauen Beschreibung deutlich. Selbstverständlich sind die genaue Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, lediglich zum Zweck der Veranschaulichung gedacht und nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden anhand der genauen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen, worin:
1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Steuern des Durchflusses und des Drucks einer Pumpe gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Schnittsansicht einer Pumpe, die in einem System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Pumpe verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
3 ein Diagramm ist, das die Leistungskennwerte eines Magnetventilmoduls, das in einem System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Pumpe verwendet wird, gemäß der vorliegenden Erfindung aufzeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist dem Wesen nach rein veranschaulichend und keineswegs dazu gedacht, die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen einzuschränken.
In den Abbildungen ist allgemein bei 10 ein System zum Pumpen von Fluid gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das System 10 besitzt eine Motorseite oder einen Motor 12, eine Pumpenseite oder eine Verstellpumpe 14 und eine Ölwanne 16. Das System 10 ist vorgesehen zum Steuern der Ölpumpe 14 mit entweder einem Verstellpumpenelement oder einem Pumpenelement für variable Leistung. Wohlgemerkt können bei der vorliegenden Erfindung weitere Typen von Pumpensystemen verwendet werden wie etwa u. a. andere Typen von Flügelzellenpumpen und/oder Zahnradpumpen und/oder Kolbenpumpen und/oder dergleichen.
Im System 10 der vorliegenden Erfindung gibt es wenigstens einen Schmierkreis, der allgemein bei 18 gezeigt ist, eine Motorsteuereinheit (d. h. ECU, engine control unit) oder einen Computer 20. Die Ölpumpe 14 saugt Öl aus der Ölwanne 16 und gibt es bei einem erhöhten Druck an den Schmierkreis 18 ab.
Der Schmierkreis 18 enthält einen Ölfilter 22 und einen Messwandler 26 für variablen Druck. Fluid wird an die Kurbelwelle, die Lager, die Pleuel und die Nockenwellen des Motors abgegeben. Obwohl in dieser Ausführungsform der Ölfilter 22 und der Messwandler 26 für variablen Druck gezeigt sind, enthalten andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eventuell keinen Ölfilter 22 oder keinen Messwandler 26 für variablen Druck. Insbesondere kann der Messwandler 26 für variablen Druck entfallen, weil das System 10 die Fähigkeit besitzt, als System mit offenem Regelkreis zu arbeiten. Die Drosselstellen des Schmierkreises 18 sind durch Einschnürungen 24 angedeutet. Der Schmierkreis 18 kann optional Elemente wie etwa Kolbenkühldüsen, Kettenöler, variable Nockensteuerungen und Zylinderabschaltsysteme, wie sie auf dem Fachgebiet allgemein bekannt sind, ent halten. Der Schmierkreis 18 gibt außerdem Fluid an eine Hauptölverteilung 28 ab, die Teil des Motors 12 ist.
Die ECU 20 weist elektrische Eingänge für die gemessene Motordrehzahl 30, die gemessene Motortemperatur 32 und die gemessene Motorlast oder das gemessene Motordrehmoment oder das gemessene Gasgeben 34 auf. Die ECU 20 kann außerdem, wie in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt ist, einen elektrischen Eingang für den gemessenen Öldruck 36 vom Messwandler 26 besitzen. Die ECU 20 besitzt außerdem einen Ausgang 38 zum Übertragen eines elektrischen Steuersignals, das zum Steuern der Ölpumpe 14 verwendet wird.
Die Ölpumpe 14 enthält außerdem ein Gehäuse 40, das einen Einlass oder einen Ansaugdurchgang 42 und einen Auslass oder einen Abführdurchgang aufweist, sowie einen Verteiler 44. Die Ölpumpe 14 enthält außerdem optional ein Überdruckventil 46 und/oder einen internen Ölfilter 48 zum Reinigen des Abführöls, um es innen in der Ölpumpe 14 zu verwenden. Obwohl die vorliegende Erfindung das Überdruckventil 46 und den internen Ölfilter 48 enthält, sind diese Vorrichtungen für den Betrieb der vorliegenden Erfindung nicht notwendig.
Die Ölpumpe 14 enthält ein Pumpenelement für variablen Durchfluss, das allgemein bei 50 gezeigt ist. Das Pumpenelement 50 für variablen Durchfluss enthält ein Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement wie etwa einen exzentrischen Ring 52. Die Position des exzentrischen Rings 52 bestimmt den theoretischen Durchsatz, der vom Pumpenelement 50 bei einer gegebenen Antriebsdrehzahl abgegeben wird. Im Gehäuse 40 sind an entgegengesetzten Seiten des exzentrischen Rings 52 zwei Steuerkammern 54, 56 vorgesehen. Beide Steuerkammern 54, 56 enthalten Fluid mit gesteuertem Druck für den gedachten Zweck, nämlich das Ausüben einer Steuerkraft auf eine Fläche des exzentrischen Rings 52. Die erste Kammer, z. B. die Minderungskammer 54, enthält Druck, der auf den exzent rischen Ring 52 ausgeübt wird, um den Durchsatz des Pumpenelements 50 für variablen Durchfluss zu vermindern, während die zweite Kammer, z. B. die Steigerungskammer 56, Druck enthält, der auf den exzentrischen Ring 52 ausgeübt wird, um den Durchsatz des Pumpenelements 50 für variablen Durchfluss zu steigern. Innerhalb des exzentrischen Rings 52 ist ein Rotor 128 angeordnet, der mehrere Schlitze 130 besitzt, wobei jeder Schlitz 130 einen Flügel bzw. Radialschieber 132 aufnimmt. Der Rotor 128 dreht sich um eine Achse und wird durch Drehkraft, die von der Kurbelwelle des Motors 12 empfangen wird, angetrieben.
Außerdem ist eine Feder 58 vorhanden, die zwischen dem Gehäuse 40 und dem exzentrischen Ring 52 positioniert ist und eine Kraft auf den exzentrischen Ring 52 ausübt, um diesen in Richtung der Verlagerung des Pumpenelements 50 für variablen Durchfluss für maximales Fluidpumpen vorzubelasten. Außerdem ist wenigstens ein Kanal in Form des Kanals 60 und des Kanals 62 aufgenommen. Die Minderungskammer 54 wird entweder vom Ölpumpen-Abführverteiler 44 über den Kanal 60 oder in einer alternativen Ausführungsform an einem anderen Punkt stromabwärts im Schmierkreis 18 (z. B. gewöhnlich von der Hauptölverteilung 28) über den Kanal 62 mit Öldruck versorgt.
Die Ölpumpe 14 enthält außerdem eine Fluidsteuervorrichtung in Form eines Magnetventilmoduls 64, das einen Magnetventilabschnitt 66 und einen Druckregelventilabschnitt 68 mit einschließt. Das Magnetventilmodul 64 wird zum Steuern des Betrags bzw. der Höhe des Fluiddrucks in der Steigerungskammer 56 verwendet.
Der Magnetventilabschnitt 66 enthält einen Elektromagneten 70, eine Ankerfeder 72 und ein Gehäuse 74. Der Elektromagnet 70 enthält eine Spule aus elektrischen Draht 76 und einen eisenhaltigen Anker 78, die so konfiguriert sind, dass ein elektrischer Strom, der durch die Spule 76 fließt, ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das den Anker entgegen der Druckfeder 72 bewegt und das Ventilloch 80 im Gehäuse 74 öffnet, um dadurch zuzulassen, das Fluid hindurchfließt.
Der Druckregelventilabschnitt 68 enthält einen Schieber 82, eine Schieberfeder 84 und eine Fläche, die eine Bohrung 86 (z. B. im Gehäuse 74) für eine radiale Einschließung des Schiebers 82 definiert. Der Schieber 82 besitzt einen Außendurchmesser mit zwei ringförmigen Nuten, eine Schieber-Versorgungsöffnung 88 und eine Schieber-Steueröffnung 92. Die Schieber-Versorgungsöffnung 88 steht mit einer Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 in ständiger Fluidkommunikation, während die Schieber-Steueröffnung 92 mit einer Gehäuse-Steueröffnung 94 in ständiger Fluidkommunikation steht. Die Schieber-Versorgungsöffnung 88 steht außerdem über ein drosselndes Blendenloch 102 mit einer ersten Fluidkammer 100 in ständiger Fluidkommunikation. Der Schieber 82 wird durch die resultierende Kraft des Steuerdrucks in der Fluidkammer 100, der Feder 84 und der Versorgungsdrucks in einer zweiten Fluidkammer 104 axial in der Bohrung 86 positioniert. Das drosselnde Blendenloch 102 erzeugt eine Druckdifferenz zwischen der Fluidkammer 104 und der Fluidkammer 100, deren Funktion später beschrieben wird.
Der Kanal 60 (oder 62 in einer alternativen Ausführungsform) ist mit einem gemeinsamen Einlasskanal 118 verbunden, der in die Minderungskammer 54 einspeist. Mit dem Einlasskanal 118 ist ein Druckversorgungskanal 120 verbunden; in dieser Ausführungsform ist der Ölfilter 48 enthalten und im Druckversorgungskanal 120 angeordnet. Die Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 wird mit Öldruck vom Druckversorgungskanal 120 und, falls enthalten, vom Filter 48 versorgt; der Druckversorgungskanal 120 empfängt Druck vom Kanal 60 (oder 62) über den Einlasskanal 118. Der Druckversorgungskanal 120 ist mit einem Kanal 122 verbunden; der Kanal 122 ist mit einer Öffnung 106 verbunden und führt der Fluidkammer 104 Fluid zu. Der Druckversorgungskanal 120 steht außerdem mit der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 in Fluidkommunikation. Der Schmierkreis 18 weist außerdem optional eine weitere drosselnde Blende 124 auf, durch die Fluid hindurchfließt, bevor es durch die Öffnung 106 fließt. Der Zweck der drosselnden Blende 124 besteht darin, die Bewegung des Schiebers 82 dadurch zu dämpfen, dass der Fluss des Fluids durch die Öffnung 106 verlangsamt wird.
Eine Veränderung der axialen Position des Schiebers 82 steigert oder vermindert das Ausmaß der Fluidkommunikation zwischen der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 sowie zwischen der Schieber-Steueröffnung 92 und einer Gehäuse-Abzugsöffnung 108. Daraus ergibt sich der Effekt, dass der Steuerdruck (siehe z. B. Bezugszeichen 98 in 3) in der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Steueröffnung 94 auf irgendeinen Pegel reguliert wird, der niedriger ist als der Druck in der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 (siehe z. B. Bezugszeichen 96 in 3). Der niedrigere Druckpegel wird durch die Federkonstante und die Einbaulänge der Feder 84 sowie durch die Flächen an den Enden des Schiebers 82 bestimmt. Der niedrigere Druckpegel wird der Steigerungskammer 56 durch die Gehäuse-Steueröffnung 94 zugeführt, wo er zusammen mit der Feder 58 auf den exzentrischen Ring 52 einwirkt, um den Durchsatz des Pumpenelements 50 für variablen Durchfluss zu steigern. Der niedrigere Druckpegel dient als ”Referenzdruck” für den exzentrischen Ring 52 zusammen mit der Feder 58, so dass dann, wenn der Druck in der Minderungskammer 54 die vereinte Kraft des Drucks in der Steigerungskammer 56 und der Feder 58 übersteigt, der Druck in der Minderungskammer 54 den exzentrischen Ring 52 so bewegt, dass der Pumpendurchfluss reduziert wird, was den Druck in der Minderungskammer 54 reduziert, bis er mit dem Druck in der Steigerungskammer 56 und der Feder 58 im Kräftegleichgewicht ist.
Wenn umgekehrt der Druck in der Minderungskammer 54 niedriger als der Referenzdruck ist, bewegen der Druck in der Steigerungskammer 56 und die Feder 58 den exzentrischen Ring so, dass der Pumpendurchfluss gesteigert wird. Der Druckregelventilabschnitt 68 ist gemäß einem Aspekt der vorliegen Erfindung so gezeigt, dass er insgesamt drei Fluidkommunikationsöffnungen, d. h. die Schieber-Versorgungsöffnung 88, die Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 und die Gehäuse-Abzugsöffnung 108, besitzt.
Während des Startens des Motors 12 befindet sich dann, wenn ein niedriger Fluiddruck herrscht, die Pumpe 14 in der Position, wie sie in 2 gezeigt ist, wobei die Feder 58 die Pumpe 14 so vorbelastet, dass sie eine maximale Verdrängung besitzt. Außerdem belastet während des Startens des Motors 12 und bei niedrigem Fluiddruck die Feder 84 den Schieber 82 nach links, bei Betrachtung von 2, vor, während die Feder 72 den Anker 78 nach links, bei Betrachtung von 2, vorbelastet. Wenn die Pumpe 14 Fluid pumpt, baut sich dann Druck gleichmäßig in der Steigerungskammer 56 und der Minderungskammer 54 auf. Wenn sich der exzentrische Ring 52 in der in 2 gezeigten Position befindet, wird vom Rotor 128 und den Flügeln 132 die maximale Menge an Fluid gepumpt. Die Flügel 132 gleiten mit dem Drehen des Rotors 128 in die Schlitze 130 hinein und aus diesen heraus, wobei sich der Raum zwischen jedem der Flügel 132 erweitert und verengt, womit Fluid vom Ansaugdurchgang 42 angesaugt wird und Fluid in den Abführdurchgang 44 gezwungen wird.
Die Größe des Raums zwischen jedem der Flügel 132, der sich erweitert und verengt, variiert mit der Veränderung der Position des exzentrischen Rings 52 in Bezug auf den Rotor 128. Die Flügel 132 sind mit dem exzent rischen Ring 52 stets in Gleitkontakt; der Gleitkontakt zwischen den Flügeln 132 und dem exzentrischen Ring 52 kann durch irgendwelche herkömmliche Mittel wie etwa Zentrifugalkraft, Öldruck unter den Flügeln 132 oder einen Flügelausfahrring (nicht gezeigt), der sich mit dem exzentrischen Ring 52 bewegt und jeden der Flügel 132 unterstützt, aufrechterhalten werden.
Wenn der Druck in der Steigerungskammer 56 reduziert und in der Minderungskammer 54 erhöht wird, so dass der Druck in der Minderungskammer 54 einen Betrag an Kraft auf den exzentrischen Ring 52 ausübt, der im Vergleich zu der vereinigten Kraft, die von der Feder 58 und dem Druck in der Steigerungskammer 56 auf den exzentrischen Ring 52 ausgeübt wird, größer ist, bewegt sich der exzentrische Ring 52 nach unten, bei Betrachtung von 2, in eine Position, in der der Betrag der Verdrängung reduziert ist. Wenn in der Minderungskammer 54 ein hinreichender Druck herrscht, ist die Verdrängung der Pumpe 14 im Wesentlichen null, erweitert und verengt sich der Raum zwischen den Flügeln 132 nicht und wird kein Fluid gepumpt. Wenn der Betrag des Fluiddrucks in der Minderungskammer 54 und in der Steigerungskammer 56 gleich ist, belastet die Feder 58 die Pumpe 14 vor, so dass diese die maximale Verdrängung besitzt. Die Position des exzentrischen Rings 52 kann so positioniert werden, dass die Verdrängung der Pumpe 14 im Bereich zwischen im Wesentlichen null und maximaler Verdrängung liegen kann.
3 zeigt graphisch den Magnetventil-Steuerdruck 98 (z. B. in der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Steueröffnung 94) auf der vertikalen Achse als Funktion sowohl des Versorgungsdrucks 96 (z. B. in der Schieber-Versorgungsöffnung 88 der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90) auf der horizontalen Achse als auch des Strom zum Magnetventil 66 durch die elektrische Ausgangsleitung/den elektrischen Ausgangsdraht 38 der ECU.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzen die Kurven zwei charakteristische Zonen, z. B. die Zone 112 für korrigierenden Steuerdruck und die Zone 114 für variablen Steuerdruck. Der Übergang von der Zone 112 für korrigierenden Steuerdruck zur Zone 114 für variablen Steuerdruck erfolgt bei abnehmendem Versorgungsdruck, wenn der Strom zum Magnetventil 66 erhöht wird.
Im Betrieb beginnt die Pumpe 14 bei niedrigem Versorgungsdruck 96 (beim Starten). Wie oben erwähnt wurde, hält die Feder 84 bei niedrigem Versorgungsdruck 96 den Schieber 82 maßgeblich nach links, bei Betrachtung von 2, wodurch das Ausmaß der Fluidkommunikation zwischen der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Abzugsöffnung 108 reduziert wird und das Ausmaß der Fluidkommunikation zwischen der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 gesteigert wird, was den Druck und das Volumen des Fluids in der Steigerungskammer 56 steigert. Die Feder 72 hält den Anker 78 nach links, bei Betrachtung von 2, während die Feder 58 den exzentrischen Ring 52 in der in 2 gezeigten Position hält, wobei die Pumpe 14 ihre maximale Verdrängung besitzt. Die Pumpe 14 pumpt Fluid, wobei sich in der Fluidkammer 100 und der Fluidkammer 104 Druck aufbaut. An diesem Punkt fließt Fluid von der Öffnung 106 in die Fluidkammer 104 sowie von der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 in die Schieber-Versorgungsöffnung 88. Von der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 fließt ein Teil des Fluids durch die Schieber-Versorgungsöffnung 88 und das drosselnde Blendenloch 102 in die Fluidkammer 100, wo sich Druck aufzubauen beginnt, während ein anderer Teil des Fluids von der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 in die Schieber-Steueröffnung 92 fließt. Der Teil des Fluids in der Schieber-Steueröffnung 92 fließt in die Gehäuse-Steueröffnung 94 und in die Steigerungskammer 56.
Zu Beginn, wenn der Versorgungsdruck 96 in der Fluidkammer 104 und jener in der Fluidkammer 100 gleichzei tig zunehmen, ist der Druck des Fluids, das in die Fluidkammer 104, und jener des Fluids, das in die Fluidkammer 100 fließt, im Wesentlichen gleich. Wenn der Versorgungsdruck 96 weiterhin zunimmt, überwindet daher die Kraft der Feder 84 gemeinsam mit der Steuerdruckkraft in der Fluidkammer 100, die z. B. über das drosselnde Blendenloch 102 kommuniziert wird, die Versorgungsdruckkraft in der Fluidkammer 104 und hält den Schieber 82 nach links, bei Betrachtung von 2.
Wenn der Versorgungsdruck 96 weiterhin zunimmt, nimmt auch der Druck in der Fluidkammer 100 zu, wobei der Fluiddruck in der Fluidkammer 100 zusammen mit der vom eisenhaltigen Anker 78 ausgeübten Kraft schließlich die Feder 72, die den Elektromagnetanker 78 gegen das Gehäuse 74 hält, überwindet, wodurch das Ventilloch 80 geöffnet wird.
Wenn das Ventilloch 80 offen ist und ein gedrosselter Fluidfluss durch das drosselnde Blendenloch 102 vorliegt, ist der Fluiddruck in der Fluidkammer 100 nicht mehr gleich dem Versorgungsdruck 96 an der Schieber-Versorgungsöffnung 88, sondern im Vergleich zu jenem reduziert. Dies erzeugt eine Druckdifferenz zwischen der Fluidkammer 100 und der Fluidkammer 104. Wenn der Druck in der Fluidkammer 100 relativ zum Druck in der Fluidkammer 104 weiterhin abfällt, überwindet der Differenzdruck, der auf den Schieber 82 in der Fluidkammer 104 einwirkt, schließlich die von der Feder 84 und dem Druck in der Fluidkammer 100 auf den Schieber 82 ausgeübte vereinte Kraft, was bewirkt, dass sich der Schieber 82 nach rechts, bei Betrachtung von 2, bewegt und damit die Fluidkommunikation zwischen der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Abzugsöffnung 108 verstärkt und die Fluidkommunikation zwischen der Schieber-Steueröffnung 92 und der Gehäuse-Versorgungsöffnung 90 reduziert, womit der Druck und das Fluidvolumen in der Steigerungskammer 56 reduziert werden.
Die ECU 20 besitzt die Fähigkeit, über den elektrischen Ausgang 38 wahlweise Strom durch die Elektromagnetspule 76 zu leiten. Dies führt zu einem elektromagnetischen Feld und belastet den Anker 78 für das Bewegen entgegen der Feder 72 vor. Die Vorbelastung des Ankers 78 entgegen der Feder 72 allein bewegt den Anker 78 nicht; jedoch reduziert die vom Anker 78 auf die Feder 72 ausgeübte Kraft, die sich aus dem elektromagnetischen Feld ergibt, den Betrag an Druck, der in der Fluidkammer 100 benötigt wird, um die Kraft von der Feder 72 zum Bewegen des Ankers 78 und Öffnen des Ventillochs 80 zu überwinden, und reduziert dadurch den Druck in der Fluidkammer 100, was bewirkt, dass der Druckregelventilabschnitt 68 und alles stromaufwärts des Druckregelventilabschnitts 68 (d. h. der gemeinsame Einlasskanal 118 und der Druckversorgungskanal 120) ebenso druckreduziert werden.
Der gewählte Strom wird auf Grundlage der gewünschten Betriebsbedingungen des Systems 10 ausgewählt. Wenn die Menge des an die Elektromagnetspule 76 angelegten Stroms zunimmt, nimmt der Betrag an Druck, der in der Fluidkammer 100 benötigt wird, um die Kraft der Feder 72 überwinden, ab. Der an die Elektromagnetspule 76 angelegte Strom wird entweder auf einen konstanten Wert eingestellt oder variiert, um den Druck in der Fluidkammer 100 und dadurch die Position des Schiebers 82 zu regulieren. Der Steuerdruck 98 wird automatisch durch das System 10 abgeglichen, um den korrekten Druck in der Steigerungskammer 56 zum Erreichen des Zieldrucks im gemeinsamen Einlasskanal 118 aufrechtzuerhalten.
Die Ölpumpe 114 arbeitet noch ohne die ECU 20, weil das Magnetventilmodul 64 auch ohne elektrische Energie eine gewisse Druckregelungsaktivität leistet, wie in 3 in der Zone 114 für variablen Steuerdruck bei einem Strom von null Ampere gezeigt ist. Wenn kein Strom an die Elektromagnetspule 76 angelegt ist, bewegt sich der Anker 78 dennoch, wenn in der Fluidkammer 100 ein hin reichender Druck aufgebaut wird, um die Kraft der Feder 72 zu überwinden. Dadurch kann der Druck in der Fluidkammer 100 ungeachtet dessen, ob Strom an die Elektromagnetspule 76 angelegt ist oder nicht, vor jeglicher Bewegung des Ankers 78 einen maximalen Druck erreichen.
Die Ölpumpe 14 kann in einem Modus mit offenem Regelkreis oder in einem Modus mit geschlossenem Regelkreis betrieben werden. Die Ölpumpe 14 kann durch die ECU 20 in einem Modus mit offenem Regelkreis betrieben werden, weil die ECU 20 über den Öldruck im Schmierkreis 18 als Funktion des Stroms zum Elektromagneten 70 über den elektrischen Ausgang 38 anhand einer internen ”Nachschlagetabelle” in der ECU 20, auch ohne den Öldruck durch den Messwandler 26 zu messen, ziemlich gewiss sein kann, weil das System gemäß dem Rückkopplungsdruck in dem gemeinsamen Einlasskanal 118 und dem Druckversorgungskanal 120 direkt regelt.
Die Ölpumpe 14 kann durch die ECU 20 in einem Modus mit geschlossenem Regelkreis arbeiten, um durch Abgleichen ihres elektrischen Signals zum Elektromagneten 70 über den elektrischen Ausgang 38 gemäß einer in die ECU 20 einprogrammierten Softwarelogiksteuerung und dem im Schmierkreis 18 durch den Messwandler 26 gemessenen Öldruck den Öldruck aktiv zu steuern. Die ECU 20 besitzt, falls erwünscht, die Fähigkeit, einen wachsenden Ölbedarf im Schmierkreis 18 vorauszusehen. Dies wird durch gleichzeitiges Betätigen der Pumpe und eines Öl verbrauchenden Motorsubsystems wie etwa einer variablen Nockensteuerung oder eines Zylinderabschaltsystems vollzogen. Die ECU 20 besitzt durch die vorliegende Erfindung auch die Fähigkeit, bestimmte drucksensitive Motorsubsysteme wahlweise zu aktivieren, indem sie in Abhängigkeit von irgendeiner bekannten Bedingung einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, der gemessenen Motordrehzahl 30, der gemessenen Motortemperatur 32 und/oder der gemessenen Motorlast 34 einen höheren oder niedrigeren Öldruck für den Schmierkreis 18 wählt.
Zusätzlich besitzt die Ölpumpe 14 die Fähigkeit, durch Kombination von Elementen der oben genannten drei Steuermodi in einem gemischten Steuermodus betrieben zu werden. Um ein nicht einschränkendes Beispiel anzugeben, ist es sinnvoll, zuzulassen, dass die Ölpumpe 14 unter Bedingungen außerhalb des Bereichs normaler Parameter ohne Steuerung durch die ECU 20 sich selbst regelt und dann die Steuerung mit geschlossenem Regelkreis verwendet, um den gewünschten Öldruck exakt zu erzielen.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist in 1 gezeigt, wo eine hinzugefügte Drosselleitung, die bei 134 gestrichelt gezeigt ist, ein direktes Fließen von Fluid vom Druckversorgungskanal 120 direkt zur Gehäuse-Steueröffnung 94 ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform empfängt die Gehäuse-Steueröffnung 94 nicht mehr aktiv Fluid von der Schieber-Steueröffnung 92, wobei dann das Magnetventilmodul 64 verwendet wird, um die Fluidabgabe lediglich von der Gehäuse-Steueröffnung 94 an die Gehäuse-Abzugsöffnung 108 zu steuern. Der Schieber 82 arbeitet noch in derselben Weise wie bei der vorigen Ausführungsform, mit Ausnahme, dass die Gehäuse-Steueröffnung 94 nach dem anfänglichen Starten des Motors nicht mehr aktiv Fluid von der Schieber-Steueröffnung 92 empfängt.
Die Beschreibung der Erfindung ist dem Wesen nach rein beispielhaft, wobei Abwandlungen, die vom Kern der Erfindung nicht abweichen, im Umfang der Erfindung liegen sollen. Solche Abwandlungen werden nicht als Abweichung vom Leitgedanken und vom Umfang der Erfindung betrachtet
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung ist ein Verstellpumpensystem zum Abgeben eines genau gesteuerten Öldurchflusses und Öldrucks, das eine Verstellpumpe enthält, die einen Einlassdurchgang, einen Auslassdurchgang, eine erste Kammer und eine zweite Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe besitzt. Die vorliegende Erfindung enthält außerdem eine Fluidsteuervorrichtung zum Empfangen von Fluid vom Auslassdurchgang und wahlweisen Abgeben von Fluid an die zweite Kammer. Fluid wird vom Einlassdurchgang an den Auslassdurchgang der Verstellpumpe abgegeben. Fluid wird außerdem vom Auslassdurchgang an die erste Kammer und die Fluidsteuervorrichtung abgegeben. Wenn der Fluiddruck in der ersten Kammer größer als in der zweiten Kammer ist, nimmt die Verdrängung der Verstellpumpe ab, während dann, wenn der Fluiddruck in der zweiten Kammer größer als in der ersten Kammer ist, die Verdrängung der Verstellpumpe zunimmt.

Claims

System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe, mit: einer Verstellpumpe, die einen Einlassdurchgang und einen Auslassdurchgang besitzt; einer ersten Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe; einer zweiten Kammer zum Steuern der Verdrängung der Verstellpumpe; und einer Fluidsteuervorrichtung zum Empfangen von Fluid vom Auslassdurchgang und wahlweisen Abgeben von Fluid an die zweite Kammer, wobei Fluid vom Einlassdurchgang an den Auslassdurchgang der Verstellpumpe abgegeben wird und Fluid vom Auslassdurchgang an die erste Kammer und die Fluidsteuervorrichtung abgegeben wird und wobei dann, wenn der Fluiddruck in der ersten Kammer größer als in der zweiten Kammer ist, die Verdrängung der Verstellpumpe abnimmt und dann, wenn der Fluiddruck in der zweiten Kammer größer als in der ersten Kammer ist, die Verdrängung der Verstellpumpe zunimmt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 1, wobei die Verstellpumpe zur maximalen Verdrängung hin vorbelastet wird und die Fluidsteuervorrichtung vorbelastet wird, um zu ermöglichen, dass der Auslassdurchgang der Verstellpumpe Fluid an die zweite Kammer abgibt, und wobei dann, wenn Fluid an die zweite Kammer abgegeben wird, die Verdrängung der Verstellpumpe zunimmt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 1, wobei die Fluidsteuervorrichtung ein Magnetventilmodul enthält, das einen Magnetventilabschnitt besitzt, mit: einem Elektromagneten, der eine Ankerfeder besitzt, die funktional einem Anker zugeordnet ist, wobei der Anker funktional einem Ventilloch der Fluidsteuer vorrichtung zugeordnet ist und die Ankerfeder den Anker zum Ventilloch hin vorbelastet, was einen Fluidfluss durch das Ventilloch verhindert; und einer Spule, die den Anker umgibt, so dass dann, wenn der Spule Strom zugeführt wird, der Anker eine Kraft auf die Ankerfeder ausübt, was bewirkt, dass der Betrag an Fluiddruck, der benötigt wird, um den Anker vom Ventilloch weg zu bewegen, reduziert wird, wobei dann, wenn die vom Anker auf die Ankerfeder ausgeübte Kraft zusammen mit dem Fluiddruck im Ventilloch größer ist als die von der Ankerfeder auf den Anker ausgeübte Kraft, sich der Anker vom Ventilloch der Fluidsteuervorrichtung wegbewegt und damit zulässt, dass Fluid durch das Ventilloch strömt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 3, das ferner einbezieht, dass im Ventilloch Fluiddruck aufgebaut wird, der einer größeren Kraft als jener entspricht, die von der Ankerfeder auf den Anker ausgeübt wird, der Anker verlagert wird und damit zugelassen wird, dass Fluid durch das Ventilloch strömt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 1, wobei die Fluidsteuervorrichtung ein Magnetventilmodul enthält, das einen Druckregelventilabschnitt besitzt, mit: einem Schieber, der in einer Bohrung angeordnet ist, wobei der Schieber eine Schieber-Versorgungsöffnung und eine Schieber-Steueröffnung besitzt; einer Gehäuse-Versorgungsöffnung, die in ständiger Fluidkommunikation mit der Schieber-Versorgungsöffnung und in wechselnder Fluidkommunikation mit der Schieber-Steueröffnung steht, wobei die Gehäuse-Versorgungsöffnung mit dem Auslassdurchgang in Fluidkommunikation steht und von diesem Fluid empfängt; einer Gehäuse-Steueröffnung, die mit der Schieber-Steueröffnung und der zweiten Kammer in ständiger Fluidkommunikation steht; einer Schieberfeder, die funktional dem Schieber zugeordnet ist, wobei die Schieberfeder in einer ersten Fluidkammer angeordnet ist, wobei die erste Fluidkammer mit der Schieber-Versorgungsöffnung in Fluidkommunikation steht; einer zweiten Fluidkammer, die mit dem Auslassdurchgang in Fluidkommunikation steht und von diesem Fluid empfängt; und einer Gehäuse-Abzugsöffnung, die mit der Schieber-Steueröffnung wahlweise in wechselnder Fluidkommunikation steht, wobei unter niedrigem Fluiddruck die Schieberfeder, die in der ersten Fluidkammer angeordnet ist, den Schieber vorbelastet, derart, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in im Wesentlichen reduzierter Fluidkommunikation steht, und die Schieber-Versorgungsöffnung Fluiddruck von der Gehäuse-Versorgungsöffnung empfängt, um Fluiddruck an die Schieber-Steueröffnung abzugeben, derart, dass die Schieber-Steueröffnung Fluid an die Gehäuse-Steueröffnung abgibt, die erste Fluidkammer Fluiddruck von der Schieber-Versorgungsöffnung empfängt und die zweite Fluidkammer Fluid vom Auslassdurchgang empfängt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 5, das ferner einbezieht, dass der Fluiddruck in der zweiten Fluidkammer und in der ersten Fluidkammer im Wesentlichen gleich ist, und die Schieberfeder den Schieber vorbelastet, derart, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in im Wesentlichen reduzierter Fluidkommunikation steht, und die Schieber-Versorgungsöffnung Fluiddruck von der Gehäuse-Versorgungsöffnung empfängt und Fluiddruck an die Schieber-Steueröffnung abgibt, derart, dass die Schieber-Steueröffnung Fluid an die Gehäuse-Steueröffnung abgibt, die erste Fluidkammer Fluiddruck von der Schieber-Versorgungsöffnung empfängt und die zweite Fluidkammer Fluid vom Auslassdurchgang empfängt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 6, das ferner einbezieht, dass der Fluiddruck in der ersten Fluidkammer so reduziert wird, dass der Fluiddruck in der zweiten Fluidkammer, der auf den Schieber ausgeübt wird, größer ist als die Kraft der Schieberfeder, vereint mit dem Fluiddruck in der ersten Fluidkammer, was bewirkt, dass sich der Schieber in der Bohrung so bewegt, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Versorgungsöffnung in reduzierter Fluidkommunikation steht und die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in verstärkter Fluidkommunikation steht.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 7, wobei der Auslassdurchgang mit der Gehäuse-Steueröffnung in Fluidkommunikation steht.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 1, wobei die Pumpe ferner enthält: ein Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement, wobei die erste Kammer ferner eine Minderungskammer enthält, wobei die zweite Kammer ferner eine Steigerungskammer enthält; ein Gehäuse, das das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement umgibt, um die Steigerungskammer und die Minderungskammer zu bilden, wobei die Steigerungskammer funktional der Fluidsteuervorrichtung, dem Einlassdurchgang und dem Auslassdurchgang, die im Gehäuse gebildet sind, zugeordnet ist; und eine Feder, die im Gehäuse angeordnet ist, wobei die Feder das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement in eine Position vorbelastet, um eine Verdrängung der Verstellpumpe zu erzeugen, wobei dann, wenn die Fluidsteuervorrichtung die Steigerungskammer mit Fluiddruck beaufschlagt, derart, dass der Druck in der Steigerungskammer und die Kraft, die von der Feder, die im Gehäuse angeordnet ist, auf das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement ausgeübt wird, größer ist als der Druck in der Minderungskammer, der auf das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement ausgeübt wird, die Verdrängung der Verstellpumpe zunimmt.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 9, wobei die Verdrängung der Verstellpumpe abnimmt, wenn der Druck in der Minderungskammer größer ist als der Druck des Fluiddrucks in der Steigerungskammer, vereint mit der Kraft von der im Gehäuse angeordneten Feder, die auf das Verdrängungssteuerungselement ausgeübt wird.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 9, wobei das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement ferner einen exzentrischen Ring enthält.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 9, das ferner enthält: einen Rotor, der innerhalb des Verdrängungssteuerungs-Pumpenelements angeordnet ist; und mehrere Flügel, die in mehreren entsprechenden Schlitzen angeordnet sind, wobei die mehreren entsprechenden Schlitze im Rotor ausgebildet sind und die mehreren Flügel mit dem Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement in Gleitkontakt sind, derart, dass zwischen jedem der mehreren Flügel, dem Rotor und dem Verdrängungssteuerungselement Raum geschaffen ist, so dass dann, wenn die Verdrängung der Verstellpumpe größer als null ist, das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement so positioniert wird, dass sich der Raum zwischen jedem der mehreren Flügel mit dem Drehen des Rotors erweitert und verengt, was bewirkt, dass Fluid vom Einlassdurchgang zum Auslassdurchgang gepumpt wird.
System zum Steuern des Durchflusses und Drucks einer Verstellpumpe nach Anspruch 1, wobei der Schmierkreis ferner enthält: eine Hauptölverteilung, die funktional der Verstellpumpe zugeordnet ist; wenigstens einen Kanal, der mit der Hauptölverteilung in Fluidkommunikation steht, um zum Verändern des von der Verstellpumpe gepumpten Volumens die Fluidabgabe an die Verstellpumpe zu erleichtern, wobei der Einlassdurchgang ferner einen Ansaugdurchgang mit einschließt, der mit einer Wanne in Fluidkommunikation steht, wobei Fluid in der Wanne von der Verstellpumpe gepumpt wird, wobei der Auslassdurchgang ferner einen Abführdurchgang mit einschließt, wobei das Fluid von der Verstellpumpe abgeführt wird; und einen Druckversorgungskanal, der funktional dem wenigstens einen Kanal zugeordnet ist, um Fluid von dem wenigstens einen Kanal an die Fluidsteuervorrichtung abzugeben, wobei die Verstellpumpe Fluid von der Wanne in den Ansaugdurchgang abzieht und Fluid aus dem Abführdurchgang heraus durch die Hauptölverteilung, den wenigstens einen Kanal und den Druckversorgungskanal pumpt.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe, mit: einem Motor, der einen Schmierkreis enthält; einer Verstellpumpe, wobei die Verstellpumpe einen Ansaugdurchgang, einen Abführdurchgang und ein Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement besitzt, wobei die Verstellpumpe funktional dem Schmierkreis zugeordnet ist; und einem Magnetventilmodul zum Steuern der Menge an Fluid, das von der Verstellpumpe gepumpt wird, wobei das Magnetventilmodul Fluid von der Verstellpumpe empfängt, um die Position des Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement in der Verstellpumpe zu steuern und dadurch die Menge an Fluid, das von der Verstellpumpe durch den Schmierkreis gepumpt wird, zu steuern.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 14, wobei das Magnetventilmodul ferner einen Magnetventilabschnitt und einen Druckregelventilabschnitt enthält.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 15, wobei der Magnetventilabschnitt ferner enthält: einen Anker, der von einer Spule umgeben ist, wobei der Anker Druck von einer Ankerfeder empfängt, wobei die Ankerfeder den Anker vorbelastet, um zu verhindern, dass Fluid durch ein Ventilloch fließt, wobei dann, wenn Strom an die Spule angelegt wird, der Anker eine elektromagnetische Kraft auf die Ankerfeder ausübt, was den Betrag des Fluiddrucks, der im Ventilloch benötigt wird, um den Anker vom Ventilloch wegzubewegen, reduziert, und dann, wenn der Fluiddruck im Ventilloch, vereint mit der elektromagnetischen Kraft vom Anker, die auf die Ankerfeder ausgeübt wird, größer ist als der Betrag der Kraft, die von der Ankerfeder auf den Anker ausgeübt wird, sich der Anker vom Ventilloch wegbewegt und damit zulässt, dass Fluid durch das Ventilloch fließt, was den Druck im Druckregelventilabschnitt abbaut.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 16, das ferner einbezieht, dass der Fluiddruck im Druckregelventilabschnitt Kraft auf den Anker ausübt, die größer ist als die Kraft, die von der Ankerfeder auf den Anker ausgeübt wird, wodurch bewirkt wird, dass sich der Anker vom Ventilloch wegbewegt und zulässt, dass Fluid durch das Ventilloch fließt, was den Druck im Druckregelventilabschnitt reduziert.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 15, wobei der Druckregelventilabschnitt ferner enthält: eine Bohrung zur Aufnahme eines Schiebers, wobei der Schieber eine Schieber-Versorgungsöffnung, die mit einer Gehäuse-Versorgungsöffnung in Fluidkommunikation steht, und eine Schieber-Steueröffnung, die mit einer Gehäuse-Steueröffnung in Fluidkommunikation steht, besitzt, wobei die Gehäuse-Steueröffnung mit der Verstellpumpe in Fluidkommunikation steht; eine Schieberfeder, die funktional in einer ersten Fluidkammer angeordnet ist, wobei die erste Fluidkammer mit der Schieber-Versorgungsöffnung in Fluidkommunikation steht, wobei ein Teil der ersten Fluidkammer durch einen Teil des Schiebers gebildet ist; eine zweite Fluidkammer, die mit dem Abführdurchgang in Fluidkommunikation steht, wobei ein Teil der zweiten Fluidkammer durch einen Teil des Schiebers gebildet ist; und eine Gehäuse-Abzugsöffnung, die mit der Schieber-Steueröffnung wahlweise in wechselnder Fluidkommunikation steht, wobei dann, wenn die erste Fluidkammer und die zweite Fluidkammer unter niedrigem Fluiddruck stehen, die Schieberfeder den Schieber in der Bohrung so positioniert, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in reduzierter Fluidkommunikation steht und die Schieber-Versorgungsöffnung Fluiddruck von der Gehäuse-Versorgungsöffnung empfängt, wodurch Fluid zur Schieber-Steueröffnung abgegeben wird, und wobei dann, wenn sich in der zweiten Fluidkammer Fluiddruck aufbaut und in der ersten Fluidkammer Fluiddruck reduziert wird, so dass der Fluiddruck in der zweiten Fluidkammer größer ist als die Kraft des Fluiddrucks in der ersten Fluidkammer, vereint mit der Kraft, die von der Schieberfeder auf den Schieber ausgeübt wird, sich der Schieber in der Bohrung so bewegt, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Versorgungsöffnung oder der Schieber-Versorgungsöffnung in reduzierter Fluidkommunikation steht und die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in verstärkter Fluidkommunikation steht.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 18, das ferner einbezieht, dass dann, wenn der Fluiddruck in der ersten Fluidkammer und der Fluiddruck in der zweiten Fluidkammer gleich sind, die Schieberfeder den Schieber vorbelastet, derart, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in reduzierter Fluidkommunikation steht und die Schieber-Versorgungsöffnung Fluiddruck von der Gehäuse-Versorgungsöffnung empfängt, wodurch Fluid an die Schieber-Steueröffnung abgegeben wird.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 18, das ferner einbezieht, dass der Abführdurchgang mit der Gehäuse-Versorgungsöffnung in Fluidkommunikation steht.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 14, wobei die Pumpe ferner einbezieht bzw. enthält: dass das Verdrängungssteuerungs-Pumpenelement ferner einen exzentrischen Ring enthält; ein Gehäuse, das den exzentrischen Ring umgibt, um eine Steigerungskammer und eine Minderungskammer zu bilden, wobei die Steigerungskammer funktional dem Magnetventilmodul zugeordnet ist und die Minderungskammer funktional dem Schmierkreis, dem Ansaugdurchgang und dem Abführdurchgang, die im Gehäuse angeordnet sind, zugeordnet ist; einen Rotor, der innerhalb des exzentrischen Rings angeordnet ist, wobei der Rotor eine Folge von Schlitzen besitzt; eine Folge von Flügeln, wobei jeder der Folge von Flügeln in einem entsprechenden der Folge von Schlitzen angeordnet ist, wobei die Folge von Flügeln mit dem exzentrischen Ring in Gleitkontakt ist, derart, dass zwischen jedem der Folge von Flügeln, dem Rotor und dem exzentrischen Ring Raum geschaffen ist; dass das Magnetventilmodul wahlweise der Steigerungskammer Fluid zuführt; und eine Feder, die im Gehäuse angeordnet ist, um den exzentrischen Ring in einer Richtung vorzubelasten, derart, dass die Verstellpumpe eine Verdrängung größer als null besitzt, wobei, sowie das Magnetventilmodul Fluid an die Steigerungskammer abgibt, der Fluiddruck in der Steigerungskammer und die von der Feder auf den exzentrischen Ring ausgeübte Kraft die Verdrängung des Verstellpumpe steigern und dann, wenn der Fluiddruck in der Minderungskammer größer ist als der Fluiddruck und die auf den exzentrischen Ring ausgeübte Federkraft in der Steigerungskammer, die Verdrängung der Verstellpumpe vermindert wird.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 21, wobei dann, wenn die Verdrängung der Verstellpumpe größer als null ist, sich die Folge von Flügeln mit der Drehung des Rotors in die Folge von Schlitzen hinein und aus diesen heraus bewegen, was bewirkt, dass sich der Raum zwischen jedem der Folge von Flügeln erweitert und verengt, wodurch eine Pumpwirkung erzeugt wird, und dann, wenn die Verdrängung der Verstellpumpe im Wesentlichen null ist, der Raum zwischen der Folge von Flügeln im Wesentlichen konstant bleibt und die Verstellpumpe kein Fluid pumpt.
System zum Steuern der Abgabe von Fluid und Fluiddruck durch eine Pumpe nach Anspruch 14, wobei der Schmierkreis ferner enthält: eine Wanne, die Fluid aufbewahrt, wobei der Ansaugdurchgang Fluid von der Wanne abzieht; eine Hauptölverteilung zum Aufnehmen von Fluid vom Abführdurchgang, wobei die Hauptölverteilung funktional dem Motor zugeordnet ist; wenigstens einen Fluidkanal, der mit der Hauptölverteilung in Fluidkommunikation steht, um Fluid an die Pumpe abzugeben; und einen Druckversorgungskanal, der mit dem wenigstens einen Fluidkanal und dem Magnetventilmodul in Fluidkommunikation steht, wobei von der Pumpe abgeführtes Fluid von dem wenigstens einen Fluidkanal durch den Druckversorgungskanal an das Magnetventilmodul abgegeben wird und dann, wenn die Pumpe Fluid pumpt, der Ansaugdurchgang Fluid aus der Wanne ansaugt und der Abführdurchgang Fluid an die Hauptölverteilung abgibt.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, mit: einem Motor; einer Verstellpumpe, wobei die Verstellpumpe ein Gehäuse besitzt, wobei das Gehäuse einen Ansaugdurchgang und einen Abführdurchgang besitzt; einem exzentrischen Ring, der im Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse den exzentrischen Ring umgibt, um eine Steigerungskammer und eine Minderungskammer zu bilden; einem Druckregelventilabschnitt zum Verändern der Position des exzentrischen Rings im Gehäuse; einem Magnetventilabschnitt zum Ändern des Flusses durch den Druckregelventilabschnitt; und einem Schmierkreis zum Fördern des Flusses von Fluid zwischen dem Motor und der Verstellpumpe, wobei der Schmierkreis Fluid vom Abführdurchgang empfängt, wobei der Schmierkreis Fluid an den Druckregelventilabschnitt abgibt, um Fluiddruck im Druckregelventilabschnitt aufzubauen, der Druckregelventilabschnitt Fluiddruck an die Steigerungskammer abgibt, um die Position des exzentrischen Rings im Gehäuse zu verändern und dadurch die Menge an Fluid, das von der Pumpe gepumpt wird, zu verändern, und der Magnetventilabschnitt den Fluiddruck im Druckregelventilabschnitt verändert und damit den Betrag des an die Steigerungskammer abgegebenen Fluiddrucks ändert.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 24, wobei die Pumpe ferner enthält: einen Rotor, der eine Folge von Schlitzen besitzt, wobei der Rotor von einer Vorrichtung mit Drehkraft angetrieben wird, um zu bewirken, dass sich der Rotor mit dem exzentrischen Ring dreht; eine Folge von Flügeln, wobei jeder der Folge von Flügeln verschiebbar in einem bestimmten der Folge von Schlitzen angeordnet ist, wobei die Folge von Flügeln mit dem exzentrischen Ring in Gleitkontakt ist, derart, dass zwischen jedem der Folge von Flügeln, dem Rotor und dem exzentrischen Ring Raum gebildet ist; und eine Feder, die im Gehäuse angeordnet und mit dem exzentrischen Ring in Kontakt ist, wobei dann, wenn die Kraft, die von der im Gehäuse angeordneten Feder ausgeübt wird, vereint mit dem Druck in der Steigerungskammer, größer ist als die Kraft, die von der Minderungskammer auf den exzentrischen Ring ausgeübt wird, die Verdrängung der Verstellpumpe vermindert wird und sich der exzentrische Ring in einer solchen Position befindet, dass die Folge von Flügeln weiter in die Folge von Schlitzen hinein und aus diesen heraus gleitet und sich der Raum zwischen um einen größeren Betrag erweitert und verengt, womit Fluid in einer erhöhten Menge in den Ansaugdurchgang gezogen wird und Fluid aus dem Abführdurchgang abgeführt wird, und dann, wenn die Kraft, die von der Feder auf den exzentrischen Ring ausgeübt wird, vereint mit dem Druck in der Steigerungskammer, kleiner ist als die Kraft, die von der Minderungskammer auf den exzentrischen Ring ausgeübt wird, sich der exzentrische in einer solchen Position in Bezug auf den Rotor befindet, dass die Verdrängung der Verstellpumpe vermindert wird, was bewirkt, dass der Betrag der Erweiterung und Verengung des Raums zwischen jedem der Folge von Flügeln reduziert wird und damit die Menge an in den Ansaugdurchgang gezogenen Fluids reduziert wird.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 24, wobei der Druckregelventilabschnitt ferner enthält: einen Schieber, der eine Schieber-Versorgungsöffnung und eine Schieber-Steueröffnung besitzt, wobei die Schieber-Steueröffnung mit einer Gehäuse-Versorgungsöffnung wahlweise in wechselnder Fluidkommunikation steht, wobei die Gehäuse-Versorgungsöffnung mit der Schieber-Versorgungsöffnung in ständiger Fluidkommunikation steht; eine Gehäuse-Steueröffnung, die mit der Schieber-Steueröffnung in ständiger Fluidkommunikation steht; eine Bohrung zur Aufnahme des Schiebers; eine erste Fluidkammer, die zwischen einem Ende des Schiebers und der Bohrung gebildet ist und die Fluid von der Schieber-Versorgungsöffnung empfängt; eine zweite Fluidkammer, die zwischen einem Ende des Schiebers und der Bohrung gebildet ist und die Fluiddruck von der Verstellpumpe empfängt; eine Gehäuse-Abzugsöffnung, die mit der Schieber-Steueröffnung wahlweise in wechselnder Fluidkommunikation steht; und eine Schieberfeder, die in der ersten Fluidkammer angeordnet ist, um den Schieber vorzubelasten, derart, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Versorgungsöffnung in verstärkter Fluidkommunikation steht, wenn der Druckregelventilabschnitt unter niedrigem Druck steht, und die Gehäuse-Versorgungsöffnung Fluiddruck an die Schieber-Versorgungsöffnung und die Schieber-Steueröffnung abgibt und die erste Fluidkammer Fluiddruck von der Schieber-Versorgungsöffnung empfängt.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 26, das ferner einbezieht, dass der Fluiddruck in der ersten Fluidkammer abgebaut wird und die zweite Fluidkammer Fluid vom Schmierkreis empfängt, womit Druck in der zweiten Fluidkammer aufgebaut wird, so dass die Kraft, die von der Schieberfeder auf den Schieber ausgeübt wird, überwunden wird und sich der Schieber in die Bohrung bewegt, wodurch die Fluidkommunikation zwischen der Gehäuse-Versorgungsöffnung und der Schieber-Steueröffnung reduziert wird, was bewirkt, dass die Schieber-Steueröffnung mit der Gehäuse-Abzugsöffnung in verstärkter Fluidkommunikation steht.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 26, wobei dann, wenn der auf den Schieber ausgeübte Fluiddruck in der zweiten Fluidkammer gleich dem auf den Schieber ausgeübte Fluiddruck in der ersten Fluidkammer ist, die Schieberfeder den Schieber in der Bohrung so vorbelastet, dass die Gehäuse-Versorgungsöffnung Fluid an die Schieber-Versorgungsöffnung und die Schieber-Steueröffnung abgibt.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 26, wobei der Abführdurchgang mit der Gehäuse-Steueröffnung in Fluidkommunikation steht.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 24, wobei der Magnetventilabschnitt ferner enthält bzw. einbezieht: einen Anker, der von einer Spule umgeben ist, wobei der Anker durch eine Ankerfeder vorbelastet wird, um den Fluiddruck im Druckregelventilabschnitt aufrechtzuerhalten, wenn der Druckregelventilabschnitt Fluiddruck in der Steigerungskammer erzeugt; dass ein elektrischer Strom an die Spule angelegt wird, um dadurch zu bewirken, dass der Anker eine Kraft auf die Ankerfeder ausübt und damit den Betrag an Fluiddruck, der vom Druckregelventilabschnitt benötigt wird, um den Anker zu bewegen, reduziert; und dass dann, wenn die Kraft des Ankers, die auf die Ankerfeder ausgeübt wird, wenn elektrischer Strom an die Spule angelegt wird, vereint mit dem Fluiddruck im Druckregelventilabschnitt größer ist als die Kraft, die von der Ankerfeder auf den Anker ausgeübt wird, sich der Anker in einer solchen Richtung bewegt, dass die Kraft, die von der Ankerfeder ausgeübt wird, überwunden wird, womit ein Teil des Fluiddrucks im Druckregelventilabschnitt abgebaut wird.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 30, das ferner einbezieht, dass sich der Anker in einer solchen Richtung bewegt, dass die Kraft, die von der Ankerfeder ausgeübt wird, überwunden wird, womit ein Teil des Fluiddrucks im Druckregelventilabschnitt abgebaut wird, wenn der Fluiddruck im Druckregelventilabschnitt größer ist als die Kraft, die von der Ankerfeder auf den Anker ausgeübt wird.
System, das das Volumen der Fluidabgabe durch ein Pumpensystem fördert, nach Anspruch 24, wobei der Schmierkreis ferner enthält: eine Hauptölverteilung, die funktional dem Motor zugeordnet ist; wenigstens einen Kanal, der mit der Minderungskammer, dem Abführdurchgang und der Hauptölverteilung in Fluidkommunikation steht; einen Druckversorgungskanal, der mit dem wenigstens einen Kanal und dem Druckregelventilabschnitt in Fluidkommunikation steht; und eine Wanne, die mit dem Ansaugdurchgang in Fluidkommunikation steht, wobei Fluid in dem wenigstens einen Kanal in die Minderungskammer der Pumpe und den Druckversorgungska nal fließt und der Druckversorgungskanal Fluid in den Druckregelventilabschnitt abgibt.