DE19625296A1 - Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein gattungsbildendes Fahrzeug ist bekannt geworden aus der EP-0 627 353-A2 (B62D 6/00). Gezeigt werden dort zwei voneinander getrennte Flüssigkeitskreisläufe für die Schmierölversorgung einer Brennkraftmaschine einerseits und die Versorgung einer Lenk­ hilfeeinrichtung mit Druckmedium andererseits. Beiden Flüssigkeitskreisläufen ist jeweils eine Pumpe zugeordnet. Zur Reduzierung von Energieverlusten wird gemäß der oben ge­ nannten Entgegenhaltung vorgeschlagen, die der Lenkhilfeeinrichtung zugeordnete Pumpe abzuschalten, und zwar mittels einer hydraulischen Kupplung, die aus dem Schmierölkreis­ lauf mit Betätigungsdruck beaufschlagbar ist.

In der gattungsfremden DE-43 36 892-A1 (F04B 1/08) ist der Schmierölkreislauf der Brenn­ kraftmaschine von Flüssigkeitskreisläufen getrennt, die dem Betrieb sogenannter Neben­ aggregate dienen. Als eines dieser Nebenaggregate ist auch die Lenkhilfeeinrichtung anzu­ sehen. Parallel zu dieser wird aus einem Flüssigkeitsreservoir auch noch ein Hydraulikmo­ tor gespeist, der einem Kühlgebläse zugeordnet ist.

Eine ähnliche Konfiguration beschreibt die DE-22 58 138-A1 (F02B 67/08). Dort wird offen­ bart, daß von einer zentralen Füllpumpe aus ein hydrostatischer Antrieb für Nebenaggre­ gate einer Brennkraftmaschine und eine Lenkhilfeeinrichtung gemeinsam betrieben werden. Aus der Beschreibungseinleitung dieser Schrift geht darüber hinaus hervor, daß auch die Schmierölpumpe als Nebenantrieb angesehen werden kann. Deren Antriebsenergie wird also über einen hydraulischen Kreislauf der Brennkraftmaschine entnommen. Damit steht aber auch fest, daß der Schmierkreislauf selbst vom Kreislauf des hydrostatischen Antriebs entkoppelt ist. Im Hinblick auf einen optimalen Wirkungsgrad des gesamten Antriebssy­ stems sind hydrostatische Antriebe für die Nebenaggregate als sehr problematisch anzuse­ hen. Darüber hinaus sind sie auch apparativ sehr aufwendig. Dies gilt insbesondere auch für ein System, wie es in der DE-47 40 097-A1 (F02B 67/08) offenbart wird. Dort wird für den Antrieb der Servolenkung ein Ölmotor vorgeschlagen, der seinerseits mit Öldruck aus der der Brennkraftmaschine zugeordneten Ölpumpe versorgt wird.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Fahr­ zeuge unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Er­ findung.

Erfindungsgemäß werden also der Schmierkreislauf und der die Lenkhilfeeinrichtung ver­ sorgende Druckflüssigkeitskreislauf aus einem gemeinsamen Flüssigkeitsreservoir gespeist. In beiden Kreisläufen wird der für die jeweiligen Funktionen notwendige Druck über eine Pumpe aufgebaut, die von dem Antriebsaggregat zumindest mittelbar elektrisch oder me­ chanisch angetrieben wird. Der bevorzugte Anwendungsfall ist ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, die ihrerseits über einen Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb die Pumpe mit Antriebsenergie versorgt. Das Reservoir wird gebildet durch eine ohnehin be­ reits vorhandene Ölwanne, der zum einen eine zur Pumpe führende Ansaugleitung und zum anderen einer Rücklaufleitung zugeordnet ist. Bei bereits in Serie befindlichen Schmierkreisläufen kann eine einfache Integration des der Lenkhilfeeinrichtung zugeordne­ ten Druckflüssigkeitskreislaufs durch Anschluß an bereits vorhandene Leitungen erfolgen. An der Brennkraftmaschine selbst werden also keinerlei bauliche Änderungen notwendig. Auch die Lenkhilfeeinrichtung selbst bedarf keinerlei baulicher Überarbeitung.

Als Flüssigkeitsmedium ist ein Öl zu wählen, das aufgrund der hohen Verschmutzungsbe­ lastung durch den Verbrennungsmotor ein hohes Schlammtragvermögen, eine gute Bin­ dung von Schwebeteilchen und hervorragende Schmiereigenschaften gewährleistet. Die Wahl der für diese Eigenschaft notwendigen Additive ist so zu treffen, daß die Verteilung der in das Öl von der Verbrennungskraftmaschine eingetragenen Verunreinigungen so fein ist, daß die Lenkhilfeeinrichtung nicht verstopft wird. Durch Drosseln und Druckbegren­ zungsventilen ist der von der Pumpe gelieferte Druck für den Schmierkreislauf und für die Lenkhilfeeinrichtung so zu wählen, daß entsprechend den jeweils erforderlichen Leistungs­ anforderungen genügend Energie zur Verfügung steht und darüber hinaus auch eine gute Durchspülung gewährleistet ist.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt. Man erkennt dort für ein hier nicht weiter dargestelltes Fahrzeug in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine 1, an der eine Pumpe 2 angeflanscht ist. Aus einer ein Flüssigkeitsreservoir bildenden Ölwanne 3 gelangt Druckflüssigkeit - vorzugsweise Öl - über eine Saugleitung 4 und eine Druckleitung 5 zu einer ersten Verzweigung 6. Der Flüs­ sigkeitsstrom gelangt mittels eines Volumenbegrenzungsventils, das hier aus einer Drossel 8 einer Lenkhilfeeinrichtung 9 und einem ersten Ventil 11 gebildet ist, in eine erste Zweiglei­ tung 7 bzw. eine zweite Zweigleitung 10. Dem Ventil 11 ist eine zweite Verzweigung 12 nachgeschaltet, welche den Flüssigkeitsstrom aus der zweiten Zweigleitung 10 in eine erste Unterzweigleitung 13 und eine zweite Unterzweigleitung 14 aufteilt. In letzterer mündet über einen Zulauf 15 eine von der Lenkhilfeeinrichtung 9 kommende Rücklaufleitung 16 ein, in welche ein zu der Ölwanne 3 hin öffnendes Rückschlagventil 17 eingebaut ist. Eine mit 18 bezeichnete Drossel symbolisiert hier zusammengefaßt alle im Schmiersystem der Brennkraftmaschine 1 vorhandenen Drosseln wie beispielsweise Kurbelwellenlager etc. Über eine an das Schmiersystem angeschlossene Ablaufleitung 19 gelangt die Flüssigkeit aus der ersten Unterzweigleitung 13, der zweiten Unterzweigleitung 14 und/oder der Rücklaufleitung 16 in die Ölwanne 3 zurück. Parallel zur Drosselwirkung des Schmiersystems ist in der Unterzweigleitung 13 noch ein Druckbegrenzungsventil 20 geschaltet, um innerhalb des Schmiersystems der Brennkraftmaschine 1 definierte Druckverhältnisse einstellen zu können.

Die Ventile 11 und 20 sind so ausgelegt, daß beim Betrieb der Brennkraftmaschine 1 im Be­ reich der Leerlaufdrehzahl die gesamte im Kreislauf befindliche Ölmenge zunächst der Lenkhilfeeinrichtung 9 zu Verfügung gestellt wird. Über die Rücklaufleitung 16 und das dann öffnende Rückschlagventil 17 erfolgt die der Schmierung der Brennkraftmaschine 1 dienende Versorgung mit Öl.

Bei höheren Drehzahlen fördert die Pumpe 2 mehr Volumenstrom, so daß der Umlaufdruck steigt. Das erste Ventil 11 stellt zusammen mit der Drossel 8 sicher, daß in der Lenkhilfe­ einrichtung 9 der Volumenstrom demgegenüber auf einem geringeren Niveau, beispiels­ weise bei 6 bis 8 Litern/Minute verbleibt. Der in der Unterzweigleitung 14 vorliegende Druck kann bei plötzlicher Druckänderung - verursacht beispielsweise durch Lenkbewegungen - größer als derjenige in der Rücklaufleitung 16 sein, so daß in diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 das Rückschlagventil 17 geschlossen ist. In der Lenkhilfeeinrichtung 9 steht also immer genügend Energie zur Verfügung. Übersteigt schließlich aufgrund besonders hoher Drehzahlen der von der Pumpe 2 gelieferte Volumenstrom auch in der ersten Unterzweigleitung 13 nach Durchströmen des Volumenbegrenzungsventils 11 noch einen vorgegebenen Betrag, öffnet das Druckbegrenzungsventil 20, so daß nunmehr am eigentlichen Schmierkreislauf vorbei das Öl direkt in die Ölwanne 3 gelangt.

Durch die in der Zeichnung dargestellte Verschaltung wird sichergestellt, daß einerseits bei­ spielsweise beim Parkieren im Stand auch dann noch genügend Lenkkraftunterstützung und Schmiervermögen vorliegt, wenn die Brennkraftmaschine nur im Bereich der Leerlauf­ drehzahl arbeitet und andererseits bei sehr hohen Motordrehzahlen und in der Regel dann wenig Bedarf an Lenkhilfeunterstützung die dem Schmierkreislauf zuzurechnenden Kom­ ponenten der Brennkraftmaschine nicht unzulässig hoch beansprucht werden.

Das in der Zeichnung dargestellte Konzept ist grundsätzlich auf alle Typen von Brennkraft­ maschinen und Flüssigkeits-Lenkhilfeeinrichtungen übertragbar. Bei der Neukonzeption derartiger Fahrzeuge kann eine erleichterte Montage und Verlegung der jeweils erforderli­ chen Anschlußleitungen insbesondere dann erzielt werden, wenn beispielsweise die Dros­ sel 8, das Druckbegrenzungsventil 20, das Ventil 11 und das Rückschlagventil 17 in einem gemeinsamen Ventilgehäuse zusammengefaßt werden, das darüber hinaus die in dem Schaltplan ersichtlichen Verzweigungen enthält und nur das absolut notwendige Minimum an Anschlußstutzen aufweist.

Claims (7)

1. Fahrzeug mit einem Flüssigkeitsschmierkreislauf für wenigstens ein Antriebsaggregat (1) und mit einer einen Druckflüssigkeitskreislauf aufweisenden Lenkhilfeeinrichtung (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsschmierkreislauf und der Druckflüssig­ keitskreislauf mittels einer von dem Antriebsaggregat zumindest mittelbar elektrisch oder mechanisch angetriebenen Pumpe (2) aus einem gemeinsamen Flüssigkeitsreser­ voir (3) mit Druckflüssigkeit versorgbar ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpe (2) eine erste Verzweigung nachgeschaltet ist, durch die der Flüssigkeitsstrom auf eine der Lenkhilfe­ einrichtung (9) zugeordnete erste Zweigleitung und eine dem Flüssigkeitsschmierkreis­ lauf zugeordnete zweite Zweigleitung aufteilbar ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Zweigleitung (7) der Lenkhilfeeinrichtung (9) eine Drossel (8) angeordnet ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Zweigleitung ein dem Flüssigkeitsreservoir (3) vorgeschaltetes Volumenbegrenzungsventil (11) an­ geordnet ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bestandteil der ersten Zweigleitung (7) der Lenkhilfeeinrichtung (9) eine Rücklaufleitung (16) nachgeschaltet ist, in der wenigstens ein Rückschlagventil (17) angeordnet ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Zweigleitung (10) eine zweite Verzweigung (12) vorgesehen ist, der eine zu dem Flüssigkeitsreservoir (3) führende und ein Druckbegrenzungsventil (20) enthaltende erste Unterzweigleitung (13) sowie eine über eine zweite Drossel (18) zu dem Flüssigkeitsreservoir (3) führende zweite Unterzweigleitung (14) nachgeschaltet ist.

7. Fahrzeug nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauflei­ tung (16) vor der zweiten Drossel (18) in die zweite Unterzweigleitung (14) einmündet.