DE19708481A1

DE19708481A1 - Pressure delivery system for motor vehicle internal combustion engine

Info

Publication number: DE19708481A1
Application number: DE1997108481
Authority: DE
Inventors: Stefan Sentpali
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-10

Abstract

The system has at least one tube section with elastic walls and a rigid tube section in the form of a tubular spring. At least one weight (11,12) is mounted on the tubular spring (10). Weights can be attached to the tubular spring near both end sections. The weight can be a connecting part between the elastic tubular section and the tubular spring. The tubular spring can be arranged between two elastic tube sections (5,6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckleitungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Abstimmung eines Druckleitungssystems nach den Ansprüchen 6 und 9.The invention relates to a pressure line system according to the preamble of Claim 1 and a method for tuning a pressure line system according to claims 6 and 9.

Aus der DE 36 31 507 C2 ist ein Druckleitungssystem bekannt, bei dem ein starrer Rohrabschnitt in Form einer Wendel ausgebildet ist und somit ein Dämpfungsglied für das pulsierende Druckmedium bildet.From DE 36 31 507 C2 a pressure line system is known in which a rigid Pipe section is designed in the form of a spiral and thus an attenuator for the pulsating pressure medium.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Druckleitungssystem derart weiterzu bilden, daß eine gezielte Dämpfung der in diesem Druckleitungssystem auftreten den Schwingungen möglich ist.The object of the invention is to continue the known pressure line system in this way form that targeted damping occur in this pressure line system the vibrations is possible.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ansprüche 6 und 9 zeigen Verfahren zur Abstimmung schwingfähiger Druckleitungssysteme auf.This object is solved by the features of claim 1. Claims 6 and 9 show methods for tuning oscillatable pressure line systems.

Die Schwingungsanregung in einem Druckleitungssystem kann entweder durch die Druckquelle selbst (wie beispielsweise in der DE 36 31 507 C2 beschrieben) oder durch "externe" Schwingungserreger, wie beispielsweise einen zum Druckleitungs system benachbarten Verbrennungsmotor, erfolgen. The vibration excitation in a pressure line system can either by the Pressure source itself (as described for example in DE 36 31 507 C2) or by "external" vibration exciters, such as one to the pressure line system adjacent combustion engine.

Durch die Erfindung nach Anspruch 1 wird ein schwingfähiges Druckleitungs system geschaffen, das auf einen "externen" Schwingungserreger in der Umge bung des Druckleitungssystems abstimmbar ist. Das schwingfähige System be steht einerseits aus wenigstens einem Massestück, das die "Induktivität" bildet, während die Rohrfeder andererseits das "kapazitive Element" bildet. Die Rohrfeder ist beispielsweise als Schleife mit wenigstens einer Windung (360°) ausgebildet. Sie kann auch mehrere Windungen aufweisen (Wendelform) oder anderweitig ge formt sein, beispielsweise mäanderförmig. Durch die Erfindung ist es möglich, das Druckleitungssystem gezielt auf eine Schwingungsanregung am Einbauort abzu stimmen. Bevorzugt erfolgt die Abstimmung bereits bei der konstruktiven Ausle gung des Druckleitungssystems, wobei durch die Massestücke nur geringe Mehr kosten entstehen. Daneben oder darüber hinaus kann jedoch auch im Einzelfall, als Kundenlösung, bei auftretenden individuellen Schwingungsproblemen durch entsprechende Abstimmung des Druckleitungssystems eine Abhilfe gegen stö rende Schwingungen und Geräusche erreicht werden.By the invention of claim 1 is an oscillatable pressure line system created that is based on an "external" vibration exciter in the area Exercise of the pressure line system is tunable. The oscillating system be stands on the one hand from at least one mass piece that forms the "inductance", while the Bourdon tube on the other hand forms the "capacitive element". The Bourdon tube is designed, for example, as a loop with at least one turn (360 °). It can also have multiple turns (helical shape) or otherwise ge be shaped, for example meandering. With the invention it is possible Pressure line system targeted to a vibration excitation at the installation site voices. The coordination is preferably carried out during the structural design supply of the pressure line system, whereby due to the mass pieces only a little more costs arise. In addition or beyond, however, in individual cases, as a customer solution in the event of individual vibration problems appropriate adjustment of the pressure line system a remedy against interference vibrations and noises.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 zeichnet sich durch einen sym metrischen Aufbau mit entsprechend geringen Einzelmassen der beiden Masse stücke aus.The development of the invention according to claim 2 is characterized by a sym metric structure with correspondingly low individual masses of the two masses pieces out.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau. Für das Massestück bzw. die Massestücke sind keine separaten Teile erforderlich; vielmehr können die Verbindungsteile zwischen Schlauch- und Rohrabschnitt beispielsweise als Preßhülsen mit einem entspre chend massiven Ring aus einem Material hohen spezifischen Gewichts ausgebildet werden.The embodiment according to claim 3 results in a particularly simple and inexpensive construction. There are none for the mass piece or the mass pieces separate parts required; rather, the connecting parts between Hose and pipe section, for example as compression sleeves with a corre sponding massive ring formed from a material of high specific weight will.

Da auch die elastische Schlauchleitung zur Dämpfung der Schwingungen im Fluid beiträgt (siehe ebenso Anspruch 9), ist die reine Verbindungslänge als Schlauchlänge oftmals nicht ausreichend. Gemäß Anspruch 4 wird daher vorge schlagen, zur Vergrößerung der Schlauchlänge zwei Schlauchabschnitte vorzuse hen, die beispielsweise parallel oder annähernd parallel zueinander verlaufen und durch die Rohrfeder miteinander verbunden sind. Since there is also an elastic hose to dampen vibrations in the fluid contributes (see also claim 9), the pure connection length is as Hose length is often not sufficient. According to claim 4 is therefore provided to advance two hose sections to increase the hose length hen, for example, running parallel or approximately parallel to each other and are connected to each other by the tube spring.

Durch eine mehr oder weniger weiche bzw. starre Lagerung der Rohrfeder an einem unbeweglichen Bauteil (Anspruch 5), wie beispielsweise an der Karosserie oder dem Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs, kann das Schwingungsverhalten des Druckleitungssystems und damit die Geräuschentwicklung gezielt beeinflußt werden.Through a more or less soft or rigid mounting of the Bourdon tube an immovable component (claim 5), such as on the body or the drive unit of a motor vehicle, the vibration behavior of the pressure line system and thus specifically influences the noise development will.

Das Verfahren nach Anspruch 6 ist bevorzugt auf solche Druckleitungssysteme anwendbar, die durch einen "systemfremden" Schwingungserreger angeregt wer den. So ist beispielsweise bei Kraftfahrzeugen mit einer Servounterstützung der Lenkung ein Druckleitungssystem zur Verbindung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Lenkgetriebe vorgesehen, auf das der Verbrennungsmotor des Kraftfahr zeuges als Schwingungserreger einwirkt. Wird die Eigenfrequenz des Drucklei tungssystems so eingestellt, daß sie tiefer liegt als kritische Anregungsfrequenzen des Verbrennungsmotors, so schwingt das Druckleitungssystem bei den kritischen Motordrehzahlen im überkritischen Bereich, d. h. mit geringerer Amplitude in Gegenphase. Hierdurch wird eine Entkopplung von den Motorschwingungen er reicht.The method according to claim 6 is preferred for such pressure line systems applicable, who are excited by a "foreign" vibration exciter the. For example, in motor vehicles with servo assistance Steering a pressure line system for connection between the hydraulic pump and the steering gear provided on the internal combustion engine of the motor vehicle acts as vibration exciter. If the natural frequency of the Drucklei tion system so that it is lower than critical excitation frequencies of the internal combustion engine, the pressure line system swings at the critical Engine speeds in the supercritical range, d. H. with lower amplitude in Counter phase. This will decouple it from the engine vibrations enough.

Die Ansprüche 7 und 8 geben die beiden grundsätzlichen Ansätze für eine Varia tion der Eigenfrequenz des Druckleitungssystems an. Die Veränderung der Länge der Rohrfeder bewirkt unter Umständen auch eine Veränderung ihrer Form, da mit steigender Länge der Rohrleitung aufgrund des meist nur begrenzt zur Verfügung stehenden Platzes eine größere Anzahl von Schleifen oder Windungen der Rohr leitung erforderlich ist. Die Variation der Gesamtmasse der Massestücke kann durch ihre Form oder Anzahl erreicht werden. Auch durch eine entsprechende Positionierung des Massestückes bzw. der Massestücke kann in gewissen Gren zen die Eigenfrequenz beeinflußt werden.Claims 7 and 8 give the two basic approaches for a Varia tion of the natural frequency of the pressure line system. The change in length the Bourdon tube may also cause a change in its shape, as with increasing length of the pipeline is usually only available to a limited extent standing place a larger number of loops or turns of the pipe line is required. The variation in the total mass of the mass pieces can be achieved by their shape or number. Also by a corresponding one Positioning of the mass piece or the mass pieces can in certain sizes zen the natural frequency can be influenced.

Während durch die Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8 das Druckleitungssy stem hinsichtlich eines "externen" Schwingungserregers abgestimmt wird, kann mit dem Verfahren nach Anspruch 9 Schwingungsanregungen infolge von Pulsationen der Druckquelle entgegengewirkt werden. Selbst ein einfach aufgebautes Druckleitungssystem ohne wendelförmigen Rohrabschnitt bildet ein schwingungs fähiges System: Das zu Schwingungen angeregte Ölvolumen in der starren Rohr leitung bildet hierbei das "induktive Element", während der Schlauch mit seinen elastischen Wandungen die "Kapazität" des Schwingungssystems darstellt. Erfin dungsgemäß wird das Schwingungssystem dabei so abgestimmt, daß seine Eigen frequenz oberhalb der Frequenz der von der Druckquelle erzeugten Ungleichför migkeiten im Fluidstrom liegt, wiederum also ein überkritischer Bereich erzeugt wird. Hierbei ist es unter Umständen notwendig, die Schlauch- und Rohrabschnitte länger bzw. mit größerem Durchmesser auszubilden als dies zur Erfüllung ihrer eigentlichen Funktion notwendig wäre. Wegen des in der Regel nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums können die Leitungen z. B. wendelförmig ausge bildet werden.While by the method according to claims 6 to 8, the Druckleitungssy system is coordinated with regard to an "external" vibration exciter, can the method of claim 9 vibration excitation due to pulsations the pressure source can be counteracted. Even a simple one Pressure line system without helical pipe section forms a vibration capable system: the vibrated oil volume in the rigid pipe Line forms the "inductive element", while the hose with its elastic walls represents the "capacity" of the vibration system. Erfin According to the vibration system is tuned so that its own frequency above the frequency of the imbalance generated by the pressure source in the fluid flow, which in turn creates a supercritical area becomes. It may be necessary to do this, the hose and pipe sections train longer or with a larger diameter than this to fulfill their actual function would be necessary. Because of the usually limited to Available space, the lines z. B. helically be formed.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:A possible embodiment of the invention is shown in the drawing and described in more detail below. It shows:

Fig. 1 ein Druckleitungssystem einer Servolenkung eines Kraftfahrzeuges in einer Übersichtsdarstellung und Fig. 1 shows a pressure line system of a power steering of a motor vehicle in an overview and

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Druckleitungssy stems. Fig. 2 is a schematic representation of a Druckleitungssy stems according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Servolenkung eines Kraftfahrzeuges. Eine Hydraulikpumpe 1 fördert über ein in seiner Gesamtheit mit 2 bezeichnetes Druckleitungssystem ein Fluid für ein Lenkgetriebe 3, in das über eine Lenkspindel 4 Lenkbewegungen ein geleitet werden. Das Druckleitungssystem 2 weist einen ersten und einen zweiten Schlauchabschnitt 5 bzw. 6 auf, die über ein Rohr 7 miteinander verbunden sind. Die beiden Schlauchabschnitte 5 und 6 sind über starre Anschlußstutzen 8 und 9 an die Pumpe 1 bzw. das Lenkgetriebe 3 angebunden. Fig. 1 shows a power steering system of a motor vehicle. A hydraulic pump 1 conveys a fluid for a steering gear 3 via a pressure line system, designated in its entirety by 2 , into which 4 steering movements are conducted via a steering spindle. The pressure line system 2 has a first and a second hose section 5 and 6 , which are connected to one another via a pipe 7 . The two hose sections 5 and 6 are connected to the pump 1 and the steering gear 3 via rigid connecting pieces 8 and 9 .

Die summierte Länge der Schlauchabschnitte 5 und 6 ist größer als die reine Ver bindungslänge zwischen der Pumpe 1 und dem Lenkgetriebe 3, da die Schläuche 5 und 6 als Dehnleitungen mit begrenzt elastischen Schlauchwandungen ausge bildet sind, um die von der Pumpe 1 verursachten Ungleichförmigkeiten im Flüssig keitsstrom zu dämpfen. Hierbei sind die Schlauchabschnitte 5 und 6 und das vom Rohr 7 sowie den Anschlußstutzen 8 und 9 umschlossene Flüssigkeitsvolumen so aufeinander abgestimmt, daß die Eigenfrequenz des Druckleitungssystems 2 klei ner ist als die Pulsationsfrequenz der Pumpe 1. Das Rohr 7 ist in Fig. 1 hierbei nur schematisch dargestellt, da seine Form und Länge auf die jeweils vorliegenden Schwingungsbedingungen individuell abgestimmt werden muß. Insbesondere ist eine schleifen-, wendel- oder mäanderförmige Gestalt des Rohrs 7 denkbar, um neben der Abstimmung auf die Pulsationsfrequenz der Pumpe 1 auch eine Ab stimmung auf einen äußeren Schwingungserreger, wie beispielsweise den Ver brennungsmotor des Kraftfahrzeuges, zu erreichen.The summed length of the hose sections 5 and 6 is greater than the pure Ver connection length between the pump 1 and the steering gear 3 , since the hoses 5 and 6 are formed as expansion lines with limited elastic hose walls to the non-uniformities caused by the pump 1 in the liquid dampen current. The hose sections 5 and 6 and the liquid volume enclosed by the tube 7 and the connecting pieces 8 and 9 are matched to one another in such a way that the natural frequency of the pressure line system 2 is smaller than the pulsation frequency of the pump 1 . The tube 7 is only shown schematically in FIG. 1, since its shape and length must be individually matched to the respective vibration conditions. In particular, a loop, helical or meandering shape of the tube 7 is conceivable to achieve a vote on an external vibration exciter, such as the internal combustion engine of the motor vehicle, in addition to tuning to the pulsation frequency of the pump 1 .

Fig. 2 zeigt eine derartige Ausgestaltung des Rohres 7. Das Rohr 7 ist als Rohr feder 10 mit ca. 1,5 Windungen ausgebildet. Die Rohrfeder 10 kann freitragend zwischen den Schläuchen 5 und 6 angeordnet sein. In der Regel ist die Rohrfeder 10 jedoch mit definiertem Freigang an der Karosserie oder am Motor des Kraftfahr zeuges befestigt. Zur Abstimmung des Druckleitungssystems 2 ist die Rohrfeder 10 mit zwei Massestücken 11 und 12 mit definierter Masse versehen. Alternativ kön nen die Preßhülsen 13 und 14, die eine Verbindung zwischen dem Rohr 7 und den Schläuchen 5 und 6 herstellen, als Massestücke ausgebildet sein. Fig. 2 shows such an embodiment of the pipe 7. The tube 7 is designed as a tube spring 10 with about 1.5 turns. The tubular spring 10 can be arranged cantilevered between the tubes 5 and 6 . In general, the Bourdon tube 10 is fixed with defined clearance on the body or on the motor of the motor vehicle. To tune the pressure line system 2 , the tube spring 10 is provided with two mass pieces 11 and 12 with a defined mass. Alternatively, the compression sleeves 13 and 14 , which produce a connection between the tube 7 and the hoses 5 and 6 , can be designed as mass pieces.

Claims

1. Pressure line system for the hydraulic connection of a pressure source to a consumer, with at least one hose section with elastic walls and a rigid pipe section in the form of a tube spring, characterized in that at least one mass piece ( 11 , 12 ) is arranged on the tube spring ( 10 ).

2. Pressure line system according to claim 1, characterized in that in each case one mass piece ( 11 , 12 ) is arranged in the region of the two end sections of the tube spring ( 10 ).

3. Pressure line system according to claim 1 and / or 2, characterized in that the mass piece is designed as a connecting part between the hose section ( 5 , 6 ) and the tubular spring ( 10 ).

4. Pressure line system according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular spring ( 10 ) cut between two Schlauchab ( 5 , 6 ) is arranged.

5. Pressure line system according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular spring ( 10 ) is mounted on a fixed element.

6. A method for tuning a pressure line system according to one of the preceding claims, characterized in that the natural frequency of the pressure line system ( 2 ) is set so that it is smaller than certain excitation frequencies from the vicinity of the pressure line system ( 2 ).

7. The method according to claim 6, characterized in that the length and / or shape of the tube spring ( 10 ) is changed.

8. The method according to claim 6 and / or 7, characterized in that the mass of the mass piece ( 11 , 12 ) and / or the position of the mass piece ( 11 , 12 ) along the tube spring ( 10 ) is changed.

9. A method for tuning a pressure line system between a pressure source and a consumer, with at least one hose section with elastic walls and a rigid pipe section which is filled with a fluid for transmitting the pressure generated by the pressure source, characterized in that the pressure line system ( 2 ) with regard to the elasticity of the walls of the hose section ( 5 , 6 ) and / or the mass of the fluid within the pipe section ( 7 ) is adjusted so that the natural frequency of the pressure line system ( 2 ) is lower than the frequency of the pressure source ( 1 ) generated non-uniformities in the fluid.