DE202005013303U1

DE202005013303U1 - Pumpe, insbesondere Motor-Pumpen-Aggregat für ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE202005013303U1
Application number: DE200520013303
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2015-08-24
Also published as: WO2007022829A1; CN101258329A; KR20080043807A; US20090211652A1

Abstract

Pumpe, insbesondere Motor-Pumpen-Aggregat für ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Druckbegrenzungsventil (16), das einen Fluideinlaß (18) und einen Fluidauslaß (20) hat, wobei die Pumpe (12) einen Sauganschluß (22) aufweist, der einem Fluidreservoir (14) zugeordnet ist, und einen Druckanschluß (24), der einem Verbraucher (26) zugeordnet ist und mit dem der Fluideinlaß (18) des Druckbegrenzungsventils (16) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidauslaß (20) des Druckbegrenzungsventils (16) mit dem Sauganschluß (22) der Pumpe (12) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere ein Motor-Pumpen-Aggregat für ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Druckbegrenzungsventil, das einen Fluideinlaß und einen Fluidauslaß hat, wobei die Pumpe einen Sauganschluß aufweist, der einem Fluidreservoir zugeordnet ist, und einen Druckanschluß, der einem Verbraucher zugeordnet ist, und mit dem der Fluideinlaß des Druckbegrenzungsventils gekoppelt ist.
Ein gattungsgemäßes Motor-Pumpen-Aggregat, das abgesehen von Anwendungen bei Servolenksystemen auch in anderen Bereichen eingesetzt werden kann, z.B. in einem Wankstabilisierungssystem, ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 203 02 534 bekannt. Bei diesem bekannten Aggregat ist, wie allgemein üblich, ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, um unerwünscht hohe Drücke in einem Hydraulikkreislauf zu vermeiden. Es ist Stand der Technik, daß Hydraulikfluid, welches das Druckbegrenzungsventil durchströmt hat, in ein druckloses Reservoir oder einen drucklosen Tank rückgeführt wird, um von dort über einen Sauganschluß der Pumpe wieder in den Hydraulikkreislauf aufgenommen zu werden.
Beim Durchströmen des Druckbegrenzungsventils lösen sich Gasanteile aus dem Hydraulikfluid und bilden ein Fluid-/Gasgemisch, welches in das Reservoir abgeleitet wird. Dieser Vorgang findet zum Teil unter beträchtlicher Geräuschentwicklung statt. Weitere Problemfelder sind die Sensitivität der Pumpe während der Kaltstartphase sowie der inkonstante volumetrische Wirkungsgrad und Gesamtwirkungsgrad bei ansteigendem Drehmoment.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Pumpe zu schaffen, die bei einem konstant hohen Wirkungsgrad geräuscharm arbeitet.
Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Pumpe dadurch gelöst, daß der Fluidauslaß des Druckbegrenzungsventils mit dem Sauganschluß der Pumpe verbunden ist. Durch diese Maßnahme gehen die beim Durchströmen des Druckbegrenzungsventils ausgelösten Gasanteile infolge der unmittelbar eingeleiteten Verdichtung wieder in Lösung und halten das umgewälzte Fluid-/Gasgemisch im Gleichgewicht. Hierdurch wird zum einen das übliche Geräuschniveau drastisch reduziert, und zum anderen ergibt sich ein konstanter und insgesamt um einige Prozentpunkte höherer Wirkungsgrad.
In einer möglichen Ausführungsform weist die Pumpe einen Deckel auf, in den sowohl der Sauganschluß der Pumpe als auch ein Anschluß für den Fluidauslaß des Druckbegrenzungsventils integriert sind. Damit ist eine örtliche Nähe der maßgeblichen Anschlüsse gewährleistet und eine Verbindung besonders leicht möglich.
In dieser Ausführungsform kann der Deckel als Resonatordeckel ausgebildet sein. Gerade bei Motor-Pumpen-Aggregaten ist häufig ein Resonatorraum zur Minderung von Pulsationen vorgesehen, die insbesondere bei Verwendung einer Außenzahnradpumpe entstehen. Wird der Deckel beispielsweise glockenförmig ausgebildet, so kann dieser im wesentlichen den Resonatorraum bilden und als Resonatordeckel bezeichnet werden. Damit kann ein Resonator, der bei herkömmlichen Motor-Pumpen-Aggregaten in der Pumpe ausgebildet ist oder als separate Komponente, z.B. auf einer Stirnseite der Pumpe angeordnet ist, entfallen.
Der Deckel kann als Druckguß- oder Tiefziehteil ausgeführt sein. Diese Herstellungsverfahren sind für derartige Bauteile bekannt und effizient und können ohne Probleme auch für die Produktion von Deckeln für die erfindungsgemäße Pumpe, insbesondere das erfindungsgemäße Motor-Pumpen-Aggregat eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform sind die im Deckel integrierten Anschlüsse über ein Schlauchstück verbunden. Schlauchstücke stellen eine sehr einfache und kostengünstige Verbindungsmöglichkeit dar.
In dieser Ausführungsform ist das Schlauchstück vorzugsweise durch im Deckel integrierte Schlauchstutzen angeschlossen. Der Anschluß läßt sich dadurch sehr einfach herstellen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 den Hydraulikplan eines Fluidkreislaufs nach dem Stand der Technik;
2 den Hydraulikplan eines Fluidkreislaufs bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Pumpe, insbesondere eines erfindungsgemäßen Motor-Pumpen-Aggregats;
3 eine perspektivische Draufsicht auf einen Deckel des erfindungsgemäßen Motor-Pumpen-Aggregats; und
4 eine perspektivische Untersicht des Deckels aus 3.
In 1 ist der Hydraulikplan eines Fluidkreislaufs dargestellt, insbesondere für ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs. Der Hydraulikplan zeigt dabei schematisch einen Motor 10, eine Pumpe 12, ein Fluidreservoir 14, und ein Druckbegrenzungsventil 16, das einen Fluideinlaß 18 und einen Fluidauslaß 20 hat. Die Pumpe 12 weist einen Sauganschluß 22 auf, der dem Fluidreservoir 14 zugeordnet ist, und einen Druckanschluß 24, der einem Verbraucher 26 zugeordnet ist und mit dem der Fluideinlaß 18 des Druckbegrenzungsventils 16 gekoppelt ist. Der Verbraucher 26 kann in diesem Fall beispielsweise ein Drehschieberventil sein, das mit einer Kolben/Zylinder-Einheit gekoppelt ist. Bei geeigneten Druckverhältnissen entsteht somit ein Hydraulikkreislauf, in dem das Hydraulikfluid von der Pumpe 12 aus einem Fluidreservoir 14 gesaugt und an einen Verbraucher 26 weitergeleitet wird. Der Verbraucher 26 weist eine Rückflußleitung auf, die das Hydraulikfluid wieder in das Fluidreservoir 14 leitet.
Wird der Druck im oben erwähnten Hydraulikkreislauf zu groß, so öffnet sich das Druckbegrenzungsventil 16. Im Stand der Technik nach 1 entsteht damit folgender Fluidkreislauf: Die Pumpe 12 saugt Hydraulikfluid aus dem Fluidreservoir 14 und leitet dieses über ihren Druckanschluß 24 zum Fluideinlaß 18 des Druckbegrenzungsventils 16. Das Hydraulikfluid durchströmt das Druckbegrenzungsventil 16, verläßt es über einen Fluidauslaß 20 und wird wieder dem Fluidreservoir 14 zugeführt.
Beim Durchströmen des Druckbegrenzungsventils 16 werden Gasanteile aus dem Hydraulikfluid ausgelöst, so daß am Fluidauslaß 20 ein Fluid-/Gasgemisch vorliegt. Wird das Fluid-/Gasgemisch vom Fluidauslaß 20 des Druckbegrenzungsventils 16 in das drucklose Fluidreservoir 14 geleitet, so entmischt sich das Fluid-/Gasgemisch unter großen Turbulenzen und unter starker Geräuschentwicklung.
Der Hydraulikkreislauf ist unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Pumpe 12 bzw. eines erfindungsgemäßen Motor-Pumpen-Aggregats (2) bei geschlossenem Druckbegrenzungsventil 16 identisch mit dem beschriebenen Hydraulikkreislauf der 1. Der Unterschied wird deutlich, wenn sich das Druckbegrenzungsventil 16 unter erhöhtem Druck öffnet. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird in diesem Fall das Hydraulikfluid nach dem Verlassen des Druckbegrenzungsventils 16 über den Fluidauslaß 20 unmittelbar dem Sauganschluß 22 der Pumpe 12 zugeführt.
Wird das Fluid-/Gasgemisch direkt zum Sauganschluß 22 der Pumpe 12 weitergeleitet und damit wieder einer unmittelbaren Verdichtung zugeführt, so geht der im Druckbegrenzungsventil 16 ausgelöste Gasanteil wieder in Lösung und hält das umgewälzte Fluid-/Gasgemisch im Gleichgewicht.
Abgesehen vom drastisch reduzierten Geräuschniveau entstehen weitere Vorteile dadurch, daß am Sauganschluß 22 der Pumpe 12 bei Betrieb des Druckbegrenzungsventils 16 bereits unter Druck stehendes Hydraulikfluid ansteht. Die Pumpe 12 muß damit eine geringere Druckdifferenz überwinden, was in einer reduzierten Stromaufnahme resultiert und das Lager des Pumpenrotors weniger beansprucht. Ferner werden die Kaltlaufeigenschaften eines Motor-Pumpen-Aggregats verbessert, da das über das Druckbegrenzungsventil 16 rückgeführte Hydraulikfluid gegenüber dem Hydraulikfluid des Fluidreservoirs aufgewärmt ist und damit die betroffenen Komponenten ebenfalls schneller auf Betriebstemperatur bringt.
Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Motor-Pumpen-Aggregats, insbesondere anhand eines Deckel 28 dieses Motor-Pumpen-Aggregats näher erläutert. Es ist klar, daß sich die Erfindung jedoch allgemein auf hydraulische Pumpen bezieht, der Deckel 28 also auch ein Pumpendeckel sein kann.
Die 3 und 4 zeigen beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform des Deckels 28 des Motor-Pumpen-Aggregats. In den Deckel 28 ist sowohl der Sauganschluß 22 der Pumpe 12 als auch ein Anschluß 30 für den Fluidauslaß des Druckbegrenzungsventils integriert. Der Deckel 28 ist in diesem Fall als Resonatordeckel ausgebildet und als Druckgußteil ausgeführt. Eine Herstellung als Tiefziehteil oder nach einem sonstigen geeigneten Verfahren ist ebenso möglich.
In der Untersicht von 4 ist neben dem Anschluß 30 für den Fluidauslaß noch der Sauganschluß 22 der Pumpe zu sehen. Der Deckel 28 sitzt auf einem Gehäuse, in dem das Fluidreservoir, die Pumpe 12 und das Druckbegrenzungs ventil 16 untergebracht ist. Die Abdichtung zwischen Deckel 28 und Pumpe bzw. zwischen Deckel 28 und dem Gehäuse wird durch elastische Dichtungen 32 erreicht.
Die im Deckel integrierten Anschlüsse 22, 30 sind über ein Schlauchstück 34 verbunden. Dies ist in der Aufsicht von 3 zu sehen. Das Schlauchstück 34 ist dabei durch im Deckel 28 integrierte Schlauchstutzen (nicht gezeigt) angeschlossen. Das Schlauchstück 34 ist auf die Schlauchstutzen aufgesetzt und durch Schlauchklemmen 36 gegen Herausrutschen gesichert, wobei die Befestigung des Schlauchstücks auch auf andere Art und Weise erfolgen kann.
In weiteren Ausführungsformen ist es möglich, daß der Fluidauslaß (20) des Druckbegrenzungsventils (16) und der Sauganschluß (22) der Pumpe (12) nicht durch einen außerhalb des Motor-Pumpen-Aggregats verlaufenden Schlauch verbunden werden, sondern beispielsweise durch eine im Inneren verlaufende Leitung oder eine Verbindungsbohrung im Gehäuse oder im Deckel (28).

Claims

Pumpe, insbesondere Motor-Pumpen-Aggregat für ein Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Druckbegrenzungsventil (16), das einen Fluideinlaß (18) und einen Fluidauslaß (20) hat, wobei die Pumpe (12) einen Sauganschluß (22) aufweist, der einem Fluidreservoir (14) zugeordnet ist, und einen Druckanschluß (24), der einem Verbraucher (26) zugeordnet ist und mit dem der Fluideinlaß (18) des Druckbegrenzungsventils (16) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidauslaß (20) des Druckbegrenzungsventils (16) mit dem Sauganschluß (22) der Pumpe (12) verbunden ist.
Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (12) einen Deckel (28) aufweist, in den sowohl der Sauganschluß (22) der Pumpe (12) als auch ein Anschluß (30) für den Fluidauslaß (20) des Druckbegrenzungsventils (16) integriert ist.
Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (28) als Resonatordeckel ausgebildet ist.
Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (28) als Druckguß- oder Tiefziehteil ausgeführt ist.
Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Deckel (28) integrierten Anschlüsse (22, 30) über ein Schlauchstück (34) verbunden sind.
Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchstück (34) durch im Deckel (28) integrierte Schlauchstutzen angeschlossen ist.