DE2258138A1 - ADJUSTABLE HYDROSTATIC DRIVE FOR THE AUXILIARY UNITS OF COMBUSTION MACHINES, IN PARTICULAR OF MOTOR VEHICLE COMBUSTION MACHINES - Google Patents
ADJUSTABLE HYDROSTATIC DRIVE FOR THE AUXILIARY UNITS OF COMBUSTION MACHINES, IN PARTICULAR OF MOTOR VEHICLE COMBUSTION MACHINESInfo
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft ■ Daim 93H6M StuttgartDaimler-Benz Aktiengesellschaft ■ Daim 93H6M Stuttgart
21. November 1972 EPT Roe/HaNovember 21, 1972 EPT Roe / Ha
Regelbarer hydrostatischer Antrieb für die Neben-Aggregate von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeug-Brennkraftmas chinenControllable hydrostatic drive for the auxiliary units of internal combustion engines, in particular of motor vehicle internal combustion engines chinen
Die Erfindung betrifft einen regelbaren hydrostatischen Antrieb für die Neben-Aggregate von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen, wie z. B. Kühlluftgebläse, Lichtmaschine oder dergleichen, wobei die Brennkraftmaschine über den aus mindestens einer Pumpe und mindestens einem Motor bestehenden hydrostatischen Antrieb, die Neben-Aggregate antreibt.The invention relates to a controllable hydrostatic drive for the auxiliary units of internal combustion engines, in particular of motor vehicle internal combustion engines, such as. B. cooling air fan, alternator or the like, wherein the internal combustion engine via the hydrostatic consisting of at least one pump and at least one motor Drive that drives ancillary units.
Brennkraftmaschinen aller Art, insbesondere die Antriebsmotoren von Kraftfahrzeugen, müssen in Nebentrieben Aggregate antreiben, die entweder den Betrieb der Brennkraftmaschine selbst dienen oder für andere Zwecke vorgesehen sind. Zu der ersten Gruppe gehört z. B. die Wasserpumpe, der Lüfter, die Lichtmaschine und die Schmierölpumpe . Zu der zweiten Gruppe gehört unter anderem eine zusätzliche ölpumpe für die Servolenkung und evtl. Kompressoren für Klimaanlage und Luftfederung. Die Leistungen dieser Zusatz-Aggregate sollen auch bei Leerlauf-Drehzahl der Brennkraftmaschine ausreichend sein.Internal combustion engines of all types, in particular the drive motors of motor vehicles, must be in auxiliary drives Drive units that either serve to operate the internal combustion engine itself or are provided for other purposes are. The first group includes e.g. B. the water pump, the fan, the alternator and the lubricating oil pump . The second group includes an additional oil pump for the power steering and possibly compressors for air conditioning and air suspension. The performance of these additional units should also be at idle speed the internal combustion engine be sufficient.
Es besteht die Möglichkeit, daß alle Aggregate mit ihrer max. Leistung zugeschaltet sind. Die Summe dieser Leistungen kann dann eine solche Qröße annehmen, daß die geforderte ■ Leerlaufleistung der Brennkraftmaschine, insbesondere bei Maschinen mit kleinem Hubraum nur bei erhöhter Leerlauf-Drehzahl erbracht wird. Aus mehreren Gründen ist eineIt is possible that all units are switched on with their maximum output. The sum of these services can then assume such a size that the required Idle power of the internal combustion engine, especially in machines with a small displacement, only at increased idle speed is provided. For several reasons, one is
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erhöhte Leerlauf-Drehzahl unerwünscht. Die Geräuschbildung wird größer» bei Verwendung hydrodynamischer Wandler oder Kupplungen wird das Kriechmoment und damit die Schlupf* warme größer, der Kraftstoffverbrauch wird höher und die Gesamtumdrehungen werden mehr.increased idle speed undesirable. The noise generation becomes larger »when using hydrodynamic converters or clutches, the creep torque and thus the slip * warm bigger, fuel consumption gets higher and the Total revolutions become more.
Es sind nun außer mehrstufigen oder stufenlos arbeitenden mechanischen Getrieben auch hydrostatische Getriebe der eingangs genannten Art bekannt mit denen die Drehzahl der Aggregate im Leerlauf der Brennkraftmaschine erhöht wird, wahrend bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine die Aggregate-Drehzahl selbsttätig gemindert wird. Die Baugröße dieser Getriebe muß der Summe der maximal auftretenden Leistungen entsprechen. Ee gibt außerdem -wie vorstehend in der zweiten Gruppe bereits erwähnt -Aggregate, deren Funktion eine ölpumpe mit variabler ölmenge unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine erforderlich macht, insbesondere die Ölpumpe einer Servolenkung .There are now except for multi-stage or stepless working mechanical transmissions also known hydrostatic transmissions of the type mentioned with which the speed of the units is increased when the internal combustion engine is idling, while the internal combustion engine is running at high speeds the unit speed is automatically reduced. The size of this gearbox must correspond to the sum of the maximum possible power. Ee also - as already mentioned above in the second group - units whose function is an oil pump with variable amount of oil independent of the engine speed makes necessary, especially the oil pump of a power steering.
Der Erfindinti liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatischen Aggregate-Antrieb vorzuschlagen, der sich insbesondere für diesen Anwendungsfall gut eignet. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Aggregate-Antrieben erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an die Druckleitung von der bzw. den Pumpen zu dem bzw. den Motoren weitere druckmittelbetätigt« Hilfs-Aggregate, insbesondere eine Servolenkung, angeschlossen ist, und daß die Pumpe bzw. Pumpen für dieses angeschlossene Aggregat selbst die Aggregate-Einzelfunktion übernimmt bzw. aufweist.The invention is based on the task of proposing a hydrostatic unit drive which is particularly well suited for this application. These The object is achieved according to the invention in the unit drives mentioned at the outset in that the pressure line from the pump or pumps to the motor or motors further pressure-medium-operated auxiliary units, in particular one Power steering, is connected, and that the pump or pumps for this connected unit itself takes over or has the unit function.
Auf diese Weise kann die besondere Pumpe für die Servolenkung in Fortfall kommen, so daß der Bauaufwand kleiner wird. Außerdem ergibt eich dadurch eine günstigere Anordnung im Motorraum und es werden weiter zusätzliche Aggregate bzw. Teile gespart.In this way, the special pump for the power steering can be omitted, so that the construction costs are reduced will. In addition, this results in a more favorable arrangement in the engine compartment and additional units are also required or parts saved.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Pumpe in ihrer Fördermenge in an sich bekannter Weise regelbar ist. Außerdem kann die Anordnung erfindungsgemäß so gestaltet werden, daß der bzw. die Motoren in seiner bzw. ihrer Schluckmenge regelbar ist bzw. sind.According to the invention it is provided that the pump in its The delivery rate can be regulated in a manner known per se. In addition, the arrangement can be designed according to the invention so that the or the motors can be regulated in his or her consumption or are.
Eine weiter Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß die Anschlußleitung zur Servolenkung und die Anschlußleitung zum Motor für den Aggregate-Antrieb .über je eine die Durchflußmenge beeinflussende Drossel geführt ist. Dies kann so ausgeführt sein, daß die Drossel für den Motor des Aggregate-Antriebs erst nach dem für die Druckanhebung vorgesehenen und später noch im einzelnen erwähnten Ventil liegt. Eine andere Ausführungsform liegt erfindungsgemäß darin, daß in der gemeinsamen Pumpendruckleitung eine erste und in der Anschlußleitung zur Servolenkung eine zweite Drossel angeordnet ist.A further embodiment of the invention is that the connection line to the power steering and the connection line to Motor for the aggregate drive. About one each of the flow rate influencing throttle is performed. This can be done so that the throttle for the motor of the unit drive only after that provided for the pressure increase and later in detail mentioned valve lies. Another embodiment lies according to the invention in that a first in the common pump pressure line and a second in the connection line to the power steering Throttle is arranged.
Nach der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Anschlußleitung zur Servolenkung über ein Mengenregelventil geführt ist, auf dessen Steuerkolben das Druckgefälle an der zweiten Drossel wirkt.According to the invention, the arrangement is made so that the connecting line is guided to the power steering via a flow control valve, on whose control piston the pressure gradient at the second throttle acts.
Diesem Mengenregelventil kann erfindungsgemäß ein vom Druck in der Servolenkung abhängiger Steuerkolben zugeordnet sein, welcher die Durchflußmenge bei Lenkung in Geradeaus-Stellung begrenzt. Auf diese Weise kann die Leerlaufmenge der Lenkung soweit begrenzt werden, bis die Ansprechzeit der Lenkung an die zulässige untere Grenze kommt. Das Fördervolumen und die Baugröße der Pumpe kann damit kleiner gewählt werden.According to the invention, a flow rate from the pressure in be assigned to the power steering dependent control piston, which limits the flow rate when steering in the straight-ahead position. In this way, the idle amount of the steering can be limited until the response time of the steering to the permissible lower Limit is coming. The delivery volume and the size of the pump can thus be selected to be smaller.
Ferner wird mit der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Leitung zur Servolenkung nach dem Mengenregelventil einerseits über ein den Maximaldruck begrenzendes Ventil zur Servolenkung und andererseits zum Steuerkolben eines Druckregelventile (Druckanhebung) führt, das in der Druckleitung zum Motor liegt. Dadurch bewirkt bei betätigter Lenkung der Druckaufbau vor dem Lenk-Aggregat eine Erhöhung des Druckes im Getriebesystem bis auf den Maximaldruck. It is also proposed with the invention that the line for power steering after the flow control valve on the one hand via a valve limiting the maximum pressure for power steering and on the other hand leads to the control piston of a pressure control valve (pressure increase), which is located in the pressure line to the engine. This causes when the steering is actuated, the pressure build-up in front of the steering unit an increase in the pressure in the transmission system up to the maximum pressure.
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Dieser kann unter bestimmten Umständen höher liegen als der Druck in der Servolenkung und das Druckbegrenzungeventil schirmt dann die Lenkung gegen diesen höheren Druck ab.Under certain circumstances, this can be higher than the pressure in the power steering and the pressure relief valve then shields the steering against this higher pressure.
Erfindungsgemäß ist an der regelbaren Pumpe ein Verstellkolben vorgesehen, der auf seiner größeren Kolbenfläche vom Druck vor und auf seiner kleineren Kolbenfläche vom Druck hinter der Drossel beaufschlagt ist, welche in der zum Motor führenden Leitung liegt. Dies gilt filr beide Fälle der Anordnung der Drossel, nämlich erstens in der Pumpendruckleitung und zweitens in der hinter dem Druckanhebungevent il zum Motor führenden Leitung. Gemäß einem weiteren Erfindungevorschlag kann an der regelbaren Pumpe ein zweiter Verstellkolben angeordnet sein, dessen Kolbenfläche vom Druck eines Leistungsbegrenzungsventils beaufschlagt ist, welches beim erreichen des vorbestimmten Druckes in der Leitung zum Motor anspricht. Die beiden Verstellkolben können in einer Art Tandem-Anordnung hintereinander liegen.According to the invention, an adjusting piston is provided on the controllable pump, which on its larger piston surface is acted upon by the pressure in front of and on its smaller piston area by the pressure behind the throttle, which in the line leading to the motor. This applies to both Cases of the arrangement of the throttle, namely firstly in the pump pressure line and secondly in the line leading to the engine behind the pressure increase valve il. According to a Another proposed invention can be arranged on the controllable pump, a second adjusting piston, the piston surface of which is acted upon by the pressure of a power limiting valve, which when the predetermined Pressure in the line to the motor responds. The two adjusting pistons can be arranged in a kind of tandem lying one behind the other.
Einzelheiten der Erfindung läßt die Zeichnung erkennen, welche das Aufbauschema des hydrostatischen Antriebs.seigt.Details of the invention can be seen in the drawing which shows the structure of the hydrostatic drive.
Nach der Zeichnung besteht der hydrostatische Antrieb aus einer regelbaren Pumpe 10 und einem Motor 11 mit konstanter Schluckmenge. Eine Füllpumpe 12 geringeren Fördervolumens sorgt zusammen mit einem Überdruckventil 13 für eine ständige konstante Füllung des Kreislaufes, d.h. für den Auegleich sämtlicher Leckverluste. Der verstellbaren Pumpe 10 ist für ihre Verstellung ein doppelt wirkender erster Verstellkolben "\k zugeordnet, dem ein einfach wirkender zweiter Verstellkolben 15 zugeordnet ist. Beide liegen in Tandem-Anordnung hintereinander und ihre Funktion sowie ihre Schaltung werden später noch beschrieben werden.According to the drawing, the hydrostatic drive consists of a controllable pump 10 and a motor 11 with a constant displacement. A filling pump 12 with a lower delivery volume, together with an overpressure valve 13, ensures constant constant filling of the circuit, ie for the compensation of all leakage losses. For its adjustment, the adjustable pump 10 is assigned a double-acting first adjusting piston "\ k , to which a single-acting second adjusting piston 15 is assigned. Both are in a tandem arrangement one behind the other and their function and circuit will be described later.
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Die regelbare Pumpe 10 speist über eine Druckleitung 16 den Motor 11 der dann die nicht mehr dargestellten Nebenaggregate wie z.B. Lüfter und Lichtmaschine in üblicher Art und Weise ggfs. unter Zwischenschaltung weiterer Keilriementriebe antreibt. In dieser Druckleitung 16 ist eine' Drossel angeordnet. Weiterhin führt die Druckleitung 16 über ein Ventil 18, welches eine Druckanhebung an der Servolenkung bewirken kann. Ferner ist der Leitung 16 noch ein Ventil 1° für die Leistungsbegrenzung zugeordnet, dessen Steuerkolben 20 vom Druck in der Leitung 16 beaufschlagbar ist.The controllable pump 10 feeds the motor 11 via a pressure line 16, which then feeds the ancillary units, which are no longer shown such as fan and alternator in the usual way, possibly with the interposition of further V-belt drives. In this pressure line 16 is a 'throttle arranged. Furthermore, the pressure line 16 leads via a valve 18, which causes a pressure increase in the power steering can. Furthermore, the line 16 is still a valve 1 ° for the Assigned power limitation, the control piston 20 from Pressure in line 16 can be acted upon.
Vor der Drossel 17 zweigt von der Druckleitung 16 eine Leitung 21 ab, welche auf die größere Seite des Verstellkolbens 14 führt. Hinter der Drossel 17 zweigt eine zweite Leitung 22 ab, die auf die kleinere Seite des Verstellkolbens 14 führt. Auf diese Weise wird das Druckgefälle an der Drossel 17 am Verstellkolben 14 wirksam. Es sei hier übrigens bemerkt, daß die Drossel 17 auch an einer anderen Stelle nämlich nach dem Druckanhebungsventil 18 an der mit 17a bezeichneten Stelle in die Druckleitung 16 eingeschaltet sein kann. Auch dann führen die entsprechenden Leitungen 21a und 22a auf die entsprechenden Seiten des Verstellkolbens Ik. Der zweite Verstellkolben 15 wird durch eine Leitung 23 beaufschlagt, die vom Leistungsbegrenzungsventil 19 abzweigt.In front of the throttle 17, a line 21 branches off from the pressure line 16 and leads to the larger side of the adjusting piston 14. A second line 22 branches off behind the throttle 17 and leads to the smaller side of the adjusting piston 14. In this way, the pressure drop at the throttle 17 on the adjusting piston 14 becomes effective. Incidentally, it should be noted here that the throttle 17 can also be switched into the pressure line 16 at another point, namely after the pressure-increasing valve 18 at the point designated 17 a. The corresponding lines 21a and 22a then also lead to the corresponding sides of the adjusting piston Ik. The second adjusting piston 15 is acted upon by a line 23 which branches off from the power limiting valve 19.
Von der Druckleitung 16 nach der Drossel 17 zweigt eine Anschlußleitung 2k ab, die zur Servolenkung 25 führt. A connection line 2k branches off from the pressure line 16 after the throttle 17 and leads to the power steering 25.
In diese Anschlußleitung 2k ist zunächst eine zweite Drossel 26 eingeschaltet. Ferner führt diese-Anschlußleitung 2k über ein Mengenregelventil 27 für die Servolenkung. Der Steuerkolben 28 dieses Mengenregelventila wird von dem Druckgefälle an der zweiten Drossel 26 beaufschlagt.In this connection line 2k , a second throttle 26 is initially switched on. Furthermore, this connecting line 2k leads via a quantity control valve 27 for the power steering. The control piston 28 of this quantity control valve is acted upon by the pressure drop at the second throttle 26.
Dem Mengenregelventil 27 ist ein weiterer Steuerkolben 29 zugeordnet, auf welchen der Druck in der Servolenkung wirkt und der die Feder des Mengenrege!ventile 27 verstellt. DadurchThe quantity control valve 27 is assigned a further control piston 29, on which the pressure in the power steering acts and which adjusts the spring of the quantity regulating valve 27. Through this
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kann erreicht werden, daß die Lenkung in Geradeaus-Stellung die durchmessende Menge auf einen geringeren Wert herabgesetzt wird· Die Anschlußleitung 2k führt nach dem Mengenregelventil über ein Druckbegrenzungsventil 30 zur Servolenkung 25· Dieses Druckbegrenzungsventil begrenzt den Maximaldruck in der Servolenkung. Zusätzlich ist noch ein Überdruckventil 31 vorhanden. Andererseits wirkt der Druck in der Anschlußleitung 2k nach dem Mengenregelventil 27 auch auf einen Steuerkolben 32 an dem Ventil 18 für die Druckannebung. Dadurch kann die Feder 33 dieses Ventils 18 verstärkt und mithin ein erhöhter Druck eingeregelt werden.it can be achieved that the steering in the straight ahead position reduces the diameter quantity to a lower value · The connection line 2k leads after the quantity control valve via a pressure relief valve 30 to the power steering 25 · This pressure relief valve limits the maximum pressure in the power steering. In addition, there is also a pressure relief valve 31. On the other hand, the pressure in the connection line 2k after the flow control valve 27 also acts on a control piston 32 on the valve 18 for reducing the pressure. As a result, the spring 33 of this valve 18 can be reinforced and therefore an increased pressure can be regulated.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Pumpe 10 sogleich als Pumpe fUr die Servolenkung 25 dient. Eine besondere Pumpe hierfür ist also nicht mehr erforderlich. Die Regelung der Pumpe 10 und damit die Regelung des Motors 11 erfolgt selbsttätig durch Verstellung der Pumpe 10 in Abhängigkeit vom Druckabfall an der Drossel 17· Zusätzlich wird als Verstellgröße dabei auch der durch das Leistungsbegrenzungsventil 19 gegebene Druck über die Leitung 23 verwendet.From the drawing it can be seen that the pump 10 is immediately serves as a pump for the power steering 25. A special pump this is no longer necessary. The scheme of The pump 10 and thus the regulation of the motor 11 takes place automatically by adjusting the pump 10 as a function of the pressure drop at the throttle 17 the pressure given by the power limiting valve 19 via the line 23 is also used.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8330 | Complete disclaimer |