DE2531492A1

DE2531492A1 - Verstellbare hydrostatische pumpe

Info

Publication number: DE2531492A1
Application number: DE19752531492
Authority: DE
Inventors: Paul Bosch; Hans-Juergen Dr Ing Fricke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-07-15
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1977-02-03
Also published as: DE2531492C2; US4081223A; FR2318328B3; JPS5211408A; FR2318328A1; GB1532906A

Description

7.η. 1975 Wd/Ht

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH₅ 7 St u t t g a r t

Verstellbare hydrostatische Pumpe

Die Erfindung betrifft eine verstellbare hydrostatische Pumpe, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben ist, mit einer Regeleinrichtung, welche ein Abwürgen der Brennkraftmaschine durch übermäßige Belastung von der Pumpe her dadurch verhindert, daß das die Kraftstoffzufuhr bestimmende Glied (Regelstange eines Dieselmotors, Drosselklappe eines Otto-Motors oder dergleichen) ein Signal zum Zurücknehmen der Pumpenfördermenge erzeugt, wenn die Brennkraftmaschine mindestens nahezu ihre Belastungsgrenze erreicht hat.

609085/0499

253U92

- 2 - R. 27 S ΐ

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist für die Verstellung der Pumpe für ein hydrostatisches Getriebe ein Fühlerventil vorgesehen für dessen Verstellung die Restmengen des Kraftstoffs einer Einspritzpumpe dient ₃ die ein Steuerglied beaufschlagt, das zur Verstellung des Fühlerventils mit diesem verbunden ist. Weiterhin sind verschiedene Druckmittelsteuerkolben und Gestänge zum Zustandekommen des gewünschten Effekts notwendig. Eine derartige Einrichtung ist somit ziemlich aufwendig, störanfällig und arbeitet nicht besonders genau.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe der eingangs erwähnten Art zu schaffen mit der es auf einfache Weise möglich ist, die Brennkraftmaschine einer verstellbaren Pumpe vor überlastung zu schützen und die Antriebsleistung der Maschine stets voll auszunützen.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das die Kraftstoffzufuhr bestimmende Glied mit einem elektrischen Schaltglied

elektromagnetisches

zusammenwirkt, das ein/Wegeventil steuert, welches mindestens ein druckbeaufschlagtes Stellmittel zum Verstellen der Pumpe beeinflußt .

Auf diese Weise erhält man einen einfachen und stabil arbeitenden überlastschutz, der als Drehmomentregler im oberen Teil der Abregellinie einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Diesel-Motors wirkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den nachfolgenden Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

609885/0499

253U92

Pig. 1 eine Pumpe mit einer Regeleinrichtung in vereinfachter Darstellung;

Pig. 2 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1.

In beiden Figuren ist mit 10 eine verstellb'are Radialkolbenpumpe bezeichnet mit einem Rotor 11, in dem sternförmig Kolben 12 angeordnet sind, die mit ihren aus dem Rotor tauchenden Enden an der Innenwand eines Hubrings 13 gleiten. Der Rotor 11 ist auf einem Steuerzapfen I¹I, der zum Zu- und Abführen eines Druckmittels dient, gleitend gelagert. Der Hubring 13 ist zwecks Veränderung der Pumpenfördermenge mit Hilfe zweier druckbeaufschlagter Kolben 15} 16, die aneinander diametral gegenüberliegenden Steller des Außeninantels des Hubrings anliegen, quer zur Längsachse des Steuerzapfens 14 verschiebbar.

Der Kolben 15 ist in einer Bohrung 17, der Kolben 16 in einer Bohrung 18 dicht gleitend gelagert. Die Pumpe 10 saugt über eine Leitung 19 Druckmittel aus einem Behälter/an und fördert es über eine Förderleitung 21 zu einem nicht dargestellten Verbraucher. Von der Förderleitung führt eine Leitung 22 zur Bohrung 17 und eine Leitung 23 zur Bohrung 18.

Die Pumpe 10 ist von einem Diesel-Motor 25 angetrieben, dessen Einspritzpumpe mit 26 bezeichnet ist. Die Regelstange 27 arbeitet mit einem Schalter 28 als Teil einer elektrischen Einrichtung zusammen, die von einer Batterie 29 gespeist ist. Vom Schalter 28 führt eine elektrische Leitung 30 zu einem Elektromagnet 31. In der Leitung 30 ist ein Widerstand 32 angeordnet. Der Anker 33 des Elektromagneten betätigt ein Wegeventil 3*4, das im Ausführungsbeispiel als 3/3-Wegeventil ausgebildet ist. An das Wegeventil ist die Leitung 23 angeschlosssen. Außerdem führt vom Wegeventil eine Leitung 35 zum Behälter 20. Entgegen dem Elektromagnet wirkt auf das Wegeventil eine Druckfeder 3¹^¹ ein.

809885/0499

253U92

- * - ^R· ?y 5 f

In den Abschnitt der Leitung 23 zwischen der Bohrung 18 und dem Wegeventil 3¹I ist eine Drossel 36 angeordnet. An die beiden Stirnseiten des Wegeventils führt eine Leitung 37 bzw. 38, welche Leitungen von der Leitung 23 ausgehen. Von der Leitung 23 geht weiterhin eine Leitung 39 aus, in welcher eine Drossel HO und ein Rückschlagventil *}1 angeordnet sind. Das Rückschlagventil kl vermag sich in Richtung von der Leitung 23 zur Leitung 37 hin zu öffnen.

Wenn die Pumpe Druckmittel in die Förderleitung 21 fördert, so gelangt ein Teil über die Leitung 22 in die -Bohrung 17 und über die Leitung 23 auch in die Bohrung 18, wenn sich das Wegeventil in seiner linken· Endstellung I befindet. Der Kolben 16 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Kolben 17, so daß der Hubring 13 auf größere Exzentrizität und damit die Pumpe auf größere Fördermenge eingestellt werden. Befindet sich das Wegeventil in seiner Sperrstellung II, so bleibt der Hubring 13 in seiner gerade eingenommenen Steliung.

Erreicht das Antriebsmoment des Diesel-Motors den maximalen Wert des Moments öder nähert es sich diesem Wert, so hat sich die Regelstange 27 so weit nach rechts bewegt, daß der Schalter 28 an den Kontakt 29' der Batterie 29 gelangt. Dadurch fließt in der elektrischen Leitung 32 ein Strom zum Elektromagnet 31 j dessen Anker 33 nun das Wegeventil in seine Stellung III bringt. Dadurch wird Verbindung hergestellt von der Bohrung 18 über die Leitung 23 zur Leitung 35 und damit zum Behälter 20. Druckmittel kann nun aus der Bohrung 18 abfließen, d. h. dort sinkt der Druck, während in der Bohrung 17 .weiterhin Hochdruck herrscht. Der Kolben 15 kann nun die Pumpe auf kleinere Fördermenge einstellen, wodurch der Diesel-Motor entlastet wird. Die Feglerstange bewegt sich nun nach links, und der Schalter 28 wird durch die Druckfeder 28' vom Kontakt 29'" abgehoben. Die Feder. 3^' stellt darauf

809885/0499

- 5 - R. 27 - ?■

das Wegeventil entweder in seine Schaltstellung II oder I, je nachdem, wie die Belastung im hydraulischen Kreis ist.

Um starke Schwingungen in der Verstelleinrichtung und damit Instabilitäten der Regelung zu verhindern, ist die Drossel 36 vorgesehen, welche eine Geschwindigkeits-Rückführung darstellt. Der mit der Geschwindigkeit ansteigende Druckabfall in der Drossel 36 wirkt über die Leitungen 37/38 auf die Endflächen des Steuerventils 3*1 und versucht es in die Stellung II zurückzuführen.Demselben Zweck dient auch die Drossel 40, die in einer Strömungsrichtung über das Rückschlagventil 41 umgangen wird. Durch den elektrischen Widerstand 32 können die Anzugkraft und Anzugzeit des Elektromagneten 31 beeinflußt werden.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach der Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die Regelstange 27 der Einspritzpumpe über den Hebel 48 einen Wegaufnehmer 47 beeinflußt, welcher über die Elektronik 49 einen Elektromagneten 31 steuert. Das Wegsignal des Wegaufnehmers 47 wird mit Hilfe der Elektronik 49 differenziert. Die Elektronik liefert damit ein Signal für die Anstiegsgeschwindigkeit des Regelstangenwegs und der Last. Dieses Signal wird verwendet, um abhängig von seiner Größe das Ansprechen des Elektromagneten und das Zurück-Steuern der Pumpe zeitlich vorzuverlegen. Ist die Anstiegsgeschwindigkeit der vom Wegaufnehmer 47 erfaßten Last groß, dann wird der Elektromagnet 31 schon einige Zeit, bevor die Regelstange 27 den Größtausschlag erreicht,erregt. Bei kleineren Lastanstiegsgeschwindigkeiten wird das Elektromagnetventil auch noch vor Erreichen des max. Regelstangen-Ausschlags angesteuert, jedoch etwas später als bei großen Anstiegsgeschwindigkeiten.

Durch Einführen der Lastanstiegsgeschwindigkeit in die Regelung wird stärkeres überschwingen der Momente verhindert, die Regelung arbeitet demzufolge stabiler.

609885/0493

253U92

- 6 - R-

über eine mechanische Verbindung 51 zwischen dem Drehzahl-Einstellhebel *J5 und dem Wegaufnehmer *17 wird dieser beim Einstellen der Solldrehzahl verschoben. Die Regelstangenstellung und das Moment, bei welchen das Magnetventil angesteuert wird, wird drehzahlabhängig. Dies trägt zur Stabilisierung der Regelung bei.

Das Wegeventil V\ kann zwischen den drei verschiedenen Schaltstellungen fließende, d. h. drosselnde übergänge besitzen.

— 7 —

609885/0499

Claims

253U92 - 7 - R. 27 . Ansprüche

1.)Verstellbare hydrostatische Pumpe, die von einer Brennkraftmaschine angetrieben ist, mit einer Regeleinrichtung, welche ein Abwürgen der Brennkraftmaschine durch übermäßige Belastung von der Pumpe her dadurch verhindert, daß das die Kraftstoffzufuhr bestimmende Glied (Regelstange eines Diesel-Motors, Drosselklappe eines Otto-Motors oder dergleichen) ein Signal zum Zurücknehmen der Pumpenfördermenge erzeugt, wenn die Brennkraftmaschine mindestens nahezu ihre Belastungsgrenze erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kraftstoffzufuhr bestimmende Glied (27) mit einem elektrischen Schaltglied (28, 29) zusammenwirkt, das ein Wegeventil (3¹O steuert, Vielehe mindestens ein druckbeaufschlagtes Stellmittel (15» 16) zum Verstellen des Stellglieds (13) der Pumpe (10) beeinflußt.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied ein elektrischer Schalter (28, 29) ist, der nach dem Schließen einen Elektromagneten (3D steuert, v/elcher das Wegeventil (J)H) betätigt.

3- Pumpe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel (15, 16) aus zwei druckbeaufschlagten flächenungleichen Kolben besteht, die auf einander gegenüberliegenden Stellen des Stellglieds (13) einwirken und daß der flächenkleinere Kolben stets vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagt ist.

- 8 609885/0499

253U92

- 8- R. 2? -a f

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (3¹O als 3/3-Wegeventil ausgebildet ist, daß von der den flächengrößeren Kolben (l6) aufnehmenden Bohrung (18) eine Leitungsverbindung (23) von der Förderseite der Pumpe zu dieser Bohrung steuert oder eine Verbindung von dieser Bohrung zu einem drucklosen Raum (20), und daß in dieser Leitungsverbindung eine Drossel (36) angeordnet ist.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabfall in der Drossel (36) oder im Drosselsystem (36, 37, 40, 41) auf die Endflächen des Wegeventils (34) wirkt und dieses in eine den Durchfluß sperrende Stellung II bringt.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß in die elektrische Leitung (30) vom Schaltglied zum Elektromagneten ein Widerstand (32) geschaltet ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kraftstoffzufuhr bestimmende Glied (27) auf einen Weggeber (47) einwirkt, der über ein elektronisches Steuerge-

. . rät (49) das Magnetventil 31 steuert.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (47jein kontinuierliches Wegsignal liefert.

9. Pumpe nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt für das Verschieben des Wegeventils von der Elektronik in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Gliefles^27) gesteuert

wird. G09885/0499

253U92

- ⁹ - . R. 27

10. Pumpe nach einer der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Weggebers durch Einstellen der SoIl-•drehzahl am Drehzahl-Einstellhebel (45) der Brennkraftmaschine verändert wird,

609885/04S9

Leerseite