DE3234182A1 - Device for generating an auxiliary hydraulic force - Google Patents
Device for generating an auxiliary hydraulic forceInfo
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Abstract
Description
R. 18 015R. 18 015
9.8.1982 Wd/Kc8/9/1982 Wd / Kc
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1
Vorrichtung zur hydraulischen Hilfskrafterzeugung
Stand der Technik Device for hydraulic auxiliary power generation
State of the art
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur hydraulischen Hilfskrafterzeugung in einem Kraftfahrzeug. Bei
einer derartigen bekannten Vorrichtung wirkt der Energie wandler mit einem Sensor zusammen, der ein elektrisches
Signal einem Steuergerät eingibt, das unter anderem auch Steuersignale zum Betätigen des Steuerventils für den.
Energiewandler liefert, der mit der Förderung des Druckmittels beginnt. Eine derartige Vorrichtung wird durch
das Verwenden des Sensors und der elektrischen Steuerung aufwendig und störanfällig.The invention is based on a device for hydraulic auxiliary power generation in a motor vehicle. at
Such a known device, the energy converter cooperates with a sensor, which is an electrical
Inputs a signal to a control unit, which, among other things, also control signals for actuating the control valve for the.
Energy converter supplies, which begins with the promotion of the pressure medium. Such a device is by
using the sensor and the electrical control is complex and prone to failure.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr einfach ausgebildet ist und damit besonders zuverlässig arbeitet.The device according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that it is very simple and therefore special works reliably.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.The measures listed in the sub-claims are further developments of those specified in the main claim Features possible.
Zeichnungdrawing
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Sie zeigen Schalteinrichtungen in im wesentlichen schematischer Darstellung.Two embodiments of the invention are shown in the drawing shown and explained in more detail in the following description. They show switching devices in im essential schematic representation.
Beschreibung der ErfindungsbeispieleDescription of the examples of the invention
In Figur 1 ist mit 10 eine Unterdruckq.uelle bezeichnet, z. B. ein Unterdruckbehälter oder das Saugrohr einer Brennkraftmaschine. Von der Unterdruckquelle führt eine LeitungIn Figure 1, 10 denotes a source of negative pressure, z. B. a vacuum tank or the intake manifold of an internal combustion engine. A line leads from the vacuum source
11 zu einem Steuerventil 13, von dieser zweigt eine Leitung11 to a control valve 13, from which a line branches off
12 ab, die zu einem Energiewandler 1U führt. An das Steuerventil 13 führt außerdem eine Leitung 15» die mit Atmospähre in· Verbindung steht und von der eine Zweigleitung 16 ausgeht, die in eine Leitung 17 mündet .· Diese führt einerseits an die eine Stirnseite 13' des Steuerventils 13, andererseits ebenfalls zum Energiewandler 1 Ij-. Auf das Steuerventil 13 wirkt entgegen dem in der Leitung 17 herrschenden Druck eine Druckfader 18 entgegen. Von der anderen Stirnseite 13'' des Steuerventils 13 geht eine Steuerleitung 20 aus, die ebenfalls zum Energiewandler 1k führt. Von dem als 3/2-Wegeventil ausgebildeten Steuerventil 13 mit den Schaltstellungen I und II führt noch eine Leitung 21 ebenfalls zum Energiewandler 1U.12, which leads to an energy converter 1U. A line 15 'which is connected to the atmosphere and from which a branch line 16 emanates and opens into a line 17 also leads to the control valve 13 1 Ij-. A pressure fiber 18 acts on the control valve 13 against the pressure prevailing in the line 17. A control line 20 extends from the other end face 13 ″ of the control valve 13 and also leads to the energy converter 1 k . From the control valve 13 designed as a 3/2-way valve with the switching positions I and II, a line 21 also leads to the energy converter 1U.
- jar -- jar -
Der Energiewandler 1h weist eine Gehäusebohrung 22 auf, in der ein Differentialkolben 23 dicht gleitend geführt ist; er trennt zwei Druckräume 22', 22'' voneinander ab. Auf den Differentiaikolben 23 wirkt von der einen Seite her eine Druckfeder 2k ein, die bis in sein hohles Innere reicht. An seiner Außenseite weist der Differentialkolben eine längliche Ringnut 25 auf, welche die Leitung 12 mit der Steuerleitung 20 verbindet, wenn er sich in seiner linken Endlage befindet. Von der Leitung 17 zweigt noch eine Leitung 26, die wie die Steuerleitung 20 mit der Ringnut 25 verbunden ist, wenn sich der Differentialkolben 23 in seiner rechten Endstellung befindet.The energy converter 1h has a housing bore 22 in which a differential piston 23 is guided so that it can slide tightly; it separates two pressure spaces 22 ', 22''from one another. A compression spring 2k acts on the differential piston 23 from one side and extends into its hollow interior. On its outside, the differential piston has an elongated annular groove 25 which connects the line 12 with the control line 20 when it is in its left end position. A line 26 branches off from line 17 and, like control line 20, is connected to annular groove 25 when differential piston 23 is in its right end position.
Der Differentialkolben 23 weist einen Fortsatz 28 auf, an dessen Ende sich ein Kolben 29 befindet, der dicht in einer Bohrung 30 des Energiewandlers gleitet, die sich achsgleich an die Gehäusebohrung 22 anschließt.The differential piston 23 has an extension 28, at the end of which there is a piston 29 which slides tightly in a bore 30 of the energy converter, which is adjoins the housing bore 22 on the same axis.
Der Kolben 29 taucht in einen Druckraum 32 ein, in den auch eine Leitung 33 mündet, die von einem Tank 3^ kommt; in dieser Leitung ist ein sich in Richtung vom Tank zum Druckraum 32 öffnendes Rückschlagventil 35 angeordnet. Den Druckraum 32 verläßt eine Leitung 36, die zu einem Druckspeicher 37 führt; in der Leitung 36 ist ein Rückschlagventil 38 angeordnet, das sich in Richtung vom Druckraum 32 zum Druckspeicher 37 hin zu öffnen vermag. Von der Leitung 33 zweigt zwischen Tank 3^ und Rückschlagventil 35 eine Leitung 39 ab, die zu einem elektromagnetisch betätigbaren 3/2-Wegeventil U0 mit den Schaltstellungen I und II führt. Weiterhin führt von dem zwischen dem Druckspeicher 37 und dem Rückschlagventil 38 gelegenen Teil der Leitung 36 eine Leitung Ui ebenfalls zum Wegeventil kO. Von diesem führt eine Leitung U3 zu einem Stellzylinder kh, der beispielsweise zurThe piston 29 dips into a pressure chamber 32 into which a line 33 also opens, which comes from a tank 3 ^; A check valve 35, which opens in the direction from the tank to the pressure chamber 32, is arranged in this line. A line 36 leaves the pressure chamber 32 and leads to a pressure accumulator 37; A check valve 38 is arranged in the line 36 and is able to open in the direction from the pressure chamber 32 to the pressure accumulator 37. A line 39 branches off from line 33 between tank 3 ^ and check valve 35, which leads to an electromagnetically actuated 3/2-way valve U0 with switching positions I and II. Furthermore, a line Ui also leads from the part of the line 36 located between the pressure accumulator 37 and the check valve 38 to the directional control valve kO. From this leads a line U3 to an actuating cylinder kh , for example to
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Kupplungsbetätigung oder zur Getriebebetätigung dient. An den Druckraum 32 können über weitere Leitungen und dem Steuerventil 40 entsprechende Ventile auch noch weitere, dem Verbraucher kk entsprechende Verbraucher angeschlossen sein. Auf das Wegeventil UO wirkt entgegen der elektromagnetischen Kraft eine Druckfeder U 5 ein.Clutch actuation or gear actuation is used. Further consumers corresponding to consumer kk can also be connected to pressure chamber 32 via further lines and valves corresponding to control valve 40. A compression spring U 5 acts on the directional control valve UO against the electromagnetic force.
Befindet sich das Steuerventil 13 in seiner in Figur 1 dargestellten Schalt stellung I, gelangt der Unterdruck über die Leitung 2 1 zu dem die Feder 2k aufnehmenden Druckraum 22' der Gehäusebohrung. Der atmosphärische Druck wirkt über die Leitungen 16, 17 im Druckraum 22'' der Gehäusebohrung 22. Dadurch ergibt sich in der Bohrung 22 ein Differenzdruck zwischen atmosphärischem Druck und Unterdruck, d.h. der Druck im D'ruckraum 22' ' überwiegt die Federkraft, so daß der Differentialkolben 23 entgegen der Kraft der Feder 2k nach links verschoben wird. Durch diese Bewegung saugt der Kolben 29 über die Leitung 33 und das Rückschlagventil 35 Druckmittel aus dem Tank in den Druckraum 32 an. Da an beiden Stirnseiten des Steuerventils 13 Atmosphärendruck herrscht, hält die Feder 13 dieses in Schaltstellung I. Hat der Differentialkolben 23 seine linke Endlage erreicht, so wird über die Ringnut 25 Verbindung hergestellt zwischen der Steuerleitung 20 und der Leitung 12. Das hat zur Folge, daß nun an der Stirnseite 13'' des Steuerventils 13 ebenfalls Unterdruck herrscht, so daß der in der Leitung herrschende und auf die Stirnseite 13' wirkende atmosphärische Druck das Steuerventil 13 entgegen der Feder 18 in Schaltstellung II bringt. Nun kann sich der Atmosphärendruck von der Leitung 15 über die Leitung 2 1 in den Druckraum 22' fortpflanzen und den Differentialkolben 23 nach rechts verschieben. Das in den Druckraum 32 angesaugte DruckmittelIf the control valve 13 is in its switching position I shown in FIG. 1, the negative pressure passes via the line 2 1 to the pressure chamber 22 'of the housing bore receiving the spring 2k. The atmospheric pressure acts via the lines 16, 17 in the pressure chamber 22 ″ of the housing bore 22. This results in a differential pressure in the bore 22 between atmospheric pressure and negative pressure, ie the pressure in the pressure chamber 22 ″ outweighs the spring force, so that the differential piston 23 is displaced to the left against the force of the spring 2k. As a result of this movement, the piston 29 sucks pressure medium from the tank into the pressure chamber 32 via the line 33 and the check valve 35. Since there is atmospheric pressure at both ends of the control valve 13, the spring 13 holds it in switching position I. When the differential piston 23 has reached its left end position, the ring groove 25 connects the control line 20 and the line 12. that now there is also negative pressure on the end face 13 ″ of the control valve 13, so that the atmospheric pressure prevailing in the line and acting on the end face 13 ′ brings the control valve 13 against the spring 18 in switching position II. Now the atmospheric pressure can propagate from the line 15 via the line 2 1 into the pressure chamber 22 'and move the differential piston 23 to the right. The pressure medium sucked into the pressure chamber 32
wird vom Kolben 29 in die Leitung 36 verdrängt und gelangt in den Druckspeicher 37 und in die Leitung kl. Durch entsprechende willkürliche Einstellung des Wegeventils 2k wird nun der Stellzylinder Ul+ aktiviert. Der Druckspeiciu wird nach und nach so aufgeladen, daß er genügend Kapazität für mehrere Stellvorgänge des Stellzylinders speicher"is displaced by the piston 29 into the line 36 and reaches the pressure accumulator 37 and the line kl. The actuating cylinder Ul + is now activated by a corresponding arbitrary setting of the directional control valve 2k. The Druckspeiciu is gradually charged so that it stores enough capacity for several actuating processes of the actuating cylinder "
Wenn der Differentialkolben 23 seine rechte Endlage erreicht hat, sind die Leitungen 12 und 20 wieder voneinander getrennt. Die unter Atmosphärendruck stehende Leitung wird nun über die Leitung 26 und die Ringnut 25 mit der Steuerleitung 20 verbunden. Nun überwiegt die Kraft der Feder 18, und das Steuerventil wird in seine Ausgangsstelluj I gebracht. Nunmehr beginnt ein neuer Zyklus, wie oben beschrieben .When the differential piston 23 reaches its right end position has, the lines 12 and 20 are separated from each other again. The line under atmospheric pressure is now connected to the control line 20 via the line 26 and the annular groove 25. Now the power of the prevails Spring 18, and the control valve is brought into its starting position I. A new cycle now begins, as described above .
Die Pumpkombination Energiewandler 1U und Steuerventil fördert so lange Druckmittel in den Druckspeicher 37, bis sich der Druck einstellt, der dem Quotienten aus Kraft der Feder 2k und Fläche des kleinen Kolbens 29 entspricht. Nach Erreichen des maximal möglichen Druckes - abhängig vom Unterdruck und dem Flächenübersetzungsverhältnis am Differentialkolben 23 - bleibt dieser stehen und setzt sich erst wieder in Betrieb, wenn.entsprechend viel Druckmittel verbraucht wird und infolge dessen der Druck im Druckspeicher nachläßt. Dies geschieht völlig selbsttätig und bedarf keiner weiteren Ansteuerung.The pump combination energy converter 1U and control valve delivers pressure medium into the pressure accumulator 37 until the pressure is established which corresponds to the quotient of the force of the spring 2k and the area of the small piston 29. After reaching the maximum possible pressure - depending on the negative pressure and the area transmission ratio on the differential piston 23 - this stops and only starts again when a corresponding amount of pressure medium is consumed and as a result the pressure in the pressure accumulator drops. This happens completely automatically and does not require any further control.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 arbeitet der Energiewandler mit pneumatischem Unterdruck, oder er kann auch mit einem hydraulischen Differenzdruck betrieben werden, wenn an den Leitungen 11, 15 unterschiedliche Hydraulikdrücke ■ angelegt werden, selbstverständlich der höhere an der Leitung 15· Demgegenüber arbeitet die Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 mit einem pneumatischen oder hydraulischen Überdruck. Gleiche Teile wie zuvor sind mit den selben Ziffern bezeichnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the energy converter works with pneumatic negative pressure, or it can also work with it operated with a hydraulic differential pressure, if Different hydraulic pressures are applied to the lines 11, 15, of course the higher one on the Line 15 · In contrast, the device according to the embodiment of Figure 2 works with a pneumatic or hydraulic overpressure. The same parts as before are denoted by the same numbers.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
COPf JCOPf J
I QL I QL
1 ρ π ι η1 ρ π ι η
2 U V I »J2 U V I »J
Es sei angenommen, daß beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 wiederum mit pneumatischen Drücken gearbeitet wird. An der Leitung 11 herrscht Überdruck (z. B. Drucklufttank eines Nutzfahrzeugs), an der Leitung 15 atmosphärischer Druck. Der Energiewandler ist - obwohl geringfügig abgewandelt - wiederum mit 1k bezeichnet. Der einzige wesentliche Unterschied besteht darin, daß der Differentialkolben - bezeichnet mit 50 - gewissermaßen umgekehrt eingebaut ist und sich nun die Druckfeder 2k auf der dem Kolben 29 zugewandten Seite befindet. Die Steuerleitung 20 führt nunmehr von der Stirnseite 13' des Steuerventils 13 zur Gehausebohrung 22, und von der Leitung 15 führt eine Leitung 51 unmittelbar zum Druckraum 22'' der Gehäusebohrung 22. Von der Leitung 51 zweigt eine Leitung 53 ab, die zum linken Ende der Bohrung 22 führt. Wenn sich der Differentialkolben 50 in seiner linken Endstellung befindet, sind über seine Ringnut 25 die Leitungen 20 und 53 miteinander verbunden.It is assumed that in the embodiment of FIG. 2, pneumatic pressures are used again. On line 11 there is overpressure (e.g. compressed air tank of a commercial vehicle), on line 15 there is atmospheric pressure. The energy converter - although slightly modified - is again labeled 1 k. The only essential difference is that the differential piston - denoted by 50 - is installed the other way round, so to speak, and the compression spring 2k is now located on the side facing the piston 29. The control line 20 now leads from the end face 13 'of the control valve 13 to the housing bore 22, and from the line 15 a line 51 leads directly to the pressure chamber 22 ″ of the housing bore 22. From the line 51, a line 53 branches off to the left end the bore 22 leads. When the differential piston 50 is in its left end position, the lines 20 and 53 are connected to one another via its annular groove 25.
Es sei angenommen, daß sich das Steuerventil 13 in seiner Schaltstellung I befindet. Druckmittel wird nun über die Leitung 21 in den Druckraum 22' geleitet, worauf der Differentialkolben 50 sich entgegen der Kraft der Feder 2U nach rechts bewegt. In den Druckraum 22'' kann über die Leitung 12 kein Druckmittel eindringen, da die Mündung der Leitung 12 durch den Kolben 50 abgesperrt ist. Das vom Kolben 29 zuvor angesaugte Druckmittel wird - wie oben beschrieben - in die Leitung 36 verdrängt. Hat der Differentialkolben seine rechte Endlage erreicht, dann wird durch die Ringnut 25 die Steuerleitung 20 mit der Leitung 12 verbunden- und damit mit der den ÜberdruckIt is assumed that the control valve 13 is in its switching position I. Pressure medium is now on the Line 21 is passed into the pressure chamber 22 ', whereupon the differential piston 50 moves against the force of the spring 2U moved to the right. In the pressure chamber 22 ″ can about no pressure medium can penetrate the line 12, since the mouth of the line 12 is blocked by the piston 50. That Pressure medium previously sucked in by the piston 29 is - as described above - displaced into the line 36. Does the Differential piston reaches its right end position, then the control line 20 is connected to the line 12 through the annular groove 25 - and thus to the overpressure
18011801
führenden Leitung 11. Dadurch virkt nun auf die Fläche 13' des Steuerventils 13 eine so große Kraft, daß dieses entgegen der Kraft der Feder 18 in seine Schaltstellung II verschoben wird. Nun wird der Druckraum 22' des Energiewandlers über die Leitung 21 an die Leitung 15 angeschlossen und damit zur Atmosphäre entlastet. Die Druckfeder 2k schiebt nun den Differentialkolben 50 nach links, worauf der Kolben 29 Druckmittel aus dem Tank 3U ansaugt. Ist der Differentialkolben wieder in seiner Ausgangsstellung (linke Endlage) angekommen, wird die Steuerleitung 20 des Steuerventils 13 über die Ringnut 25 mit den Leitungen 53 > 51 verbunden und an den Atmosphärendruck gelegt. Dadurch wird auch das Steuerventil 13 durch die Kraft der Feder 18 wieder in seine Schaltstellung I gebracht und hierdurch der Druckraum 22' wieder an die Leitung 11 angeschlossen. Ss beginnt ein neuer Pumpzyklus.leading line 11. This now virkt on the surface 13 'of the control valve 13 so great a force that it is shifted against the force of the spring 18 into its switching position II. The pressure chamber 22 'of the energy converter is now connected to the line 15 via the line 21 and thus relieved to the atmosphere. The compression spring 2k now pushes the differential piston 50 to the left, whereupon the piston 29 sucks pressure medium from the tank 3U. When the differential piston has returned to its starting position (left end position), the control line 20 of the control valve 13 is connected to the lines 53> 51 via the annular groove 25 and placed at atmospheric pressure. As a result, the control valve 13 is also brought back into its switching position I by the force of the spring 18 and the pressure chamber 22 'is thereby reconnected to the line 11. A new pumping cycle begins.
Auch für diese Vorrichtung gilt das Obengesagte, nämlich das Aussetzen des Pumpvorgangs, wenn der maximale Druck im Hydraulikspeicher erreicht ist (abhängig vom Überdruck und dem Flächenübersetzungsverhältnis zwischen Differentialkolben 50 und Kolben 29), Der Energiewandler setzt sich selbsttätig wieder in Betrieb, wenn genügend Druckmedium verbraucht wird und dadurch der Druck im Druckspeicher abgefallen ist.The above also applies to this device, namely the suspension of the pumping process when the maximum pressure is reached is reached in the hydraulic accumulator (depending on the overpressure and the area transmission ratio between Differential piston 50 and piston 29), the energy converter automatically starts up again if enough Pressure medium is consumed and thereby the pressure in the pressure accumulator has dropped.
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Claims (3)
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Publications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| 8131 | Rejection |