DE945897C

DE945897C - Servo system for motor vehicles

Info

Publication number: DE945897C
Application number: DED14225A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Joachim Foerster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1953-01-29
Filing date: 1953-01-30
Publication date: 1956-07-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Servoanlage für eine Mehrzahl von Bedienungsstellen auf Kräftfahrzeugen mit einer das hydraulische Servomittel liefernden, vom Antriebsmotor des Fahrzeuges bzw. vom Fahrzeug angetriebenen Pumpe, die als Verdrängerpumpe, z. B. mit verstellbarer Taumelscheibe, ausgebildet ist.The invention relates to a servo system for a plurality of control points on motor vehicles with one of the hydraulic servo means from the drive motor of the vehicle or the vehicle-driven pump that acts as a positive displacement pump, e.g. B. with adjustable swash plate, is trained.

Die Entwicklung des Kraftfahrzeuges geht immer mehr dahin, einzelne Aggregate oder Einrichtungen am Kraftfahrzeug durch eine Hilfskraft zu betätigen. So hat man heute schon eine große Anzahl von Verbrauchsstellen an ein gemeinsames Servosystem angeschlossen, so daß lediglich eine einfache Auslösung des Bedienungsvorganges, z. B. mittels eines Druckknopfschalters, zur Betätigung des betreffenden Aggregates erforderlich ist. Beispielsweise können außer Betätigungvorrichtungen, wie diejenige für eine Fensterverstellung, eine Sitzverstellung, einen Wagenheber od. dgl., auch eine Servolenkung, eine Servobremse, ein Kurven- ao Stabilisator od. dgl. an das Servosystem angeschlossen sein. Bei den bisher bekannten Anlagen wird das Servosystem von einem Druckspeicher beliefert, der von einer Pumpe mit fester Fördermengencharakteristik auf den vorgesehenen hochgespannten Druck gebracht und auf diesem gehalten wird. Die Pumpe selbst arbeitet hierbei nur zum Nachfüllen des Druckspeichers gegen den be-The development of the motor vehicle goes more and more towards individual units or devices to be operated on the motor vehicle by an assistant. So you already have a big one today Number of consumption points connected to a common servo system, so that only one simple triggering of the operating process, e.g. B. by means of a push button switch for actuation of the relevant unit is required. For example, in addition to actuating devices, like that for a window adjustment, a seat adjustment, a jack or the like. Also a power steering, a power brake, a curve ao stabilizer or the like. Connected to the servo system be. In the previously known systems, the servo system is from a pressure accumulator supplied by a pump with a fixed flow rate characteristic is brought to the intended high-tension pressure and held on this. The pump itself only works for the Refill the pressure accumulator against the loaded

treffenden hohen Druck, ist aber im übrigen mit einer Nulleitung verbunden, so daß die Hauptfördermenge der Pumpe über die Nülleitung zum Flüssigkeitsbehälter zurückgefördert wird. Die Erfindung bezweckt insbesondere eine Verringerung der auftretenden- Verlustleistung sowie ein zuverlässiges sofortiges Ansprechen der Servoanlage bei geringem baulichem Aufwand und besteht im wesentlichen -darin, daß bei in an sich' ίο bekannter Weise in Abhängigkeit vom Bedarf an Servohilfsmittel regelbarem Kolbenhub das Servohilfsmittel ohne Zwischenschaltung eines Druckmittelspeichers den einzelnen Arbeitsstellen zugeführt wird. Die Verstellung des Regelgliedes, z. B. einer Taumelscheibe, kann hierbei unmittelbar durch den Rückdruck des geförderten hydraulischen Servomittels erfolgen, indem beispielsweise in an sich bekannter Weise infolge des Rückdruckes die durch Federkraft in eine schräge Lage, bei Stillstand vorzugsweise auf größte Neigung gebrachte Taumelscheibe sich allmählich aufrichtet, bis sie schließlich ohne Förderhub der Kolben umläuft. Eine.solche Pumpe fördert jeweils gerade so viel, wie es zur Aufrechterhaltung des erforder-. 25 liehen Druckes (z. B. 60 atü) nötig ist.hitting high pressure, but is otherwise connected to a zero line, so that the main flow rate the pump is fed back to the liquid container via the zero line. The invention aims in particular to reduce the power loss occurring as well a reliable immediate response of the servo system with little structural effort and essentially consists in the fact that in a manner known per se, depending on the need Servo auxiliary means adjustable piston stroke, the servo auxiliary means without the interposition of a pressure medium accumulator is fed to the individual workplaces. The adjustment of the control element, z. B. a swash plate, this can be done directly by the back pressure of the promoted hydraulic Servo means take place by, for example, in a manner known per se as a result of the back pressure which by spring force in an inclined position, when standing still, the swash plate, preferably set to the greatest incline, will gradually straighten up, until it finally rotates without a delivery stroke of the piston. Such a pump delivers just that much as it is required to maintain the maintenance. 25 borrowed pressure (e.g. 60 atmospheres) is necessary.

In wejterer Ausgestaltung der Erfindung ist neben der vom Motor bzw. Fahrzeug angetriebenen Pumpe eine unabhängig vorn Motor bzw. Fahrzeug elektromotorisch angetriebene Hilfspumpe kleiner Abmessung und hoher Drehzahl vorgesehen, welche das Servosystem wechselweise mit der- erstgenannten Pumpe beliefern kann, und wobei eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, durch welche die Hilfspumpe selbsttätig bei Inbetriebsetzung der Hauptpumpe bzw. beim Erreichen eines bestimmten Förderdruckes außer Wirkung gesetzt wird.In a further embodiment of the invention is in addition to the pump driven by the engine or vehicle, an independent front engine or vehicle Small size and high speed auxiliary pump driven by an electric motor is provided, which the servo system can alternately supply with the first-mentioned pump, and where a switching device is provided through which the auxiliary pump is automatically activated when it is started up the main pump or when a certain delivery pressure is reached is ineffective.

Durch die Anordnung einer solchen zusätzlichen, z. B. elektromotorisch angetriebenen Pumpe ist die Möglichkeit gegeben, auch dann eine Servokraft zu erzeugen, wenn der Motor (bzw. das Fahrzeug) nicht läuft, und zwar nicht nur in Gefahrfällen, bei denen der Motor zufällig stehenbleibt, sondern auch zur Ausführung von Arbeiten, bei denen es lästig wäre, den Motor besonders anzulassen. Die Benutzung der-normalerweise vom Motor bzw. Fahrzeug angetriebenen Pumpe für diese Zwecke ist insofern weniger vorteilhaft, weil eine solche Pumpe ein höheres Anfahrmoment verlangt, als im allgemeinen- die im Fahrzeug gebräuchlichen Elektromotoren aufzubringen vermögen. Sind alle beim Stillstand des Motors zu bedienenden Servohilfen nicht zeitabhängig, so kann die Fördermenge der zusätzlichen Hilfspumpe besonders klein gehalten werden, wobei der z. B. zum Antrieb vorgesehene Elektromotor selbst mit hohen Drehzahlen arbeiten kann.By arranging such an additional, z. B. is an electric motor driven pump given the opportunity to generate a servo force even when the motor (or the Vehicle) does not run, and not only in dangerous cases in which the engine accidentally stops, but also for carrying out work where it would be a nuisance to start the engine in a special way. The use of the pump normally driven by the engine or vehicle for this purpose is less advantageous because such a pump requires a higher starting torque, than in general, the electric motors commonly used in vehicles are able to apply. If all of the servo aids to be operated when the motor is at a standstill are not time-dependent, then the delivery rate of the additional auxiliary pump can be kept particularly small, the z. B. to Drive provided electric motor can work even at high speeds.

Die Ausschaltung der Hilfspumpe kann durch einen öldruckschalter erfolgen, welcher denElektromotor bzw. den entsprechenden Hilfsantrieb ausschaltet, sobald die Hauptpumpe den für das Servosystem erforderlichen Druck erzeugt, und welcher z. B. verhindert, daß die Hilfspumpe eingeschaltet werden kann, solange dieser Druck nicht unterschritten wird. Der· die Hilfspumpe antreibende Elektromotor kanti mit dem Stromkreis für die Zündung derart gekuppelt sein, daß die Pumpe nur dann eingeschaltet werden kann, wenn gleichzeitig auch die Zündung eingeschaltet ist.The auxiliary pump can be switched off by an oil pressure switch, which controls the electric motor or the corresponding auxiliary drive switches off as soon as the main pump controls the servo system required pressure generated, and which z. B. prevents the auxiliary pump from being switched on as long as this pressure is not fallen below. The one driving the auxiliary pump Electric motor can be coupled with the circuit for the ignition in such a way that the pump only can then be switched on if the ignition is also switched on at the same time.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen.Further details and features of the invention are the following description of a Referring to the embodiment.

Auf der Welle 11 der vom Motor angetriebenen schematisch dargestellten an sich bekannten Servopumpe ist eine verstellbare Taumelscheibe 12 mittels Kugellager 13 gelagert. Gegen die Taumelscheibe stützen sich die Kolben 14 ab, die in den im Gehäuse 15 gelagerten Zylindern) 16 gleiten und von denen eine Anzahl (z. B·. neun) auf den Umfang verteilt sind. Das öl wird aus einem Behälter 17 über eine Leitung 18 von den Kolben 14 angesaugt und über eine Druckleitung 19 und ein Wechselventil 20 zu einer Leitung 21 geliefert, '■ an die die einzelnen Verbrauchsstellen, z. B. eine Servolenkung 22, eine Servobremse 23 sowie andere Verbrauchsstellen 24,25 und 26 angeschlossen sind. Nach Durchgang durch dieVerbrauchsstelle fließt das entspannte öl über die Leitung 27 in den Behälter 17 zurück.On the shaft 11 of the servo pump, which is driven by the motor, is shown schematically and is known per se an adjustable swash plate 12 is mounted by means of ball bearings 13. Against the swashplate are supported by the pistons 14, which slide in the cylinders) 16 mounted in the housing 15 and of which a number (e.g. nine) are distributed over the circumference. The oil is from a container 17 from the pistons 14 via a line 18 sucked in and via a pressure line 19 and a shuttle valve 20 supplied to a line 21, '■ to which the individual consumption points, z. Legs Power steering 22, a power brake 23 and other consumption points 24, 25 and 26 are connected. After passing through the consumption point flows the relaxed oil is returned to the container 17 via the line 27.

An das Leitungssystem ist ferner eine Hilfspumpe, z. B. eine Zahnradpumpe 28, angeschlossen, die von einem Hilfselektromotor 29 angetrieben wird. Die . Hilfspumpe 28 ist hierbei über eine Saugleitung 30 an den Behälter 1.7 und über eine Druckleitung 31 an das Wechselventil 20 angeschlossen. Ein Überdruckventil· 32 (z. B. für 50 atü) verbindet die Druckleitung 31 mit der Saugleitung 30 der Hilfspumpe.An auxiliary pump, for. B. a gear pump 28 connected, which is driven by an auxiliary electric motor 29. The . Auxiliary pump 28 is here via a Suction line 30 is connected to the container 1.7 and via a pressure line 31 to the shuttle valve 20. A pressure relief valve 32 (e.g. for 50 atmospheres) connects the pressure line 31 with the suction line 30 of the auxiliary pump.

Der Hilfselektromotor 29 ist in einem Stromkreis 33 einer Stromquelle 34 angeordnet. In dem Stromkreis befindet sich ein z. B. willkürlich betätigter Schalter 35, welcher gegebenenfalls gleichzeitig der Schäker der Zündung sein kann, sowie ein Schalter 37, welcher durch eine Feder 38 geschlossen und durch einen Kolben 39 geöffnet wird. Der Kolben 39 steht unter der Wirkung des in der Leitung 19 der Hauptpumpe 10 herrschenden Druckes, indem die Druckflüssigkeit durch eine Leitung 40 unter den Kolben 39 treten kann.The auxiliary electric motor 29 is arranged in a circuit 33 of a power source 34. By doing Circuit is a z. B. arbitrarily operated switch 35, which may be simultaneously the teaser of the ignition can be, as well as a switch 37, which is closed by a spring 38 and is opened by a piston 39. The piston 39 is under the action of the Line 19 of the main pump 10 pressure prevailing by the pressure fluid through a Line 40 can occur under the piston 39.

Bei stehendem Fahrzeugmotor ist die Pumpe 10 außer Betrieb. Um trotzdem bestimmte Verbrauchsstellen, z. B. die Betätigung des Verdeckes, von Sitzen od. dgl., gegebenenfalls auch einen Anlasser zu ermöglichen, wird die Hilfspumpe 28 durch den Hilfselektromotor 29 in Betrieb gesetzt. Da in den Leitungen 19 und 40 kein Druck ist, ist der Schalter 37 unter der Wirkung der Feder 38 jescMossen. Beim Schließen des Schalters 35 wird infolgedessen der Elektromotor 29 in Gang gesetzt und durch die Hilfspumpe 28 Druck in die Lei- iao tutig 31 gegeben. Das Wechselventil 20 wird nach inks verschöben und das Drucköl von der Leitung in die Leitung 21 gefördert, so daß an den Verbrauchsstellen Druck aus der Leitung 21 entnommen werden kann. Steigt der Druck über eine ist$ bestimmte Höhe, z. B. über 50 atü, so wird¹ dasWhen the vehicle engine is not running, the pump 10 is out of operation. In order to nonetheless use certain points of consumption, e.g. B. to enable the operation of the convertible top, seats or the like, possibly also a starter, the auxiliary pump 28 is put into operation by the auxiliary electric motor 29. Since there is no pressure in lines 19 and 40, switch 37 is closed under the action of spring 38. As a result, when the switch 35 is closed, the electric motor 29 is set in motion and pressure is applied to the line 31 by the auxiliary pump 28. The shuttle valve 20 is shifted towards the inks and the pressure oil is conveyed from the line into the line 21 so that pressure can be taken from the line 21 at the points of consumption. If the pressure exceeds a certain level is $, z. B. over 50 atmospheres, then ¹ becomes that

überschüssige Öl über das Überdruckventil 32 in die Sauigleitung 30 zurückgefördert.Excess oil is fed back into the suction line 30 via the pressure relief valve 32.

Wird der Antriebsmotor des Fahrzeuges in Betrieb genommen und damit die Welle 11 bzw. die Taumelscheibe 12 in Drehung versetzt, so beginnt die Pumpe 10 zu fördern. In dieser Lage ist grundsätzlich die Taumelscheibe 12 auf stärkste Neigung eingestellt, so daß die Pumpenkolben 14 ihre höchste Förderung haben. Die Pumpe kann so bemessen sein, daß sie schon nach einer oder einigen Umdrehungen den vollen Druck und die zur Betätigung des Verbrauches der Servoeinrichtungen erforderliche Flüssigkeitsmenge liefert. Bei Übersteigen des von der Hilfspumpe erzeugten Servodruckes wird das Wechselventil 20 nach rechts verstellt und gleichzeitig der Kolben 39 gegen die Wirkung der Feder 38 angehoben und der Schalter 37 geöffnet. Dadurch werden der Elektromotor 29 und die Hilfspumpe 28 stillgesetzt.If the drive motor of the vehicle is put into operation and thus the shaft 11 or the If the swash plate 12 is set in rotation, the pump 10 begins to deliver. In this situation is fundamental the swash plate 12 set to the greatest inclination, so that the pump piston 14 their have the highest funding. The pump can be sized so that it is already after one or some Revolutions the full pressure and that to actuate the consumption of the servo devices supplies the required amount of liquid. When the servo pressure generated by the auxiliary pump is exceeded the shuttle valve 20 is adjusted to the right and at the same time the piston 39 against the Effect of the spring 38 is raised and the switch 37 is opened. As a result, the electric motor 29 and the auxiliary pump 28 stopped.

Claims

Patent claims:

i. Servo system for a number of control points on motor vehicles with a hydraulic power-assisted device delivering, by the drive motor of the vehicle or the pump driven by the vehicle, which acts as a displacement pump, ζ. B <. is designed with an adjustable swash plate, characterized in that that in a manner known per se, depending on the need for servo auxiliaries, which can be regulated Piston stroke the servo aid without the interposition of a pressure medium accumulator is fed to the individual workplaces.

2. Servo system according to claim 1, characterized in that that in addition to the pump (10) driven by the engine or vehicle, an electric motor that is independent of the engine or vehicle driven auxiliary pump (28) of small size and high speed is provided, which the servo system can alternately supply with the first-mentioned pump, and where a switching device is provided, by means of which the auxiliary pump (28) is automatically activated when it is started up the main pump or when a certain delivery pressure is reached is ineffective.

Considered publications:
German patent specifications No. 453650, 743 811,

877551; Austrian Patent No. 92267;
Swiss Patent No. 91
U.S. Patent No. 2,579,879.

1 sheet of drawings

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