EP3173624B1 - Verdrängerpumpe mit verstellventil für die verstellung des fördervolumens - Google Patents

Verdrängerpumpe mit verstellventil für die verstellung des fördervolumens Download PDF

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EP3173624B1
EP3173624B1 EP16206318.4A EP16206318A EP3173624B1 EP 3173624 B1 EP3173624 B1 EP 3173624B1 EP 16206318 A EP16206318 A EP 16206318A EP 3173624 B1 EP3173624 B1 EP 3173624B1
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EP
European Patent Office
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valve
fluid
pressure
pump
adjusting
Prior art date
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EP16206318.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3173624A3 (de
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Christof Lamparski
Jürgen Bohner
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Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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    • Y10T137/86694—Piston valve
    • Y10T137/86702—With internal flow passage

Definitions

  • the invention relates to a displacement pump with an adjustment valve which is arranged in a fluid circuit of the pump for adjusting the delivery volume of a fluid to be delivered by the pump.
  • Positive displacement pumps deliver fluids with a flow rate that is proportional to the pump speed.
  • the delivery volume per revolution or reciprocating stroke, the so-called specific volume flow is constant or can be regarded as constant in practice, at least to a good approximation.
  • the constancy per revolution or stroke and accordingly the proportionality to the pump speed is disruptive, for example, in applications in which the unit to be supplied by the respective pump has a fluid requirement that is lower in one or more speed range(s) of the pump than that resulting from the Volumetric flow resulting in proportionality. In the respective speed range, the pump accordingly conveys a volume flow that is higher than required, which is diverted with losses.
  • the problem becomes in the U.S. 6,126,420 B described, which already discloses an internal gear pump with adjustable delivery volume to solve the problem.
  • the U.S. 6,244,839 B1 also discloses an internal gear pump with variable displacement.
  • the inner gear is axially displaceable relative to the outer gear.
  • the inner gear is part of an axially displaceable adjustment unit, which is designed as a piston that acts on both sides.
  • the adjustment unit is charged with the fluid delivered by the pump via a 4/3 adjustment valve.
  • the adjusting valve has a valve housing and a valve piston which can be moved back and forth axially in the valve housing and which is acted upon at one axial end by the delivered fluid and at the other axial end by a force of a valve spring counteracting the pressure of the fluid.
  • the position of the valve piston adjusts according to the balance of the force of the valve spring and the force generated by the fluid pressure.
  • the adjustment valve is designed in such a way that the adjustment unit of the pump moves from an axial position for maximum Displacement moved toward an axial position for minimum displacement.
  • the preload force of the valve spring is set in advance on the adjustment valve.
  • a displacement pump with an adjustment valve is known, the movable valve piston of which is acted upon by a spring force in order to adjust the delivery volume of the pump in an axial direction with fluid on the high-pressure side of the pump and the fluid counteracting it.
  • a control device is provided for the adjusting valve, which exerts an additional force on the valve piston.
  • An electric stepper motor for adjusting the prestressing force of the valve spring and a magnetic coil for generating an additional magnetic force are mentioned as examples of control devices.
  • the fluid flow switched by means of the adjustment valve acts on a displacement unit of the pump only in the direction of the maximum delivery volume, while the pressure of the high-pressure side always acts in the opposite direction.
  • the FR 2 326 600 A1 discloses a generic displacement pump and its use in hydraulic systems.
  • the U.S. 6,244,839 B1 relates to a variable displacement positive displacement pump for maintaining a desired pressure in fluid systems.
  • From the EP 1 555 436 A2 discloses a lubricating oil pump for an internal combustion engine with a delivery volume that can be controlled.
  • the invention is based on a displacement pump for supplying a unit with fluid, which has a pump housing with a delivery chamber and a delivery member that can move in the delivery chamber and acts directly on the fluid in order to deliver it through the delivery chamber.
  • the conveying element can convey the fluid alone or in cooperation with one or optionally also several further conveying element(s) from an inlet of the conveying chamber while increasing the pressure through an outlet of the conveying chamber.
  • the inlet will be associated with a low pressure side and the outlet will be associated with a high pressure side of the pump.
  • the pump is preferably arranged in a closed fluid circuit, but can in principle also serve to convey the fluid in an open fluid circuit.
  • the pump When integrated in a closed fluid circuit, it sucks the fluid on the low-pressure side from a reservoir through the inlet into the delivery chamber and conveys it on the high-pressure side to the unit or units to be supplied with the fluid, if applicable. Downstream of the unit(s), the fluid returns to the reservoir, which closes the fluid circuit.
  • the pump is intended for installation in a motor vehicle in order to supply a lubricating fluid to an internal combustion engine which drives the motor vehicle or to supply hydraulic fluid to an automatic transmission.
  • the internal combustion engine preferably drives the pump.
  • the positive-displacement pump also includes an adjustment valve, by means of which the delivery volume of the pump can be adapted to the requirements of the at least one unit to be supplied and the energy required to drive the pump can preferably be correspondingly reduced.
  • the adjusting valve comprises a valve housing, a valve piston that can be moved in the valve housing, a valve spring and an adjusting device.
  • the valve piston has an effective area for a fluidic valve actuating pressure.
  • the valve spring is arranged in such a way that it acts on the valve piston in opposition to the total valve control pressure acting on the valve body.
  • the delivery volume is the specific volume flow of the pump as such, in the case of a rotary pump the volume flow per revolution and in the case of a reciprocating pump the volume flow per stroke.
  • the pump can also be a fixed displacement pump and the variable valve can be arranged on the high-pressure side of the pump as a bypass valve in order to pump excess fluid, bypassing the at least one unit, into the reservoir.
  • a bypass delivery does not reduce the energy consumption of the pump, it still ensures demand-based delivery.
  • it is not the delivery volume at the outlet of the delivery chamber that is controlled or regulated as required, but rather the delivery volume delivered to the at least one unit.
  • a pump that can be adjusted in terms of its delivery volume can also be combined with such a bypass valve, in that the volume flow per revolution or stroke is adjusted via an adjustment valve according to the invention or in some other way and downstream of the pump, but upstream of the unit to be supplied, a part of the diverted from the volume flow delivered by the pump and returned unused to a reservoir.
  • the delivery volume of the pump as such is adjusted by means of the adjustment valve.
  • an actuator is movably arranged in the pump housing, which can be acted upon in the direction of its mobility with an actuating force that is dependent on the requirement of the at least one unit.
  • the actuator can in particular be arranged on a front side of the conveyor member or surrounding the conveyor member.
  • the actuator and the conveyor member are in first variants part of an adjustment unit that can be moved back and forth as a whole in the pump housing, for example an adjustment unit that can be moved linearly or pivoted or otherwise moved transversely to an axis of rotation of the preferably rotatable conveyor member. Examples of such adjustment units describe, for example, the U.S.
  • the actuator can be adjusted relative to the conveying element and the pump housing.
  • the actuator of the second variant can in particular be an adjusting ring surrounding the conveying element, as is known from vane pumps including vane pumps, pendulum slide pumps and also internal gear pumps, in order to adjust the eccentricity to the conveying element, for example by a linear lifting or pivoting movement of the actuator.
  • the actuating force is preferably generated fluidly in that the actuating element forms an actuating piston which is acted upon by a pressurized fluid.
  • This pressurized fluid can in particular be branched off on the high-pressure side of the pump and fed back to the actuator via the adjusting valve as a partial flow of the total volume flow delivered by the pump.
  • the pressure fluid with which the actuator is acted upon can also be a different fluid, for example a fluid that is provided from a pressure reservoir or from another pump.
  • a partial flow of the fluid is fed via the adjusting valve into the delivery chamber back to the low-pressure side in order to increase the degree of filling of delivery cells there, as is the case, for example, in FIG U.S. 6,935,851 B2 is revealed.
  • the delivery volume is adjusted at the same time, and this type of adjustment can also be implemented in combination with one of the other types already mentioned.
  • the adjusting device is formed in such a way that it can adjust the valve piston in the direction of the force exerted on the valve body by the valve actuating pressure. It preferably acts electromagnetically.
  • the adjuster may be constructed to only act in the same direction and counter to the valve spring, and alternatively may be constructed to displace the valve piston both into and against the force of the valve actuating pressure.
  • valve actuating pressure and a force exerted by the adjusting device on the valve piston act together against the force of the valve spring. If the valve actuating pressure increases, the valve piston can be adjusted against the force of the valve spring by means of a correspondingly smaller force of the adjusting device.
  • the adjustment device is set up for an adjustment of the valve piston both in the direction of the valve setting pressure and against the valve setting pressure.
  • the adjusting device is a magnetic adjusting device with only a single magnetic coil, the polarity of the magnetic coil can be reversed in such embodiments.
  • a separate magnetic coil with one armature each can be provided for each of two directions of movability of the valve piston, and one of these armatures can exert a force on the valve piston in one direction and the other armature can exert a force in the other direction of movability of the valve piston to move the valve piston back and forth.
  • the position of the valve piston can be adjusted relative to the valve housing in the second embodiment and also in the first embodiment independently of the valve setting pressure acting on the effective area and the delivery volume of the pump can be adjusted accordingly.
  • the adjustment valve can thus adjust the delivery volume over a larger operating range of the unit to be supplied continuously or in any stepped manner and not just to a specific pressure, when the delivery volume is limited when it is reached.
  • a control or regulating device for the adjustment valve is preferably set up in such a way that the delivery volume can be adjusted in an adapted manner over the entire operating range of the unit by means of the adjustment valve.
  • the valve spring and the valve control pressure which constantly counteracts the force of the valve spring, ensure a reliable supply of the unit, even if in the event of a failure of the adjustment device, only as is known from conventional positive displacement pumps with a limitation of the delivery volume depending on the preload force and spring constant of the valve spring.
  • the invention combines precise and flexible adaptability to requirements with a security of supply that is guaranteed even if the adjusting device fails; it creates a so-called second-level control or regulation for the delivery volume.
  • the adjustment valve is preferably a proportional valve. It is electrically controlled.
  • the adjusting device preferably acts magnetically. It can have a proportional magnet coil which is controlled or regulated by voltage or current, ie by varying the applied voltage or the electric current in accordance with the requirements of the at least one unit.
  • the adjusting valve is controlled or regulated in a pulse-modulated manner.
  • the duration of the individual pulses or the time interval between two consecutive pulses of the manipulated variable can be varied, which also includes the case where both the pulse duration and the time duration between consecutive pulses are adjusted to suit the needs.
  • the period of the manipulated variable is preferably constant.
  • a pulse width modulated adjustment valve is preferably used.
  • the period of the manipulated variable for the adjustment valve is significantly smaller than the time constant of the displacement pump that determines the adjustment of the delivery volume.
  • the pulse modulation uses the low-pass character of the pump.
  • the adjusting valve is preferably a multi-way valve with at least three ports, preferably with four ports. It can preferably be switched between at least two switching positions, preferably between three switching positions.
  • the adjusting valve is controlled or regulated as a function of a desired value for the volume flow to be delivered by the positive displacement pump or a fluid supply pressure to be generated by the positive displacement pump.
  • a setpoint specification specifies the setpoint of a control or regulating device provided for the adjustment valve. The setpoint is preferably varied depending on the demand of the unit.
  • a characteristic map is preferably specified for the setpoint values that are dependent on the operating state of the unit.
  • the at least one setpoint or more preferably the multiple setpoints is or are specified as a function of a physical variable characterizing the operating state, which is determined by sensors during operation of the assembly using a detection device.
  • the at least one physical variable can in particular be a temperature, a speed or a load condition of the unit.
  • the setpoint or the are preferred Target values for the volume flow or the fluid supply pressure are specified as a function of at least two variables characterizing the operating state of the unit. If the displacement pump is used as a lubricating oil pump for an internal combustion engine, the temperature of the lubricating oil or the cooling liquid in the area of the internal combustion engine or the speed or, for the load condition, the accelerator pedal or a throttle valve position can be detected by sensors, and the associated setpoint value can be determined from this using the characteristic map and of the control or regulation device for the adjustment valve.
  • the adjustment valve is only controlled as a function of the respective desired value. There is no detection of an actual value, representative of the requirement, of the physical quantity forming the set point, namely the volume flow or the fluid supply pressure, nor is there any complex processing for regulation based on a set/actual comparison.
  • the adjustment valve is controlled as a function of a target/actual comparison of the respective target value and an actual value of the volume flow or of the fluid supply pressure measured continuously or at sufficiently short time intervals. Control is advantageous in cases where the volume flow requirement of the unit changes due to wear over the life of the unit.
  • a control device which can switch from a controller according to the first embodiment to a regulation according to the second embodiment.
  • the adjustment valve is initially controlled on the basis of the predetermined volumetric flow and is later switched over to pressure regulation when leakage losses increase as a result of wear on the unit.
  • an adaptive control device is provided, which detects increasing wear based on a sensory detection of the volume flow or fluid supply pressure and adjusts the setpoint or the setpoint characteristic map at least once or in several stages, optionally shifting it continuously during the service life of the unit.
  • the adjustment valve is based on a setpoint or a setpoint map for the fluid supply pressure or the Volume flow controlled and additionally flow regulated.
  • a particularly preferred embodiment is an adjustment valve that is controlled by means of a setpoint value or a plurality of setpoint values or a setpoint characteristic map for the fluid supply pressure or the volume flow by means of pulse width modulation and is additionally current-regulated.
  • the current regulation advantageously compensates for changes in the electrical resistance of a magnet adjustment device that are associated with temperature changes. The power consumption of the magnet adjustment device is recorded and the changes in the magnitude of the electric current due to changes in resistance are compensated for by the duty cycle of the variation in the power consumption being correspondingly regulated.
  • a corresponding procedure can be used not only for the preferred embodiment as a pulse-width-modulated adjustment valve, but also for adjustment valves that are controlled in a different way.
  • Flow control in addition to control based on a setpoint or setpoint map for the volume flow or the fluid supply pressure means that flow rate or pressure control can be dispensed with, although flow control or pressure control can also be used in the case of flow control.
  • the control or regulation device can be an integral part of the adjustment valve or installed separately from it.
  • the specified setpoint value can be a physical component of the control or regulation device or can be realized separately from the other parts of the control or regulation device.
  • the adjustment valve is preferably an integral part of the displacement pump, for example mounted on the pump housing.
  • the adjustment valve can advantageously also be arranged in the housing of the displacement pump, for example in a receiving bore or a receiving space of a different shape in a wall of the pump housing.
  • the connections of the adjustment valve can be formed as bores or differently shaped channels in the housing, in particular in said housing wall, to save space and weight. Accordingly, the pump housing can simultaneously also form the valve housing or just part of the valve housing.
  • the actuator is designed as a double-acting actuating piston with two piston surfaces facing away from one another axially, preferably opposite one another, and by means of the adjusting valve either one or the other piston surface can be acted upon by a pressurized fluid, optionally also both piston surfaces at the same time.
  • the actuator forms an actuating piston that can be acted upon by pressure fluid, for example a piston that can only be acted upon with pressure fluid on one side or preferably a double-acting piston, it is acted upon in preferred embodiments by a pump spring with a spring force, with the pump spring acting in the direction of increasing the delivery volume of the pump.
  • a pump spring is so weak that the adjustment dynamics of the pump are not significantly influenced by the pump spring, but exclusively or at least to a significantly greater extent by the adjustment valve.
  • a pump spring can also be dispensed with in such designs.
  • a weak pump spring is advantageous, with such a pump spring being designed in such a way that it only ensures that when the displacement pump is running at low speed, the maximum delivery volume for this pump speed is delivered.
  • a pump spring is sufficient, which exerts a spring force on the actuator corresponding to a fluid pressure of at most 1 bar.
  • the fluid guided by the adjustment valve to the displacement pump for the purpose of adjustment or, in the case of an adjustment valve used only as a bypass valve, the fluid branched off to a reservoir generates the valve control pressure as it flows through the adjustment valve.
  • no separate connection is required to generate the valve control pressure.
  • the same inlet through which the fluid stream flowing through the adjustment valve reaches the adjustment valve also forms the connection for the fluid that generates the valve setting pressure.
  • the valve control pressure is generated by means of a plurality of effective surfaces, preferably by means of exactly two effective surfaces which differ in size, so that the valve control pressure exerts a differential force on the valve piston corresponding to the difference in surface area of the effective surfaces.
  • the characteristic of the differential force is particularly preferably combined with the further characteristic, according to which the fluid simultaneously also generates the valve actuating pressure as it flows through the adjustment valve.
  • the prestressing force of the valve spring can be adjusted, preferably fluidically, while the displacement pump is delivering the fluid.
  • the adjustment valve can have another piston. which preferably only serves to set the prestressing force and is preferably acted upon by the fluid that also generates the valve actuating pressure.
  • a separate connection being provided for the piston for adjusting the prestressing force, or preferably a force acting on this adjusting piston can also be generated by the fluid flowing through.
  • figure 1 shows a positive displacement pump in a cross section.
  • a delivery chamber is formed with an inlet 2 on a low-pressure side and an outlet 3 on a high-pressure side.
  • a first conveying member 4 and a second conveying member 5 are movably arranged in the conveying chamber.
  • the conveying members 4 and 5 are in conveying engagement with each other. If the conveying elements 4 and 5 are driven, they carry out a conveying movement in the conveying engagement, as a result of which a fluid, for example lubricating oil or a hydraulic fluid, is sucked through the inlet 2 into the conveying chamber and is displaced through the outlet 3 at a higher pressure.
  • the conveying member 4 is driven and drives the conveying member 5 in conveying engagement.
  • the positive displacement pump of the embodiment is an external gear pump.
  • the conveying members 4 and 5 are accordingly conveying rotors which are toothed circumferentially on the outside and the conveying engagement is a toothed engagement.
  • the conveying members 4 and 5 are rotatably mounted about a respective axis of rotation R 4 and R 5 .
  • the fluid sucked in is transported from the inlet 2 in the conveying cells formed by the tooth gaps in each of the conveying elements 4 and 5 through the area of the so-called wrap 1a and ejected through the outlet 3 .
  • the axial length of the delivery engagement of the delivery members 4 and 5, the engagement length, measured along the axes of rotation R 4 and R 5 , is adjustable.
  • the conveying member 5 is axial relative to the conveying member 4 and the pump housing 1 between a position of maximum engagement length and corresponding maximum Delivery volume and a position of minimal engagement length and accordingly minimal delivery volume movable back and forth.
  • FIG 2 shows the displacement pump in a longitudinal section.
  • the conveyor member 4 is secured against rotation on a drive shaft which protrudes from the pump housing 1 and carries a drive wheel for driving the pump.
  • the conveying element 5 is part of an adjustment unit which, in addition to the conveying element 5 , also includes an actuator with two actuating pistons 6 and 7 .
  • This adjusting unit 5-7 can be moved back and forth axially as a whole in the pump housing 1 in order to be able to adjust the engagement length.
  • the conveying element 5 is arranged axially between the actuating pistons 6 and 7 .
  • the actuator 6, 7 supporting the conveying member 5 is rotatable about the axis of rotation R. 5
  • the adjusting unit 5-7 is accommodated in a cylindrical cavity of the pump housing 1.
  • the cavity forms an axial track for the movements of the adjustment unit 5-7.
  • it forms a pressure chamber 8 on one axial side of the adjustment unit 5-7 and another pressure chamber 9 on the other side.
  • the pressure chambers 8 and 9 can each be pressurized with a pressurized fluid, in the exemplary embodiment with the fluid conveyed by the displacement pump.
  • a pump spring 10 is arranged in the pressure chamber 9, the spring force of which acts on the adjustment unit 5-7, namely on the actuating piston 7, in the direction of the maximum engagement length.
  • FIG 3 shows the displacement pump integrated into a closed fluid circuit, for example a lubricating oil circuit of a motor vehicle.
  • the fluid circuit contains a reservoir 11, from which the pump sucks the fluid on the low-pressure side through the inlet 2 and at higher pressure on the high-pressure side through the outlet 3, a connected supply line 12 and via a cooling and cleaning device 13 with a cooler and a Filter to the unit to be supplied with the fluid 14, such as an internal combustion engine for driving a motor vehicle promotes. Downstream of the unit 14 the fluid is fed back into the reservoir 11 through a line 15 .
  • a partial flow 16 of the fluid is branched off and fed back to the pump via an adjusting valve 20.
  • the adjustment valve 20 has an inlet for the partial flow 16, an outlet short-circuited to the reservoir 11 and two further connections, one of which is connected to the pressure chamber 8 via a line 18 and the other to the pressure chamber 9 via a line 19 .
  • the adjustment valve 20 is a multi-way switching valve. In a first switching position, it leads the partial flow 16 into the pressure chamber 8 and connects the pressure chamber 9 to the reservoir 11, ie switches the pressure chamber 9 to ambient pressure.
  • the adjustment valve 20 of the embodiment can assume three switching positions. namely the two switching positions mentioned and also a central position in which it separates the pressure chambers 8 and 9 from one another and also from the reservoir 11 and the partial flow 16, so that the respective pressure in the pressure chambers 8 and 9 is maintained, one sees from leaks and associated leakage losses.
  • a 4/3-way valve was selected for the adjusting valve 20 in the exemplary embodiment.
  • FIG figure 4 shows the adjustment valve 20 as in FIG figure 3 as a circuit symbol, only in an enlarged representation.
  • the four connections of the adjustment valve 20 are entered, of which the inlet for the returned partial flow 16 is labeled I, the outlet to the reservoir 11 is labeled O, the connection for the pressure chamber 8 is labeled A and the connection for the pressure chamber 9 is labeled B.
  • the adjusting valve 20 is a proportional valve with a constantly acting fluidic valve control pressure P20, namely, the pressure of the recycled partial stream 16 the fluid, and a valve spring 25 which is disposed 20 counteracting the valve setting pressure P.
  • the adjustment valve 20 comprises, as a proportional valve, an adjustment device which reverses the adjustment valve 20 from one of the switching positions to another, adapted to the fluid requirement of the unit 14 .
  • the valve actuating pressure P 20 and the valve spring 25 give the adjustment valve 20 a fail-safe property if the proportional adjustment device fails.
  • the adjusting device is a magnetic adjusting device that is switched with a pulse width modulated electrical control signal.
  • the control signal is from a control device in the form of a square-wave signal with a constant upper and a constant lower signal level, such as voltage level, and a certain period t generated.
  • the duration of the upper signal level, the so-called switch-on time, and consequently the duration of the lower signal level, the switch-off time can be varied according to the pulse width modulation.
  • the magnetic force of the adjusting device changes according to the pulse duty factor of the control signal, ie the ratio of the switch-on time to the period t.
  • the switching position of the adjusting valve 20 results from the force balance of the force of the valve spring 25 and the two opposing forces, namely the fluidic force generated by the valve actuating pressure P 20 and the magnetic force.
  • the greater the valve actuating pressure P 20 the smaller the magnetic force corresponding to the balance of forces. If the sum of the fluidic force and the magnetic force exceeds the spring force, the valve piston 22 moves in the direction of the first switch position and the delivery volume of the displacement pump is limited. If the force of the valve spring 25 predominates, the valve piston 22 moves into the second switching position and the displacement unit 5-7 moves accordingly in the direction of the maximum delivery volume.
  • the switch-on time and the switch-off time are associated with the first and the second switching position of the adjustment valve 20 . If the adjusting device is functioning properly, the position of the valve piston 22 and, associated therewith, the switching position of the adjusting valve 20 are decoupled from the valve actuating pressure P 20 . As an example, it is assumed that the adjustment valve 20 assumes the first switch position during each switch-on time, in which the fluid of the partial flow 16 is returned to the pressure chamber 8, and assumes the second switch position during each switch-off time, in which the fluid is returned to the pressure chamber 9.
  • the flow through the adjustment valve 20 to the respective pressure chamber 8 or 9 can be varied practically continuously in both versions because the period t of the control signal is significantly shorter than the relevant time constant of the pump.
  • the pressure in the pressure chamber 8 and the pressure in the pressure chamber 9 can also be changed correspondingly continuously.
  • the adjustment unit 5-7 can be moved along its axial adjustment path to any desired axial position and also held there.
  • the delivery volume is thus flexible between the maximum and the minimum delivery volume and can be precisely and continuously adapted to the fluid requirement of the unit 14 .
  • the characteristic diagram contains a predetermined desired value for the fluid supply pressure P 14 or the volume flow V 14 that the unit 14 requires in the respective operating state.
  • These volume flow or pressure setpoints are stored in the characteristics map as a function of physical quantities that characterize the operating states that are to be distinguished with regard to the fluid requirement.
  • the temperature T, the speed D and the load L are mentioned as examples of the physical quantities.
  • the unit 14 has a detection device for detecting one or more physical variable(s) characterizing the different operating states.
  • the temperature T can be measured, for example, at a critical point of the unit 14, in a cooling fluid used to cool the unit 14, or in the fluid conveyed by the pump 3.
  • the speed D can be recorded very easily using a tachometer and the load L via the accelerator pedal or a throttle valve position.
  • a setpoint specification selects the assigned pressure or volumetric flow setpoint based on the characteristics map and gives it to the control device for the adjustment valve 20 .
  • the control device forms the control signal, namely the ratio of the switch-on time to the period t, corresponding to the current setpoint. Feedback by means of a controlled variable, in this case a measured actual value of the fluid supply pressure P 14 or of the volume flow V 14 , is not required as long as the actual fluid requirement of the unit 14 corresponds to the setpoint.
  • the control based on the target value can be supplemented in particular with a current control.
  • the current control is used in particular to compensate for changes in resistance of the magnetic adjusting device, which can take place primarily with temperature changes.
  • the current consumption of the adjusting device is recorded with a recording device and kept at a specific current value. If the detection device detects a change in the current consumption and accordingly in the electrical resistance of the adjusting device, the pulse duty factor is changed in such a way that the current consumption again corresponds to the current value before the resistance change.
  • a control device is also provided for adjusting valve 20.
  • the control device forms the actuating signal for the adjustment valve 20 as a function of a setpoint/actual comparison based on a fluid supply pressure P 14 or volume flow V 14 required for the unit 14 .
  • the control device has access to a memory in which other setpoint values of the pressure P 14 or volume flow V 14 are stored in the form of a characteristic map comparable to the characteristic map previously used for the control.
  • the characteristic diagrams of the desired pressure values or desired volume flow values can be stored in physically different memories or in different areas in the same memory.
  • a higher-level control device which can be part of the pressure or volume flow control device or the control device and switches from control to control if it is determined that the demand of the unit has changed to such an extent that the map of the setpoints no longer adequately describes the actual requirement because the requirement has increased, for example due to wear and tear.
  • the actually prevailing fluid supply pressure P 14 can be recorded, for example, at the most downstream point of consumption of the assembly 14 or, in the example of the internal combustion engine, at the engine gallery and compared with the pressure setpoint that is decisive for the respective operating state, for example by calculating the difference between the setpoint - and actual value.
  • the pressure or volume flow control described as non-feedback as an example can be developed into a pressure or volume flow control with a target/actual comparison of the respective pressure or volume flow target value with an actual value to be measured for the comparison.
  • characteristic diagrams for the volume flow V 14 or fluid supply pressure P 14 can be stored in advance, which describe the need for different times in the life cycle of the unit 14, for example a characteristic diagram for the first n kilometers of a motor vehicle or n hours of operation of the unit 14, the next m kilometers of the vehicle or m operating hours of the unit, etc. Based, for example, on the mileage of the vehicle or an operating time recording, it is possible to switch from the characteristic map used first to the next, etc., in such designs.
  • control device can also have the ability to change the target values of the characteristics map according to the state of the assembly 14 in order to better control the adjustment valve 20 in each case on the basis of the changed characteristics map to be able to control adapted to the respective state of the unit 14 .
  • the change in the setpoint values of the characteristic map or the selection of one of several predetermined characteristic maps is advantageously carried out automatically, for example on the basis of the already mentioned mileage or the operating time or a detection of the fluid supply pressure P 14 and comparison with one or in the form of a characteristic map predetermined pressure setpoint(s). ), in which case such a target/actual comparison could be used for pressure regulation of the adjustment valve 20, but preferably only for the selection of the pressure or volume flow characteristic map to be used or for changing the pressure or volume flow target values of a single predetermined characteristic map used for control.
  • FIG figure 5 shows a longitudinal section of an adjustment valve 20 that has been modified in relation to the generation of the valve adjustment pressure P 20 .
  • the valve adjustment pressure P 20 is different than in the adjustment valve of FIG figure 4 not by means of an additional partial flow in the Figures 3 and 4 the partial flow 17, but by means of the flow of the partial flow 16 to be controlled or regulated.
  • Apart from this modification apply to the adjustment valve 20 of Figures 3 and 4 statements made for the modified adjustment valve 20 and the statements made for this purpose also for the adjustment valve 20 of Figures 3 and 4 .
  • the adjustment valve 20 has a valve housing 21 and a valve piston 22 that can be moved back and forth axially in the valve housing 21 along a central valve axis S.
  • a magnetic coil 27 and an armature 28 made of soft iron are shown from the adjusting device. The electrical connections of the magnetic coil 27 are also indicated.
  • the magnetic coil 27 is firmly connected to the valve housing 21 and surrounds the armature 28.
  • the armature 28 is not connected to the valve piston 22 so that it can move axially, so that the valve piston 22 and the armature 28 can move axially like run a unit.
  • the valve piston 22 has a first effective surface 23 and a second effective surface 24 for the valve control pressure P 20 .
  • the active surfaces 23 and 24 axially jointly delimit a fluid chamber 26 and face one another axially.
  • the size difference is only slight, but defined such that the valve actuating pressure P 20 always exerts a differential force on the valve piston 22 that corresponds to the size difference of the effective surfaces 23 and 24 and counteracts the force of the valve spring 25 .
  • valve piston 22 can be manufactured very precisely to the difference in size of the active surfaces 23 and 24, the differential force can also be correspondingly small and the valve spring 25 advantageously softer than in the exemplary embodiment of FIG figure 4 being.
  • the adjusting device 27, 28 requires correspondingly small forces.
  • the adjusting valve 20 becomes more sensitive overall, and the switching times of the adjusting valve 20 can be shortened.
  • the inlet I for the fluid to be controlled or regulated opens into the fluid chamber 26 in all switching positions of the adjusting valve 20.
  • the switching position shown which corresponds to the switching position of the adjusting valve 4 in the Figures 3 and 4 corresponds
  • the port B opens into the fluid chamber 26, and the valve piston 22 separates the fluid chamber 26 and thus the inlet I from the other port A. Accordingly, the fluid of the partial flow 16 is returned to the pressure chamber 9, while the pressure chamber 8 via the port A is connected to the reservoir 11 and is thus depressurized.
  • the port A is connected to the outlet O via a space in the valve housing 21 in which the valve spring 25 is arranged, and via this to the reservoir 11 .
  • the magnetic coil 27 is energized and displaces the armature 28 against the force of the valve spring 25 in the axial direction, first into the middle switching position and, with a correspondingly long switch-on time, up to the other extreme switching position , the first switching position.
  • the valve piston 22 In the middle switching position, the valve piston 22 separates both connections A and B from the fluid chamber 26, into which the inlet I opens, as before.
  • valve piston 22 In the first switching position, valve piston 22 assumes an axial position such that fluid chamber 26 axially overlaps both inlet I and port A, while valve piston 22 in the relevant axial position separates port B from fluid chamber 26 fluidly separates.
  • the fluid of the partial flow 16 is conducted through the fluid chamber 26 and the port A into the pressure chamber 8, while the pressure chamber 9 is connected via the port B and a passage C of the valve piston 22 to the outlet O and finally to the reservoir 11 is.
  • the valve piston 22 is hollow.
  • the passage C is formed in a cylindrical jacket area of the valve piston 22, which adjoins the effective surface 24 in the direction of the armature 28 and forms a narrow sealing gap with the surrounding jacket of the valve housing 21, which separates the adjusting device 27, 28 fluidically from the fluid chamber 26 separates.
  • a cylindrical casing area of the valve piston 22 also adjoins the effective surface 23 radially on the outside and away from the adjustment device 27, 28, which forms another narrow sealing gap with the valve housing 21 as long as the adjustment valve 20 does not assume the first switching position in which the valve piston 22 occupies the axial position in which the fluid space 26 is in an axial overlap with port A.
  • the adjustment device 27, 28 with the assigned control device switches the adjustment valve 20 over the entire operating range of the unit 14 and controls or regulates the axial position of the adjustment unit 5-7 and consequently the delivery volume of the displacement pump over the entire volume flow range that is required for the adjusted supply of the unit 14 is required.
  • the fluidic valve actuating pressure P 20 and the valve spring 25 serve as backup pressure in the event that the adjusting device 27, 28 or the associated control device fails due to a defect, for example due to a broken cable or a loose electrical plug connection.
  • the adjustment valve 20 is designed so that in the event of a failure, the delivery volume of the pump is adjusted from maximum to minimum only when a fluid supply pressure P 14 is reached, which is greater than a maximum fluid supply pressure P 14 that occurs when the adjustment valve 20 is functioning properly .
  • the valve spring 25 is installed with a prestressing force that is greater than a force exerted on the valve piston 22 by a maximum valve actuating pressure P 20 that can occur when it is functioning properly.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verdrängerpumpe mit einem Verstellventil, das für die Verstellung des Fördervolumens eines von der Pumpe zu fördernden Fluids in einem Fluidkreis der Pumpe angeordnet ist.
  • Verdrängerpumpen fördern Fluide mit einem zur Pumpengeschwindigkeit proportionalen Volumenstrom. Das Fördervolumen pro Umdrehung oder hin und her gehenden Hub, der so genannte spezifische Volumenstrom, ist konstant oder kann in der Praxis zumindest in guter Näherung als konstant betrachtet werden. Die Konstanz pro Umdrehung oder Hub und dementsprechend die Proportionalität zur Pumpengeschwindigkeit ist beispielsweise in Anwendungen störend, in denen das von der jeweiligen Pumpe zu versorgende Aggregat einen Fluidbedarf hat, der in einem oder mehreren Geschwindigkeitsbereich(en) der Pumpe geringer ist als der sich aus der Proportionalität ergebende Volumenstrom. In dem jeweiligen Geschwindigkeitsbereich fördert die Pumpe dementsprechend einen über dem Bedarf liegenden Volumenstrom, der verlustbehaftet abgeleitet wird. Die Problematik wird in der US 6 126 420 B beschrieben, die zur Lösung des Problems bereits eine Innenzahnradpumpe mit verstellbarem Fördervolumen offenbart.
  • Die US 6 244 839 B1 offenbart ebenfalls eine Innenzahnradpumpe mit verstellbarem Fördervolumen. Für die Verstellung ist das innere Zahnrad relativ zu dem äußeren Zahnrad axial verschiebbar. Das innere Zahnrad ist Bestandteil einer axial verschiebbaren Verstelleinheit, die als beidseitig wirkender Kolben gebildet ist. Die Verstelleinheit wird über ein 4/3-Verstellventil mit dem von der Pumpe geförderten Fluid beaufschlagt. Das Verstellventil weist ein Ventilgehäuse und einen im Ventilgehäuse axial hin und her bewegbaren Ventilkolben auf, der an einem axialen Ende mit dem geförderten Fluid und am anderen axialen Ende mit einer dem Druck des Fluids entgegenwirkenden Kraft einer Ventilfeder beaufschlagt wird. Die Stellung des Ventilkolbens stellt sich entsprechend dem Gleichgewicht der Kraft der Ventilfeder und der vom Fluiddruck erzeugten Kraft ein. Das Verstellventil ist so ausgelegt, dass sich die Verstelleinheit der Pumpe bei Erreichen eines durch die Ventilfeder vorgegebenen Fluiddrucks aus einer Axialposition für maximales Fördervolumen in Richtung auf eine Axialposition für minimales Fördervolumen bewegt. Die Vorspannkraft der Ventilfeder wird am Verstellventil im Vorhinein eingestellt.
  • Aus der WO 03/058071 A1 ist eine Verdrängerpumpe mit einem Verstellventil bekannt, dessen beweglicher Ventilkolben zur Verstellung des Fördervolumens der Pumpe in eine Axialrichtung mit Fluid der Hochdruckseite der Pumpe und dem Fluid entgegen wirkend mit einer Federkraft beaufschlagt wird. Um den Fluiddruck, bei dessen Erreichen die Pumpe abgeregelt wird, absenken zu können, ist für das Verstellventil eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, die auf den Ventilkolben eine Zusatzkraft ausübt. Als Beispiele für Steuerungseinrichtungen werden ein elektrischer Schrittmotor für die Verstellung der Vorspannkraft der Ventilfeder und eine Magnetspule zur Erzeugung einer magnetischen Zusatzkraft genannt. Der mittels des Verstellventils geschaltete Fluidstrom wirkt auf eine Verschiebeeinheit der Pumpe nur in Richtung maximalen Fördervolumens, während in die Gegenrichtung stets der Druck der Hochdruckseite wirkt.
  • Die FR 2 326 600 A1 offenbart eine gattungsgemäße Verdrängerpumpe und deren Verwendung in hydraulischen Anlagen. Die US 6 244 839 B1 betrifft eine Verdrängerpumpe mit verstellbarem Fördervolumen für die Aufrechterhaltung eines gewünschten Drucks in Fluidsystemen. Aus der EP 1 555 436 A2 ist eine im Fördervolumen regelbare Schmierölpumpe für eine Brennkraftmachine bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, das Fördervolumen einer Verdrängerpumpe flexibel und genau an den Bedarf eines zu versorgenden Aggregats anzupassen und eine ausreichende Versorgung des Aggregats stets zu gewährleisten.
  • Die Erfindung geht von einer Verdrängerpumpe für die Versorgung eines Aggregats mit Fluid aus, die ein Pumpengehäuse mit einer Förderkammer und ein in der Förderkammer bewegliches Förderglied aufweist, dass unmittelbar auf das Fluid wirkt, um dieses durch die Förderkammer zu fördern. Das Förderglied kann bei Ausführung einer Förderbewegung das Fluid alleine oder im Zusammenwirken mit einem oder gegebenenfalls auch mehreren weiteren Förderglied(ern) von einem Einlass der Förderkammer unter Erhöhung des Drucks durch einen Auslass der Förderkammer fördern. Der Einlass wird einer Niederdruckseite und der Auslass wird einer Hochdruckseite der Pumpe zugeordnet. Die Pumpe ist vorzugsweise in einem geschlossenen Fluidkreis angeordnet, kann grundsätzlich jedoch auch der Förderung des Fluids in einem offenen Fluidkreis dienen. Bei Integration in einem geschlossenen Fluidkreis saugt sie das Fluid auf der Niederdruckseite aus einem Reservoir durch den Einlass in die Förderkammer und fördert es auf der Hochdruckseite zu dem oder gegebenenfalls auch mehreren mit dem Fluid zu versorgenden Aggregat(en). Stromabwärts von dem oder den Aggregat(en) gelangt das Fluid wieder in das Reservoir, wodurch sich der Fluidkreis schließt. Die Pumpe ist für den Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, um eine das Kraftfahrzeug antreibende Brennkraftmaschine mit Schmierfluid oder ein Automatikgetriebe mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen. Vorzugsweise treibt die Brennkraftmaschine die Pumpe an.
  • Die Verdrängerpumpe umfasst ferner ein Verstellventil, mittels dem das Fördervolumen der Pumpe angepasst an den Bedarf des wenigstens einen zu versorgenden Aggregats verstellt und die für den Antrieb der Pumpe erforderliche Energie vorzugsweise entsprechend reduziert werden kann. Das Verstellventil umfasst ein Ventilgehäuse, einen in dem Ventilgehäuse beweglichen Ventilkolben, eine Ventilfeder und eine Verstelleinrichtung. Der Ventilkolben weist eine Wirkfläche für einen fluidischen Ventilstelldruck auf. Die Ventilfeder ist so angeordnet, dass sie dem insgesamt auf den Ventilkörper wirkenden Ventilstelldruck entgegen auf den Ventilkolben wirkt.
  • Als Fördervolumen wird in bevorzugten Ausführungsformen der spezifische Volumenstrom der Pumpe als solche verstanden, im Falle einer Rotationspumpe der Volumenstrom pro Umdrehung und im Falle einer Hubkolbenpumpe der Volumenstrom pro Hub. Obgleich weniger bevorzugt kann die Pumpe auch eine Konstantpumpe und das Verstellventil kann auf der Hochdruckseite der Pumpe als Bypassventil angeordnet sein, um überschüssig gefördertes Fluid unter Umgehung des wenigstens einen Aggregats in das Reservoir zu fördern. Durch solch eine Bypassförderung wird zwar nicht der Energieverbrauch der Pumpe reduziert, aber immer noch eine bedarfsgerechte Förderung sichergestellt. Es wird in derartigen Ausführungen nicht das Fördervolumen am Auslass der Förderkammer, sondern das zu dem wenigstens einen Aggregat geförderte Fördervolumen bedarfsgerecht gesteuert oder geregelt. Es kann auch eine in ihrem Fördervolumen verstellbare Pumpe mit solch einem Bypassventil kombiniert werden, indem der Volumenstrom pro Umdrehung oder Hub über ein erfindungsgemäßes Verstellventil oder in anderer Weise verstellt und stromabwärts von der Pumpe, aber stromaufwärts von dem zu versorgenden Aggregat, ein Teil des von der Pumpe geförderten Volumenstroms abgezweigt und ungenutzt in ein Reservoir zurückgeleitet wird.
  • In bevorzugten Ausführungsformen wird das Fördervolumen der Pumpe als solche, gesehen unmittelbar am Auslass der Förderkammer, mittels des Verstellventils verstellt. In derartigen Ausführungen ist in dem Pumpengehäuse ein Stellglied bewegbar angeordnet, das in Richtung seiner Bewegbarkeit mit einer von dem Bedarf des wenigstens einen Aggregats abhängigen Stellkraft beaufschlagbar ist. Das Stellglied kann insbesondere zu einer Stirnseite des Förderglieds oder das Förderglied umgebend angeordnet sein. Das Stellglied und das Förderglied sind in ersten Varianten Bestandteil einer in dem Pumpengehäuse als Gesamtheit hin und her bewegbaren Verstelleinheit, beispielsweise einer linear beweglichen oder schwenkbaren oder anders quer zu einer Drehachse des bevorzugt drehbaren Förderglieds beweglichen Verstelleinheit. Beispiele derartiger Verstelleinheiten beschreiben beispielsweise die US 6 283 735 B1 für außenachsigeund die US 6 126 420 B und US 6 244 839 B1 für innenachsige Pumpen. In zweiten Varianten ist das Stellglied relativ zu dem Förderglied und dem Pumpengehäuse verstellbar. Das Stellglied der zweiten Variante kann insbesondere ein das Förderglied umgebender Stellring sein, wie dies von Flügelpumpen einschließlich Flügelzellenpumpen, Pendelschieberpumpen und auch von Innenzahnradpumpen bekannt ist, um die Exzentrizität zum Förderglied zu verstellen, beispielsweise durch eine lineare Hub- oder eine Schwenkbewegung des Stellglieds.
  • Die Stellkraft wird vorzugsweise fluidisch erzeugt, indem das Stellglied einen Stellkolben bildet, der mit einem Druckfluid beaufschlagt wird. Dieses Druckfluid kann insbesondere auf der Hochdruckseite der Pumpe abgezweigt und als Teilstrom des von der Pumpe insgesamt geförderten Volumenstroms über das Verstellventil auf das Stellglied zurückgeführt werden. Das Druckfluid, mit dem das Stellglied beaufschlagt wird, kann grundsätzlich jedoch auch ein anderes Fluid sein, beispielsweise ein Fluid, das aus einem Druckreservoir oder von einer anderen Pumpe bereitgestellt wird.
  • In noch einer Variante wird ein Teilstrom des Fluids über das Verstellventil in die Förderkammer zurück zu der Niederdruckseite geführt, um dort den Füllgrad von Förderzellen zu steigern, wie dies beispielsweise in der US 6 935 851 B2 offenbart wird. Durch die Rückführung und Befüllung der Förderzellen wird gleichzeitig auch das Fördervolumen verstellt, wobei diese Art der Verstellung mit einer der bereits genannten anderen Arten auch in Kombination verwirklicht sein kann.
  • Nach der Erfindung wird die Verstelleinrichtung so gebildet, dass sie den Ventilkolben in Richtung der von dem Ventilstelldruck auf den Ventilkörper ausgeübten Kraft verstellen kann. Sie wirkt vorzugsweise elektromagnetisch. Die Verstelleinrichtung kann so konstruiert sein, dass sie nur in die gleiche Richtung und der Ventilfeder entgegenwirkt, und sie kann alternativ auch so konstruiert sein, dass sie sowohl in als auch gegen die Kraft des Ventilstelldrucks den Ventilkolben verstellen kann.
  • In einer bevorzugten ersten Ausführungsform wirken der Ventilstelldruck und eine von der Verstelleinrichtung auf den Ventilkolben ausgeübte Kraft gemeinsam gegen die Kraft der Ventilfeder. Steigt der Ventilstelldruck, kann der Ventilkolben mittels einer entsprechend kleineren Kraft der Verstelleinrichtung gegen die Kraft der Ventilfeder verstellt werden.
  • In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Verstelleinrichtung für eine Verstellung des Ventilkolbens sowohl in Richtung des Ventilstelldrucks als auch gegen den Ventilstelldruck eingerichtet. Handelt es sich bei der Verstelleinrichtung um eine Magnetverstelleinrichtung mit nur einer einzigen Magnetspule, so ist in derartigen Ausführungsformen die Magnetspule umpolbar. Alternativ kann für jede von zwei Richtungen der Bewegbarkeit des Ventilkolbens eine eigene Magnetspule mit jeweils einem Anker vorgesehen sein und der eine dieser Anker auf den Ventilkolben eine Kraft in die eine und der andere Anker eine Kraft in die andere Richtung der Bewegbarkeit des Ventilkolbens ausüben, um den Ventilkolben hin und her zu bewegen.
  • Die Position des Ventilkolbens kann relativ zum Ventilgehäuse in der zweiten Ausführungsformund auch in der ersten Ausführungsform unabhängig von dem auf die Wirkfläche wirkenden Ventilstelldruck verstellt und das Fördervolumen der Pumpe kann dementsprechend eingestellt werden. Das Verstellventil kann somit das Fördervolumen über einen größeren Betriebsbereich des zu versorgenden Aggregats kontinuierlich oder beliebig gestuft angepasst einstellen und nicht nur auf einen bestimmten Druck, bei dessen Erreichen das Fördervolumen abgeregelt wird.
  • Vorzugsweise ist eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung für das Verstellventil so eingerichtet, dass mittels des Verstellventils das Fördervolumen über den gesamten Betriebsbereich des Aggregats angepasst verstellbar ist. Andererseits gewährleisten die Ventilfeder und der ständig der Kraft der Ventilfeder entgegenwirkende Ventilstelldruck eine sichere Versorgung des Aggregats, wenn auch bei Ausfall der Verstelleinrichtung nur noch wie von herkömmlichen Verdrängerpumpen bekannt mit einer Abregelung des Fördervolumens in Abhängigkeit von der Vorspannkraft und Federkonstanten der Ventilfeder. Die Erfindung kombiniert eine genaue und flexible Anpassbarkeit an den Bedarf mit einer auch bei Ausfall der Verstelleinrichtung gewährleisteten Versorgungssicherheit, sie schafft eine sogenannte Second-Level-Steuerung oder -regelung für das Fördervolumen.
  • Das Verstellventil ist vorzugsweise ein Proportionalventil. Es wird elektrisch angesteuert. Die Verstelleinrichtung wirkt vorzugsweise magnetisch. Sie kann eine Proportionalmagnetspule aufweisen, die spannungs- oder stromgesteuert oder-geregelt wird, also durch eine am Bedarf des wenigstens einen Aggregats orientierte Variation der angelegten Spannung oder des elektrischen Stroms. In anderen bevorzugten Ausführungen wird das Verstellventil pulsmoduliert gesteuert oder geregelt. Bei Verwendung eines pulsmodulierten Verstellventils kann die Dauer der einzelnen Pulse oder der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Pulsen der Stellgröße variiert werden, was auch den Fall einschließt, dass sowohl die Pulsdauer als auch die Zeitdauer zwischen aufeinander folgenden Pulsen angepasst an den Bedarf variiert wird. Die Periodendauer der Stellgröße ist vorzugsweise konstant. Bevorzugt wird ein pulsweitenmoduliertes Verstellventil verwendet. Die Periodendauer der Stellgröße für das Verstellventil ist deutlich kleiner als die für die Verstellung des Fördervolumens bestimmende Zeitkonstante der Verdrängerpumpe. Die Pulsmodulation bedient sich des Tiefpasscharakters der Pumpe. Indem die Einschaltzeit der Pulsweitenmodulation oder der Zeitabstand im Falle einer Pulsfrequenzmodulation angepasst an den Bedarf variiert wird, kann der Durchfluss durch das Verstellventil und infolgedessen das Fördervolumen der Verdrängerpumpe quasi kontinuierlich dem momentanen Bedarf des Aggregats entsprechend gesteuert oder geregelt werden.
  • Das Verstellventil ist vorzugsweise ein Mehrwegeventil mit wenigstens drei Anschlüssen, bevorzugt mit vier Anschlüssen. Es ist vorzugsweise zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen, bevorzugt zwischen drei Schaltstellungen, umschaltbar.
  • Das Verstellventil wird in bevorzugten Ausführungen in Abhängigkeit von einem Sollwert für den von der Verdrängerpumpe zu fördernden Volumenstrom oder einen von der Verdrängerpumpe zu erzeugenden Fluidversorgungsdruck gesteuert oder geregelt. Eine Sollwertvorgabe gibt den Sollwert einer für das Verstellventil vorgesehenen Steuerungs- oder Regelungseinrichtung vor. Der Sollwert wird vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Bedarf des Aggregats variiert. Vorzugsweise wird ein Kennfeld für die vom Betriebszustand des Aggregats abhängigen Sollwerte vorgegeben. Der wenigstens eine Sollwert oder bevorzugter die mehreren Sollwerte wird oder werden in Abhängigkeit von einer für den Betriebszustand kennzeichnenden physikalischen Größe vorgegeben, die während des Betriebs des Aggregats mittels einer Erfassungseinrichtung sensorisch ermittelt wird. Die wenigstens eine physikalische Größe kann insbesondere eine Temperatur, eine Drehzahl oder ein Lastzustand des Aggregats sein. Bevorzugt wird der Sollwert oder werden die Sollwerte für den Volumenstrom oder den Fluidversorgungsdruck in Abhängigkeit von wenigstens zwei den Betriebszustand des Aggregats kennzeichnenden Größen vorgegeben. Wird die Verdrängerpumpe als Schmierölpumpe für eine Brennkraftmaschine verwendet, kann oder können sensorisch beispielsweise die Temperatur des Schmieröls oder der Kühlflüssigkeit im Bereich der Brennkraftmaschine oder die Drehzahl oder für den Lastzustand die Gaspedal- oder eine Drosselklappenstellung erfasst und daraus anhand des Kennfelds der zugehörige Sollwert ermittelt und der Steuerungs- oder Regelungseinrichtung für das Verstellventil vorgegeben werden.
  • In einer bevorzugten ersten Ausführungsform wird das Verstellventil in Abhängigkeit von dem jeweiligen Sollwert nur gesteuert. Auf die Erfassung eines für den Bedarf repräsentativen Istwerts der den Sollwert bildenden physikalischen Größe, nämlich des Volumenstroms oder des Fluidversorgungsdrucks, wird verzichtet, ebenso auf eine aufwendige Verarbeitung für eine Regelung anhand eines Soll/Ist-Vergleichs.
  • In einer ebenfalls bevorzugten zweiten Ausführungsform wird das Verstellventil in Abhängigkeit von einem Soll/Ist-Vergleich des jeweiligen Sollwerts und eines kontinuierlich oder in ausreichend kleinen Zeitabständen gemessenen Istwerts des Volumenstroms oder des Fluidversorgungsdrucks geregelt. Eine Regelung ist in solchen Fällen von Vorteil, in denen sich der Volumenstrombedarf des Aggregats wegen Verschleiß im Verlaufe der Lebensdauer des Aggregats ändert.
  • In einer optionalen Kombination der beiden Ausführungsformen ist eine Kontrolleinrichtung vorgesehen, die von einer Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform auf eine Regelung gemäß der zweiten Ausführungsform umstellen kann. Bevorzugt wird dabei, wenn das Verstellventil zunächst anhand des vorgegebenen Volumenstroms gesteuert und bei zunehmenden Leckverlusten in Folge eines Verschleißes des Aggregats später auf eine Druckregelung umgestellt wird. In noch einer weiteren Ausführungsform ist eine lernfähige Kontrolleinrichtung vorgesehen, die anhand einer sensorischen Erfassung des Volumenstroms oder Fluidversorgungsdrucks zunehmenden Verschleiß feststellt und den Sollwert oder das Sollwert- Kennfeld angepasst wenigstens einmal oder in mehreren Stufen, gegebenenfalls kontinuierlich während der Lebensdauer des Aggregats verschiebt.
  • In noch einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verstellventil zum einen anhand eines Sollwerts oder eines Sollwert-Kennfelds für den Fluidversorgungsdruck oder den Volumenstrom gesteuert und zusätzlich stromgeregelt. Eine besonders bevorzugte Ausführung ist ein anhand eines Sollwerts oder mehrerer Sollwerte bzw. eines Sollwert-Kennfelds für den Fluidversorgungsdruck oder den Volumenstrom mittels Pulsweitenmodulation gesteuertes und zusätzlich stromgeregeltes Verstellventil. Mit der Stromregelung werden vorteilhafterweise mit Temperaturänderungen einhergehende Änderungen des elektrischen Widerstands einer Magnetverstelleinrichtung ausgeglichen. Es wird die Stromaufnahme der Magnetverstelleinrichtung erfasst und die Änderungen in der Größe des elektrischen Stroms aufgrund von Widerstandsänderungen ausgeglichen, indem das Tastverhältnis der Variation der Stromaufnahme entsprechend geregelt wird. Entsprechend kann jedoch nicht nur für die bevorzugte Ausführung als pulsweitenmoduliertes Verstellventil, sondern auch bei anders gesteuerten Verstellventilen verfahren werden. Durch eine Stromregelung zusätzlich zur Steuerung anhand eines Sollwerts oder Sollwert-Kennfelds für den Volumenstrom oder den Fluidversorgungsdruck kann auf eine Volumenstrom- oder Druckregelung verzichtet werden, obgleich auch im Falle einer Stromregelung zusätzlich eine Volumenstrom- oder Druckregelung zum Einsatz gelangen kann.
  • Die Steuerungs- oder Regelungseinrichtung kann integrierter Bestandteil des Verstellventils oder separat von diesem eingebaut sein. Die Sollwertvorgabe kann gegenständlicher Bestandteil der Steuerungs- oder Regelungseinrichtung oder gegenständlich separat von den anderen Teilen der Steuerungs- oder Regelungseinrichtung verwirklicht sein. Das Verstellventil ist vorzugsweise integrierter Bestandteil der Verdrängerpumpe, beispielsweise am Pumpengehäuse montiert. Das Verstellventil kann in der integrierten Ausführung vorteilhafterweise auch im Gehäuse der Verdrängerpumpe angeordnet sein, beispielsweise in einer Aufnahmebohrung oder einem andersartig geformten Aufnahmeraum in einer Wand des Pumpengehäuses. Die Anschlüsse des Verstellventils können in derartigen Ausführungen raum- und gewichtssparend als Bohrungen oder anders geformte Kanäle im Gehäuse, insbesondere in besagter Gehäusewand geformt sein. Das Pumpengehäuse kann dementsprechend gleichzeitig auch das Ventilgehäuse oder auch nur einen Teil des Ventilgehäuses bilden.
  • In den Ausführungsformen, in denen das Fördervolumen unmittelbar der Pumpe verstellt wird, ist es vorteilhaft, wenn das Stellglied als doppeltwirkender Stellkolben gebildet ist mit zwei axial voneinander abgewandten, vorzugsweise einander abgewandt gegenüberliegenden Kolbenflächen und mittels des Verstellventils entweder die eine oder die andere Kolbenfläche mit einem unter Druck stehenden Druckfluid beaufschlagt werden kann, gegebenenfalls auch beide Kolbenflächen gleichzeitig.
  • Bildet das Stellglied einen mit Druckfluid beaufschlagbaren Stellkolben, beispielsweise einen nur einseitig mit Druckfluid beaufschlagbaren oder vorzugsweise einen doppeltwirkenden Kolben, wird es in bevorzugten Ausführungen von einer Pumpenfeder mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei die Pumpenfeder in Richtung auf eine Vergrößerung des Fördervolumens der Pumpe wirkt. Bildet das Stellglied einen doppeltwirkenden Kolben, wird es bevorzugt, wenn die Pumpenfeder so schwach ist, dass die Verstelldynamik der Pumpe nicht maßgeblich durch die Pumpenfeder beeinflusst wird, sondern ausschließlich oder zumindest zu einem deutlich überwiegenden Teil durch das Verstellventil. Grundsätzlich kann auf eine Pumpenfeder in derartigen Ausführungen auch verzichtet werden. Andererseits ist die Verwendung einer schwachen Pumpenfeder von Vorteil, wobei solch eine Pumpenfeder so ausgelegt ist, dass sie nur sicherstellt, dass bei mit geringer Geschwindigkeit laufender Verdrängerpumpe das für diese Pumpengeschwindigkeit maximale Fördervolumen gefördert wird. Es genügt eine Pumpenfeder, die auf das Stellglied eine Federkraft entsprechend einem Fluiddruck von höchstens 1 bar ausübt.
  • Bevorzugt erzeugt das mittels des Verstellventils gesteuert oder geregelt zu der Verdrängerpumpe zwecks Verstellung geführte Fluid oder im Falle eines nur als Bypassventil verwendeten Verstellventils das zu einem Reservoir abgezweigte Fluid bei seinem Durchfluss durch das Verstellventil den Ventilstelldruck. In derartigen Ausführungen wird für die Erzeugung des Ventilstelldrucks kein separater Anschluss benötigt. Der gleiche Einlass, durch den der das Verstellventil durchströmende Fluidstrom in das Verstellventil gelangt, bildet auch den Anschluss für das den Ventilstelldruck erzeugende Fluid.
  • Der Ventilstelldruck wird mittels mehrerer Wirkflächen, vorzugsweise mittels genau zwei Wirkflächen erzeugt, die sich der Größe nach unterscheiden, so dass der Ventilstelldruck auf den Ventilkolben eine Differenzkraft entsprechend der Flächendifferenz der Wirkflächen ausübt. Besonders bevorzugt wird das Merkmal der Differenzkraft mit dem weiteren Merkmal kombiniert, wonach das Fluid bei dem Durchströmen des Verstellventils gleichzeitig auch den Ventilstelldruck erzeugt.
  • In einer Weiterbildung kann die Vorspannkraft der Ventilfeder verstellt werden, bevorzugt fluidisch, während die Verdrängerpumpe das Fluid fördert. So kann das Verstellventil einen weiteren Kolben aufweisen. der vorzugsweise nur der Einstellung der Vorspannkraft dient und vorzugsweise mit dem Fluid beaufschlagt wird, das auch den Ventilstelldruck erzeugt. wobei für den Kolben zur Verstellung der Vorspannkraft ein separater Anschluss vorgesehen oder vorzugsweise eine auf diesen Verstellkolben wirkende Kraft ebenfalls von dem durchströmenden Fluid erzeugt werden kann.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert.
    • Figur 1
    eine Verdrängerpumpe in einem Querschnitt,
    Figur 2
    die Verdrängerpumpe in einem Längsschnitt,
    Figur 3
    die Verdrängerpumpe mit einem Verstellventil für die Verstellung des Fördervolumens der Pumpe,
    Figur 4
    das Verstellventil einzeln als Schaltzeichen und
    Figur 5
    das Verstellventil in einem Längsschnitt.
  • Figur 1 zeigt eine Verdrängerpumpe in einem Querschnitt. In einem Pumpengehäuse 1 ist eine Förderkammer mit einem Einlass 2 auf einer Niederdruckseite und einem Auslass 3 auf einer Hochdruckseite gebildet. In der Förderkammer sind ein erstes Förderglied 4 und ein zweites Förderglied 5 beweglich angeordnet. Die Förderglieder 4 und 5 sind miteinander in einem Fördereingriff. Werden die Förderglieder 4 und 5 angetrieben, führen sie im Fördereingriff eine Förderbewegung aus, durch die ein Fluid, beispielsweise Schmieröl oder eine Hydraulikflüssigkeit, durch den Einlass 2 in die Förderkammer gesogen und mit höherem Druck durch den Auslass 3 verdrängt wird. Das Förderglied 4 wird angetrieben und treibt das Förderglied 5 im Fördereingriff an.
  • Die Verdrängerpumpe des Ausführungsbeispiels ist eine Außenzahnradpumpe. Die Förderglieder 4 und 5 sind dementsprechend außen umlaufend verzahnte Förderrotoren und der Fördereingriff ein Zahneingriff. Die Förderglieder 4 und 5 sind um je eine Drehachse R4 und R5 drehbar gelagert. Bei einem Drehantrieb wird das angesaugte Fluid vom Einlass 2 in bei jedem der Förderglieder 4 und 5 von den Zahnlücken gebildeten Förderzellen durch den Bereich der so genannten Umschlingung 1a transportiert und durch den Auslass 3 ausgestoßen.
  • Um das Fördervolumen der Pumpe dem Bedarf eines mit dem Fluid zu versorgenden Aggregats anpassen zu können, ist die längs den Drehachsen R4 und R5 gemessene axiale Länge des Fördereingriffs der Förderglieder 4 und 5, die Eingriffslänge, verstellbar. Für die Verstellung ist das Förderglied 5 relativ zu dem Förderglied 4 und dem Pumpengehäuse 1 axial zwischen einer Position maximaler Eingriffslänge und dementsprechend maximalen Fördervolumens und einer Position minimaler Eingriffslänge und dementsprechend minimalen Fördervolumens hin und her bewegbar.
  • Figur 2 zeigt die Verdrängerpumpe in einem Längsschnitt. Das Förderglied 4 ist verdrehgesichert auf einer Antriebswelle befestigt, die aus dem Pumpengehäuse 1 hinausragt und ein Antriebsrad für den Antrieb der Pumpe trägt. Das Förderglied 5 ist Bestandteil einer Verstelleinheit, die über das Förderglied 5 hinaus ein Stellglied mit zwei Stellkolben 6 und 7 umfasst. Diese Verstelleinheit 5-7 ist als Gesamtheit im Pumpengehäuse 1 axial hin und her bewegbar, um die Eingriffslänge verstellen zu können. Das Förderglied 5 ist axial zwischen den Stellkolben 6 und 7 angeordnet. Das Stellglied 6, 7 lagert das Förderglied 5 um die Drehachse R5 drehbar. Die Verstelleinheit 5-7 ist in einem zylindrischen Hohlraum des Pumpengehäuses 1 aufgenommen. Der Hohlraum bildet eine axiale Laufbahn für die Bewegungen der Verstelleinheit 5-7. Des Weiteren bildet er an einer axialen Seite der Verstelleinheit 5-7 einen Druckraum 8 und an der anderen Seite einen weiteren Druckraum 9. Die Stellkolben 6 und 7 trennen die beiden Druckräume 8 und 9 von unvermeidlichen Leckverlusten abgesehen fluidisch voneinander und auch von der Förderkammer. Die Druckräume 8 und 9 sind jeweils mit einem unter Druck stehenden Fluid, im Ausführungsbeispiel mit dem von der Verdrängerpumpe geförderten Fluid bedruckbar. In dem Druckraum 9 ist eine Pumpenfeder 10 angeordnet, deren Federkraft auf die Verstelleinheit 5-7, nämlich auf den Stellkolben 7, in Richtung maximaler Eingriffslänge wirkt.
  • Figur 3 zeigt die Verdrängerpumpe integriert in einen geschlossenen Fluidkreis, beispielsweise einen Schmierölkreis eines Kraftfahrzeugs. Der Fluidkreis enthält ein Reservoir 11, aus dem die Pumpe das Fluid auf der Niederdruckseite durch den Einlass 2 ansaugt und mit höherem Druck auf der Hochdruckseite durch den Auslass 3, eine angeschlossene Versorgungsleitung 12 und über eine Kühl- und Reinigungseinrichtung 13 mit einem Kühler und einem Filter zu dem mit dem Fluid zu versorgenden Aggregat 14, beispielsweise eine Brennkraftmaschine für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs, fördert. Stromabwärts von dem Aggregat 14 wird das Fluid durch eine Leitung 15 zurück in das Reservoir 11 geführt.
  • Stromabwärts von der Kühl- und Reinigungseinrichtung 13, insbesondere stromabwärts von dem Reinigungsteil der Kühl- und Reinigungseinrichtung 13, aber noch stromaufwärts von dem Aggregat 14 wird ein Teilstrom 16 des Fluids abgezweigt und über ein Verstellventil 20 zu der Pumpe zurückgeführt. Das Verstellventil 20 weist einen Einlass für den Teilstrom 16, einen mit dem Reservoir 11 kurzgeschlossenen Auslass und zwei weitere Anschlüsse auf, von denen der eine über eine Leitung 18 mit dem Druckraum 8 und der andere über eine Leitung 19 mit dem Druckraum 9 verbunden ist. Das Verstellventil 20 ist ein Mehrwege-Schaltventil. In einer ersten Schaltstellung führt es den Teilstrom 16 in den Druckraum 8 und verbindet den Druckraum 9 mit dem Reservoir 11, schaltet den Druckraum 9 also auf Umgebungsdruck. In einer zweiten Schaltstellung, die das Verstellventil in Figur 3 einnimmt, kehrt es diese Verhältnisse um, indem es den Teilstrom 16 in den Druckraum 9 führt und den Druckraum 8 mit dem Reservoir 11 kurzschließt. Das Verstellventil 20 des Ausführungsbeispiels kann drei Schaltstellungen einnehmen. nämlich die beiden genannten Schaltstellungen und ferner eine Mittelstellung, in der es die Druckräume 8 und 9 voneinander und auch von dem Reservoir 11 und dem Teilstrom 16 trennt, so dass der jeweilige Druck in den Druckräumen 8 und 9 erhalten bleibt, sieht man von Leckagen und damit verbundenen Leckverlusten ab. Im Ausführungsbeispiel wurde für das Verstellventil 20 ein 4/3-Wegeventil gewählt.
  • Figur 4 zeigt das Verstellventil 20 wie in Figur 3 als Schaltzeichen, lediglich in vergrößerter Darstellung. Eingetragen sind die vier Anschlüsse des Verstellventils 20, von denen der Einlass für den zurückgeführten Teilstrom 16 mit I, der Auslass zum Reservoir 11 mit O, der Anschluss für den Druckraum 8 mit A und der Anschluss für den Druckraum 9 mit B bezeichnet sind.
  • Das Verstellventil 20 ist ein Proportionalventil mit einem ständig wirkenden fluidischen Ventilstelldruck P20, nämlich dem Druck des im Teilstrom 16 zurückgeführten Fluids, und einer Ventilfeder 25, die dem Ventilstelldruck P20 entgegen wirkend angeordnet ist. Der fluidische Ventilstelldruck P20 und die Kraft der Ventilfeder 25 allein bestimmen bei ordnungsgemäßer Funktion des Verstellventils 20 jedoch nicht dessen Schaltstellung. Das Verstellventil 20 umfasst als Proportionalventil eine Verstelleinrichtung, die das Verstellventil 20 angepasst an den Fluidbedarf des Aggregats 14 aus jeweils einer der Schaltstellungen in eine andere umsteuert. Der Ventilstelldruck P20 und die Ventilfeder 25 verleihen dem Verstellventil 20 eine Fail-Safe-Eigenschaft bei Ausfall der Proportional-Verstelleinrichtung.
  • Die Verstelleinrichtung ist eine Magnetverstelleinrichtung, die mit einem pulsweitenmodulierten elektrischen Stellsignal geschaltet wird. Das Stellsignal wird von einer Steuerungseinrichtung in Form eines Rechtecksignals mit einem konstanten oberen und einem konstanten unteren Signallevel, beispielsweise Spannungslevel, und einer bestimmten Periodendauer t erzeugt. Entsprechend der Pulsweitenmodulation kann die Zeitdauer des oberen Signallevels, die so genannte Einschaltzeit, und in der Folge entsprechend die Zeitdauer des unteren Signallevels, die Ausschaltzeit, variiert werden. Die Magnetkraft der Verstelleinrichtung ändert sich entsprechend dem Tastverhältnis des Stellsignals, d. h. dem Verhältnis der Einschaltzeit zur Periodendauer t. Die Schaltstellung des Verstellventils 20 ergibt sich aus dem Kräftegleichgewicht der Kraft der Ventilfeder 25 und den beiden entgegenwirkenden Kräften, nämlich der vom Ventilstelldruck P20 erzeugten fluidischen Kraft und der Magnetkraft. Je größer der Ventilstelldruck P20, desto kleiner ist die dem Gleichgewicht der Kräfte entsprechende Magnetkraft. Übersteigt die Summe aus fluidischer Kraft und Magnetkraft die Federkraft, bewegt sich der Ventilkolben 22 in Richtung auf die erste Schaltstellung, und das Fördervolumen der Verdrängerpumpe wird abgeregelt. Überwiegt die Kraft der Ventilfeder 25, bewegt sich der Ventilkolben 22 in die zweite Schaltstellung, und die Verschiebeeinheit 5-7 bewegt sich entsprechend in Richtung maximales Fördervolumen.
  • In einer Modifikation sind die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit der ersten und der zweiten Schaltstellung des Verstellventils 20 zugeordnet. Bei ordnungsgemäßer Funktion der Verstelleinrichtung sind die Position des Ventilkolbens 22 und damit einhergehend die Schaltstellung des Verstellventils 20 vom Ventilstelldruck P20 entkoppelt. Beispielhaft sei angenommen, dass das Verstellventil 20 während jeder Einschaltzeit die erste Schaltstellung einnimmt, in der das Fluid des Teilstroms 16 in den Druckraum 8 zurückgeführt wird, und während jeder Ausschaltzeit die zweite Schaltstellung einnimmt, in der das Fluid in den Druckraum 9 zurückgeführt wird.
  • Durch Variation der Einschaltzeit und entsprechend der Ausschaltzeit kann in beiden Ausführungen wegen der im Vergleich zu der maßgeblichen Zeitkonstanten der Pumpe deutlich kürzeren Periodendauer t des Stellsignals der Durchfluss durch das Verstellventil 20 zum jeweiligen Druckraum 8 oder 9 praktisch kontinuierlich variiert werden. Entsprechend kontinuierlich kann auch der Druck im Druckrauen 8 und der Druck im Druckraum 9 verändert werden.
  • In der Folge kann die Verstelleinheit 5-7 längs ihres axialen Verstellwegs in jede beliebige Axialposition bewegt und auch dort gehalten werden. Das Fördervolumen ist somit zwischen dem maximalen und dem minimalen Fördervolumen flexibel und genau kontinuierlich an den Fluidbedarf des Aggregats 14 anpassbar.
  • Für die bedarfsgerechte Versorgung des Aggregats 14 ist in einer Steuerung des Aggregats 14, im Ausführungsbeispiel einer Motorsteuerung, ein Kennfeld in einem elektronischen oder optischen Speicher abgelegt. Das Kennfeld enthält für die hinsichtlich des Fluidbedarfs relevanten Betriebszustände des Aggregats 14 jeweils einen vorgegebenen Sollwert für den Fluidversorgungsdruck P14 oder den Volumenstrom V14, den das Aggregat 14 im jeweiligen Betriebszustand benötigt. Diese Volumenstrom- oder Druck-Sollwerte sind in dem Kennfeld in Abhängigkeit von physikalischen Größen abgelegt, die die hinsichtlich des Fluidbedarfs zu unterscheidenden Betriebszustände kennzeichnen. Beispielhaft für die physikalischen Größen seien die Temperatur T, die Drehzahl D und die Last L genannt. Das Aggregat 14 weist eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer oder mehrerer, die unterschiedlichen Betriebszustände kennzeichnenden physikalischen Größe(n) auf. Die Temperatur T kann beispielsweise an einer kritischen Stelle des Aggregats 14, in einem der Kühlung des Aggregats 14 dienenden Kühlfluid oder in dem von der Pumpe 3 geförderten Fluid gemessen werden. Die Drehzahl D kann sehr einfach mittels eines Tachometers und die Last L über die Gaspedal- oder eine Drosselklappenstellung erfasst werden. In Abhängigkeit von den erfassten Größen wählt eine Sollwertvorgabe anhand des Kennfelds den zugeordneten Druck- oder Volumenstrom-Sollwert aus und gibt ihn der Steuerungseinrichtung für das Verstellventil 20 auf. Die Steuerungseinrichtung bildet das Stellsignal, nämlich das Verhältnis der Einschaltzeit zur Periodendauer t, entsprechend dem momentanen Sollwert. Eine Rückkopplung mittels einer Regelgröße, vorliegend einem gemessenen Ist-Wert des Fluidversorgungsdrucks P14 oder des Volumenstroms V14, ist nicht erforderlich, so lange der tatsächliche Fluidbedarf des Aggregats 14 dem Sollwert entspricht.
  • Die Steuerung auf der Basis des Sollwerts kann insbesondere um eine Stromregelung ergänzt sein. Die Stromregelung dient insbesondere der Kompensation von Widerstandsänderungen der magnetischen Verstelleinrichtung, wie sie vor allem bei Temperaturänderungen stattfinden können. Dabei wird die Stromaufnahme der Verstelleinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung erfasst und auf einem bestimmten Stromwert gehalten. Wird mittels der Erfassungseinrichtung eine Änderung der Stromaufnahme und dementsprechend des elektrischen Widerstands der Verstelleinrichtung festgestellt, wird das Tastverhältnis in solch einer Weise verändert, dass die Stromaufnahme wieder dem Stromwert vor der Widerstandsänderung entspricht.
  • Für den Fall, dass sich der tatsächliche Fluidbedarf des Aggregats 14 ändert und von den Sollwerten des Kennfelds abweicht, beispielsweise aufgrund eines im Verlaufe der Lebensdauer des Aggregats 14 stattfindenden Verschleißes, ist für das Verstellventil 20 auch eine Regelungseinrichtung vorgesehen. Die Regelungseinrichtung bildet das Stellsignal für das Verstellventil 20 in Abhängigkeit von einem Soll-Ist-Vergleich auf der Basis eines für das Aggregat 14 erforderlichen Fluidversorgungsdrucks P14 oder Volumenstroms V14. Die Regelungseinrichtung hat Zugriff auf einen Speicher, in dem andere Sollwerte des Drucks P14 oder Volumenstroms V14 in Form eines Kennfelds vergleichbar dem bislang für die Steuerung verwendeten Kennfeld abgelegt sind. Die Kennfelder der Druck-Sollwerte oder Volumenstrom-Sollwerte können in physikalisch unterschiedlichen Speichern oder im gleichen Speicher in unterschiedlichen Bereichen abgelegt sein. Des Weiteren ist eine übergeordnete Kontrolleinrichtung vorgesehen, die Bestandteil der Druck- oder Volumenstrom-Steuerungseinrichtung oder der Regelungseinrichtung sein kann und von der Steuerung auf eine Regelung umstellt, wenn festgestellt wird, dass sich der Bedarf des Aggregats soweit geändert hat, dass das Kennfeld der Sollwerte den tatsächlichen Bedarf nicht mehr adäquat beschreibt, weil sich der Bedarf beispielsweise aufgrund Verschleiß erhöht hat. Für den Soll-Ist-Druckvergleich kann der tatsächlich herrschende Fluidversorgungsdruck P14 beispielsweise an der stromabwärtigsten Verbrauchsstelle des Aggregats 14 oder im Beispielfall der Brennkraftmaschine an der Motorgalerie erfasst und mit dem für den jeweiligen Betriebszustand maßgeblichen Druck-Sollwert verglichen werden, beispielsweise durch Differenzbildung von Soll- und Istwert.
  • Die beispielhaft als nicht rückgekoppelt beschriebene Druck- oder Volumenstrom-Steuerung kann zu einer Druck- oder Volumenstrom-Regelung mit einem Soll/Ist-Vergleich des jeweiligen Druck- oder Volumenstrom-Sollwerts mit einem für den Vergleich zu messenden Istwert weitergebildet sein. Es können mehrere Kennfelder für den Volumenstrom V14 oder Fluidversorgungsdrucks P14 im Vorhinein abgelegt sein, die den Bedarf für unterschiedliche Zeitpunkte im Lebenszyklus des Aggregats 14 beschreiben, beispielsweise ein Kennfeld für die ersten n Kilometer eines Kraftfahrzeugs oder n Betriebsstunden des Aggregats 14, die nächsten m Kilometer des Fahrzeugs oder m Betriebsstunden des Aggregats etc. Anhand beispielsweise des Kilometerstands des Fahrzeugs oder einer Betriebsdauererfassung kann in derartigen Ausführungen von dem zuerst benutzten Kennfeld auf das nächste usw. umgestellt werden. Die Steuerungseinrichtung kann schließlich auch über die Fähigkeit verfügen, die Sollwerte des Kennfelds entsprechend dem Zustand des Aggregats 14 zu verändern, um jeweils auf der Basis des veränderten Kennfelds das Verstellventil 20 besser an den jeweiligen Zustand des Aggregats 14 angepasst steuern zu können. Die Änderung der Sollwerte des Kennfelds oder die Auswahl eines von mehreren vorgegebenen Kennfeldern wird vorteilhafterweise automatisch vorgenommen, beispielsweise anhand des bereits genannten Kilometerstands oder der Betriebsdauer oder einer Erfassung des Fluidversorgungsdrucks P14 und Vergleich mit einem oder in Form eines Kennfelds vorgegebenen Druck-Sollwert(en), wobei solch ein Soll/Ist-Vergleich zwar für eine Druckregelung des Verstellventils 20 verwendet werden könnte, vorzugsweise aber lediglich für die Auswahl des zu verwendenden Druck- oder Volumenstrom-Kennfelds oder die Veränderung der Druck- oder Volumenstrom-Sollwerte eines einzigen vorgegebenen Kennfelds zur Steuerung verwendet wird.
  • In den Figuren 3 und 4 wird für die Erzeugung des Ventilstelldrucks P20 von dem zurückgeführten Teilstrom 16 nochmals ein Teilstrom 17 vor dem Verstellventil 20 abgezweigt und damit ein Ventilkolben des Verstellventils 20 der Ventilfeder 25 entgegen beaufschlagt.
  • Figur 5 zeigt in einem Längsschnitt ein in Bezug auf die Erzeugung des Ventilstelldrucks P20 modifiziertes Verstellventil 20. Der Ventilstelldruck P20 wird anders als bei dem Verstellventil der Figur 4 nicht mittels eines zusätzlichen Teilstroms, in den Figuren 3 und 4 der Teilstrom 17, sondern mittels des zu steuernden oder zu regelnden Durchflusses des Teilstroms 16 erzeugt. Von dieser Modifikation abgesehen gelten die zum Verstellventil 20 der Figuren 3 und 4 gemachten Ausführungen auch für das modifizierte Verstellventil 20 und die hierzu gemachten Ausführungen auch für das Verstellventil 20 der Figuren 3 und 4.
  • Das Verstellventil 20 weist ein Ventilgehäuse 21 und einen in dem Ventilgehäuse 21 längs einer zentralen Ventilachse S axial hin und her beweglichen Ventilkolben 22 auf. Von der Verstelleinrichtung sind eine Magnetspule 27 und ein aus Weicheisen gebildeter Anker 28 dargestellt. Angedeutet sind auch die elektrischen Anschlüsse der Magnetspule 27. Die Magnetspule 27 ist fest mit dem Ventilgehäuse 21 verbunden und umgibt den Anker 28. Der Anker 28 ist mit dem Ventilkolben 22 axial nicht beweglich verbunden, so dass der Ventilkolben 22 und der Anker 28 Axialbewegungen wie eine Einheit ausführen.
  • Der Ventilkolben 22 weist eine erste Wirkfläche 23 und eine zweite Wirkfläche 24 für den Ventilstelldruck P20 auf. Die Wirkflächen 23 und 24 begrenzen axial gemeinsam einen Fluidraum 26 und sind einander axial zugewandt. Die Wirkfläche 23, auf die der Ventilstelldruck P20 der Ventilfeder 25 entgegen wirkt, ist größer als die Wirkfläche 24, wobei in Figur 5 die Verhältnisse übertrieben dargestellt sind. Tatsächlich ist der Größenunterschied nur geringfügig, allerdings so definiert, dass der Ventilstelldruck P20 auf den Ventilkolben 22 stets eine dem Größenunterschied der Wirkflächen 23 und 24 entsprechende Differenzkraft ausübt, die der Kraft der Ventilfeder 25 entgegenwirkt. Da der Ventilkolben 22 sehr genau auf den Größenunterschied der Wirkflächen 23 und 24 gefertigt werden kann, kann auch die Differenzkraft entsprechend klein und die Ventilfeder 25 vorteilhafterweise weicher als im Ausführungsbeispiel der Figur 4 sein. Entsprechend geringe Kräfte benötigt die Verstelleinrichtung 27, 28. Das Verstellventil 20 wird insgesamt feinfühliger, und es können die Schaltzeiten des Verstellventils 20 verkürzt werden.
  • Der Einlass I für das zu steuernde oder regelnde Fluid mündet in allen Schaltstellungen des Verstellventils 20 in den Fluidraum 26. In der dargestellten Schaltstellung, die der Schaltstellung des Verstellventils 4 in den Figuren 3 und 4 entspricht, mündet der Anschluss B in den Fluidraum 26, und der Ventilkolben 22 trennt den Fluidraum 26 und somit den Einlass I von dem anderen Anschluss A. Entsprechend wird das Fluid des Teilstroms 16 in den Druckraum 9 zurückgeführt, während der Druckraum 8 über den Anschluss A mit dem Reservoir 11 verbunden und somit drucklos geschaltet ist. In dieser Schaltstellung ist der Anschluss A über einen Raum des Ventilgehäuses 21, in dem die Ventilfeder 25 angeordnet ist, mit dem Auslass O und über diesen mit dem Reservoir 11 verbunden. Wechselt das Stellsignal sein Signallevel, im Ausführungsbeispiel vom unteren auf das obere Signallevel, wird die Magnetspule 27 bestromt und verschiebt den Anker 28 gegen die Kraft der Ventilfeder 25 in axialer Richtung zunächst in die mittlere Schaltstellung und bei entsprechend langer Einschaltzeit bis in die andere extreme Schaltstellung, die erste Schaltstellung. In der mittleren Schaltstellung trennt der Ventilkolben 22 beide Anschlüsse A und B von dem Fluidraum 26, in den nach wie vor der Einlass I mündet. In der ersten Schaltstellung nimmt der Ventilkolben 22 solch eine axiale Position ein, dass der Fluidraum 26 in axialer Überlappung sowohl mit dem Einlass I als auch mit dem Anschluss A ist, während der Ventilkolben 22 in der betreffenden axialen Position den Anschluss B von dem Fluidraum 26 fluidisch trennt. In der ersten Schaltstellung wird das Fluid des Teilstroms 16 durch den Fluidraum 26 und den Anschluss A in den Druckraum 8 geleitet, während der Druckraum 9 über den Anschluss B und einen Durchlass C des Ventilkolbens 22 mit dem Auslass O und schließlich mit dem Reservoir 11 verbunden ist.
  • Der Ventilkolben 22 ist hohl. Der Durchlass C ist in einem zylindrischen Mantelbereich des Ventilkolbens 22 geformt, der sich an die Wirkfläche 24 in Richtung auf den Anker 28 anschließt und mit dem umgebenden Mantel des Ventilgehäuses 21 einen engen Dichtspalt bildet, der die Verstelleinrichtung 27, 28 fluidisch von dem Fluidraum 26 trennt. An die Wirkfläche 23 schließt sich radial außen und von der Verstelleinrichtung 27, 28 weg ebenfalls ein zylindrischer Mantelbereich des Ventilkolbens 22 an, der mit dem Ventilgehäuse 21 einen weiteren engen Dichtspalt bildet, solange das Verstellventil 20 nicht die erste Schaltstellung einnimmt, in der der Ventilkolben 22 die axiale Position einnimmt, in der der Fluidraum 26 sich in einer axialen Überlappung mit dem Anschluss A befindet.
  • Die Verstelleinrichtung 27, 28 mit der zugeordneten Steuerungseinrichtung schaltet das Verstellventil 20 über den gesamten Betriebsbereich des Aggregats 14 und steuert oder regelt die axiale Position der Verstelleinheit 5-7 und infolgedessen das Fördervolumen der Verdrängerpumpe über den gesamten Volumenstrombereich, der für die angepasste Versorgung des Aggregats 14 erforderlich ist. Der fluidische Ventilstelldruck P20 und die Ventilfeder 25 dienen als Backup-Beaufschlagung für den Fall, dass die Verstelleinrichtung 27, 28 oder die zugeordnete Steuerungseinrichtung aufgrund eines Defekts ausfällt, beispielsweise wegen eines Kabelbruchs oder einer gelösten elektrischen Steckverbindung. Das Verstellventil 20 ist so ausgelegt, dass im Falle eines Ausfalls das Fördervolumen der Pumpe von Maximal in Richtung Minimal erst bei Erreichen eines Fluidversorgungsdrucks P14 verstellt wird, der größer ist als ein größter Fluidversorgungsdruck P14, der sich bei ordnungsgemäßer Funktion des Verstellventils 20 einstellt. Hierfür ist die Ventilfeder 25 mit einer Vorspannkraft eingebaut, die größer ist als eine Kraft, die ein größter Ventilstelldruck P20, der sich bei ordnungsgemäßer Funktion einstellen kann, auf den Ventilkolben 22 ausübt.
    • Bezugszeichen:
    • 1
    Pumpengehäuse
    1a
    Umschlingung
    2
    Einlass
    3
    Auslass
    4
    Förderglied
    5
    Förderglied
    6
    Stellkolben
    7
    Stellkolben
    8
    Druckraum
    9
    Druckraum
    10
    Pumpenfeder
    11
    Reservoir
    12
    Leitung
    13
    Kühl- und Reinigungseinrichtung
    14
    Aggregat
    15
    Leitung
    16
    Teilstrom
    17
    Teilstrom
    18
    Leitung
    19
    Leitung
    20
    Verstellventil
    21
    Ventilgehäuse
    22
    Ventilkolben
    23
    Wirkfläche
    24
    Wirkfläche
    25
    Ventilfeder
    26
    Fluidraum
    27
    Magnetspule
    28
    Anker
    A
    Anschluss
    B
    Anschluss
    I
    Einlass
    O
    Auslass
    S
    Ventilachse
    t
    Periodendauer
    D
    Drehzahl
    L
    Last
    T
    Temperatur
    P14
    Fluidversorgungsdruck
    V14
    Volumenstrom

Claims (19)

  1. Verdrängerpumpe mit verstellbarem Fördervolumen,
    1.1 die für den Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, um eine das Kraftfahrzeug antreibende Brennkraftmaschine mit Schmieröl oder ein Automatikgetriebe mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen, die Verdrängerpumpe umfassend:
    1.2 ein Pumpengehäuse (1),
    1.3 eine in dem Pumpengehäuse (1) gebildete Förderkammer mit einem Einlass (2) für ein Fluid auf einer Niederdruckseite und einem Auslass (3) für das Fluid auf einer Hochdruckseite der Pumpe,
    1.4 ein in der Förderkammer bewegliches Förderglied (5) für die Förderung des Fluids,
    1.5 ein für die Verstellung des Fördervolumens in einem von dem Förderglied (5) geförderten Strom des Fluids angeordnetes Verstellventil (20), das folgendes umfasst:
    1.5.1 ein Ventilgehäuse (21),
    1.5.2 einen in dem Ventilgehäuse (21) beweglich gelagerten Ventilkolben (22) mit einer Wirkfläche (23) für einen Ventilstelldruck (P20) eines Fluids, und 1.5.3 eine Ventilfeder (25), die einer von dem Ventilstelldruck (P20) auf den Ventilkolben (22) ausgeübten Kraft entgegenwirkt,
    1.5.4 wobei der Ventilkolben (22) eine weitere Wirkfläche (24) für den Ventilstellruck (P20) aufweist und die Wirkflächen (23, 24) einander entgegenwirkend angeordnet und der Größe nach unterschiedlich sind, um dem Größenunterschied der Wirkflächen (23, 24) entsprechend eine auf den Ventilkolben (22) der Ventilfeder (25) entgegenwirkende Differenzkraft zu erzeugen,
    1.6 und eine Verstelleinrichtung (27, 28), mittels der der Ventilkolben (22) in Richtung der vom Ventilstelldruck (P20) ausgeübten Kraft oder gegen diese Kraft verstellbar ist,
    1.7 dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellventil (20) die Verstelleinrichtung (27, 28) umfasst,
    1.8 das Verstellventil (20) elektrisch angesteuert wird,
    1.9 der Ventillstelldruck und eine von der Verstelleinrichtung (27, 28) auf den Ventilkolben (22) ausgeübte Kraft gemeinsam gegen die Kraft der Ventilfeder (25) wirken, und
    1.10 die Position des Ventilkolbens relativ zum Ventilgehäuse unabhängig von dem auf die Wirkflächen wirkenden Ventilstelldruck verstellt werden kann.
  2. Verdrängerpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Wirkflächen (23, 24) einander in Richtung der Beweglichkeit des Ventilkolbens (22) zugewandt den gleichen Fluidraum (26) begrenzen.
  3. Verdrängerpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Ventilkolben (22) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her beweglich ist, in der ersten Position des Ventilkolbens (22) ein Einlass (I) und ein Anschluss (A) für ein den Ventilstelldruck (P20) erzeugendes Druckfluid in den Fluidraum (26) münden und der Ventilkolben (22) in der zweiten Position den Anschluss (A) von dem noch immer in den Fluidraum (26) mündenden Einlass (I) trennt.
  4. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ventilgehäuse (21) einen Einlass (I), einen ersten Anschluss (A) und einen zweiten Anschluss (B) für ein Druckfluid aufweist, der Ventilkolben (22) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her beweglich ist und der Einlass (I) bei in der ersten Position befindlichem Ventilkolben (22) mit dem ersten Anschluss (A) verbunden und von dem zweiten Anschluss (B) getrennt und bei in der zweiten Position befindlichem Ventilkolben (22) mit dem zweiten Anschluss (B) verbunden und von dem ersten Anschluss (A) getrennt ist, um das Druckfluid wahlweise entweder über den ersten Anschluss (A) oder den zweiten Anschluss (B) zu der Pumpe zu leiten.
  5. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit wenigstens einem
    der folgenden Merkmale:
    - die Verstelleinrichtung (27, 28) ist elektrisch betätigbar;
    - die Verstelleinrichtung (27, 28) ist als Magnetverstelleinrichtung gebildet.
  6. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit J wenigstens einem
    der folgenden Merkmale:
    - das Verstellventil (20) ist ein Proportionalventil;
    - das Verstellventil (20) wird pulsmoduliert, vorzugsweise pulsweitenmoduliert, gesteuert oder geregelt.
    - das Verstellventil (20) wird stromgesteuert oder -geregelt oder spannungsgesteuert oder -geregelt.
  7. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
    - eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung für die Steuerung oder Regelung eines von der Verdrängerpumpe zu erzeugenden Fluidversorgungsdrucks (P14) oder zu fördernden Volumenstroms (V14)
    - und eine Sollwertvorgabe für die Vorgabe wenigstens eines Druck- oder Volumenstrom-Sollwerts, vorzugsweise eines in vorgegebener Weise variablen Sollwerts,
    - wobei die Steuerungs- oder Regelungseinrichtung die Verstelleinrichtung (27. 28) in Abhängigkeit von dem Sollwert steuert oder regelt.
  8. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
    - eine Regelungseinrichtung für die Regelung eines von der Verdrängerpumpe zu erzeugenden Fluidversorgungsdrucks (P14),
    - eine Sollwertvorgabe für die Vorgabe eines Sollwerts für den Fluidversorgungsdruck (P14), vorzugsweise eines in vorgegebener Weise variablen Sollwerts
    - und einen Sensor für die Ermittlung eines Istwerts des Fluidversorgungsdrucks (P14),
    - wobei die Regelungseinrichtung den Istwert mit dem Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs die Verstelleinrichtung (27, 28) steuert.
  9. Verdrängerpumpe nach einer Kombination der zwei vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Kontrolleinrichtung, mittels der das Verstellventil (20) von der Steuerung des Fluidversorgungsdrucks (P14) oder Volumenstroms (V14) auf die Regelung des Fluidversorgungsdrucks (P14) oder Volumenstroms (V14) umstellbar ist.
  10. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilfeder (25) vorgespannt ist und auf den Ventilkolben (22) eine Vorspannkraft ausübt, die größer ist als eine Kraft, die ein bei ordnungsgemäßer Funktion der Verstelleinrichtung (27, 28) größter Ventilstelldruck (P20) auf den Ventilkolben (22) ausübt.
  11. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - zu einer Stirnseite des Förderglieds (5) oder das Förderglied umgebend für die Verstellung des Fördervolumens in dem Pumpengehäuse (1) ein Stellglied (6, 7) bewegbar angeordnet ist,
    - das Stellglied (6, 7) in Richtung seiner Bewegbarkeit mit einer von dem Bedarf eines mit dem Fluid zu versorgenden Aggregats (14) abhängigen Stellkraft beaufschlagbar ist,
    - wobei das Stellglied (6, 7) und das Förderglied (5) Bestandteil einer in dem Pumpengehäuse (1) als Gesamtheit hin und her bewegbaren Verstelleinheit (5, 6, 7) sind oder eines aus Stellglied und Förderglied relativ zu dem anderen und dem Pumpengehäuse verstellbar ist.
  12. Verdrängerpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch und mit wenigstens einem der
    folgenden Merkmale:
    - die Pumpe ist eine Rotationspumpe, und das Förderglied (5) ist ein in der Förderkammer um eine Drehachse (R5) drehbar angeordneter Förderrotor;
    - der Stellkraft entgegenwirkend ist eine Pumpenfeder (10) angeordnet.
  13. Verdrängerpumpe nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stellglied (6, 7) mit dem Fluid der Hochdruckseite der Pumpe beaufschlagbar ist, um die Stellkraft zu erzeugen.
  14. Verdrängerpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Stellglied (6, 7) einen doppeltwirkenden Stellkolben mit einer ersten Kolbenfläche und einer von der ersten Kolbenfläche abgewandten zweiten Kolbenfläche bildet, die erste Kolbenfläche über einen ersten Anschluss (A) des Verstellventils (20) und die zweite Kolbenfläche über einen zweiten Anschluss (B) des Verstellventils (20) mit einem Druckfluid, vorzugsweise dem Fluid der Hochdruckseite der Pumpe, beaufschlagbar sind und der Ventilkolben (22) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar ist, wobei das Verstellventil (20) in der ersten Position des Ventilkolbens (22) das Druckfluid nur zu der ersten Kolbenfläche und in der zweiten Position nur zu der zweiten Kolbenfläche leitet.
  15. Verdrängerpumpe nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche und mit J einem der
    folgenden Merkmale:
    - die Pumpe ist eine Außenzahnradpumpe;
    - die Pumpe ist eine Flügelpumpe, Pendelschieberpumpe oder Innenzahnradpumpe, und das Stellglied ist ein das Förderglied umgebender, quer zu der Drehachse des Förderglieds bewegbarer Stellring.
  16. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das von der Verdrängerpumpe geförderte Fluid auf der Hochdruckseite der Pumpe, vorzugsweise stromabwärts von einer Reinigungseinrichtung (13), abgezweigt und über das Verstellventil (20) zurück zu der Pumpe geführt wird, um dort die Stellkraft zu erzeugen.
  17. Verdrängerpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das zurückgeführte Fluid den Ventilstelldruck (P20) erzeugt, vorzugsweise während des Durchströmens des Verstellventils (20).
  18. Verdrängerpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
    - eine Erfassungseinrichtung für die Erfassung wenigstens einer physikalischen Größe (T, D, L), die den Fluidbedarf eines von der Pumpe zu versorgenden Aggregats (14) kennzeichnet
    - eine Sollwertvorgabe, die in Abhängigkeit von der wenigstens einen erfassten physikalischen Größe (T, D, L) einen Sollwert für einen von der Verdrängerpumpe zu fördernden Volumenstrom (V14) oder zu erzeugenden Fluidversorgungsdruck (P14) bildet,
    - und eine Steuerungs- oder Regelungseinrichtung, die in Abhängigkeit von dem Sollwert die Verstelleinrichtung (27, 28) des Verstellventils (20) steuert oder regelt.
  19. Verdrängerpumpe nach dem vorhergehenden Anspruch, umfassend einen Sensor für die Ermittlung eines Istwerts des Volumenstroms (V14) oder Fluidversorgungsdrucks (P14), wobei die Regelungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Vergleich des Sollwerts und des Istwerts eine Stellgröße für die Verstelleinrichtung (27, 28) des Verstellventils (20) bildet.
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