WO2022175121A1 - Pumpvorrichtung und elektrohydraulische lenkunterstützungsvorrichtung für ein fahrzeug - Google Patents

Pumpvorrichtung und elektrohydraulische lenkunterstützungsvorrichtung für ein fahrzeug Download PDF

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WO2022175121A1
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pressure
pump
valve
outlet
steering
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PCT/EP2022/052767
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Christian Kaltenbach
Rainer Lang
Klaus Peterreins
Benjamin Bartole
Jonas Rink
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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Definitions

  • the present approach relates to a pumping device for an electrohydraulic power steering device for a vehicle and to an electrohydraulic power steering device.
  • Hydraulic power steering devices for heavy commercial vehicles have a block steering, piping, a pump and an expansion tank for hydraulic oil.
  • the hydraulic pump is permanently driven by the combustion engine.
  • the constant circulation of the hydraulic oil means that it is always sufficiently heated and the block steering is permanently warmed up.
  • the object of the present approach is to create an improved pump device and an improved electrohydraulic power steering device for a vehicle.
  • the pumping device enables generation of an admission pressure.
  • the pump device can then be used specifically in an electrohydraulic steering system of a vehicle, purely by way of example.
  • the advantages that can be achieved with the approach presented are that a pump device, for example for use in connection with an electrohydraulic power steering device, is created which is able to function independently of an internal combustion engine and also converts a system pressure into a temporarily applied form for a Converts hydraulic oil tank.
  • a pump device for example for an electrohydraulic power steering device for a vehicle, has a hydraulic pump, a working line, a pressure generating device, a first control line, an admission pressure line, an equalizing tank, a shut-off valve with a control input and a second control line.
  • the hydraulic pump is designed to pump hydraulic oil from a pump chamber to a pump outlet of the hydraulic pump.
  • the working line is designed to conduct the hydraulic oil to a consumer, for example a steering system, with a working connection of the working line being fluidically connected to the pump outlet.
  • the pressure generating device has a pressure generating input and a pressure generating output, the pressure generating device being designed to generate an output pressure that can be provided at the pressure generating output using an input pressure present at the pressure generating input, said output pressure being lower than the input pressure.
  • the first control line fluidically connects the pump outlet to the pressure-generating inlet.
  • the form line fluidically connects the pressure generation outlet to the pump chamber. In this way, from the pressure generating device on
  • Pressure generation output can be used output pressure to increase the pressure in the pump chamber.
  • the surge tank is designed to store hydraulic oil.
  • the shut-off valve is designed to assume a valve open position or a valve closed position depending on a pressure present at the control input of the shut-off valve, the shut-off valve fluidically connecting the equalizing tank to the pump chamber in the valve open position and fluidly separating the equalizing tank from the pump chamber in the valve closed position.
  • the second control line fluidically connects the pump outlet to the control inlet. The pressure of the hydraulic oil in the pump chamber can thus be increased using the pressure generating device. In this way, an admission pressure can be generated for the hydraulic pump.
  • a corresponding electrohydraulic steering assistance device can be used for vehicle steering in commercial vehicles, for example with an axle load of up to eight tons.
  • the steering assistance device is equipped with a so-called "EPS" (Electronic Power Steering) steering support device based on an electro-hydraulic principle.
  • EPS Electronic Power Steering
  • Such an EPS steering system is characterized by discontinuous operating behavior, ie the hydraulic oil in the steering system's hydraulic circuit is only pumped by a pump unit during steering movements, i.e. according to the "power on demand" principle. If there is no steering, the hydraulic oil remains at rest, as does the motor-pump unit consisting of the hydraulic pump and drive.
  • This type of steering assist device can be applied to act as a "power on demand" steering system, e.g. B.
  • the first control line and additionally or alternatively the second control line of the pumping device can be blind lines, for example.
  • the shut-off valve can have a restoring spring which is designed to move the shut-off valve into the valve open position when the pressure at the control input is below a threshold value.
  • a fluidic connection between the expansion tank and the pump chamber can be enabled at any time when the pressure falls below the threshold value and additionally or alternatively be immediately disconnected when the pressure is at or above the threshold value, for example during a high-pressure phase.
  • the pump device can also have the pump chamber in which the hydraulic pump is accommodated.
  • the pump chamber can also be shaped to accommodate a drive for driving the hydraulic pump.
  • the pump device can also include such a drive, which is designed to drive the hydraulic pump.
  • the drive can have an electric motor and additionally or alternatively be arranged in the pump chamber.
  • the pump chamber can be designed without air bubbles. This creates the possibility of decoupling the pump drive from another drive, for example a vehicle drive.
  • the working line can have a first branch which opens into the first control line and additionally or alternatively have a second branch which opens into the second control line.
  • the second branch can be arranged between the pump outlet and the first branch.
  • the first control line and additionally or alternatively the second control line can be connected directly to the working line, for example directly without further components coupled in between.
  • the pressure generating device can have a double piston, for example.
  • the double piston can have different diameters.
  • the pressure generating device is designed to use the input pressure present at the pressure generating input to generate the output pressure that can be provided at the pressure generating output, which output pressure is higher than atmospheric pressure. In this way, the pressure of the hydraulic oil in the pump room can be adjusted to a value that is higher than the atmospheric pressure.
  • a corresponding electro-hydraulic power steering device for a vehicle has a named pump device and the consumer in the form of an electro-hydraulic steering gear.
  • the electrohydraulic steering gear is fluidically connected to the working line.
  • the steering gear can be a block steering, which is connected or can be connected to a steering wheel.
  • the steering gear can have at least one or two working chambers, the at least one working chamber being suitable for moving a piston that can be coupled to a steering rod of the steering system in one direction.
  • the optional second working chamber can be used to move the piston, which can be coupled to the steering rod, into a the direction opposite to the direction may be appropriate.
  • a comprehensive steering system is created in this way.
  • the steering assistance device can also have a control device that is designed to output an activation signal in response to a steering actuation signal, which represents an actuation of a steering wheel of the vehicle, that is designed to activate the hydraulic pump and is additionally or alternatively responsive to output a deactivation signal, which is designed to deactivate the hydraulic pump, in response to a steering rest signal, which represents a rest state of the steering wheel of the vehicle.
  • a steering actuation signal which represents an actuation of a steering wheel of the vehicle
  • a deactivation signal which is designed to deactivate the hydraulic pump
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a pumping device for a vehicle with an electrohydraulic power steering device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a pumping device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an electrohydraulic power steering device according to an embodiment
  • FIG. 4 shows a perspective view of an electrohydraulic power steering device according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a pumping device 102 for an electrohydraulic power steering device 105 according to an exemplary embodiment.
  • the pumping device 102 includes a pre-compression unit and, according to this exemplary embodiment, is part of the electrohydraulic power steering device 105.
  • the use of the pumping device 102 in connection with a steering system of the vehicle 100 is selected merely as an example.
  • the pumping device 102 can also be used in a corresponding manner for other areas of application, also outside the vehicle area, in order to provide a working pressure.
  • FIG. Therefore, only part of a hydraulic circuit diagram is shown; a corresponding complete hydraulic system of the steering assistance device 105 is shown below with reference to FIG. 3 .
  • the electrohydraulic power steering device 105 is accommodated on or in the vehicle 100, which according to this exemplary embodiment is designed as a commercial vehicle, for example with an axle load of up to eight tons, by way of example only.
  • vehicle 100 is an electrified or highly automated vehicle 100.
  • pump device 102 can be installed in a different type of vehicle or in a machine or system.
  • the pumping device 102 has a hydraulic pump 110, a working line 115, a pressure generating device 120, a first control line 125, an admission pressure line 130, an equalizing tank 135, a shut-off valve 140 with a control input 145 and a second control line 150.
  • the surge tank 135 includes an oil reservoir Air to allow for temperature expansion.
  • An oil level indicator is optionally coupled to the expansion tank.
  • Hydraulic pump 110 is designed to pump hydraulic oil 155 from a pump chamber 160 to a pump outlet 165 of hydraulic pump 110 .
  • the working line 115 is designed to conduct the hydraulic oil 155 to a consumer 170 , a working connection 175 of the working line 115 being fluidically connected to the pump outlet 165 .
  • the consumer 170 is designed as a steering system of the vehicle 100 purely by way of example.
  • the steering includes an electrohydraulic steering gear.
  • the pressure generating device 120 is used to generate the oil admission pressure.
  • the pressure generation device 120 has a pressure generation inlet 180 and a pressure generation outlet 185 .
  • the first control line 125 fluidly connects the pump outlet 165 to the pressure-generating inlet 180.
  • the admission pressure line 130 fluidly connects the pressure-generating outlet 185 to the pump chamber 160.
  • the pressure at the pressure-generating inlet 180 is used as a drive to inflate the hydraulic oil, which is located in the working chamber 160 To bias use of the pressure generating device 120.
  • the pressure-generating device 120 has a stepped piston, which serves as a kind of gearing to reduce the pressure present at the pressure-generating inlet 180 to a significantly lower pressure at the pressure generation output 185 to reduce.
  • pressure-generating device 120 is designed as a pressure converter that uses the high input pressure generated by hydraulic pump 110 during operation of hydraulic pump 110 and present at pressure-generating input 180 in order to provide a low output pressure at pressure-generating output 185 .
  • the pressure generation device 120 is designed such that the outlet pressure provided at the pressure generation outlet 185 is lower than the high inlet pressure present at the pressure generation inlet 180, but is higher than atmospheric pressure.
  • the pressure generating device 120 has a first space that is connected to the pressure generating input 180 T and a second space connected to the pressure generating outlet 185.
  • the two spaces are separated from one another by a double piston, which has a smaller piston area on the side of the first space than on the side of the second space.
  • a restoring spring for restoring the double piston is arranged in the second space.
  • the surge tank 135 is formed to store the hydraulic oil 155 .
  • Shutoff valve 140 is designed to assume an open valve position 190 or a closed valve position depending on a pressure present at control input 145 of shutoff valve 140, shutoff valve 140 fluidically connecting equalizing tank 135 to pump chamber 160 in valve open position 190 and connecting equalizing tank 135 in the valve closed position fluidically separates from the pump chamber 160.
  • the second control line 150 fluidly connects the pump outlet 165 to the control inlet 145.
  • the steering assistance device 105 also has the pump chamber 160, a drive 192 for driving the hydraulic pump 110 and/or a control device 193.
  • the hydraulic pump 110 and/or the drive 192 are accommodated in the pump chamber 160 .
  • the drive 192 has an electric motor or is designed as an electric motor.
  • the pump chamber 160 is designed to be free of air bubbles.
  • consumer 170 is fluidically connected to working line 115 .
  • consumer 170 is, for example, a block steering system that is connected or can be connected to a steering wheel 194 of vehicle 100 .
  • consumer 170 has at least one working chamber that can be pressurized via working line 115 .
  • at least one working chamber is used to move a piston that can be coupled to a steering rod.
  • the at least one working chamber is also referred to below as a working space.
  • the steering wheel 194 is according to a Part of the steering assistance device 105. In a fully automated vehicle, the steering wheel 194 can optionally be omitted.
  • the working line 115 has a first branch
  • the second branch 197 which opens into the second control line 150.
  • the second branch 197 is arranged between the pump outlet 165 and the first branch 196 .
  • the first control line 125 and/or the second control line 150 are blind lines.
  • the shut-off valve 140 has a restoring spring 199 which is designed to move the shut-off valve 140 into the valve open position 190 shown here when the pressure at the control input 145 is below a threshold value.
  • the pressure-generating device 120 has a double piston.
  • the double piston according to this exemplary embodiment has different diameters at the opposite ends.
  • the pressure-generating device 120 is designed to use the pressure of the hydraulic oil 155 present at the pressure-generating inlet 180 in order to adjust the pressure prevailing at the pressure-generating outlet 185 to a value which is above atmospheric pressure.
  • Control device 193 is designed, for example, to output an activation signal, which is designed to activate and/or activate drive 192 and/or hydraulic pump 110, in response to a steering actuation signal, which represents an actuation of steering wheel 194 or a steering request from a steering controller. or in response to a steering rest signal, which represents a rest state of steering wheel 194, to output a deactivation signal which is designed to deactivate drive 192 and/or hydraulic pump 110.
  • the steering assistance device 105 presented here implements a pre-compression system for an electrohydraulic "Electronic Power Steering" steering gear, or "EPS steering gear” for short.
  • the EPS steering support device 105 follows a fully integrated plug-and-play approach.
  • the hydraulic oil circuit is decoupled from a vehicle drive such as an internal combustion engine or electric motor of vehicle 100 and attached to the block steering as a compact drive unit.
  • the steering assistance device 105 presented here is capable of converting the system pressure generated by the hydraulic pump 110 into a temporarily present admission pressure for the equalizing tank 135 . This ensures that the hydraulic oil 155 can continue to expand freely, z. B. by temperature influence.
  • the approach presented here makes it possible to generate pre-pressure with the built-in power steering pump without additional equipment.
  • the first control line 125 picks up hydraulic pressure in a blind line and generates a pressure higher than atmospheric pressure via the double pistons with different diameters. This pressure can be generated because the admission pressure line 130 is attached directly to the large cylinder side of the double piston and leads into the air-free pump chamber 160, which can also be referred to as the "engine chamber”.
  • the second control line 150 is also designed as a blind line and controls the valve 140 so that during the high-pressure phase one of the two working chambers separates the equalizing tank 135 from the pump chamber 160 separates. This separation allows the hydraulic oil, which is considered incompressible at low pressure, to be compressed without a (noticeable) reduction in volume.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a pumping device 102 according to an embodiment. This can be the pumping device 102 described in FIG. 1 , the shut-off valve 140 of which is shown in the valve-closed position 200 according to this exemplary embodiment.
  • the pumping device 102 is used in connection with a steering system, as illustrated in FIGS. 1 and 3, the pumping device 102 represents only one of two precompression units and a section of a complete system.
  • a steering process will now be described with reference to FIG. 2 in connection with a steering.
  • a pump activity of the hydraulic pump 110 ensures a temporary separation and generates admission pressure.
  • the shut-off valve 140 is open at low pressures in the power steering device 105, as shown in FIG. If the admission pressure is generated, the valve 140 shuts off and temporarily completely separates the pump chamber 160 from the compensating tank 135, also known as the compensating tank.
  • the control line 150 overpresses the return spring 199, so that the valve 140 is closed, as shown here. If the pressure in the second control line 150 drops, the return spring 199 resets the valve 140 .
  • the preload allows the pump 110 to fill the pump volume more quickly without the risk of the oil flow breaking off on the suction side of the pump 110 and damage to the pump 110 occurring, e.g. B. cavitation, aeration.
  • a double piston 220 and a restoring spring 222 for restoring the double piston 220 are shown in FIG. 2 with respect to the pressure generating device 120 .
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an electrohydraulic power steering device 105 according to an exemplary embodiment. It can is an exemplary embodiment of the steering assistance device described with reference to FIG.
  • the shut-off valve 140 has a further control input 345 which is coupled to a further second control line 350 .
  • the hydraulic pump 110 can be controlled, for example with two directions of rotation. Hydraulic pump 110 is designed to pump hydraulic oil 155 in a first operating state, for example in a first direction of rotation, from pump chamber 160 to pump outlet 165, and in a second operating state, for example in a second direction of rotation, from pump chamber 160 to one further pump output 365 to pump.
  • the additional working line 315 is designed to conduct the hydraulic oil to the consumer 170 , with an additional working connection 375 of the additional working line 315 being fluidically connected to the additional pump outlet 365 .
  • the further pressure generating device 320 is used in accordance with the pressure generating device 120 for generating the form.
  • the further pressure generation device 320 has a further pressure generation inlet 380 and a further pressure generation outlet 385 .
  • the further first control line 325 fluidly connects the further pump outlet 365 to the further pressure generation inlet 380.
  • the further admission pressure line 330 fluidly connects the further pressure generation outlet 385 to the pump chamber 160.
  • FIG. 4 shows a perspective view of an electrohydraulic power steering device 105 according to an exemplary embodiment. This can be an exemplary embodiment of one of the electrohydraulic power steering devices 105 described in FIG. 1 or 2 .
  • the EPS steering support device 105 follows a fully integrated plug-and-play approach.
  • the hydraulic oil circuit is decoupled from the internal combustion engine or electric motor of vehicle 100 and attached to steering 170 as a compact drive unit 400 in the form of block steering.
  • first control line 330 further form line

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Abstract

Eine Pumpvorrichtung (102) für eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung (105) für ein Fahrzeug (100) umfasst eine Hydraulikpumpe (110), eine Arbeitsleitung (115), eine Druckerzeugungseinrichtung (120), eine erste Steuerleitung (125), eine Vordruckleitung (130), einen Ausgleichstank (135), ein Absperrventil (140) mit einem Steuereingang (145) und eine zweite Steuerleitung (150) auf. Die Hydraulikpumpe (110)ist ausgebildet, um ein Hydrauliköl (155) aus einem Pumpenraum (160) zu einem Pumpenausgang (165) der Hydraulikpumpe (110) zu pumpen. Die Druckerzeugungseinrichtung (120) weist einen Druckerzeugungseingang (180) und einen Druckerzeugungsausgang (185) auf, wobei die Druckerzeugungseinrichtung (120) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung eines am Druckerzeugungseingang (180) anliegenden Eingangsdrucks einen am Druckerzeugungsausgang (185) bereitstellbaren Ausgangsdruck zu erzeugen, der niedriger als der Eingangsdruck ist. Dadurch kann in dem Pumpenraum (160) ein Vordruck erzeugt werden.

Description

BESCHREIBUNG
Pumpvorrichtung und elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug
Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Pumpvorrichtung für eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug und auf eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung.
Hydraulische Lenkunterstützungsvorrichtungen (HPS: Hydraulic Power Steering) für schwere Nutzfahrzeuge weisen eine Blocklenkung, eine Verrohrung, eine Pumpe und einen Ausgleichsbehälter für Hydrauliköl auf. Die Hydraulikpumpe wird hierbei dauerhaft vom Verbrennungsmotor angetrieben. Durch ständige Umwälzung des Hydrauliköls ist dieses immer ausreichend temperiert und so wird die Blocklenkung dauerhaft durchwärmt.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe des vorliegenden Ansatzes eine verbesserte Pumpvorrichtung und eine verbesserte elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpvorrichtung und eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst.
Vorteilhafterweise ermöglicht die Pumpvorrichtung eine Vordruckgenerierung. Lediglich beispielhaft kann eine Anwendung der Pumpvorrichtung dann im speziellen in einer elektrohydraulischen Lenkung eines Fahrzeugs erfolgen. Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass eine Pumpeinrichtung, beispielsweise zur Verwendung im Zusammenhang mit einer elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung, geschaffen wird, welche in der Lage ist, unabhängig von einem Verbrennungsmotor zu funktionieren und ferner einen Systemdruck in einen temporär anliegenden Vordruck für einen Hydrauliköltank umwandelt. Eine Pumpvorrichtung, beispielsweise für eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, weist eine Hydraulikpumpe, eine Arbeitsleitung, eine Druckerzeugungseinrichtung, eine erste Steuerleitung, eine Vordruckleitung, einen Ausgleichstank, ein Absperrventil mit einem Steuereingang und eine zweite Steuerleitung auf. Die Hydraulikpumpe ist ausgebildet, um ein Hydrauliköl aus einem Pumpenraum zu einem Pumpenausgang der Hydraulikpumpe zu pumpen. Die Arbeitsleitung ist zum Leiten des Hydrauliköls zu einem Verbraucher, beispielsweise einer Lenkung, ausgeformt, wobei ein Arbeitsanschluss der Arbeitsleitung fluidisch mit dem Pumpenausgang verbunden ist. Die Druckerzeugungseinrichtung weist einen Druckerzeugungseingang und einen Druckerzeugungsausgang auf, wobei die Druckerzeugungseinrichtung dazu ausgebildet ist, unter Verwendung eines am Druckerzeugungseingang anliegenden Eingangsdrucks einen am Druckerzeugungsausgang bereitstellbaren Ausgangsdruck zu erzeugen, der niedriger als der Eingangsdruck ist. Die erste Steuerleitung verbindet den Pumpenausgang fluidisch mit dem Druckerzeugungseingang. Die Vordruckleitung verbindet den Druckerzeugungsausgang fluidisch mit dem Pumpenraum. Auf diese Weise kann der von der Druckerzeugungseinrichtung am
Druckerzeugungsausgang bereitstellbare Ausgangsdruck verwendet werden, um den Druck im Pumpenraum zu erhöhen. Der Ausgleichstank ist zum Bevorraten von Hydrauliköl ausgeformt. Das Absperrventil ist dazu ausgebildet, um abhängig von einem an dem Steuereingang des Absperrventils anliegenden Druck eine Ventiloffenstellung oder eine Ventilgeschlossenstellung einzunehmen, wobei das Absperrventil den Ausgleichstank in der Ventiloffenstellung fluidisch mit dem Pumpenraum verbindet und den Ausgleichstank in der Ventilgeschlossenstellung fluidisch von dem Pumpenraum trennt. Die zweite Steuerleitung verbindet den Pumpenausgang fluidisch mit dem Steuereingang. Unter Verwendung der Druckerzeugungseinrichtung kann somit der Druck des Hydrauliköls in dem Pumpenraum erhöht werden. Somit kann eine Vordruckgenerierung für die Hydraulikpumpe durchgeführt werden.
Eine entsprechende elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung ist für eine Fahrzeuglenkung in Nutzfahrzeugen, beispielsweise mit einer Achslast von bis zu acht Tonnen, einsetzbar. Die Lenkunterstützungsvorrichtung ist mit einer sogenannten „EPS“(Electronic Power Steering)-Lenkunterstützungsvorrichtung basierend auf einem elektrohydraulischen Prinzip ausgerüstet. Eine solche EPS-Lenkung ist gekennzeichnet durch ein diskontinuierliches Betriebsverhalten, d. h., das im Hydraulikkreislauf der Lenkung befindliche Hydrauliköl wird nur bei Lenkbewegungen von einer Pumpeneinheit gefördert, also nach dem Prinzip „Power on Demand“. Wird nicht gelenkt, verbleibt das Hydrauliköl in Ruhe, ebenso die Motor-Pumpeneinheit aus Hydraulikpumpe und Antrieb. Diese Art von Lenkunterstützungsvorrichtung kann angewendet werden, um als „Power on Demand“-Lenksystem zu fungieren, z. B. in elektrifizierten Nutzfahrzeugen ohne Verbrennungsmotor oder um automatisierte Fahranforderungen, z. B. durch Fahrerassistenzsysteme wie DAS/ADAS (Level 1 - 2) und HAD (Level 3 - 5), selbstständig ohne Fahrereingriff umzusetzen. Untersuchungen haben gezeigt, dass es vorteilhaft sein kann, die Lenkunterstützungsvorrichtung mit Hydrauliköl zu betreiben, welches bereits im Tank ein sehr hohes Druckniveau, beispielsweise größer als Atmosphärendruck, einnimmt. Die hier vorgestellte elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung ist daher vorteilhafterweise in der Lage, einen von der Hydraulikpumpe erzeugten Systemdruck in einen temporär anliegenden Vordruck für den Ausgleichstank umzuwandeln.
Bei der ersten Steuerleitung und zusätzlich oder alternativ zweiten Steuerleitung der Pumpvorrichtung kann es sich beispielsweise um Sackleitungen handeln. Das Absperrventil kann eine Rückstellfeder aufweisen, die dazu ausgebildet ist, um das Absperrventil bei einem unter einem Schwellenwert liegenden Druck an dem Steuereingang in die Ventiloffenstellung zu überführen. So kann eine fluidische Verbindung zwischen dem Ausgleichstank und dem Pumpenraum jederzeit ermöglicht werden, wenn der Druck unter den Schwellenwert abfällt und zusätzlich oder alternativ sofort getrennt werden, wenn der Druck bei oder über dem Schwellenwert liegt, beispielsweise während einer Hochdruckphase.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Pumpvorrichtung auch den Pumpenraum aufweisen, in dem die Hydraulikpumpe aufgenommen ist. Der Pumpenraum kann ferner zur Aufnahme eines Antriebs zum Antreiben der Hydraulikpumpe ausgeformt sein. Die Pumpvorrichtung kann auch einen solchen Antrieb umfassen, der dazu ausgebildet ist, die Hydraulikpumpe anzutreiben. Der Antrieb kann einen Elektromotor aufweisen und zusätzlich oder alternativ in dem Pumpenraum angeordnet sein. Der Pumpenraum kann ferner luftblasenfrei ausgestaltet sein. Dies schafft eine Möglichkeit, den Pumpenantrieb von einem weiteren Antrieb, beispielsweise einem Fahrzeugantrieb, zu entkopppeln.
Die Arbeitsleitung kann eine erste Abzweigung aufweisen, die in die erste Steuerleitung mündet und zusätzlich oder alternativ eine zweite Abzweigung aufweisen, die in die zweite Steuerleitung mündet. Die zweite Abzweigung kann zwischen dem Pumpenausgang und der ersten Abzweigung angeordnet sein. So können die erste Steuerleitung und zusätzlich oder alternativ die zweite Steuerleitung unmittelbar mit der Arbeitsleitung verbunden sein, beispielsweise direkt ohne zwischengekoppelte weitere Komponenten.
Die Druckerzeugungseinrichtung kann beispielsweise einen Doppelkolben aufweisen. Zur Erzeugung des Drucks kann der Doppelkolben unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Druckerzeugungseinrichtung dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung des am Druckerzeugungseingang anliegenden Eingangsdrucks den am Druckerzeugungsausgang bereitstellbaren Ausgangsdruck zu erzeugen, der höher als der Atmosphärendruck ist. Auf diese Weise kann der Druck des Hydrauliköls in dem Pumpenraum auf einen Wert eingestellt werden, der höher als der Atmosphärendruck ist.
Eine entsprechende elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug weist eine genannte Pumpvorrichtung und den Verbraucher in Form eines elektrohydraulischen Lenkgetriebes auf. Das elektrohydraulische Lenkgetriebe ist fluidisch mit der Arbeitsleitung verbunden. Bei dem Lenkgetriebe kann es sich um eine Blocklenkung handeln, welche mit einem Lenkrad verbunden oder verbindbar ist. Das Lenkgetriebe kann zumindest eine oder zwei Arbeitskammern aufweisen, wobei die zumindest eine Arbeitskammer zum Bewegen eines mit einer Lenkstange der Lenkung koppelbaren Kolbens in eine Richtung geeignet ist. Die optionale zweite Arbeitskammer kann zum Bewegen des mit der Lenkstange der Lenkung koppelbaren Kolbens in eine der Richtung entgegengesetzte Richtung geeignet sein. So ist ein vollumfängliches Lenksystem geschaffen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Lenkunterstützungsvorrichtung weiterhin eine Steuereinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, um ansprechend auf ein Lenkbetätigungssignal, das eine Betätigung eines Lenkrads des Fahrzeugs repräsentiert, ein Aktivierungssignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um die Hydraulikpumpe zu aktivieren und zusätzlich oder alternativ ansprechend auf ein Lenkruhesignal, das einen Ruhezustand des Lenkrads des Fahrzeugs repräsentiert, ein Deaktivierungssignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um die Hydraulikpumpe zu deaktivieren. So ist für die Lenkunterstützung das Prinzip „Power on Demand“ realisierbar, eine Aktivierung der Hydraulikpumpe zur Lenkunterstützung erfolgt also lediglich dann, wenn auch eine Lenkbetätigung stattfindet.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden in der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug zu den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Pumpvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Pumpvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Pumpvorrichtung 102 für eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Pumpvorrichtung 102 umfasst eine Vordruckeinheit und ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel Teil der elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung 105. Die Verwendung der Pumpvorrichtung 102 im Zusammenhang mit einer Lenkung des Fahrzeugs 100 ist dabei lediglich beispielhaft gewählt. Die Pumpvorrichtung 102 kann in entsprechender Weise auch für andere Anwendungsgebiete, auch außerhalb des Fahrzeugbereichs eingesetzt werden, um einen Arbeitsdruck bereitzustellen.
Bezogen auf das Ausführungsbeispiel der elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung 105 zeigt Fig. 1 nur einen Ausschnitt, um das Prinzip einer Vordruckeinheit der Pumpvorrichtung 102 darzustellen. Es ist daher nur ein Teil eines hydraulischen Schaltplans dargestellt, ein entsprechendes hydraulisches Komplettsystem der Lenkunterstützungsvorrichtung 105 ist nachfolgend anhand von Fig. 3 dargestellt.
Lediglich beispielhaft ist die elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an oder in dem Fahrzeug 100 aufgenommen, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Nutzfahrzeug, beispielsweise mit einer Achslast von bis zu acht Tonnen, ausgeformt ist. Es handelt sich bei dem Fahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel um ein elektrifiziertes oder hochautomatisiert fahrbares Fahrzeug 100. Alternativ kann die Pumpvorrichtung 102 in einem andersartigen Fahrzeug oder in einer Maschine oder einer Anlage verbaut sein oder werden.
Die Pumpvorrichtung 102 weist eine Hydraulikpumpe 110, eine Arbeitsleitung 115, eine Druckerzeugungseinrichtung 120, eine erste Steuerleitung 125, eine Vordruckleitung 130, einen Ausgleichstank 135, ein Absperrventil 140 mit einem Steuereingang 145 und eine zweite Steuerleitung 150 auf. Der Ausgleichstank 135 umfasst ein Ölreservoir mit Luft, um eine Temperaturausdehnung zu ermöglichen. Optional ist ein Ölstandsindikator an den Ausgleichstank angekoppelt. Die Hydraulikpumpe 110 ist ausgebildet, um ein Hydrauliköl 155 aus einem Pumpenraum 160 zu einem Pumpenausgang 165 der Hydraulikpumpe 110 zu pumpen. Die Arbeitsleitung 115 ist zum Leiten des Hydrauliköls 155 zu einem Verbraucher 170 ausgeformt, wobei ein Arbeitsanschluss 175 der Arbeitsleitung 115 fluidisch mit dem Pumpenausgang 165 verbunden ist. Lediglich beispielhaft ist der Verbraucher 170 als eine Lenkung des Fahrzeugs 100 ausgeführt. Beispielhaft umfasst die Lenkung ein elektrohydraulisches Lenkgetriebe. Die Druckerzeugungseinrichtung 120 wird zur Öl-Vordruckgenerierung eingesetzt. Die Druckerzeugungseinrichtung 120 weist einen Druckerzeugungseingang 180 und einen Druckerzeugungsausgang 185 auf. Die erste Steuerleitung 125 verbindet den Pumpenausgang 165 fluidisch mit dem Druckerzeugungseingang 180. Die Vordruckleitung 130 verbindet den Druckerzeugungsausgang 185 fluidisch mit dem Pumpenraum 160. Der Druck an dem Druckerzeugungseingang 180 dient als Antrieb, um das Hydrauliköl, welches sich in dem Arbeitsraum 160 befindet, unter Verwendung der Druckerzeugungseinrichtung 120 vorzuspannen. Es gibt mit Ausnahme einer eventuellen Leckage keine Verbindung zwischen dem Druckerzeugungseingang 180 und dem Druckerzeugungsausgang 185. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckerzeugungseinrichtung 120 einen abgestuften Kolben auf, der als eine Art Getriebe dient, um den am Druckerzeugungseingang 180 anliegenden Druck auf einen wesentlich niedrigeren Druck am Druckerzeugungsausgang 185 zu reduzieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Druckerzeugungseinrichtung 120 als ein Druckwandler ausgelegt, der den während des Betriebs der Hydraulikpumpe 110 von der Hydraulikpumpe 110 erzeugten und an dem Druckerzeugungseingang 180 anliegenden hohen Eingangsdruck verwendet, um an dem Druckerzeugungsausgang 185 einen niedrigen Ausgangsdruck bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Druckerzeugungseinrichtung 120 so ausgelegt, dass der an dem Druckerzeugungsausgang 185 bereitgestellte Ausgangsdruck niedriger ist als der an dem Druckerzeugungseingang 180 anliegende hohe Eingangsdruck jedoch höher als der Atmosphärendruck ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Druckerzeugungseinrichtung 120 einen ersten Raum auf, der mit dem Druckerzeugungseingang 180 verbunden istT und einen zweiten Raum auf, der mit dem Druckerzeugungsausgang 185 verbunden ist. Die beiden Räume sind durch eine Doppelkolben voneinander getrennt, der aufseiten des ersten Raums eine kleinere Kolbenfläche als aufseiten des zweiten Raums aufweist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in dem zweiten Raum eine Rückstellfeder zum Rückstellen des Doppelkolbens angeordnet.
Der Ausgleichstank 135 ist zum Bevorraten des Hydrauliköls 155 ausgeformt. Das Absperrventil 140 ist dazu ausgebildet, um abhängig von einem an dem Steuereingang 145 des Absperrventils 140 anliegenden Druck eine Ventiloffenstellung 190 oder eine Ventilgeschlossenstellung einzunehmen, wobei das Absperrventil 140 den Ausgleichstank 135 in der Ventiloffenstellung 190 fluidisch mit dem Pumpenraum 160 verbindet und den Ausgleichstank 135 in der Ventilgeschlossenstellung fluidisch von dem Pumpenraum 160 trennt. Die zweite Steuerleitung 150 verbindet den Pumpenausgang 165 fluidisch mit dem Steuereingang 145.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Lenkunterstützungsvorrichtung 105 ferner den Pumpenraum 160, einen Antrieb 192 zum Antreiben der Hydraulikpumpe 110und/oder eine Steuereinrichtung 193 auf.
Die Hydraulikpumpe 110 und/oder der Antrieb 192 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel in dem Pumpenraum 160 aufgenommen. Der Antrieb 192 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Elektromotor auf oder ist als Elektromotor ausgeführt. Der Pumpenraum 160 ist ferner gemäß diesem Ausführungsbeispiel luftblasenfrei ausgestaltet. Der Verbraucher 170 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel fluidisch mit der Arbeitsleitung 115 verbunden. Bei dem Verbraucher 170 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft um eine Blocklenkung, welche mit einem Lenkrad 194 des Fahrzeugs 100 verbunden oder verbindbar ist. Der Verbraucher 170 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest eine Arbeitskammer auf, die über die Arbeitsleitung 115 mit Druck beaufschlagt werden kann. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird zumindest eine Arbeitskammer zum Bewegen eines mit einer Lenkstange koppelbaren Kolbens verwendet. Die zumindest eine Arbeitskammer wird im Folgenden auch als Arbeitsraum bezeichnet. Das Lenkrad 194 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel Teil der Lenkunterstützungsvorrichtung 105. Bei einem vollautomatisierten Fahrzeug kann gegebenenfalls das Lenkrad 194 entfallen.
Die Arbeitsleitung 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine erste Abzweigung
196 auf, die in die erste Steuerleitung 125 mündet und/oder eine zweite Abzweigung
197 auf, die in die zweite Steuerleitung 150 mündet. Die zweite Abzweigung 197 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Pumpenausgang 165 und der ersten Abzweigung 196 angeordnet. Bei der ersten Steuerleitung 125 und/oder zweiten Steuerleitung 150 handelt es sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel um Sackleitungen.
Das Absperrventil 140 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Rückstellfeder 199 auf, die dazu ausgebildet ist, um das Absperrventil 140 bei einem unter einem Schwellenwert liegenden Druck an dem Steuereingang 145 in die hier gezeigte Ventiloffenstellung 190 zu überführen.
Die Druckerzeugungseinrichtung 120 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Doppelkolben auf. Zur Erzeugung des Drucks am Druckerzeugungsausgang 185 weist der Doppelkolben gemäß diesem Ausführungsbeispiel an den gegenüberliegenden Enden unterschiedliche Durchmesser auf. Die Druckerzeugungseinrichtung 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um den am Druckerzeugungseingang 180 anliegenden Druck des Hydrauliköls 155 zu verwenden, um den am Druckerzeugungsausgang 185 herrschenden Druck auf einen Wert einzustellen, der über dem Atmosphärendruck liegt.
Die Steuereinrichtung 193 ist beispielhaft dazu ausgebildet, um ansprechend auf ein Lenkbetätigungssignal, das eine Betätigung des Lenkrads 194 oder eine Lenkanforderung einer Lenksteuerung repräsentiert, ein Aktivierungssignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um den Antrieb 192 und/oder die Hydraulikpumpe 110 zu aktivieren und/oder ansprechend auf ein Lenkruhesignal, das einen Ruhezustand des Lenkrads 194 repräsentiert, ein Deaktivierungssignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um den Antrieb 192 und/oder die Hydraulikpumpe 110 zu deaktivieren. Die hiervorgestellte Lenkunterstützungsvorrichtung 105 realisiert ein Vordrucksystem für ein elektrohydraulisches „Electronic Power Steering“-Lenkgetriebe, kurz „EPS- Lenkgetriebe“.
Die EPS-Lenkunterstützungsvorrichtung 105 verfolgt einen vollintegralen Plug-and- Play-Ansatz. Hierbei ist der hydraulische Ölkreislauf von einem Fahrzeugantrieb wie einem Verbrennungsmotor oder Elektromotor des Fahrzeugs 100 entkoppelt und als kompakte Antriebseinheit an die Blocklenkung angebracht.
Untersuchungen haben gezeigt, dass es vorteilhaft sein kann, eine Lenkunterstützungsvorrichtung mit Hydrauliköl 155 zu betreiben, welches bereits im Tank ein Druckniveau größer als Atmosphärendruck einnimmt. Die hier vorgestellte Lenkunterstützungsvorrichtung 105 ist in der Lage, den von der Hydraulikpumpe 110 erzeugten Systemdruck in einen temporär anliegenden Vordruck für den Ausgleichstank 135 umzuwandeln. Dabei ist gewährleistet, dass sich das Hydrauliköl 155 weiterhin frei ausdehnen kann, z. B. durch Temperatureinfluss. Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht es, ohne Zusatzgerät mit der eingebauten Lenkhilfpumpe Vordruck zu erzeugen.
In Fig. 1 ist eine Ruhestellung ohne Pumpenaktivität der Hydraulikpumpe 110 gezeigt, der Pumpenraum 160 und ein Tankraum des Ausgleichstanks 135 sind in der Ruhestellung verbunden. Dargestellt ist die Vordruckerzeugung schematisch für einen Arbeitsraum. Es gibt die Arbeitsleitung 115, welche das Hydrauliköl 155 für den Arbeitsraum zur Verfügung stellt. Zusätzlich gibt es die zwei Steuerleitungen 125, 150. Die erste Steuerleitung 125 greift in einer Sackleitung Hydraulikdruck ab und erzeugt über den Doppelkolben mit unterschiedlichen Durchmessern einen Druck höher als Atmosphärendruck. Dieser Druck kann erzeugt werden, da direkt an die große Zylinderseite des Doppelkolbens die Vordruckleitung 130 angebracht ist, welche in den luftfreien Pumpenraum 160 führt, der auch als „Motorraum“ bezeichnet werden kann.
Die zweite Steuerleitung 150 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenso als Sackleitung ausgeführt und steuert das Ventil 140, dass während der Hochdruckphase eine der beiden Arbeitskammern den Ausgleichstank 135 vom Pumpenraum 160 abtrennt. Durch diese Abtrennung kann das bei Niederdruck als inkompressibel geltende Hydrauliköl ohne (merkliche) Volumenreduktion komprimiert werden.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Pumpvorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in Fig. 1 beschriebene Pumpvorrichtung 102 handeln, deren Absperrventil 140 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der Ventilgeschlossenstellung 200 gezeigt ist.
Wenn die Pumpvorrichtung 102 im Zusammenhang mit einer Lenkung eingesetzt wird, wie es anhand der Figuren 1 und 3 dargestellt ist, stellt die Pumpvorrichtung 102 lediglich eine von zwei Vordruckeinheiten und ein Ausschnitt eines Komplettsystems dar.
Im im Zusammenhang mit einer Lenkung wird anhand von Fig. 2 nun ein Lenkvorgang beschrieben. Eine Pumpenaktivität der Hydraulikpumpe 110 sorgt hierbei für eine temporäre Abtrennung und erzeugt Vordruck. Das Absperrventil 140 ist bei kleinen Drücken in der Lenkunterstützungsvorrichtung 105 wie in Fig. 1 gezeigt geöffnet und schafft so eine Ausgleichsmöglichkeit für das Ölvolumen, es kann frei strömen. Wird Vordruck erzeugt, sperrt das Ventil 140 ab und trennt den Pumpenraum 160 temporär komplett vom auch als Ausgleichsbehälter bezeichneten Ausgleichstank 135. Die Pumpe 110 kann bei Bedarf das vorgespannte Hydrauliköl nachsaugen. Im Absperrventil 140 überdrückt die Steuerleitung 150 die Rückstellfeder 199, sodass das Ventil 140, wie hier dargestellt, geschlossen wird. Fällt der Druck in der zweiten Steuerleitung 150 ab, stellt die Rückstellfeder 199 das Ventil 140 zurück. Die Vorspannung ermöglicht der Pumpe 110 eine schnellere Füllung des Pumpvolumens ohne die Gefahr, dass der Ölzufluss auf der Saugseite der Pumpe 110 abreißt und es zu Schädigungen in der Pumpe 110 kommt, z. B. Kavitation, Aeration.
In Fig. 2 ist bezüglich der Druckerzeugungseinrichtung 120 ein Doppelkolben 220 und eine Rückstellfeder 222 zum Rückstellen des Doppelkolbens 220 gezeigt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der anhand von Fig. 1 beschriebenen Lenkunterstützungsvorrichtung handeln.
Die Pumpvorrichtung 102 weist neben den bereits anhand von Fig. 1 beschriebenen Merkmalen eine weitere Arbeitsleitung 315, eine weitere Druckerzeugungseinrichtung 320, eine weitere erste Steuerleitung 325 und eine weitere Vordruckleitung 330 auf.
Das Absperrventil 140 weist einen weiteren Steuereingang 345 auf, der mit einer weiteren zweiten Steuerleitung 350 gekoppelt ist. Die Hydraulikpumpe 110 ist steuerbar, beispielsweise mit zwei Drehrichtungen, ausgeführt. Die Hydraulikpumpe 110 ist ausgebildet, um das Hydrauliköl 155 in einem ersten Betriebszustand, beispielsweise bei einer ersten Drehrichtung, aus dem Pumpenraum 160 zu dem Pumpenausgang 165 zu pumpen, und in einem zweiten Betriebszustand, beispielsweise bei einer zweiten Drehrichtung, aus dem Pumpenraum 160 zu einem weiteren Pumpenausgang 365 zu pumpen.
Die weitere Arbeitsleitung 315 ist zum Leiten des Hydrauliköls zu dem Verbraucher 170 ausgeformt, wobei ein weiterer Arbeitsanschluss 375 der weiteren Arbeitsleitung 315 fluidisch mit dem weiteren Pumpenausgang 365 verbunden ist. Die weitere Druckerzeugungseinrichtung 320 wird entsprechend der Druckerzeugungseinrichtung 120 zur Vordruckgenerierung eingesetzt. Die weitere Druckerzeugungseinrichtung 320 weist einen weiteren Druckerzeugungseingang 380 und einen weiteren Druckerzeugungsausgang 385 auf. Die weitere erste Steuerleitung 325 verbindet den weiteren Pumpenausgang 365 fluidisch mit dem weiteren Druckerzeugungseingang 380. Die weitere Vordruckleitung 330 verbindet den weiteren Druckerzeugungsausgang 385 fluidisch mit dem Pumpenraum 160.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die weitere Druckerzeugungseinrichtung 320 entsprechend der Druckerzeugungseinrichtung 120 ausgeformt, sodass der Druck an dem weiteren Druckerzeugungseingang 380 als Antrieb dient, um das Hydrauliköl, welches sich in dem Arbeitsraum 160 befindet, unter Verwendung der weiteren Druckerzeugungseinrichtung 320 vorzuspannen. Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel einer der in Fig. 1 oder 2 beschriebenen elektrohydraulischen Lenkunterstützungsvorrichtung 105 handeln.
Die EPS-Lenkunterstützungsvorrichtung 105 verfolgt einen vollintegralen Plug-and- Play-Ansatz. Hierbei ist der hydraulische Ölkreislauf vom Verbrennungsmotor oder Elektromotor des Fahrzeugs 100 entkoppelt und als kompakte Antriebseinheit 400 an die Lenkung 170 in Form der Blocklenkung angebracht.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Fahrzeug
102 Pumpvorrichtung
105 elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung
110 Hydraulikpumpe
115 Arbeitsleitung
120 Druckerzeugungseinrichtung
125 erste Steuerleitung
130 Vordruckleitung
135 Ausgleichstank
140 Absperrventil
145 Steuereingang
150 zweite Steuerleitung
155 Hydrauliköl
160 Pumpenraum
165 Pumpenausgang
170 Verbraucher
175 Arbeitsanschluss
180 Druckerzeugungseingang
185 Druckerzeugungsausgang
190 Ventiloffenstellung
192 Antrieb
193 Steuereinrichtung
194 Lenkrad
196 erste Abzweigung
197 zweite Abzweigung
199 Rückstellfeder
200 Ventilgeschlossenstellung
220 Doppelkolben
222 Rückstellfeder 315 weitere Arbeitsleitung
320 weitere Druckerzeugungseinrichtung
325 weitere erste Steuerleitung 330 weitere Vordruckleitung
345 weiterer Steuereingang
350 weitere zweite Steuerleitung
365 weiterer Pumpenausgang
375 weiterer Arbeitsanschluss 380 weiterer Druckerzeugungseingang
385 weiterer Druckerzeugungsausgang
392 erste Arbeitskammer
394 zweite Arbeitskammer
396 Lenkstange 398 Kolben
400 Antriebseinheit

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Pumpvorrichtung (102) für eine elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung (105) für ein Fahrzeug (100), wobei die Pumpvorrichtung (102) (105) die folgenden Merkmale aufweist: eine Hydraulikpumpe (110), die ausgebildet ist, um ein Hydrauliköl (155) aus einem Pumpenraum (160) zu einem Pumpenausgang (165) der Hydraulikpumpe (110) zu pumpen, eine Arbeitsleitung (115) zum Leiten des Hydrauliköls (155) zu einem Verbraucher (170), wobei ein Arbeitsanschluss (175) der Arbeitsleitung (115) fluidisch mit dem Pumpenausgang (165) verbunden ist, eine Druckerzeugungseinrichtung (120) mit einem Druckerzeugungseingang (180) und einem Druckerzeugungsausgang (185), wobei die Druckerzeugungseinrichtung (120) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung eines am Druckerzeugungseingang (180) anliegenden Eingangsdrucks einen am Druckerzeugungsausgang (185) bereitstellbaren Ausgangsdruck zu erzeugen, der niedriger als der Eingangsdruck ist, eine erste Steuerleitung (125), die den Pumpenausgang (165) fluidisch mit dem Druckerzeugungseingang (180) verbindet, eine Vordruckleitung (130), die den Druckerzeugungsausgang (185) fluidisch mit dem Pumpenraum (160) verbindet, um einen Druck des Hydrauliköls (155) in dem Pumpenraum (160) zu erhöhen, einen Ausgleichstank (135) für das Hydrauliköl (155), ein Absperrventil (140) mit einem Steuereingang (145), wobei das Absperrventil (140) abhängig von einem an dem Steuereingang (145) anliegenden Druck eine Ventiloffenstellung (190) oder eine Ventilgeschlossenstellung (200) einnimmt, wobei das Absperrventil (140) den Ausgleichstank (135) in der Ventiloffenstellung (190) fluidisch mit dem Pumpenraum (160) verbindet und den Ausgleichstank (135) in der Ventilgeschlossenstellung (200) fluidisch von dem Pumpenraum (160) trennt, und eine zweite Steuerleitung (150), die den Pumpenausgang (165) fluidisch mit dem Steuereingang (145) verbindet.
2. Pumpvorrichtung (102) (105) gemäß Anspruch 1, bei der das Absperrventil (140) eine Rückstellfeder (199) aufweist, die dazu ausgebildet ist, um das Absperrventil (140) bei einem unter einem Schwellenwert liegenden Druck an dem Steuereingang (145) in die Ventiloffenstellung (190) zu überführen.
3. Pumpvorrichtung (102) (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit dem Pumpenraum (160), in dem die Hydraulikpumpe (110) aufgenommen ist.
4. Pumpvorrichtung (102) (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit der Lenkung (170), die fluidisch mit der Arbeitsleitung (115) verbunden ist.
5. Pumpvorrichtung (102) (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Antrieb (192), der dazu ausgebildet ist, um die Hydraulikpumpe (110) anzutreiben.
6. Pumpvorrichtung (105) gemäß Anspruch 5, bei der der Antrieb (192) einen Elektromotor aufweist und/oder in dem Pumpenraum (160) angeordnet ist.
7. Pumpvorrichtung (102) (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Arbeitsleitung (115) eine erste Abzweigung (196) aufweist, die in die erste Steuerleitung (125) mündet und/oder eine zweite Abzweigung (197) aufweist, die in die zweite Steuerleitung (150) mündet.
8. Pumpvorrichtung (102) (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Druckerzeugungseinrichtung (120) einen Doppelkolben (220) aufweist.
9. Pumpvorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Druckerzeugungseinrichtung (120) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung des am Druckerzeugungseingang (180) anliegenden Eingangsdrucks den am Druckerzeugungsausgang (185) bereitstellbaren Ausgangsdruck zu erzeugen, der höher als der Atmosphärendruck ist.
10. Pumpvorrichtung (105) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Hydraulikpumpe (110) ausgebildet ist, um das Hydrauliköl (155) aus dem Pumpenraum (160) steuerbar zu dem Pumpenausgang (165) oder einem weiteren Pumpenausgang (365) der Hydraulikpumpe (110) zu pumpen, und wobei die Pumpvorrichtung (105) die folgenden weiteren Merkmale aufweist: eine weitere Arbeitsleitung (315) zum Leiten des Hydrauliköls (155) zu dem Verbraucher (170) umfasst, wobei ein weiterer Arbeitsanschluss (375) der weiteren Arbeitsleitung (315) fluidisch mit dem weiteren Pumpenausgang (365) verbunden ist, eine weitere Druckerzeugungseinrichtung (320) mit einem weiteren Druckerzeugungseingang (380) und einem weiteren Druckerzeugungsausgang (385), wobei die weitere Druckerzeugungseinrichtung (320) dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung eines am weiteren Druckerzeugungseingang (380) anliegenden weiteren Eingangsdrucks einen am weiteren Druckerzeugungsausgang (385) bereitstellbaren weiteren Ausgangsdruck zu erzeugen, der niedriger als der weitere Eingangsdruck ist, eine weitere erste Steuerleitung (325), die den weiteren Pumpenausgang (365) fluidisch mit dem weiteren Druckerzeugungseingang (380) verbindet, eine weitere Vordruckleitung (330), die den Druckerzeugungsausgang (385) fluidisch mit dem Pumpenraum (360) verbindet, um den Druck des Hydrauliköls (155) in dem Pumpenraum (160) zu erhöhen, und eine weitere zweite Steuerleitung (350), die den weiteren Pumpenausgang (365) fluidisch mit einem weiteren Steuereingang (345) des Absperrventils (140) verbindet, wobei das Absperrventil (140) abhängig von einem an dem weiteren Steuereingang (345) anliegenden Druck die Ventiloffenstellung (190) oder die Ventilgeschlossenstellung (200) einnimmt.
11. Elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung (105) für ein Fahrzeug (100), wobei die Lenkunterstützungsvorrichtung (105) eine Pumpvorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche und den Verbraucher (170) in Form eines elektrohydraulischen Lenkgetriebes aufweist.
12. Lenkunterstützungsvorrichtung (105) gemäß Anspruch 11, mit einer Steuereinrichtung (193), die dazu ausgebildet ist, um ansprechend auf ein
Lenkbetätigungssignal, das eine Betätigung eines Lenkrads (194) des Fahrzeugs (100) repräsentiert, ein Aktivierungssignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um die Hydraulikpumpe (110) zu aktivieren und/oder ansprechend auf ein Lenkruhesignal, das einen Ruhezustand des Lenkrads des Fahrzeugs (100) repräsentiert, ein Deaktivierungssignal auszugeben, das dazu ausgebildet ist, um die Hydraulikpumpe (110) zu deaktivieren.
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