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 ist _T 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