DE102007030833A1 - Ventilgesteuerte Hydromaschine und Verfahren zu deren Ansteuerung - Google Patents

Ventilgesteuerte Hydromaschine und Verfahren zu deren Ansteuerung Download PDF

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Abstract

Offenbart ist eine ventilgesteuerte Hydromaschine mit einer Vielzahl von aktiv ansteuerbaren Verdrängereinheiten, deren hochdruck- und niederdruckseitige Ventile aktiv über eine Steuereinheit verstellbar sind. Einigen der aktiven Verdrängereinheiten ist jeweils eine passive Verdrängereinheit mit druckbetätigten hochdruck- und niederdruckseitigen Ventilen zugeordnet. Offenbart ist des Weiteren ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Hydromaschine, wobei zur Verringerung eines Fördervolumens die aktiv verstellbaren niederdruckseitigen Ventile im partial mode während eines Teil-Förderhubs der Verdrängereinheit zum Niederdruck hin geöffnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine ventilgesteuerte Hydromaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Hydromaschine gemäß Patentanspruch 7.
  • Derartige ventilgesteuerte Hydromaschinen sind beispielsweise aus der EP 1 537 333 B1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Hydromaschine in Axial- oder Radialkolbenbauweise, die im Prinzip als Motor oder als Pumpe betrieben werden kann, wobei das Förder- bzw. Schluckvolumen über die Ventilsteuerung stufenlos verstellbar ist. Bei einem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Hydromaschine als Axialkolbenmaschine ausgeführt, wobei eine Vielzahl von in einem Zylinder angeordneten Kolben an einer drehbar gelagerten Taumelscheibe abgestützt ist. Jeder Kolben begrenzt mit dem zugeordneten Zylinderraum einen Arbeitsraum, der über ein Zulaufventil und ein Ablaufventil mit einem Druckmittelzulauf bzw. einem Druckmittelablauf verbindbar ist.
  • Bei der bekannten Lösung sind die beiden Ventile als elektrisch entsperrbare bzw. sperrbare Rückschlagventile ausgeführt, die über die Pumpensteuerung ansteuerbar sind und um den jeweiligen Arbeitsraum im „full mode", im „partial mode" oder im „idle mode" zu betreiben. Beim „full mode" wird im Wesentlichen das gesamte Schluck- oder Fördervolumen ausgenützt, im „partial mode" entsprechend nur ein Teil des Volumens. Im „idle mode" ist das Förder-/Schluckvolumen des jeweiligen Arbeitsraumes gleich 0 – die Maschine arbeitet im Leerlauf. Somit kann das Förder- oder Schluckvolumen stufenlos von einem Maximalwert auf 0 verstellt werden.
  • Über eine Steuereinheit wird die Hydromaschine nach einem Regelalgorithmus betrieben, um einen möglichst pulsationsarmen Summen-Fördervolumenstrom (Pumpe) oder Summen-Schluckvolumenstrom (Motor) zu erzielen. Die Volumenstromverstellung erfolgt dabei häufig nach einer Phasenanschnittsteuerung, sie kann jedoch auch nach einer Phasenabschnitts- oder Phasenausschnittssteuerung durchgeführt werden.
  • Falls die Hydromaschine als Motor betrieben werden soll, wird zum Antreiben einer mit der Taumelscheibe verbundenen Welle das Ablaufventil durch Bestromen eines Betätigungsmagneten geschlossen und gleichzeitig das Zulaufventil geöffnet. Dadurch kann Druckmittel in den Arbeitsraum einströmen, so dass die hydraulische Energie des Druckmittels durch die Axialverschiebung des jeweiligen Kolbens und die entsprechende Drehbewegung der Taumelscheibe in eine Drehbewegung der Welle und somit in mechanische Energie umgewandelt wird. Kurz vor dem inneren Totpunkt, in dem der jeweilige Kolben die volle Schluckbewegung ausgeführt hat, wird das Zulaufventil geschlossen, so dass durch den verbleibenden Resthub des Kolbens bis zum Totpunkt der Arbeitsraum druckentlastet wird. Durch diese Druckentlastung kann das Ablaufventil druckentlastet öffnen und der Kolben kann in seiner nachfolgenden Förderbewegung sein Schluckvolumen zum Tank ausschieben. Kurz vor dem äußeren Totpunkt wird dann das Ablaufventil durch Bestromen des entsprechenden Betätigungsmagneten geschlossen. Der verbleibende Hub des Kolbens bis äußeren Totpunkt wird dann zum Komprimieren des im Arbeitsraum eingeschlossenen Druckmittels benutzt, so dass das Zulaufventil bei Erreichen des äußeren Totpunkts druckentlastet öffnen kann. Durch diesen Ablauf ist gewährleistet, dass die Rückschlagventile im weitgehend druckausgeglichenen Zustand durch relativ geringe Betätigungsmagnetkräfte geschaltet werden können. Diese Ansteuerung ist aufgrund der geforderten Schaltdynamik notwendig.
  • Beim Betrieb als Pumpe erfolgt die Ansteuerung entsprechend, wobei über die niederdruckseitigen Ventile Druckmittel angesaugt und über die hochdruckseitigen Ventile in eine Druckleitung ausgeschoben wird. Die Reduzierung des Summen-Fördervolumenstroms erfolgt in vorbeschriebener Weise durch Phasenanschnitt, -ausschnitt oder -abschnitt.
  • Bei der bekannten Lösung ist jeder Verdrängereinheit, die jeweils aus einem Kolben, dem zugeordneten Teil des Zylinders mit der Zylinderbohrung und den zugeordneten niederdruck- und hochdruckseitigen Ventilen besteht, zumindest ein elektrisch betätigbares Ventil zugeordnet, um die eingangs genannten Modi einstellen zu können. D. h. beispielsweise bei einer Hydromaschine mit neun Verdrängereinheiten sind somit entsprechend achtzehn oder zumindest neun elektrisch betätigbare Rückschlagventile vorzusehen, die über Signalleitungen mit der Steuereinheit verbunden sind, so dass deren Rechenleistung ebenfalls entsprechend ausgelegt sein muss – der Aufwand zur Realisierung dieser stufenlos verstellbaren Hydromaschine ist somit relativ hoch.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten ventilgesteuerten Hydromotor mit verstellbarem Förder-/Schluckvolumen und ein Verfahren zu dessen Ansteuerung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen ventilgesteuerten Hydromotor mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum Ansteuern eines derartigen Hydromotors gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 7 gelöst.
  • Erfindungsgemäß hat diese Hydromaschine eine Vielzahl von aktiv ansteuerbaren Verdrängereinheiten mit jeweils einem Kolben, der gemeinsam mit einem Zylinder einen Arbeitsraum begrenzt. Dieser ist über ein mittels einer Steuereinheit ansteuerbares hochdruckseitiges Ventil mit einer Hochdruckleitung und über ein ebenfalls über die Steuereinheit ansteuerbares Niederdruckventil mit einer Niederdruckleitung verbindbar. Insofern entspricht die Hydromaschine den eingangs beschriebenen Lösungen. Jeder oder zumindest einige der aktiv ansteuerbaren Verdrängereinheiten ist erfindungsgemäß eine so genannte passive Verdrängereinheit zugeordnet, deren hochdruck- und niederdruckseitige Ventile selbsttätig durch die jeweilige Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsraum und der zugeordneten Leitung (Hochdruck/Niederdruck) betätigt werden. Derartige passive Ventile können beispielsweise federvorgespannte Rückschlagventile sein, wie sie als Saug- oder Druckventile bei herkömmlichen Pumpanordnungen verwendet werden.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Hydromaschine werden zur Verringerung des Volumenstroms die ansteuerbaren Niederdruckventile im partial mode während eines Teilförderhubs des Kolbens zum Niederdruck hin geöffnet, so dass entsprechend der Volumenstrom verringert wird.
  • Wenn die Verringerung des Volumenstroms dem maximalen Förder-/Schluckvolumen einer oder mehrerer Verdrängereinheiten entspricht, wird oder werden die betreffenden Verdrängereinheiten dann im idle mode betrieben, in dem der Volumenstrom Null ist.
  • Zur weiteren Absenkung des Volumenstroms wird dann eine oder mehrere der aktiven Verdrängereinheiten durch geeignete Ansteuerung der hoch- und niederdruckseitigen Ventile im motor mode betrieben, so dass das aus den passiven Verdrängereinheiten verdrängte Druckmittel in die im motor mode betriebenen aktiven Verdrängereinheiten verdrängt und von dort zum Tank ausgeschoben wird, so dass der Summenvolumenstrom entsprechend der im motor mode betriebenen aktiven Verdrängereinheiten absinkt.
  • Zur Optimierung der Leckagefreiheit der Hydromaschine wird es bevorzugt, wenn die Zulauf- und Ablaufventile Rückschlagventile sind.
  • Vorzugsweise ist das über die Steuereinheit ansteuerbare niederdruckseitige Ventil in eine Öffnungsstellung vorgespannt und in eine Schließstellung verstellbar, in der eine Druckmittelströmung von der Niederdruckleitung zum Arbeitsraum ermöglicht ist und in Gegenrichtung gesperrt wird.
  • Das zugehörige hochdruckseitige Ventil ist vorzugsweise in eine Schließstellung vorgespannt, in der eine Druckmittelströmung vom Arbeitsraum in die Hochdruckleitung ermöglicht und in Gegenrichtung gesperrt ist. In seiner Schaltstellung ist der Durchfluss in beiden Richtungen möglich. Dieses Ventil arbeitet somit wie ein klassisches entsperrbares Rückschlagventil.
  • Die Hydromaschine kann als Axial- oder Radialkolbenmaschine ausgeführt sein.
  • Der Aufbau der Hydromaschine gemäß der zweiten Alternative ist besonders einfach, wenn die Kolben der aktiven Verdrängereinheiten an einer ersten Exzenterscheibe und die Kolben der passiven Verdrängereinheiten an einer zweiten Exzenterscheibe abgestützt sind, denen gemeinsam eine Welle zugeordnet ist.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung zur Verdeutlichung der Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Hydromaschine und
  • 2 eine aktive und eine passive Verdrängereinheit der Hydromaschine aus 1.
  • Die Hydromaschine ist bei dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel als in Axialkolbenbauweise ausgeführte Hydropumpe 1 ausgeführt. Das Funktionsprinzip einer derartigen Hydropumpe 1 wird anhand 1 erläutert, die eine stark vereinfachte Abwicklung einer Hydropumpe in Axialkolbenbauweise zeigt. Im Folgenden sind nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelement erläutert, hinsichtlich detaillierterer Ausführungen wird auf den eingangs genannten Stand der Technik verwiesen, in dem das Funktionsprinzip einer derartigen Hydromaschine mit digital verstellbarem Förden-/Schluckvolumen (DDP/DDM) ausführlich erläutert ist.
  • Gemäß der schematischen Darstellung in 1 hat die dargestellte Hydropumpe 1 eine Anzahl sogenannter aktiver Verdrängereinheiten 2 und der gleichen Anzahl passiver Verdrängereinheiten 4 – diese sind in 1 strichpunktiert gekennzeichnet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier aktive und vier passive Verdrängereinheiten 2, 4 vorgesehen, die jeweils den gleichen Aufbau haben. In der Abwicklung gemäß 1 liegt jeweils eine aktive Verdrängereinheit 2 neben einer passiven Verdrängereinheit 4.
  • Die Hydromaschine hat einen Zylinder 6, in dem eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 8 ausgebildet sind, in denen jeweils ein Kolben 10 axial verschiebbar geführt ist. Jeder der Kolben 10 begrenzt mit der jeweiligen Zylinderbohrung 8 einen Arbeitsraum 12, dessen Volumen vom Hub der Kolben 10 abhängig ist. Die Kolben 10 sind jeweils über einen Kolbenschuh 14 an einer schräg angestellten Taumelscheibe abgestützt, die mit einer Antriebswelle 16 verbunden ist. In der Darstellung gemäß 1 ist die aufgrund der Rotation der Taumelscheibe gebildete Steuerkurve 18 dargestellt, die die Drehwinkelabhängigkeit des Kolbenhubs und damit des Volumens des jeweiligen Arbeitsraums 12 wiedergibt. Insofern bestehen hinsichtlich des Aufbaus der aktiven und passiven Verdrängereinheiten 2, 4 keinerlei Unterschiede.
  • Wie in 1 rechts dargestellt, ist jeder Arbeitsraum 12 der aktiven Verdrängereinheiten 2 über ein elektrisch betätigbares Zulaufventil 20 mit einer allen Verdrängereinheiten 2, 4 gemeinsamen Zulaufleitung 22 verbunden, die in einem Tank 24 mündet. Der Arbeitsraum 12 der aktiven Verdrängereinheit 2 ist des Weiteren über ein ebenfalls elektrisch betätigbares Ablaufventil 26 mit einer allen Arbeitsräumen 12 gemeinsamen Ablaufleitung 28 verbunden, in der der Pumpendruck anliegt. Die Bezeichnung „aktive" Verdrängereinheit 2 rührt daher, dass die Druckmittelverbindung über die elektrisch betätigbaren Ventile 20, 26 willkürlich einstellbar ist.
  • Im Gegensatz dazu sind die Arbeitsräume 12 der passiven Verdrängereinheiten 4 über herkömmliche druckbetätigte oder zwangsgesteuerte Rückschlagventile mit der Zulaufleitung 22 bzw. der Ablaufleitung 28 verbunden. Im Folgenden wird das niederdruckseitige Rückschlagventil als Saugventil 30 und das hochdruckseitige Rückschlagventil als Druckventil 32 bezeichnet. Das Saugventil 30 ermöglicht eine Druckmittelverbindung von der Zulaufleitung 22 zum jeweiligen Arbeitsraum 12 hin und sperrt diese Druckmittelverbindung in Gegenrichtung. Das Druckventil 32 öffnet in Richtung zur Ablaufleitung 28 und verhindert eine Rückströmung von der Ablaufleitung 28 in den Arbeitsraum 12.
  • Die Betätigung des Zulaufventils 20 bzw. des Ablaufventils 26 zur Einstellung des full mode, partial mode oder idle mode erfolgt über eine Steuereinheit 34, die über Signalleitungen mit den jeweils elektrisch betätigbaren Ventilen 20, 26 verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ansteuerung der Ventile in Abhängigkeit vom Fördervolumenstrom, der über einen Volumenstromsensor 36, der an die Ablaufleitung 28 angeschlossen ist und dessen Signal als Eingangssignal der Steuereinheit 34 zugeführt wird. Wie in 1 angedeutet, können der Steuereinheit 34 noch weitere Eingangssignale zugeführt werden, die beispielsweise dem Drehwinkel der Taumelscheibe oder der Drehzahl der Antriebswelle 16 oder dergleichen entsprechen.
  • Die Steuereinheit 34 ist mit jedem der Ventile 20, 26 über eine Signalleitung 38 verbunden, um diese – wie im Folgenden noch näher erläutert – zu schalten.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der beiden Verdrängereinheiten 2, 4 der Hydropumpe 1 aus 1. Demgemäß ist das niederdruckseitige Zulaufventil 20 als Rückschlagventil ausgeführt, das über eine Feder 40 in seine dargestellte Öffnungsstellung vorgespannt ist, in der die Druckmittelverbindung vom Arbeitsraum 12 der aktiven Verdrängereinheit 2 zur Zulaufleitung 22 in beiden Strömungsrichtungen geöffnet ist. Die Verstellung des Zulaufventils 20 erfolgt über einen Betätigungsmagneten 42 mit hoher Schaltdynamik, der über die Steuereinheit 34 und die dazu gehörige Signalleitung 38 bestrombar ist. Bei bestromtem Betätigungsmagneten 42 wird das Zulaufventil 20 in eine Sperrstellung umgeschaltet, in der die Druckmittelströmung von der Zulaufleitung 22 zum Arbeitsraum 12 ermöglicht und in Gegenrichtung gesperrt ist. Bei Stromlos-Schalten des Betätigungsmagneten 42 wird das Zulaufventil 20 durch die Kraft der Feder 40 wieder sehr schnell in seine dargestellte Durchgangsstellung umgeschaltet.
  • Das hochdruckseitige Ablaufventil 26 ist über eine Feder 44 in eine Schließstellung vorgespannt, in der eine Druckmittelströmung vom Arbeitsraum 12 zur Ablauf- oder Druckleitung 28 ermöglicht und in Gegenrichtung gesperrt ist. Das Umschalten des Ablaufventils 26 erfolgt ebenfalls über einen Betätigungsmagneten 46, der über die Steuereinheit 34 und die zugeordnete Signalleitung 38 bestromt oder stromlos geschaltet werden kann. Bei Bestromung des Betätigungsmagneten 46 wird das Ablaufventil 26 gegen die Kraft der Feder 40 in eine Durchgangsstellung umgeschaltet, in der die Druckmittelverbindung zwischen dem Arbeitsraum 12 der aktiven Verdrängereinheit 2 und der Ablaufleitung 28 in beiden Richtungen geöffnet ist.
  • Die Funktion der Saug-/Druckventile 30, 32 der passiven Verdrängereinheit 4 wurde bereits anhand 1 erläutert, so dass weitere Ausführungen entbehrlich sind.
  • Im full mode werden die Zulauf- und Ablaufventile 20, 26 jeweils – wie eingangs beschrieben – so angesteuert, dass das maximale Fördervolumen der jeweiligen Verdrängereinheit ausgenutzt wird und des Weiteren die Pulsation minimal ist. Zum Verringern des Summen-Fördervolumenstroms der Hydropumpe 1 wird der individuelle Fördervolumenstrom der oder einiger der aktiven Verdrängereinheiten durch Umstellen auf den partial mode reduziert. Um einen möglichst pulsationsarmen Fördervolumenstrom zu erzielen, kann die Reduzierung mittels partial mode beispielsweise so lange erfolgen, bis die Reduzierung dem Volumen eines oder mehrerer Arbeitsräume 12 der Verdrängereinheiten 2 entspricht. Dann kann jeweils eine oder mehrere der Verdrängereinheiten 2 in den idle mode geschaltet werden.
  • Im partial mode bleibt das niederdruckseitige Zulaufventil 20 während eines Teils des Förderhubs (Kolben auf den Weg zum äußeren Totpunkt (oben in 2)) in Ruhestellung und wird, damit die Förderung einsetzt, durch Bestromen des Betätigungsmagneten 42 umgeschaltet. Im Arbeitsraum 12 baut sich dann ein Druck auf und das Druckmittel wird über das hochdruckseitige Ablaufventil 26 verdrängt. Der Betätigungsmagnet 42 des Zulaufventils 20 kann im Prinzip ausgeschaltet werden, da der Druck im Arbeitsraum 12 das Zulaufventil 20 in seiner Schließposition hält. Zu Beginn des Saughubs (Bewegung des Kolbens 10 nach unten in 2) gelangt das Zulaufventil 20 dann durch die Kraft der Feder 40 von alleine in seine Ruhestellung.
  • Im idle mode ist das niederdruckseitige Ventil 20 der betreffenden verdrängereinhei 2 während des gesamten Förderhubs zur Niederdruckleitung geschlossen. Sobald der Zustand erreicht ist, dass alle Arbeitsräume der aktiven Verdrängereinheiten 2 im idle mode arbeiten, beträgt der Summen-Fördervolumenstrom der Hydropumpe 1 lediglich 50% des maximal einstellbaren Fördervolumenstroms. Zur weiteren Absenkung des Summen-Fördervolumenstroms wird während eines Teils des Saughubs einer oder mehrerer der aktiven Verdrängereinheiten 2 das hochdruckseitige Ablaufventil 26 offen gehalten und das niederdruckseitige Zulaufventil 20 umgeschaltet – die betreffende Verdrängereinheit 2 arbeitet dann im motor mode, so dass Druckmittel in den Arbeitsraum 12 eingeschoben wird. Der Betätigungsmagnet 42 des niederdruckseitigen Ventils 20 muss spätestens am Ende des „Saughubs" (innerer Totpunkt) des Kolbens 10 stromlos geschaltet werden, damit dieses öffnet und im Folgenden „Förderhub" Druckmittel aus dem Arbeitsraum 12 zum Tank 24 geschoben werden kann.
  • Demgemäß wird der gesamte oder ein Teil des von den passiven Verdrängereinheiten 4 geförderten Volumenstroms zum Antrieb der im motor mode angesteuerten aktiven Verdrängereinheiten 2 verwendet und zum Tank hin verschoben, so dass der Summen-Fördervolumenstrom je nach Anzahl der im motor mode betriebenen aktiven Verdrängereinheiten 2 von 50% des maximalen Summen-Fördervolumenstroms auf Null verringert werden kann.
  • Bei einem besonders einfach ausgeführten Ausführungsbeispiels der Erfindung kann die Hydromaschine 1 auch als Radialkolbenmaschine ausgeführt sein, bei der die Kolben der Verdrängereinheiten 2, 4 über eine Exzenterwelle angetrieben sind. Dabei kann ein erster Exzenter den aktiven Verdrängereinheiten 2 zugeordnet sein, während ein zweiter, auf der gleichen Welle sitzender Exzenter die passiven Verdrängereinheiten beaufschlagt. D. h. alle dem ersten Exzenter zugeordneten Verdrängereinheiten sind mit aktiv betätigbaren Ventilen 20, 26 versehen, während die dem zweiten Exzenter zugeordneten Ventile vorzugsweise als Rückschlagventile 30, 32 ausgeführt sind.
  • Prinzipiell könnten jedoch auch diese als aktiv verstellbare Ventile ausgeführt sein.
  • Durch die vorbeschriebene Lösung wird eine im Ein-Quadranten-Betrieb betreibbare Pumpe zur Verfügung gestellt.
  • Anstelle der Betätigungsmagneten 42, 46 können auch andere Aktuatoren, beispielsweise Piezoantriebselemente oder dergleichen verwendet werden.
  • Prinzipiell ist es auch möglich, mehr oder weniger aktive Verdrängereinheiten als passive Verdrängereinheiten vorzusehen, wobei allerdings in dem Fall, in dem weniger aktive Verdrängereinheiten 2 als passive Verdrängereinheiten 4 vorgesehen sind, eine Verstellung auf Null nicht mehr möglich ist.
  • Offenbart ist eine ventilgesteuerte Hydromaschine mit einer Vielzahl von aktiv ansteuerbaren Verdrängereinheiten, deren hochdruck- und niederdruckseitige Ventile aktiv über eine Steuereinheit verstellbar sind. Einigen der aktiven Verdrängereinheiten ist jeweils eine passive Verdrängereinheit mit druckbetätigten hochdruck- und niederdruckseitigen Ventilen zugeordnet. Offenbart ist des Weiteren ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Hydromaschine, wobei zur Verringerung eines Fördervolumens die aktiv verstellbaren niederdruckseitigen Ventile im partial mode während eines Teil-Förderhubs der Verdrängereinheit zum Niederdruck hin geöffnet sind.
  • 1
    Hydropumpe
    2
    Verdrängereinheit
    4
    Verdrängereinheit
    6
    Zylinder
    8
    Zylinderbohrung
    10
    Kolben
    12
    Arbeitsraum
    14
    Kolbenschuh
    16
    Antriebswelle
    18
    Steuerkurve
    20
    Zulaufventil
    22
    Zulaufleitung
    24
    Tank
    26
    Ablaufventil
    28
    Ablaufleitung
    30
    Saugventil
    32
    Druckventil
    34
    Steuereinheit
    36
    Volumenstromsensor
    38
    Signalleitung
    40
    Feder
    42
    Betätigungsmagnet
    44
    Feder
    46
    Betätigungsmagnet
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1537333 B1 [0002]

Claims (9)

  1. Ventilgesteuerte Hydromaschine mit einer Vielzahl von aktiv ansteuerbaren Verdrängereinheiten (2) mit einem Kolben (10), der einen Arbeitsraum begrenzt (12), der über einen mittels einer Steuereinheit (34) ansteuerbares hochdruckseitiges Ventil (26) mit einer Hochdruckleitung (28) und über ein ansteuerbares niederdruckseitiges Ventil (20) mit einer Niederdruckleitung (22) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der aktiven Verdrängereinheiten (2) mit über die Steuereinheit (34) steuerbaren Ventilen (20, 26) eine passive Verdrängereinheit (4) mit druckbetätigten hochdruck- bzw. niederdruckseitigen Ventilen (30, 32) zugeordnet ist.
  2. Hydromaschine nach Patentanspruch 1, wobei die hochdruckseitigen und niederdruckseitigen Ventile (20, 26; 30, 32) Rückschlagventile sind.
  3. Hydromaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das ansteuerbare niederdruckseitige Ventil (20) in eine Öffnungsstellung vorgespannt ist und in eine Sperrstellung verstellbar ist, in der eine Druckmittelströmung von der Niederdruckleitung (22) zum Arbeitsraum (12) ermöglicht und in Gegenrichtung gesperrt ist.
  4. Hydromaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das ansteuerbare hochdruckseitige Ventil (26) in eine Schließposition vorgespannt ist, in der eine Druckmittelströmung von der Hochdruckleitung (28) zum Arbeitsraum (12) gesperrt und in Gegenrichtung möglich ist, und das in eine Öffnungsstellung verstellbar ist.
  5. Hydromaschine nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei diese als Axial- oder Radialkolbenmaschine ausgeführt ist.
  6. Hydromaschine nach Patentanspruch 5, zweite Alternative, wobei die Kolben (10) der aktiven Verdrängereinheiten (2) an einer ersten Exzenterscheibe und die Kolben (10) der passiven Verdrängereinheiten (4) an einer zweiten Exzenterscheibe abgestützt sind, die beide drehfest mit einer gemeinsamen Welle verbunden sind.
  7. Verfahren zum Ansteuern einer Hydromaschine gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zur Verringerung eines Summen-Fördervolumenstroms steuerbare Niederdruckventile (20) der aktiven Verdrängereinheiten (2) im partial mode während eines Teilförderhubs des betreffenden Kolbens (10) zum Niederdruck hin geöffnet sind.
  8. Verfahren nach Patentanspruch 7, wobei dann, wenn die Verringerung des Summen-Fördervolumens dem maximalen Fördervolumen einer oder mehrerer der aktiven Verdrängereinheiten (2) entspricht, entsprechend eine oder mehrere dieser Verdrängereinheiten (2) im idle mode mit Null-Fördervolumenstrom betrieben werden.
  9. Verfahren nach Patentanspruch 8, wobei bei Betreiben aller über die Steuereinheit (34) ansteuerbaren aktiven Verdrängereinheiten (2) im idle mode das Summen-Fördervolumen weiter verringert wird, indem während eines Teil-Saughubs von passiven Verdrängereinheiten (4) eines oder mehrere der aktiv ansteuerbaren hochdruckseitigen Ventile (26) der aktiven Verdrängereinheiten (2) offen gehalten und das entsprechende niederdruckseitige Ventil (20) in seine Sperrstellung umgeschaltet wird, und während des sich anschließenden Förderhubs das niederdruckseitige Ventil (20) in seine Durchgangsstellung gebracht wird, so dass das Druckmittel von der betreffenden aktiven Verdrängereinheit (2) zum Niederdruck verschoben wird und somit die Verdrängereinheit (2) im motor mode arbeitet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3561298A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-30 Dana Motion Systems Italia S.R.L. Hydraulische kolbenvorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1537333B1 (de) 2002-09-12 2006-06-14 Artemis Intelligent Power Ltd. Fluidarbeitsmaschine und betriebsverfahren

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1537333B1 (de) 2002-09-12 2006-06-14 Artemis Intelligent Power Ltd. Fluidarbeitsmaschine und betriebsverfahren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3561298A1 (de) * 2018-04-24 2019-10-30 Dana Motion Systems Italia S.R.L. Hydraulische kolbenvorrichtung
WO2019206757A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-31 Dana Motion Systems Italia S.R.L. Piston hydraulic device

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