DE102010044697A1

DE102010044697A1 - Hydraulic arrangement for internal combustion engine, comprises valve-controlled displacement unit, which has multiple cylinder-piston units that limit pressure chamber

Info

Publication number: DE102010044697A1
Application number: DE201010044697
Authority: DE
Inventors: Dr. Stoll Sorn; Alejandro López Pamplona
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2012-03-08

Abstract

The hydraulic arrangement comprises valve-controlled displacement unit (1,2), which has multiple cylinder-piston units that limit a pressure chamber. A valve is provided for reduction of pressure surges in a high pressure line (4) or reducing torque surges at a shaft (12,14), which is controlled by an electrical control unit (8). An independent claim is also included for a method for controlling a valve-controlled displacement unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung mit zumindest einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Ansteuerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.The invention relates to a hydraulic arrangement with at least one valve-controlled displacer unit according to the preamble of patent claim 1 and a method for its actuation according to the preamble of patent claim 14.

Als Verdrängereinheiten (insbesondere Radial- oder Axialkolbenmaschinen) mit mehreren Zylinder-Kolben-Einheiten sind neben den herkömmlichen Verstelleinheiten, mit einstellbarem Kolbenhub auch ventilgesteuerte Verdrängereinheiten bekannt, bei denen der Druckmittelstrom jedes Zylinders über zwei Ventile gesteuert wird, von denen eines eine Verbindung zur Hochdruckseite und das andere eine Verbindung zur Niederdruckseite steuert. Ist ein Betreib der Verdrängereinheit nur als Pumpe vorgesehen, so genügt ein aktivsteuerbares Ventil je Druckraum, über das der Druckraum mit Niederdruck verbindbar istAs displacement units (especially radial or axial piston machines) with several cylinder-piston units in addition to the conventional adjustment units with adjustable piston stroke and valve-controlled displacement units are known in which the pressure medium flow of each cylinder is controlled by two valves, one of which connects to the high pressure side and the other controls a connection to the low pressure side. If an operation of the displacer unit is provided only as a pump, then an actively controllable valve per pressure chamber, via which the pressure chamber can be connected to low pressure, is sufficient

In der Druckschrift WO 2008/012558 A2 ist ein hydrostatisches Getriebe mit zwei derartigen ventilgesteuerten Verdrängereinheiten gezeigt. Dabei sind die einzelnen Zylinder der beiden Verdrängereinheiten über die Ventile getrennt im kraftbeaufschlagten so genannten Full-Mode (Pumpenmodus oder Motormodus) oder in einem kraftlosen so genannten Idle-Mode ansteuerbar. Durch den Idle-Mode erfolgt ein Deaktivieren des entsprechenden Zylinders, wodurch das Förder- bzw. Schluckvolumen der Verdrängereinheiten reduziert werden kann.In the publication WO 2008/012558 A2 is shown a hydrostatic transmission with two such valve-controlled displacement units. The individual cylinders of the two displacer units can be controlled separately via the valves in the so-called full-mode (pump mode or motor mode) or in a powerless so-called idle mode. The idle mode deactivates the corresponding cylinder, as a result of which the delivery or absorption volume of the displacer units can be reduced.

Über eine Steuereinheit wird die Verdrängereinheit nach einem Regelalgorithmus betrieben, um einen möglichst pulsationsarmen Summen-Fördervolumenstrom (Pumpe) bzw. Summen-Schluckvolumenstrom (Motor) zu erzielen. Die Volumenstromverstellung erfolgt häufig nach einer Phasenanschnittssteuerung, sie kann jedoch auch nach einer Phasenabschnitts- oder Phasenausschnittssteuerung durchgeführt werden.Via a control unit, the displacer unit is operated according to a control algorithm in order to achieve a pulsation-poor total volume flow (pump) or sum-displacement volume flow (motor). The volumetric flow adjustment is often performed according to a phase control, but it can also be performed after a Phasenabschnitts- or phase cut control.

Zur weiteren Reduzierung des Förder- bzw. Schluckvolumens derartiger Verdrängereinheiten schlägt die Druckschrift WO 2004/025122 A1 einen so genannten Partial-Mode der verbleibenden aktiven Zylinder-Kolben-Einheiten vor. Dabei werden die beiden Ventile nicht geschaltet wenn die entsprechende Einheit den Totpunkt ihrer Kreisbahn durchläuft, sondern zu einem anderen Zeitpunkt. Dadurch kann das Förder- bzw. Schluckvolumen stufenlos von einem Maximalwert auf 0 verstellt werden.To further reduce the delivery or absorption volume of such displacement units proposes the document WO 2004/025122 A1 a so-called partial mode of the remaining active cylinder-piston units. The two valves are not switched when the corresponding unit passes through the dead center of their circular path, but at another time. As a result, the delivery or displacement volume can be adjusted continuously from a maximum value to zero.

Nachteilig an ventilgesteuerten Verdrängereinheiten sind die Pulsation bzw. Druckstöße und Geräusche, die durch das Deaktivieren (Idle-Mode) oder im Partial-Mode einzelner Zylinder-Kolben-Einheiten verstärkt entstehen. Bei einer Anordnung von ventilgesteuerten Verdrängereinheiten in hydraulischen Getrieben, die von Verbrennungsmotoren angetrieben werden, kommen deren ungleichmäßige Drehzahlen und deren Drehmomentstöße hinzu.A disadvantage of valve-controlled displacement units are the pulsation or pressure surges and noise caused by the deactivation (idle mode) or reinforced in the partial mode of individual cylinder-piston units. In an arrangement of valve-controlled displacement units in hydraulic transmissions, which are driven by internal combustion engines, their uneven speeds and their torque shocks are added.

Bei derartigen Anordnungen sind passive Dämpfungen bekannt, die nicht bei allen Betriebszuständen wirken können.In such arrangements, passive attenuations are known that can not work in all operating conditions.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulische Anordnung mit zumindest einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit und ein Verfahren zu dessen Ansteuerung zu schaffen, deren Pulsation bzw. Druckstöße reduziert sind.In contrast, the invention is based on the object to provide a hydraulic arrangement with at least one valve-controlled displacer unit and a method for its control, the pulsation or pressure surges are reduced.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Anordnung mit zumindest einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit nach Patentanspruch 1 oder durch ein Verfahren nach Patentanspruch 14.This object is achieved by a hydraulic arrangement with at least one valve-controlled displacement unit according to claim 1 or by a method according to claim 14.

Wenn sich im System ein ventilgesteuerter Erzeuger (z. B. eine Pumpe) befindet, entstehen im System Pulsationen, die von der Ventilsteuerung abhängig sind. Wird der Erzeuger durch die Betätigung seiner Ventile aktiviert, entsteht in der Ausgangsleitung ein Volumenstoß. Dieser Stoß überträgt sich über die Ölleitung. Wenn das geförderte Öl nicht gerade in der geförderten Menge benötigt wird, entstehen in der Leitung Druckschwankungen beziehungsweise Druckpulsationen. Wenn sich im System auch ein ventilgesteuerter Verbraucher, zum Beispiel ein Hydromotor, befindet, kann dessen Schluckvolumen durch entsprechende Ansteuerung der Ventile des Motors mit der Ölförderung der Pumpe abgestimmt werden. Dabei werden die geförderten Volumina und die statischen und dynamischen Eigenschaften des Ölkreises, wie zum Beispiel die Länge der Leitung, hydraulische Kapazitäten wie Hydrospeicher, usw. berücksichtigt. Somit werden die Druckschwankungen (Druckpulsationen) reduziert. Befinden sich im Ölkreis andere aktiv gesteuerte Elemente, wie zum Beispiel ventilgesteuerte Hydrospeicher, können diese Elemente ebenfalls als Erzeuger oder Verbraucher benutzt werden.If there is a valve-controlled generator (eg a pump) in the system, pulsations occur in the system depending on the valve control. If the generator is activated by the actuation of its valves, a volume surge occurs in the outlet line. This shock transfers via the oil line. If the pumped oil is not required in the pumped quantity, pressure fluctuations or pressure pulsations occur in the pipe. If a valve-controlled consumer, for example a hydraulic motor, is also located in the system, its displacement can be matched to the oil delivery of the pump by appropriate control of the valves of the engine. It takes into account the volumes delivered and the static and dynamic characteristics of the oil circuit, such as the length of the pipeline, hydraulic capacities such as hydraulic accumulators, etc. Thus, the pressure fluctuations (pressure pulsations) are reduced. If there are other actively controlled elements in the oil circuit, such as valve-controlled hydraulic accumulators, these elements can also be used as producers or consumers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung hat zumindest eine ventilgesteuerte Verdrängereinheit, die mehrere Zylinder-Kolben-Einheiten aufweist, die jeweils einen Druckraum begrenzen. Jeder Druckraum ist über ein aktiv steuerbares ND-Ventil mit einer gemeinsamen Niederdruckleitung und vorzugsweise über ein aktiv steuerbares HD-Ventil mit einer gemeinsamen Hochdruckleitung und verbunden. Dabei sind die Ventile zur Verringerung von Druckstößen in der Hochdruckleitung und/oder zur Verringerung von Drehmomentstößen an zumindest einer Welle von einer elektrischen Steuereinheit steuerbar. Dadurch ist eine hydraulische Anordnung mit zumindest einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit geschaffen, deren Pulsation bzw. Druckstöße und Drehmomentstöße durch aktive Pulsationsdämpfung reduziert sind. Diese Pulsation ist gemäß dem Stand der Technik insbesondere dann hoch und ihre Dämpfung insbesondere dann wirkungsvoll, wenn Förder- bzw. Schluckvolumina der Verdrängereinheit durch Deaktivieren einzelner Zylinder-Kolben-Einheiten verringert sind.The hydraulic arrangement according to the invention has at least one valve-controlled displacer unit, which has a plurality of cylinder-piston units which each delimit a pressure space. Each pressure chamber is connected via an actively controllable LP valve with a common low pressure line and preferably via an actively controllable HP valve with a common high pressure line and. The valves are to reduce pressure surges in the high pressure line and / or to reduce torque surges on at least one shaft controllable by an electrical control unit. As a result, a hydraulic arrangement is provided with at least one valve-controlled displacer unit whose pulsation or pressure surges and torque surges are reduced by active pulsation damping. According to the prior art, this pulsation is particularly high and its damping is particularly effective when delivery or absorption volumes of the displacer unit are reduced by deactivating individual cylinder-piston units.

Bei einer ersten besonders bevorzugten Variante sind die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte der Ventile offline modellbasiert oder durch einen festen Parametersatz einstellbar. Dadurch kenn eine aufwändige Sensorik entfallen.In a first particularly preferred variant, the opening and / or closing times of the valves are model based offline or adjustable by a fixed parameter set. As a result, know a complex sensors omitted.

Bei einer zweiten besonders bevorzugten Variante sind die Öffnungs- und/oder Schließzeitpunkte der Ventile online in Abhängigkeit von gemessenen Druckstößen und/oder Drehmomentstößen einstellbar. Dadurch werden Abweichungen jeder produzierten hydraulischen Anordnung und eventuelle Störgrößen berücksichtigt.In a second particularly preferred variant, the opening and / or closing times of the valves are adjustable online as a function of measured pressure surges and / or torque surges. As a result, deviations of each hydraulic arrangement produced and possible disturbances are taken into account.

Ein erstes besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel hat eine erste Verdrängereinheit, die über eine Motorwelle mit einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs verbunden ist, und eine zweiten Verdrängereinheit, die über eine Abtriebswelle mit einem Fahrzeugantrieb verbunden ist. Dabei verbindet die Hochdruckleitung die beiden Verdrängereinheiten. Dadurch ist ein hydraulisches Fahrzeuggetriebe geschaffen, das über die erfindungsgemäße Ventilsteuerung über weite Bereiche einstellbar ist und dabei die Pulsation dämpft.A first particularly preferred embodiment has a first displacer unit, which is connected via a motor shaft with an internal combustion engine of a vehicle, and a second displacer unit, which is connected via an output shaft with a vehicle drive. The high-pressure line connects the two displacement units. As a result, a hydraulic vehicle transmission is provided, which is adjustable via the valve control according to the invention over a wide range and thereby dampens the pulsation.

Dabei wird es bevorzugt, wenn die Niederdruckleitung die beiden Verdrängereinheiten miteinander verbindet. Durch einen derartigen geschlossen Kreislauf kenn ein Hydrauliktank entfallen.It is preferred if the low pressure line connects the two displacement units together. By such a closed circuit kenn ren omitted a hydraulic tank.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung hat einen ventilgesteuerten Hochdruckspeicher, der an der Hochdruckleitung angeschlossen ist, und mit einem Niederdruckspeicher, der an der Niederdruckleitung angeschlossen ist. Dabei ist die zweite Verdrängereinheit als Pumpe und als Motor betreibbar. Mit einem derart erweiterten hydraulischen Fahrzeuggetriebe ist eine regenerative Bremsung des Fahrzeugs möglich, bei der Druckmittel von der zweiten Verdrängereinheit aus dem Niederdruckspeicher in den Hochdruckspeicher gefördert wird.A particularly preferred development has a valve-controlled high pressure accumulator, which is connected to the high pressure line, and with a low pressure accumulator, which is connected to the low pressure line. In this case, the second displacer unit can be operated as a pump and as a motor. With such an extended hydraulic vehicle transmission regenerative braking of the vehicle is possible, is promoted in the pressure medium from the second displacer unit from the low-pressure accumulator in the high-pressure accumulator.

Eine andere besonders bevorzugte Weiterbildung hat eine Verbindungswelle, über die die Motorwelle und die Abtriebswelle verbunden sind. Dadurch ist eine Leistungsverzweigung zwischen einem mechanischen und dem hydraulischen Getriebe möglich.Another particularly preferred development has a connecting shaft, via which the motor shaft and the output shaft are connected. As a result, a power split between a mechanical and the hydraulic transmission is possible.

Vorzugsweise hat die Verbindungswelle eine Kupplung, über die die Motorwelle von der Abtriebswelle entkuppelbar ist. Diese ermöglicht auch bei dem verzweigten Getriebe ein regeneratives Bremsen, bei dem die höchstmögliche Bremsenergie in den Hydrospeicher geladen werden kann, ohne dass dabei der Verbrennungsmotor mit Bremsenergie beaufschlagt wird.Preferably, the connecting shaft has a coupling via which the motor shaft can be decoupled from the output shaft. This also makes regenerative braking possible in the case of the branched transmission, in which case the highest possible braking energy can be loaded into the hydraulic accumulator without the brake motor being charged with the internal combustion engine.

Ein anderes besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel hat eine Verdrängereinheit, die als Pumpe und als Motor betreibbar ist, und die über eine Motorwelle mit einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs verbunden ist, und mit einem Druckspeicher, der über die Hochdruckleitung mit der Verdrängereinheit verbunden ist. Dadurch ist eine regenerative Bremsung des Fahrzeugs möglich, bei der Druckmittel von der Verdrängereinheit in den Hochdruckspeicher gefördert wird.Another particularly preferred embodiment has a displacer unit, which is operable as a pump and as a motor, and which is connected via a motor shaft with an internal combustion engine of a vehicle, and with a pressure accumulator, which is connected via the high pressure line to the displacer unit. As a result, a regenerative braking of the vehicle is possible, is promoted in the pressure medium from the displacer unit in the high-pressure accumulator.

Dabei ist vorzugsweise in der Hochdruckleitung ein von der elektrischen Steuereinheit steuerbares Absperrventil angeordnet.In this case, a controllable by the electrical control unit shut-off valve is preferably arranged in the high-pressure line.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung hat einen Druckaufnehmer und einen Temperaturaufnehmer, die an der Hochdruckleitung angeordnet und über jeweilige Messsignalleitungen mit der elektrischen Steuereinheit verbunden sind.A particularly preferred development of the hydraulic arrangement according to the invention has a pressure sensor and a temperature sensor, which are arranged on the high-pressure line and connected via respective measuring signal lines to the electrical control unit.

Weiterhin werden Drehmomentaufnehmer und Drehzahlaufnehmer bevorzugt, die an der Motorwelle und/oder der Abtriebswelle und/oder Verbindungswelle angeordnet sind und über jeweilige Messsignalleitungen mit der elektrischen Steuereinheit verbunden sind.Furthermore, preference is given to torque transducers and rotational speed sensors which are arranged on the motor shaft and / or the output shaft and / or connecting shaft and which are connected to the electrical control unit via respective measuring signal lines.

Bei einer Weiterbildung hat der Verbrennungsmotor ein Steuergerät, das mit der elektrischen Steuereinheit über zumindest eine Signalleitung verbunden ist, über die Signale zur Veränderung der Ventilsteuerung des Verbrennungsmotors übertragbar sind.In a development, the internal combustion engine has a control unit, which is connected to the electrical control unit via at least one signal line via which signals for changing the valve control of the internal combustion engine can be transmitted.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit, die mehrere Zylinder-Kolben-Einheiten aufweist, die jeweils einen Druckraum begrenzen, der über ein HD-Ventil mit einer gemeinsamen. Hochdruckleitung und über ein ND-Ventil mit einer gemeinsamen Niederdruckleitung verbunden ist, wird die Verdrängereinheit derart angesteuert, dass Druckstöße in der Hochdruckleitung verringert werden. Damit ist ein Verfahren zur aktiven Pulsationsdämpfung geschaffen, die an verschieden Betriebszustände der ventilgesteuerten Verdrängereinheit anpassbar ist. Diese Pulsation ist gemäß dem Stand der Technik insbesondere dann hoch und das Verfahren insbesondere dann wirkungsvoll, wenn Förder- bzw. Schluckvolumina der Verdrängereinheit durch Deaktivieren einzelner Zylinder-Kolben-Einheiten verringert sind.In the method according to the invention for controlling a valve-controlled displacer unit, which has a plurality of cylinder-piston units, each of which delimit a pressure chamber, which via an HP valve with a common. High-pressure line and is connected via an LP valve with a common low pressure line, the displacer unit is driven so that pressure surges are reduced in the high pressure line. Thus, a method for active pulsation damping is created, which is adaptable to different operating conditions of the valve-controlled displacer unit. These According to the state of the art, pulsation is particularly high and the method is particularly effective when delivery or absorption volumes of the displacer unit are reduced by deactivating individual cylinder-piston units.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Ansteuerung von einer elektrischen Steuereinheit erfolgt, über die Schaltzeitpunkte der HD-Ventile und der ND-Ventile in Abhängigkeit von einem Messsignals eines an der Hochdruckleitung angeordneten Druckaufnehmers eingestellt werden. Dadurch kann online unter Berücksichtigung von Störgrößen (z. B. Fertigungstoleranzen) die Pulsation der Verdrängereinheit erfasst und gedämpft werden.It is particularly preferred if the control of an electrical control unit takes place, are set via the switching times of the HP valves and the LP valves in response to a measurement signal of a arranged on the high-pressure line pressure sensor. As a result, the pulsation of the displacer unit can be recorded and damped online, taking into account disturbance variables (eg manufacturing tolerances).

Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiede Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:In the following, various embodiments of the invention will be described in detail with reference to FIGS. Show it:

1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung; 1 a circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention;

2 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung; und 2 a circuit diagram of a second embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention; and

3 ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung. 3 a circuit diagram of a third embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung mit einer ventilgesteuerten Pumpe 1 und einem ventilgesteuerten Motor 2, die über eine gemeinsame Hochdruckleitung 4 und über eine gemeinsame Niederdruckleitung 6 miteinander verbunden sind. Beide ventilgesteuerte Maschinen 1, 2, die als Radialkolbenmaschinen oder als Axialkolbenmaschinen ausgeführt sein mögen, haben mehrere Zylinder-Kolben-Einheiten (nicht dargestellt). Jede Zylinder-Kolben-Einheit hat ein HD-Ventil (nicht dargestellt), über das sie mit der gemeinsamen Hochdruckleitung 4 verbunden ist, und ein ND-Ventil (nicht dargestellt), über das sie mit der gemeinsamen Niederdruckleitung 6 verbunden ist. Auch wenn eine Hydroeinheit speziell als Pumpe oder als Motor bezeichnet wird, so sind die Hydroeinheiten bei allen Ausführungsbeispielen so ausgebildet, dass sie sowohl als Pumpe als auch als Motor arbeiten können. Die Bezeichnung Pumpe oder Motor soll nur den Betriebszustand benennen, in dem sie sich überwiegend befinden. 1 shows a first embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention with a valve-controlled pump 1 and a valve-controlled engine 2 that have a common high pressure line 4 and via a common low pressure line 6 connected to each other. Both valve controlled machines 1 . 2 , which may be designed as radial piston machines or as axial piston machines, have a plurality of cylinder-piston units (not shown). Each cylinder-piston unit has an HP valve (not shown) through which it communicates with the common high-pressure line 4 connected, and an LP valve (not shown), via which they communicate with the common low-pressure line 6 connected is. Although a hydraulic unit is specifically referred to as a pump or engine, the hydrounits in all embodiments are designed to operate both as a pump and as a motor. The term pump or motor should only name the operating state in which they are predominantly located.

Die ventilgesteuerte Pumpe 1 wird über eine Motorwelle 12 von einem (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs angetrieben, während der ventilgesteuerte Motor 2 über eine Antriebswelle 14 das Fahrzeug antreibt. Dabei bilden die beiden ventilgesteuerten Verdrängereinheiten 1, 2 mit der Hochdruckleitung 4 und der Niederdruckleitung 6 ein hydrostatisches Getriebe zur Wandlung der vom Verbrennungsmotor zum Fahrzeugantrieb übertragenen Leistung.The valve-controlled pump 1 is via a motor shaft 12 driven by an internal combustion engine (not shown) of a vehicle while the valve-controlled engine 2 via a drive shaft 14 the vehicle drives. The two valve-controlled displacement units form this 1 . 2 with the high pressure line 4 and the low pressure line 6 a hydrostatic transmission for converting the power transmitted from the engine to the vehicle drive power.

Die Verstellung derartiger ventilgesteuerter Verdrängereinheiten erfolgt gemäß dem oben genannten Stand der Technik über ein Aktivieren (Full-Mode oder Partial-Mode) bzw. Deaktivieren (Idle-Mode) jeder einzelnen Zylinder-Kolben-Einheit. Dies geschieht über die jeweiligen HD- und ND-Ventile, wobei deren Steuerung durch lokale Ventilsteuereinheiten, die mit einer übergeordneten von einer Steuereinheit 8 über Steuerleitungen 10a, 10b erfolgt. Dabei werden zur Reduktion des Fördervolumens der Pumpe 1 bzw. des Schluckvolumens des Motors 2 selektiv Zylinder-Kolben-Einheiten der jeweiligen Verdrängereinheit 1, 2 deaktiviert. So können z. B. bei sechs an einer Zylindertrommel der Pumpe 1 gleichmäßig verteilten Einheiten drei deaktiviert werden, während die anderen drei über ihre jeweiligen HD- und ND-Ventile aktiv geschaltet bleiben. Dadurch entstehen bei diesem Beispiel während einer Umdrehung der Zylindertrommel der Pumpe 1 neben der gewünschten Verringerung ihres Fördervolumens drei Druckimpulse bzw. Druckstöße in der Hochdruckleitung 4. Zusätzlich können Druckstöße bzw. Druckschwankungen in der Hochdruckleitung 4 dadurch entstehen, dass die Motorwelle 12 vom Verbrennungsmotor aufgrund seiner konstruktiven Gegebenheiten nicht gleichmäßig angetrieben wird.The adjustment of such valve-controlled displacement units according to the above-mentioned prior art via an activation (full-mode or partial mode) or deactivation (idle mode) of each cylinder-piston unit. This is done through the respective HP and LP valves, with their control by means of local valve control units connected to a parent control unit 8th via control lines 10a . 10b he follows. In this case, to reduce the delivery volume of the pump 1 or the displacement of the engine 2 selectively cylinder-piston units of the respective displacer unit 1 . 2 disabled. So z. B. at six on a cylindrical drum of the pump 1 evenly spaced units 3 are deactivated while the other three remain active via their respective HD and LP valves. This results in this example during one revolution of the cylinder drum of the pump 1 in addition to the desired reduction of their delivery volume three pressure pulses or pressure surges in the high pressure line 4 , In addition, pressure surges or pressure fluctuations in the high pressure line 4 caused by the fact that the motor shaft 12 is not driven evenly by the internal combustion engine due to its structural conditions.

Erfindungsgemäß werden an der Motorwelle 12 das Drehmoment von einem Drehmomentaufnehmer 16 und die Drehzahl von einem Drehzahlaufnehmer 18 erfasst. Die Messsignale werden über Messsignalleitungen 20, 22 zur Steuereinheit 8 übertragen, die anhand der Signale Drehmomentschwankungen und Drehzahlschwankungen feststellt.According to the invention on the motor shaft 12 the torque of a torque transducer 16 and the speed of a speed pickup 18 detected. The measuring signals are transmitted via measuring signal lines 20 . 22 to the control unit 8th which uses the signals to detect torque fluctuations and speed fluctuations.

Der in der Hochdruckleitung 4 jeweils auftretende Druck wird von einem Druckaufnehmer 24 erfasst und über eine Messsignalleitung 26 zur Steuereinheit 8 übertragen. Diese stellt anhand der Signale Druckpulsationen fest. Weiterhin wird die Temperatur des Druckmittels in der Hochdruckleitung 4 von einem Temperaturaufnehmer 28 erfasst und über eine Messsignalleitung 30 zur Steuereinheit 8 übertragen.The in the high pressure line 4 each occurring pressure is from a pressure transducer 24 detected and via a measuring signal line 26 to the control unit 8th transfer. This determines pressure pulsations based on the signals. Furthermore, the temperature of the pressure medium in the high pressure line 4 from a temperature sensor 28 detected and via a measuring signal line 30 to the control unit 8th transfer.

Schließlich sind auch an der Abtriebswelle 14 ein Drehzahlaufnehmer 32 und ein Drehmomentaufnehmer 34 mit entsprechenden Messsignalleitungen 36, 38 angeordnet. Durch diese beiden Aufnehmer 32, 34 werden erfindungsgemäß auch das Drehmoment und die Drehzahl und damit Drehmoment- bzw. Drehzahlschwankungen erfasst, die vom ventilgesteuerten Motor 2 insbesondere beim Deaktivieren einzelner Zylinder-Kolben-Einheiten entstehen.Finally, also on the output shaft 14 a speed sensor 32 and a torque transducer 34 with corresponding measuring signal lines 36 . 38 arranged. Through these two pickups 32 . 34 According to the invention, the torque and the speed and thus torque or speed fluctuations are detected by the valve-controlled motor 2 especially when deactivating individual cylinder-piston units arise.

Gemäß dem Stand der Technik werden die Schaltzeitpunkte der HD- und ND-Ventile beider Verdrängereinheiten 1, 2 über definierte Winkelpositionen der Motorwelle 12 bzw. der Abtriebswelle 14 bestimmt. According to the prior art, the switching times of the HD and LP valves of both displacement units 1 . 2 via defined angular positions of the motor shaft 12 or the output shaft 14 certainly.

Erfindungsgemäß wertet die Steuereinheit 8 die Messsignale der Aufnehmer 16, 18, 24, 28, 32, 34 aus und gibt entsprechende Signale an die lokalen Ventilsteuereinheiten, die das Aktivierungsmuster durch Verändern der gemäß dem Stand der Technik vorgesehenen Schaltzeitpunkte der HD- und ND-Ventile verändern. Diese Veränderung des Aktivierungsmusters erfolgt bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel online. Durch geeignetes Verschieben der Schaltzeitpunkte können die Druckstöße in der Hochdruckleitung 4 bzw. die mechanischen Stöße in der Abtriebswelle 14 vermindert werden. So kann z. B. die Pumpe 1 die mechanischen Stöße der Motorwelle 12 kompensieren. Weiterhin kann der Motor 2 Druckstöße der Hochdruckleitung 4 kompensieren, wobei insbesondere eine Abstimmung des Aktivierungsmusters im Sinne einer Synchronisation der Pumpe 1 mit demjenigen des Motors 2 vorteilhaft ist.According to the invention evaluates the control unit 8th the measuring signals of the transducers 16 . 18 . 24 . 28 . 32 . 34 and outputs corresponding signals to the local valve control units which change the activation pattern by changing the switching timings of the HD and LP valves provided according to the prior art. This change of the activation pattern occurs at the in 1 shown embodiment online. By suitable shifting of the switching times, the pressure surges in the high pressure line can 4 or the mechanical shocks in the output shaft 14 be reduced. So z. B. the pump 1 the mechanical shocks of the motor shaft 12 compensate. Furthermore, the engine 2 Pressure surges of the high pressure line 4 compensate, in particular a vote of the activation pattern in the sense of synchronization of the pump 1 with that of the engine 2 is advantageous.

Für die Berechnung der Aktivierungsmuster der Ventile der Verdrängereinheiten 1 und 2 kann man auch Informationen von „indirekten” Messungen benutzen. Sind die hydraulischen Verdrängereinheiten Teil eines komplexeren Systems, wie zum Beispiel eines Fahrzeuggetriebes, dessen Abtriebswelle die Welle 14 ist, über die ein Rad oder mehrere Räder eines Fahrzeugs angetrieben werden, so wird durch das übergeordnete elektronisches Steuergerät das Verhalten der einzelnen Verdrängereinheiten gesteuert oder synchronisiert, um ein gewünschtes Verhaltendes Getriebes, zum Beispiel eine bestimmte Übersetzung der Drehzahl zwischen dem Verbrennungsmotor und den Rädern zu erreichen. Das übergeordnete Steuergerät 8 stellt die für die Berechnung der aktiven Dämpfung der Pulsationen nötigen Messwerte wie Drehgeschwindigkeiten, Drehmomente, Temperaturen den lokalen Steuereinheiten der einzelnen hydraulischen Verdrängereinheiten zur Verfügung, beispielsweise über einen CAN-Bus.For the calculation of the activation patterns of the valves of the displacement units 1 and 2 you can also use information from "indirect" measurements. Are the hydraulic displacement units part of a more complex system, such as a vehicle transmission whose output shaft is the shaft 14 is over which one or more wheels of a vehicle are driven, so the behavior of the individual displacement units is controlled or synchronized by the higher-level electronic control unit to a desired behavior of the transmission, for example, a certain ratio of the speed between the engine and the wheels to reach. The higher-level control unit 8th provides the necessary for the calculation of the active damping of the pulsations measured values such as rotational speeds, torques, temperatures the local control units of the individual hydraulic displacement units available, for example via a CAN bus.

Erweiterte Versionen des Algorithmus zur Berechnung der Aktivierungsmuster für die Dämpfung von Druckpulsationen benötigen zusätzliche Daten, die ebenfalls von dem übergeordneten Steuergerät geliefert werden können. Information über den aktuellen Zustand des Fahrzeugs wie zum Beispiel Beschleunigung, Stellung des Gaspedals, stattfindender Bremsvorgang sind von Interesse, da damit eine bessere Aussage über den weiteren Zustandsverlaufs des Systems möglich ist und die Berechnung der Kompensation der Schwingungen im System genauer erfolgen kann. Entsprechende Informationen werden an das übergeordnete Steuergerät gegeben. Übergeordnetes Steuergerät und lokale Steuergeräte können auch zusammengefasst sein.Extended versions of the algorithm for calculating pressure pulsation damping activation patterns require additional data, which can also be supplied by the parent ECU. Information about the current state of the vehicle such as acceleration, position of the accelerator pedal, the braking process taking place are of interest because it allows a better statement about the further state of the system and the calculation of the compensation of the vibrations in the system can be made more accurate. Corresponding information is given to the higher-level control unit. Higher-level control unit and local control units can also be combined.

Insbesondere sind hier die Eingriffe von ABS (Antiblockiersystem), ASR (Antischlupfregelung) ESP (Elektronisches Stabilitäts Programm) und ähnliche Fahrerassistenzsysteme zu betrachten. Diese Systeme erzeugen erhebliche mechanische, Pulsationen auf die Abtriebswelle des Fahrzeugs. Sind diese Eingriffe den lokalen Steuereinheiten der hydraulischen Verdrängereinheiten vorab bekannt, so können die Steuereinheiten die Ventile so aktivieren, dass die Gesamtpulsation des Systems (Fahrzeuggetriebe, Fahrzeug) reduziert wird.In particular, the interventions of ABS (Anti-lock Braking System), ASR (Anti-Slip Regulation) ESP (Electronic Stability Program) and similar driver assistance systems are to be considered here. These systems generate significant mechanical, pulsations on the output shaft of the vehicle. If these interventions are known in advance to the local control units of the hydraulic displacement units, the control units can activate the valves so that the total pulsation of the system (vehicle transmission, vehicle) is reduced.

Im Umkehrschluss könnten auch die Funktionen der Fahrerassistenzsysteme nachgebildet werden, wenn das Pulsationsmuster des Eingriffes der Fahrerassistenzsysteme bekannt ist und wenn die Ventile der hydraulischen Verdrängereinheiten so angesteuert werden, dass die erzeugte Pulsation der gewünschten Pulsation des elektronischen Fahrerassistenzsystems entspricht.Conversely, the functions of the driver assistance systems could also be simulated if the pulsation pattern of the intervention of the driver assistance systems is known and if the valves of the hydraulic displacement units are controlled so that the generated pulsation corresponds to the desired pulsation of the electronic driver assistance system.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß hydraulischen Anordnung, wobei im Folgenden zunächst die konstruktiven Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden. 2 shows a second embodiment of the inventive hydraulic arrangement, wherein initially the structural differences are explained to the first embodiment.

Die zweite Verdrängereinheit 102 kann bei dem zweiten Ausführungsbeispiel als Pumpe und als Motor betrieben werden. An der Hochdruckleitung 4 ist ein Hochdruckspeicher 104 und an der Niederdruckleitung 6 ein Niederdruckspeicher 106 angeordnet. Weiterhin ist parallel zum Leistungsfluss über das hydrostatische Getriebe ein Leistungsfluss über eine mechanisch gekoppelte Verbindungswelle 109a, 109b vorgesehen. Im Bereich der Leistungsverzweigung (in 2 links) ist eine Hauptmotorwelle 110 und ein daran befestigtes mittleres Zahnrad 112 angeordnet, das einerseits über ein Zahnrad die Motorwelle 12 und andererseits über ein Zahnrad die Verbindungswelle 109a, 109b antreibt.The second displacer unit 102 can be operated in the second embodiment as a pump and as a motor. At the high pressure line 4 is a high-pressure accumulator 104 and at the low pressure line 6 a low pressure accumulator 106 arranged. Furthermore, a power flow via a mechanically coupled connecting shaft is parallel to the power flow through the hydrostatic transmission 109a . 109b intended. In the area of power split (in 2 left) is a main motor shaft 110 and a middle gear attached thereto 112 arranged, on the one hand via a gear motor shaft 12 and on the other hand via a gear, the connecting shaft 109a . 109b drives.

Im Bereich der Leistungszusammenführung (in 2 rechts) treibt einerseits ein mit der Abtriebswelle 14 verbundenes Zahnrad und andererseits mit der Verbindungswelle 109a, 109b verbundenes Zahnrad ein mittleres Zahnrad 114 an, über das die Hauptabtriebswelle 116 angetrieben wird.In the field of merger (in 2 right) drives on the one hand with the output shaft 14 connected gear and on the other hand with the connecting shaft 109a . 109b connected gear a middle gear 114 on, about the main output shaft 116 is driven.

In der Verbindungswelle 109a, 109b ist eine Kupplung 122 angeordnet, über die die beiden Teile 109a, 109b der Verbindungswelle getrennt werden können und somit der rein mechanische Kraftschluss von der Hauptmotorwelle 110 zur Hauptabtriebswelle 116 unterbrochen werden kann.In the connecting shaft 109a . 109b is a clutch 122 arranged over which the two parts 109a . 109b the connecting shaft can be separated and thus the purely mechanical adhesion of the main motor shaft 110 to the main output shaft 116 can be interrupted.

An der Verbindungswelle 109a sind ein Drehmomentaufnehmer 118 und ein Drehzahlaufnehmer 120 angeordnet und über Messsignalleitungen 119, 121 mit der elektrischen Steuereinheit 108 verbunden, die hier die Ventile direkt steuert. At the connection shaft 109a are a torque transducer 118 and a speed pickup 120 arranged and via measuring signal lines 119 . 121 with the electrical control unit 108 connected here directly controls the valves.

Ein erster Unterschied des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist darin zu sehen, dass ein regeneratives Bremsen des Fahrzeugs möglich ist. Dazu wird die Kupplung 122 geöffnet, so dass (nicht gezeigte) zu bremsende Räder über die Hauptabtriebswelle 116, das Zahnrad 114 und die Abtriebswelle 14 die zweite Verdrängereinheit 102 antreiben, wobei die Ventile ihrer Zylinder-Kolben-Einheiten von der Steuereinheit 108 derart angesteuert werden, dass sie als Pumpe betrieben wird. Somit nimmt die zweite Verdrängereinheit 102 über die Niederdruckleitung 6 aus dem Niederdruckspeicher 106 Druckmittel auf und pumpt es über die Hochdruckleitung 4 in den Hochdruckspeicher 104. Dieses Druckmittel kann in einem darauf folgenden Fahrbetrieb die dann als Motor betriebene zweite Verdrängereinheit 102 mit Druckmittel versorgen und somit das Fahrzeug über die Hauptabtriebswelle 116 antreiben. Dabei strömt das entspannte Druckmittel über die Niederdruckleitung 6 zurück in den Niederdruckspeicher 106.A first difference of the second embodiment from the first embodiment is to be seen in that a regenerative braking of the vehicle is possible. This is the coupling 122 opened, so that (not shown) to be braked wheels on the main output shaft 116 , the gear 114 and the output shaft 14 the second displacer unit 102 drive, with the valves of their cylinder-piston units from the control unit 108 be driven so that it is operated as a pump. Thus, the second displacer unit takes 102 over the low pressure line 6 from the low-pressure accumulator 106 Pressure fluid and pumps it over the high pressure line 4 in the high-pressure accumulator 104 , This pressure medium can in a subsequent driving the then operated as a motor second displacer unit 102 provide with pressure medium and thus the vehicle via the main output shaft 116 drive. The relaxed pressure medium flows through the low pressure line 6 back to the low-pressure accumulator 106 ,

Das in 2 gezeigte Konzept der Leistungsverzweigung ermöglicht es, das am Zahnrad 112 vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Drehmoment einerseits über das hydraulische Getriebe und andererseits über die Verbindungswelle 109a, 109b zum Zahnrad 114 zu übertragen, von dem die summierten Antriebsdrehmomente über die Haupt-Abtriebswelle 116 an den Fahrantrieb des Fahrzeugs übertragen werden.This in 2 shown concept of power split makes it possible to the gear 112 Torque provided by the internal combustion engine on the one hand via the hydraulic transmission and on the other hand via the connecting shaft 109a . 109b to the gear 114 from which the summed driving torques through the main output shaft 116 be transmitted to the drive of the vehicle.

Das hydraulische Getriebe ist mit Sensoren bzw. Aufnehmern gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (vgl. 1) versehen. Durch den Drehmomentaufnehmer 118 und den Drehzahlaufnehmer 120 der zusätzlichen Verbindungswelle 109a, 109b können auch deren Drehmoment- und Drehzahlpulse erfasst werden, die über die pulsbehaftete Hauptmotorwelle 110 und das Zahnrad 112 vom Verbrennungsmotor in die Anordnung eingeleitet werden. So kann z. B. erfindungsgemäß über die Ventilsteuerleitungen 10a, 10b die HD- und ND-Ventile der beiden Verdrängereinheiten 1, 102 das Aktivierungsmuster derart eingestellt werden, dass über die Abtriebswelle 14 Kompensations-Pulse an das Zahnrad 114 übertragen werden. Somit lassen sich z. B. Drehmoment- bzw. Drehzahlpulse der Verbindungswelle 109a, 109b kompensieren, so dass im Idealfall von dem Zahnrad 114 eine pulsfreie Drehbewegung auf die Haupt-Abtriebswelle 116 übertragen wird.The hydraulic transmission is equipped with sensors or sensors according to the first embodiment (see. 1 ) Mistake. Through the torque transducer 118 and the speed sensor 120 the additional connecting shaft 109a . 109b can also be detected their torque and speed pulses, via the pulse-applied main motor shaft 110 and the gear 112 be initiated by the internal combustion engine in the arrangement. So z. B. according to the invention via the valve control lines 10a . 10b the HP and LP valves of the two displacement units 1 . 102 the activation pattern can be adjusted such that via the output shaft 14 Compensation pulses to the gear 114 be transmitted. Thus, z. B. torque or speed pulses of the connecting shaft 109a . 109b compensate, so ideally by the gear 114 a pulse-free rotary motion on the main output shaft 116 is transmitted.

3 zeigt ein Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung. Dabei treibt ein Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs über die Hauptmotorwelle 210, die Zahnradpaarung 211, 214 und die Hauptabtriebswelle 216 zumindest ein Rad 230 eines Fahrzeugs an. 3 shows a circuit diagram of a third embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention. An internal combustion engine of a vehicle drives over the main engine shaft 210 , the gear pairing 211 . 214 and the main output shaft 216 at least one wheel 230 of a vehicle.

Weiterhin wird über die Zahnradpaarung 214, 213 und die Welle 212 eine Verdrängereinheit 201 angetrieben, die als Pumpe und als Motor betrieben werden kann. Im Pumpenbetrieb fördert sie aus einem Tank T Druckmittel über eine Niederdruckleitung 202 und über eine Hochdruckleitung 205 in einen Hochdruckspeicher 204. Dies kann entweder in einem Betriebszustand des Fahrzeugs, bei dem nicht die gesamte an der Haupt-Motorwelle 210 zur Verfügung stehende Leistung am Rad 230 benötigt wird, so dass ein Teil zum Aufladen des Hochdruckspeichers 204 genutzt werden kann, oder beim regenerativen Bremsen des Fahrzeugs geschehen, während dessen das zu bremsende Rad 230 über die Hauptabtriebswelle 216, die Zahnradpaarung 214, 213 und die Welle 212 die Verdrängereinheit 201 antreibt.Furthermore, via the gear pairing 214 . 213 and the wave 212 a displacer unit 201 driven, which can be operated as a pump and as a motor. In pump mode, it conveys pressure medium from a tank T via a low pressure line 202 and over a high pressure line 205 in a high-pressure accumulator 204 , This can either be in an operating condition of the vehicle, not all of the main engine shaft 210 available power at the wheel 230 is needed, so part of charging the high-pressure accumulator 204 can be used, or done during regenerative braking of the vehicle, during which the wheel to be braked 230 over the main output shaft 216 , the gear pairing 214 . 213 and the wave 212 the displacer unit 201 drives.

Die Energie des in einem der beiden Betriebszustände geladenen Hochdruckspeichers 204 kann später dazu genutzt werden, den Verbrennungsmotor anzulassen oder den Fahrantrieb bzw. das Rad 230 anzutreiben. Im letzteren Fall kann der Verbrennungsmotor zusätzliches Antriebsmoment bereit stellen.The energy of the high-pressure accumulator charged in one of the two operating states 204 can be used later to start the engine or the traction drive or the wheel 230 drive. In the latter case, the internal combustion engine can provide additional drive torque.

Erfindungsgemäß sind die Hochdruckleitung 205 und die Wellen 210, 212, 216 mit Sensoren versehen, wobei das Prinzip ihrer Anordnung demjenigen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele (vgl. 1 und 2) entspricht. Im Einzelnen sind ein Druckaufnehmer 224 und ein Temperaturaufnehmer 228 an der Hochdruckleitung 205 angeordnet. Jeweils ein Drehmomentaufnehmer 215, 218, 225 und ein Drehzahlaufnehmer 217, 220, 226 sind an den Wellen 210, 212, 216 angeordnet. Alle Aufnehmer 215, 217, 218, 220, 224, 225, 226, 228 sind über entsprechende Messsignalleitungen mit der Steuereinheit 208 verbunden, über die das Aktivierungsmuster der HD- und ND-Ventile der Verdrängereinheit 201 gesteuert wird. Dabei ist eine Umstellung der Verdrängereinheit 201 zwischen Pumpbetrieb bei der Befüllung des Hochdruckspeichers 204 und Motorbetrieb bei einem Abrufen der gespeicherten Energie des Hochdruckspeichers 204 möglich.According to the invention, the high pressure line 205 and the waves 210 . 212 . 216 provided with sensors, the principle of their arrangement that of the above-described embodiments (see. 1 and 2 ) corresponds. In detail, a pressure transducer 224 and a temperature sensor 228 at the high pressure line 205 arranged. In each case a torque transducer 215 . 218 . 225 and a speed pickup 217 . 220 . 226 are on the waves 210 . 212 . 216 arranged. All transducers 215 . 217 . 218 . 220 . 224 . 225 . 226 . 228 are via corresponding measuring signal lines with the control unit 208 connected via the activation pattern of the HD and LP valves of the displacer unit 201 is controlled. This is a conversion of the displacer unit 201 between pumping operation when filling the high-pressure accumulator 204 and engine operation in retrieving the stored energy of the high-pressure accumulator 204 possible.

Ein erstes Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfung des dritten Ausführungsbeispiels betrifft einen Betriebszustand des Fahrzeugs, beidem das Rad 230 einerseits von dem Verbrennungsmotor und andererseits von der als Motor betriebenen Verdrängereinheit 201 angetrieben wird. In diesem Fall wird die als Motor betriebene Verdrängereinheit 201 vom Druckmittel des zuvor geladenen Hochdruckspeichers 204 versorgt. Dabei können die vom Verbrennungsmotor verursachten und von den Aufnehmern 225, 226 gemessenen Drehmoment- bzw. Drehzahlpulse durch vorteilhafte Ansteuerung der Verdrängereinheit 201 kompensiert werden. Eine Überwachung der Dämpfung bzw. Kompensation erfolgt über die Aufnehmer 218, 220 an der Haupt-Abtriebswelle 216.A first application example of the pulsation damping according to the invention of the third embodiment relates to an operating condition of the vehicle, both the wheel 230 on the one hand by the internal combustion engine and on the other hand by the displacer unit operated as a motor 201 is driven. In this case, the displacer unit operated as a motor 201 from the pressure medium of the previously charged high-pressure accumulator 204 provided. This can be caused by the internal combustion engine and the transducers 225 . 226 measured torque or speed pulses by advantageous control of the displacer unit 201 be compensated. A monitoring of the damping or compensation takes place via the transducers 218 . 220 on the main output shaft 216 ,

Bei einem anderen Beispiel für die erfindungsgemäße Kompensation von Pulsen kann ein (nicht gezeigtes) Ventil in der Hochdruckleitung 205 derart pulsbehaftet angesteuert bzw. geöffnet werden, dass die von der als Motor betriebenen Verdrängereinheit 201 verursachten und an den Aufnehmern 215, 217 gemessenen Pulse gedämpft oder kompensiert werden.In another example of the inventive compensation of pulses, a valve (not shown) in the high pressure line 205 actuated or opened in such a pulsed manner that the displacer unit operated by the motor 201 caused and at the pickups 215 . 217 measured pulses are attenuated or compensated.

Bei einem dritten Beispiel der erfindungsgemäßen Pulsationsdämpfung kann ein (nicht gezeigtes) Steuergerät des Verbrennungsmotors von der Steuereinheit 208 derart angesteuert bzw. beeinflusst werden, dass die an der Haupt-Abtriebswelle 216 gemessenen Pulse über eine veränderte Steuerung des Verbrennungsmotors gedämpft werden.In a third example of the pulsation damping according to the invention, a (not shown) control unit of the internal combustion engine from the control unit 208 be controlled or influenced such that the at the main output shaft 216 measured pulses are attenuated via a modified control of the internal combustion engine.

Bei allen drei Ausführungsbeispielen wurden einzelne Beispiele von Pulsationsdämpfung an Wellen und hydraulischen Leitungen beschrieben. Erfindungsgemäß sind auch beliebige Kombinationen von Veränderungen an Ventilsteuerungen möglich. So ist insbesondere bei den beiden ersten Ausführungsbeispielen eine Abstimmung der Aktivierungsmuster der beiden Verdrängereinheiten von Vorteil, da sich eine Pulsationsdämpfung bzw. -kompensation bei zwei Verdrängereinheiten gleichen Prinzips besonders einfach realisieren lässt.In all three embodiments, individual examples of pulsation damping on shafts and hydraulic lines have been described. According to the invention, any combinations of changes to valve controls are possible. Thus, in particular in the first two embodiments, a tuning of the activation pattern of the two displacement units is advantageous, since a pulsation damping or compensation can be implemented particularly easily in the case of two displacement units of the same principle.

Diese Veränderung des Aktivierungsmusters der HD- und ND-Ventile der ventilgesteuerten Verdrängereinheiten erfolgt bei den drei gezeigten Ausführungsbeispielen online. Abweichend davon kann die Veränderung des Aktivierungsmusters auch offline durch Berechnungen modellbasiert oder durch einen festen Parametersatz erfolgen.This change in the activation pattern of the HD and LP valves of the valve-controlled displacement units takes place online in the three exemplary embodiments shown. Deviating from this, the change in the activation pattern can also take place offline by calculations model-based or by a fixed parameter set.

Offenbart ist eine hydraulische Anordnung mit zumindest einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit, die mehrere Zylinder-Kolben-Einheiten aufweist, die jeweils einen Druckraum begrenzen. Jeder Druckraum ist über ein HD-Ventil mit einer gemeinsamen Hochdruckleitung und über ein ND-Ventil mit einer gemeinsamen Niederdruckleitung verbunden. Dabei sind die HD- und ND-Ventile zur Verringerung von Druckstößen in der Hochdruckleitung und/oder zur Verringerung von Drehmomentstößen an zumindest einer Welle von einer elektrischen Steuereinheit steuerbar. Dadurch ist eine hydraulische Anordnung mit zumindest einer ventilgesteuerten Verdrängereinheit geschaffen, deren Pulsation bzw. Druckstöße und Drehmomentstöße durch aktive Pulsationsdämpfung reduziert sind. Diese Pulsation ist gemäß dem Stand der Technik insbesondere dann hoch, wenn Förder- bzw. Schluckvolumina der Verdrängereinheit durch Deaktivieren einzelner Zylinder-Kolben-Einheiten verringert sind.Disclosed is a hydraulic arrangement with at least one valve-controlled displacement unit, which has a plurality of cylinder-piston units, each defining a pressure chamber. Each pressure chamber is connected via an HP valve to a common high-pressure line and via an LP valve to a common low-pressure line. The HD and LP valves for reducing pressure surges in the high-pressure line and / or for reducing torque surges on at least one shaft are controllable by an electrical control unit. As a result, a hydraulic arrangement is provided with at least one valve-controlled displacer unit whose pulsation or pressure surges and torque surges are reduced by active pulsation damping. This pulsation is high according to the prior art, in particular, when delivery or absorption volumes of the displacer unit are reduced by deactivating individual cylinder-piston units.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2008/012558 A2 [0003]
WO 2004/025122 A1 [0005]

Claims

Hydraulic arrangement with at least one valve-controlled displacement unit ( 1 . 2 ; 102 ; 201 ), which has a plurality of cylinder-piston units each defining a pressure chamber, which via an LP valve with a common low-pressure line ( 6 ; 202 ) and preferably via an HP valve with a common high pressure line ( 4 ; 205 ), characterized in that the valves for reducing pressure surges in the high pressure line ( 4 ; 205 ) and / or for reducing torque surges on at least one shaft ( 12 . 14 ; 109a . 109b ; 212 . 216 ) of an electrical control unit ( 8th ; 108 ; 208 ) are controllable.

Hydraulic arrangement according to claim 1, wherein the opening and / or closing times of the valves are model based offline or adjustable by a fixed parameter set.

Hydraulic arrangement according to claim 1, wherein the opening and / or closing times of the valves are adjustable online as a function of measured pressure surges and / or torque surges.

Hydraulic arrangement according to one of the claims 1 to 3 with a first displacement unit ( 1 ), which via a motor shaft ( 12 ) is connected to an internal combustion engine of a vehicle, and to a second displacer unit ( 2 ; 102 ), which have an output shaft ( 14 ) is connected to a vehicle drive, wherein the high pressure line ( 4 ) the two displacement units ( 1 . 2 ; 102 ) connects.

Hydraulic arrangement according to claim 4, wherein the low-pressure line ( 6 ) the two displacement units ( 1 . 2 ; 102 ) connects to each other.

Hydraulic arrangement according to claim 5 with a valve-controlled, high-pressure accumulator ( 104 ) connected to the high pressure line ( 4 ) and with a low-pressure accumulator ( 106 ) connected to the low-pressure line ( 6 ), wherein at least the second displacer unit ( 102 ) is operable as a pump and as a motor and has pressure chambers, which via an LP valve with the common low pressure line ( 6 ; 202 ) and via an HP valve with the common high-pressure line ( 4 ; 205 ) are connected.

Hydraulic arrangement according to one of the claims 4 to 6 with a connecting shaft ( 109a . 109b ) over which the motor shaft ( 110 ) and the output shaft ( 116 ) are connected.

Hydraulic arrangement according to one of the claims 1 to 7 with a displacement unit ( 201 ), which is operable as a pump and as a motor and has pressure chambers, which via an LP valve with the common low-pressure line ( 6 ; 202 ) and via an HP valve with the common high-pressure line ( 4 ; 205 ), and via a motor shaft ( 212 ) is connected to an internal combustion engine of a vehicle, and with a pressure accumulator ( 204 ), which via the high pressure line ( 205 ) with the displacer unit ( 201 ) connected is.

Hydraulic arrangement according to claim 8, wherein in the high-pressure line ( 205 ) one of the electrical control unit ( 208 ) is arranged controllable shut-off valve.

Hydraulic arrangement according to one of the claims 1 to 9 with a pressure sensor ( 24 ; 224 ) and with a temperature sensor ( 28 ; 228 ) connected to the high pressure line ( 4 ; 205 ) and via respective measuring signal lines ( 26 . 30 ) with the electrical control unit ( 8th ; 108 ; 208 ) are connected.

Hydraulic arrangement according to one of the claims 1 to 10 with a torque transducer ( 16 . 34 ; 118 ; 215 . 218 ; 225 ) and with a speed sensor ( 18 . 32 ; 120 ; 217 . 220 . 226 ) connected to the motor shaft ( 12 ; 110 ) and / or the output shaft ( 14 ; 116 ; 216 ) and / or connecting shaft ( 109a ) are arranged and via respective measuring signal lines ( 20 ; 22 . 26 . 30 . 36 . 38 ; 119 . 121 ) with the electrical control unit ( 8th ; 108 ; 208 ) are connected.

Hydraulic arrangement according to one of the claims 1 to 11, wherein the internal combustion engine has a control unit which is connected to the electrical control unit ( 8th ; 108 ; 208 ) is connected via at least one signal line via which signals for changing the valve control of the internal combustion engine can be transmitted.

Method for controlling a valve-controlled displacer unit ( 1 . 2 ; 102 ; 201 ), which has a plurality of cylinder-piston units each defining a pressure chamber, which via an LP valve with a common low-pressure line ( 6 ; 202 ) and preferably via an HP valve with a common high pressure line ( 4 ; 205 ), characterized in that the displacer unit ( 1 . 2 ; 102 ; 201 ) is controlled such that pressure surges in the high pressure line ( 4 ; 205 ) be reduced.

Method for controlling a valve-controlled displacer unit ( 1 . 2 ; 102 ; 201 ) according to claim 13, wherein the drive from an electrical control unit ( 8th ; 108 ; 208 ) takes place, the switching times of the valves in dependence of a Measuring signal of a arranged on the high-pressure line pressure transducer ( 24 ; 224 ).