DE102011017011A1 - Hydraulic conveyor and electro-hydraulic control module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fördereinrichtung zum Fördern eines Hydraulikmediums, mit mindestens einer Pumpe, die durch einen Elektromotor angetrieben ist, und mit einem Steuergerät. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in der Pumpe ein passives Erfassungselement angeordnet ist, das mit einem aktiven Erfassungselement zusammenwirkt, das in dem Steuergerät angeordnet ist.The invention relates to a hydraulic delivery device for delivering a hydraulic medium, with at least one pump that is driven by an electric motor, and with a control device. The invention is characterized in that a passive detection element is arranged in the pump which interacts with an active detection element which is arranged in the control device.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fördereinrichtung zum Fördern eines Hydraulikmediums, mit mindestens einer Pumpe, die durch einen Elektromotor angetrieben ist, und mit einem Steuergerät. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein elektrohydraulisches Steuerungsmodul mit einer derartigen hydraulischen Fördereinrichtung.The invention relates to a hydraulic conveyor for conveying a hydraulic medium, with at least one pump, which is driven by an electric motor, and with a control unit. The invention further relates to an electro-hydraulic control module with such a hydraulic conveyor.
Solche Fördereinrichtungen werden unter anderem für hydraulische Steuerungen von Fahrzeuggetrieben benötigt. Die Pumpen erzeugen einen Volumenstrom für verschiedene Aufgaben in der hydraulischen Steuerung, wie beispielsweise die Betätigung von Stellzylindern mit hohem Druck- und/oder Volumenstrombedarf oder die Zuführung von Kühl- und/oder Schmiermedium zu bestimmten Bauteilen. Bei einigen dieser hydraulischen Steuerungen werden die Pumpen mittels eines Elektromotors angetrieben.Such conveyors are needed, inter alia, for hydraulic controls of vehicle transmissions. The pumps generate a volume flow for various tasks in the hydraulic control, such as the actuation of adjusting cylinders with high pressure and / or flow rate demand or the supply of cooling and / or lubricating medium to certain components. In some of these hydraulic controls, the pumps are driven by an electric motor.
Um eine optimale Funktion der hydraulischen Steuerung zu gewährleisten, wird häufig die Drehzahl der Pumpe und/oder des die Pumpe antreibenden Elektromotors benötigt, so dass eine Drehzahlerfassung erforderlich ist. Es ist bekannt, die Drehzahl der Pumpe direkt als Drehzahl des Elektromotors zu erfassen, also eine Drehzahlsensierung direkt am oder im die Pumpe antreibenden Elektromotor vorzunehmen. Die erfassten Drehzahlsignale werden gegebenenfalls aufbereitet und mittels einer Signalleitung und Steckverbindungen an ein Steuergerät weitergegeben und dort weiterverarbeitet. Die Signalleitungen können auch als Steuer- und oder Energieversorgungsleitungen dienen.To ensure optimum operation of the hydraulic control, the speed of the pump and / or the electric motor driving the pump is often required, so that a speed detection is required. It is known to detect the speed of the pump directly as a speed of the electric motor, so make a speed sensing directly on or in the electric motor driving the pump. The detected speed signals are optionally processed and passed on by means of a signal line and connectors to a controller and further processed there. The signal lines can also serve as control and or power supply lines.
Diese Art der Drehzahlsensierung weist den Nachteil auf, dass am Elektromotor zusätzlicher Bauraum erforderlich ist. Dies kann je nach Bauraumbedingungen zu erheblichen Problemen führen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine am Elektromotor angebaute Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl zusätzliche Gehäuseteile und somit zusätzliche Kosten bedeutet. Gleiches gilt für die Signalweiterleitung und Leitungskontaktierung zwischen Elektromotor und Steuergerät.This type of speed sensing has the disadvantage that additional space is required on the electric motor. This can lead to considerable problems depending on the installation space conditions. Another disadvantage is that means attached to the electric motor for detecting the speed additional housing parts and thus additional costs. The same applies to the signal forwarding and line contact between the electric motor and the control unit.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kosten- und bauraumgünstige hydraulische Fördereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen.The object of the invention is to provide a cost and space-saving hydraulic conveyor according to the preamble of claim 1.
Die Aufgabe ist bei einer hydraulischen Fördereinrichtung zum Fördern eines Hydraulikmediums, mit mindestens einer Pumpe, die durch einen Elektromotor angetrieben ist, und mit einem Steuergerät, dadurch gelöst, dass in der Pumpe ein passives Erfassungselement, insbesondere Drehzahlerfassungselement, angeordnet ist, das mit einem aktiven Erfassungselement, insbesondere Drehzahlerfassungselement, zusammenwirkt, das in dem Steuergerät angeordnet ist. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird das aktive Drehzahlerfassungselement in das Steuergerät integriert. Das liefert den Vorteil, dass auf eine Drehzahlsignalführung zwischen dem Elektromotor und dem Steuergerät vollständig verzichtet werden kann. Weiterhin werden keine zusätzlichen Gehäuseteile für die Drehzahlsensorik benötigt. Alternativ oder zusätzlich zu den Drehzahlerfassungselementen können auch andere Erfassungselemente, wie Drehmomenterfassungselemente, verwendet werden. Bei dem Elektromotor handelt es sich vorzugsweise um einen BLDC (Brushless Direct Current) Elektromotor, der mit Erfassungselementen, insbesondere Sensoren, versehen ist.The object is achieved in a hydraulic conveyor for conveying a hydraulic medium, with at least one pump, which is driven by an electric motor, and with a control unit, characterized in that in the pump, a passive detection element, in particular speed detection element, is arranged, with an active Detection element, in particular speed detection element, cooperates, which is arranged in the control unit. According to an essential aspect of the invention, the active speed detection element is integrated into the control unit. This provides the advantage that can be completely dispensed with a speed signal management between the electric motor and the control unit. Furthermore, no additional housing parts for the speed sensor system are needed. Alternatively or in addition to the speed detection elements, other detection elements, such as torque sensing elements, can also be used. The electric motor is preferably a BLDC (Brushless Direct Current) electric motor which is provided with detection elements, in particular sensors.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zwischen dem Elektromotor und dem Steuergerät angeordnet ist. Die Pumpe ist vorzugsweise als Zahnradpumpe, insbesondere als Außenzahnradpumpe, ausgeführt.A preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that the pump is arranged between the electric motor and the control unit. The pump is preferably designed as a gear pump, in particular as an external gear pump.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Pumpenwelle mit einem Ende umfasst, an dem das passive Drehzahlerfassungselement angebracht ist. Das andere Ende der Pumpenwelle ist, zum Beispiel über eine Kupplung, mit dem Elektromotor koppelbar beziehungsweise gekoppelt.A further preferred embodiment of the hydraulic conveying device is characterized in that the pump comprises a pump shaft with an end on which the passive speed detecting element is mounted. The other end of the pump shaft can be coupled or coupled to the electric motor, for example via a coupling.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das passive Drehzahlerfassungselement einen Magneten umfasst, der drehfest mit der Pumpenwelle verbunden ist. Der Magnet wirkt elektromagnetisch mit dem aktiven Drehzahlerfassungselement zusammen.Another preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that the passive speed detection element comprises a magnet which is rotatably connected to the pump shaft. The magnet interacts electromagnetically with the active speed detection element.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenwelle koaxial zu einer Motorwelle des Elektromotors angeordnet ist. Die Pumpenwelle und die Motorwelle weisen vorzugsweise eine gemeinsame Drehachse auf.A further preferred embodiment of the hydraulic conveying device is characterized in that the pump shaft is arranged coaxially with a motor shaft of the electric motor. The pump shaft and the motor shaft preferably have a common axis of rotation.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Drehzahlerfassungselement in einem Steuergehäusekörper angeordnet ist. Der Steuergehäusekörper ist Teil eines Gehäuses des Steuergeräts.Another preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that the active speed detection element in a control housing body is arranged. The control housing body is part of a housing of the control unit.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuergehäusekörper eine relativ dünne Gehäusewand umfasst, die zwischen dem aktiven und dem passiven Drehzahlerfassungselement angeordnet ist. Im Betrieb der Pumpe werden Drehzahlsignale durch die Gehäusewand übertragen. Die übertragenen Drehzahlsignale können direkt in dem Steuergerät weiter verarbeitet werden.A further preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that the control housing body comprises a relatively thin housing wall which is arranged between the active and the passive speed detection element. During operation of the pump, speed signals are transmitted through the housing wall. The transmitted speed signals can be further processed directly in the control unit.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe in einer Steuerplattenanordnung angeordnet ist, die zwischen dem Steuergehäusekörper und dem Elektromotor angeordnet ist. In der Steuerplattenanordnung können auch mehrere Pumpen angeordnet sein. Vorzugsweise sind mehrere Steuerplatten zwischen dem Steuergehäusekörper und dem Elektromotor angeordnet. Vorzugsweise ist in jeder Steuerplatte eine Pumpe angeordnet. Besonders bevorzugt sind zwischen dem Steuergehäusekörper und dem Elektromotor zwei Steuerplatten mit jeweils einer Pumpe angeordnet.Another preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that the pump is arranged in a control plate assembly which is arranged between the control housing body and the electric motor. In the control plate assembly and a plurality of pumps can be arranged. Preferably, a plurality of control plates between the control housing body and the electric motor are arranged. Preferably, a pump is arranged in each control plate. Particularly preferably, two control plates are each arranged with a pump between the control housing body and the electric motor.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor an die Steuerplattenanordnung angebaut ist. Der Elektromotor ist zum Beispiel an die Steuerplattenanordnung angeschraubt.Another preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that the electric motor is mounted on the control plate assembly. The electric motor is bolted to the control plate assembly, for example.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Fördereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zahn eines Pumpenzahnrads das passive Erfassungselement darstellt. Die Sensierung, insbesondere Drehzahlsensierung, über die Zähne des Pumpenzahnrads liefert den Vorteil, dass kein zusätzliches passives Erfassungselement benötigt wird.Another preferred embodiment of the hydraulic conveyor is characterized in that at least one tooth of a pump gear is the passive detection element. Sensing, in particular speed sensing, across the teeth of the pump gear provides the advantage that no additional passive sensing element is needed.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein elektrohydraulisches Steuerungsmodul mit einer vorab beschriebenen hydraulischen Fördereinrichtung. Das elektrohydraulische Steuerungsmodul dient vorzugsweise zum Steuern eines Fahrzeuggetriebes. Die hydraulische Fördereinrichtung dient zur Erzeugung eines hydraulischen Volumenstroms für verschiedene Aufgaben in der hydraulischen Steuerung des Fahrzeuggetriebes. Durch die Drehzahlsensierung mit den erfindungsgemäß angeordneten Drehzahlerfassungselementen kann die Funktion der hydraulischen Steuerung optimiert werden.The invention further relates to an electro-hydraulic control module with a hydraulic conveyor described above. The electro-hydraulic control module is preferably used to control a vehicle transmission. The hydraulic conveyor serves to generate a hydraulic volume flow for various tasks in the hydraulic control of the vehicle transmission. By the speed sensing with the inventively arranged speed detection elements, the function of the hydraulic control can be optimized.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, an embodiment is described in detail. Show it:
In
Das Steuerungsmodul
Die erste Pumpe
Die Kupplung
Die zweite Pumpe
Das passive Drehzahlerfassungselement
Die beiden Gehäusewände sind doch so dünn ausgeführt, dass Drehzahlsignale im Betrieb der hydraulischen Fördereinrichtung
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrohydraulisches Steuerungsmodulelectrohydraulic control module
- 44
- hydraulische Fördereinrichtunghydraulic conveyor
- 66
- erste Pumpefirst pump
- 88th
- zweite Pumpesecond pump
- 1010
- Elektromotorelectric motor
- 1111
- elektrisches Anschlusskabelelectrical connection cable
- 1212
- elektrisches Anschlusskabelelectrical connection cable
- 1515
- Steuergerätcontrol unit
- 1616
- SteuergehäusekörperControl housing body
- 2020
- SteuerplattenanordnungControl panel assembly
- 2121
- Steuerplattecontrol plate
- 2222
- Steuerplattecontrol plate
- 2323
- Zwischenblechintermediate plate
- 2525
- Schraubescrew
- 2828
- Motorwellemotor shaft
- 2929
- Kupplungclutch
- 3030
- Pumpenwellepump shaft
- 3333
- gemeinsame Drehachsecommon axis of rotation
- 3434
- Kupplungclutch
- 3535
- Pumpenzahnradpump gear
- 3838
- Pumpendeckelpump cover
- 4040
- DrehzahlsensoreinrichtungSpeed sensor means
- 4141
- passives Drehzahlerfassungselementpassive speed detection element
- 4242
- aktives Drehzahlerfassungselementactive speed detection element
- 5454
- Außenverzahnungexternal teeth
- 5555
- Außenzahnradexternal gear
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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