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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikvorrichtung einer Getriebeeinrichtung mit einer Pumpeneinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Praxis bekannte Hydraulikvorrichtungen von als Automatikgetriebe ausgeführten Getriebeeinrichtungen weisen unter anderem jeweils eine Pumpeneinrichtung auf, die als Konstantpumpen ausgeführt sind. Diese Pumpeneinrichtungen werden zumeist über eine Übersetzung durch einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugantriebsstranges angetrieben.
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Nachteilhafterweise entstehen bei hohen Antriebsdrehzahlen der Pumpeneinrichtungen im Bereich der Pumpeneinrichtungen Probleme durch Kavitation, die aus den dann durch die Pumpeneinrichtungen sehr hohen geförderten Ölströmen resultieren.
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Um das Kavitationsverhalten im Bereich solcher Pumpeneinrichtungen zu verbessern, wird in der Praxis die Methodik der Saugaufladung verwendet, bei welcher bei hinreichend großen Fördermengen der Pumpeneinrichtungen jeweils ein Teil der durch die Pumpeneinrichtungen geförderten Fördermenge nicht in den Sumpf einer Getriebeeinrichtung abgespritzt sondern über eine eigene Verbindungsleitung Hydraulikfluid direkt von einer Druckseite einer Pumpeneinrichtung in Richtung einer Saugseite einer Pumpeneinrichtung gefördert wird. Dort wird die kinetische Energie des Öles in Druckenergie umgewandelt und der Saugdruck der Pumpe erhöht, wodurch das Kavitationsverhalten in gewünschtem Umfang verbessert wird.
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Aus der
DE 197 47 620 A1 ist eine Tandempumpvorrichtung mit zwei hydraulischen Pumpen bekannt, wobei jede hydraulische Pumpe mit einem Durchflusssteuerventil für das Rückströmen eines Überschusses der Strömung, die von der Pumpe geliefert wird, zu einer Saugseite der Pumpe durch Entladepassage versehen ist, um Kavitation im Bereich der hydraulischen Pumpen in gewünschtem Umfang zu verhindern.
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Sowohl bei den aus der Praxis bekannten Hydraulikvorrichtungen als auch bei der Tandempumpvorrichtung werden jeweils die die Druckseite der Pumpeneinrichtungen mit der Saugseite koppelnden Verbindungsleitungen bei die Verbindungsleitungen sperrenden Ventileinrichtungen nicht wie bei aktivierter Saugaufladung durchströmt, um bei geringen pumpeneinrichtungsseitigen Förderströmen eine Versorgung einer Getriebeeinrichtung mit Hydraulikfluid oder eines weiteren Systems nicht in unerwünschtem Umfang zu beeinträchtigen.
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Werden die Verbindungsleitungen der Saugaufladungen bei entsprechenden Betriebszuständen der Ventileinrichtungen nicht durchströmt, stellen sie abgeschlossene Sackleitungen der Hydraulikvorrichtungen dar, die durch die Verbindungen mit den Saugseiten der Pumpeneinrichtungen jeweils einen dem Saugdruck der Pumpeneinrichtung entsprechenden Leitungsdruck bzw. Unterdruck aufweisen. Durch den Unterdruck im Bereich der von den Druckseiten der Pumpeneinrichtungen bei geringen Förderströmen der Pumpeneinrichtung getrennten Verbindungsleitungen gasen aus dem in den Verbindungsleitungen jeweils vorhandenen Hydraulikfluid gelöste Luftanteile aus, die bei erneut geöffneten Verbindungsleitungen durch das nachströmende Hydraulikfluid durch die Verbindungsleitungen über die Saugseiten in die Pumpeneinrichtungen eingespült werden und akustische Probleme und Störungen im Systemdruckverlauf auslösen.
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Die letztbeschriebene Problematik ist umso größer, je länger die Verbindungsleitungen sind bzw. je größer das jeweils in den Verbindungsleitungen gespeicherte Hydraulikfluidvolumen ist.
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Da die Verbindungsleitungen in gesperrtem Betriebszustand unter Unterdruck stehen, ist das Ausgasen von gelösten Luftanteilen aus dem jeweils in den Verbindungsleitungen vorhandenen Hydraulikfluid durch Entlüften der Verbindungsleitungen über einfache Rückschlagventile nicht vermeidbar.
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Ein Automatgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Verdrängerpumpe für die Versorgung eines hydrodynamischen Wandlers, einer Schmiereinrichtung und von Steuer- und Betätigungseinrichtungen des Automatikgetriebes ist Gegenstand der
DE 42 00 910 C2 . Bei diesem Automatgetriebe ist die die Verbindungsleitung der Saugaufladung der Verdrängerpumpe sperrende Ventileinrichtung im Bereich der Verdrängerpumpe angeordnet, womit die Verbindungsleitung der Saugaufladung sehr kurz ausgeführt ist und daher eine Sperrung der Verbindungsleitung der Saugaufladung der Verdrängerpumpe Kavitation im Bereich der Verdrängerpumpe nur in vernachlässigbarem Umfang begünstigt.
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Die Anordnung der Ventileinrichtung, über die die Verbindungsleitung der Saugaufladung der Verdrängerpumpe sperrbar und öffenbar ist, verursacht jedoch nachteilhafterweise hohe Fertigungskosten, da Ventileinrichtungen von Hydraulikvorrichtungen von Getriebeeinrichtungen üblicherweise alle in einem einzigen hydraulischen Schaltgerät angeordnet sind und eine separate Anordnung der Ventileinrichtung, über die die Verbindungsleitung der Saugaufladung ansteuerbar ist, eine vollständige Umgestaltung des Steuergerätes der Hydraulikvorrichtung verursacht, weshalb das aus der
DE 42 00 910 C2 bekannte System in herkömmliche Hydraulikvorrichtungen nur mit erheblichen konstruktiven Maßnahmen und damit einhergehenden hohen Kosten implementierbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikvorrichtung einer Getriebeeinrichtung mit einer Pumpeneinrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels der Kavitation im Bereich der Pumpeneinrichtung auf einfache und kostengünstige Art und Weise vermeidbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Hydraulikvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung einer Getriebeeinrichtung mit einer Pumpeneinrichtung, die im Bereich einer Saugseite mit einem Hydraulikfluidreservoir verbindbar ist und im Bereich einer Druckseite mit wenigstens einer Ventileinrichtung in Wirkverbindung steht, ist die Druckseite der Pumpeneinrichtung über die wenigstens eine Ventileinrichtung über eine Verbindungsleitung mit der Saugseite verbindbar.
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Erfindungsgemäß ist die Verbindungsleitung über eine weitere Ventileinrichtung mit einem Hydraulikfluid führenden Bereich in Verbindung bringbar.
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Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung wird die Verbindungsleitung in mit der Druckseite der Pumpeneinrichtung verbundenem Betriebszustand mit Hydraulikfluid versorgt und der Druck im Bereich der Verbindungsleitung ist oberhalb eines ein Ausgasen von Lufteinschlüssen aus dem Hydraulikfluid begünstigenden Druckniveaus. Zusätzlich wird die Verbindungsleitung in von der Druckseite gesperrtem Betriebszustand über die weitere Ventileinrichtung mit dem Hydraulikfluid führenden Bereich verbunden und von diesem ausgehend mit Hydraulikfluid versorgt, womit die Verbindungsleitung auch in Sperrstellung der Ventileinrichtung ständig gespült wird und Luftablagerungen auf einfache Art und Weise unabhängig von der Länge der Verbindungsleitung und auch unabhängig von der in der Verbindungsleitung vorhandenen Volumenmenge an Hydraulikfluid vermieden werden.
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Bei einer einfach betreibbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung ist die weitere Ventileinrichtung als Rückschlagventil ausgebildet, das die Verbindungsleitung mit dem Hydraulikfluid führenden Bereich bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Hydraulikfluidreservoir und der Verbindungsleitung verbindet. Die Verbindungsleitung wird in gegenüber der Druckseite der Pumpeneinrichtung gesperrtem Betriebszustand mit dem Hydraulikfluid führenden Bereich verbunden und bei vorliegender Kopplung mit der Druckseite der Pumpeneinrichtung über das dann geschlossene Rückschlagventil vom Hydraulikfluid führenden Bereich ohne weiteren Steuer- und Regelaufwand getrennt.
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Ist die Verbindungsleitung über die weitere Ventileinrichtung nahe eines Anschlussbereiches der Verbindungsleitung an der Ventileinrichtung mit dem Hydraulikfluid führenden Bereich in Verbindung bringbar, werden Kavitation begünstigende Toträume im Bereich der Verbindungsleitung auf einfache Art und Weise auf ein Minimum reduziert.
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Der Hydraulikfluid führende Bereich kann beispielsweise ein Ölsumpf der Getriebeeinrichtung oder ein anderer Bereich der Hydraulikvorrichtung bzw. der Getriebevorrichtung sein, der ständig Hydraulikfluid in gewünschtem Umfang zur Verfügung stellt.
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Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine stark schematisierte Teildarstellung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung.
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In der Figur ist ein Teil einer Hydraulikvorrichtung 1 einer Getriebeeinrichtung mit einer Pumpeneinrichtung 2 gezeigt, die im Bereich einer Saugseite 3 mit einem Hydraulikfluidreservoir 4 und im Bereich einer Druckseite 5 mit einer Ventileinrichtung 6 in Wirkverbindung steht. Die Ventileinrichtung 6 stellt vorliegend ein Systemdruckventil dar, über das in an sich bekannter Art und Weise ein Systemdruck p_sys einstellbar ist, wobei die Ventileinrichtung 6 beispielhaft als Druckbegrenzungsventil ausgeführt ist. Stromab der Ventileinrichtung 6 ist eine zweite Ventileinrichtung 7 vorgesehen, über die ein Druck p_SK eines Sekundärdruckkreises einstellbar ist. Die zweite Ventileinrichtung 7 ist vorliegend ebenfalls als Druckbegrenzungsventil ausgeführt und kann auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein.
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Zu dem in der Figur dargestellten Betriebszustand der zweiten Ventileinrichtung 7 ist im Bereich der zweiten Ventileinrichtung 7 eine Verbindung zwischen der Druckseite 5 der Pumpeneinrichtung 2 und einer Verbindungsleitung 8 geöffnet. Die Druckseite 5 der Pumpeneinrichtung 2 ist über die Verbindungsleitung 8 mit der Saugseite 3 der Pumpeneinrichtung 2 verbunden und eine Saugaufladung der Pumpeneinrichtung 2 ist aktiviert, um Kavitation im Bereich der Pumpeneinrichtung 2 bei hohen Förderleistungen in der Pumpeneinrichtung 2 auf einfache Art und Weise zu vermeiden.
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Ist die Kopplung zwischen der Druckseite 5 und der Saugseite 3 der Pumpeneinrichtung 2 im Bereich der zweiten Ventileinrichtung 7 getrennt, stellt die Verbindungsleitung in einem Anschlussbereich der Verbindungsleitung 8 an der zweiten Ventileinrichtung 7 eine abgeschlossene Sackleitung dar, die ausgehend von der zweiten Ventileinrichtung 7 in Richtung der Saugseite 3 der Pumpeneinrichtung 2 dann nicht mehr durchströmt wird.
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Damit der Druck in der Verbindungsleitung 8, die nach wie vor mit der Saugseite 3 der Pumpeneinrichtung 2 verbunden ist, nicht auf ein ein Ausgasen von in der Verbindungsleitung 8 angeordnetem Hydraulikfluid gelösten Luftanteilen begünstigendes Druckniveau absinkt, ist die Verbindungsleitung 8 in der in der Figur dargestellten Art und Weise nahe des Anschlussbereiches 9 der Verbindungsleitung 8 an der zweiten Ventileinrichtung 7 über eine weitere Hydraulikleitung 10 bzw. eine Saugleitung mit dem Hydraulikfluidreservoir 4 verbunden. Die Kopplung zwischen der Verbindungsleitung 8 und dem Hydraulikfluidreservoir 4 über die Saugleitung 10 ist durch eine weitere Ventileinrichtung 11 herstellbar, die im Bereich der Saugleitung 10 zwischen dem Anbindungsbereich der Saugleitung 10 an die Verbindungsleitung 8 und dem Hydraulikfluidreservoir 4 angeordnet ist.
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Die weitere Ventileinrichtung 11 ist vorliegend als Rückschlagventil ausgeführt, das die Verbindungsleitung 8 mit dem Hydraulikfluidreservoir 4 bei Vorliegen eines positiven Druckgefälles zwischen dem Hydraulikfluidreservoir 4 und der Verbindungsleitung 8 verbindet, womit die Verbindungsleitung 8 ausgehend vom Hydraulikfluidreservoir 4 in Richtung der Saugseite 3 der Pumpeneinrichtung 2 bei von der Druckseite 5 der Pumpeneinrichtung 2 getrennter Verbindungsleitung 8 in gewünschtem Umfang mit Hydraulikfluid durchspült wird und das Entstehen von Unterdruck in der Verbindungsleitung 8 auf konstruktiv einfache Art und Weise vermieden wird.
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In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht auch die Möglichkeit, die weitere Ventileinrichtung 11 als Schaltventil auszuführen, das in Abhängigkeit eines in der Verbindungsleitung 8 vorliegenden Druckes und/oder bei Erkennen einer die Verbindungsleitung 8 von der Druckseite 5 der Pumpeneinrichtung 2 sperrenden Betriebszustand der zweiten Ventileinrichtung 7 im erforderlichen Umfang öffnet, um Kavitation im Bereich der Pumpeneinrichtung 2 begünstigende Luftansammlungen in der Verbindungsleitung 8 in gewünschtem Umfang zu vermeiden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydraulikvorrichtung
- 2
- Pumpeneinrichtung
- 3
- Saugseite
- 4
- Hydraulikfluidreservoir
- 5
- Druckseite
- 6
- Ventileinrichtung
- 7
- zweite Ventileinrichtung
- 8
- Verbindungsleitung
- 9
- Anschlussbereich
- 10
- Hydraulikleitung
- 11
- weitere Ventileinrichtung
- p_SK
- Druck des Sekundärdruckkreises
- p_sys
- Systemdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19747620 A1 [0005]
- DE 4200910 C2 [0010, 0011]
