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Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Getriebe, insbesondere ein Automatikgetriebe, mit einem vorgenannten Hydrauliksystem sowie ein Verfahren zum Betreiben des Hydrauliksystems.
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Mit dem Ziel eine bedarfsorientierte Ölversorgung zu schaffen, werden Hydrauliksysteme, insbesondere für Automatikgetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren Pumpen ausgestattet, was auch als Mehrpumpensystem bezeichnet wird. Bevorzugt sind so genannte duale Pumpensysteme bekannt, worunter Hydrauliksysteme zu verstehen sind, welche zwei Pumpen aufweisen.
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Hierbei werden mit den beiden Pumpen zumindest zeitweise verschiedene Druckkreise des Hydrauliksystems versorgt, so dass nicht der gesamte im Automatikgetriebe benötigte Volumenstrom auf das höchste Druckniveau gebracht werden muss, sondern nur eine Teilmenge, die in einem sogenannten Hochdruckkreis dieses Druckniveau erreichen muss. Ein solches System ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 025 764 A1 bekannt.
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Ein weiterer Anwendungsfall für ein duales Pumpensystem sind Hydrauliksysteme in herkömmlichen Automatikgetrieben oder in Hybridgetrieben. Beiden gemein ist, dass aus Gründen der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs in bestimmten Betriebszuständen der Verbrennungsmotor abgestellt und damit die von diesem angetriebene Pumpe nicht mehr betrieben wird. Beim herkömmlichen Automatikgetriebe ist dies beispielsweise beim so genannten Start-Stopp-Betrieb oder Segelbetrieb der Fall und beim Hybridgetrieben in Betriebszuständen, wenn der Antrieb des Kraftfahrzeugs ausschließlich über einen Elektromotor erfolgt. Um notwendige Funktionen des Automatikgetriebes aufrecht zu erhalten, ist eine zusätzliche Pumpe vorgesehen, welche von einem Elektromotor angetrieben wird. Einen solchen Hybridantrieb mit einer vom Verbrennungsmotor und einer von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe zeigt beispielsweise die
DE 10 2011 081 091 A1 .
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Je nach Betriebskonzept ist es bekannt, beide Anwendungsfälle zu kombinieren, d.h. die zusätzliche Pumpe für Betriebszustände mit abgestelltem Verbrennungsmotor zu nutzen und auch mit dieser eine bedarfsgerechte Ölversorgung zu realisieren.
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Grundsätzlich können die Pumpen hierbei gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein, z.B. als Flügelzellenpumpe, Gerotorpumpe oder Innenzahnradpumpe mit und ohne Sichel.
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Um einen guten Wirkungsgrad bei der Wandlung der Antriebsenergie der Pumpe in hydraulische Energie zu erzielen, werden bevorzugt Flügelzellenpumpen eingesetzt. Die Flügelzellenpumpen können hierbei in ihrem Verdrängungsvolumen pro Umdrehung festgelegt oder veränderlich sein. Der von einer Pumpe erzeugte Volumenstrom wird nachfolgend auch als Förderstrom bezeichnet.
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Eine Flügelzellenpumpe umfasst einen Stator, innerhalb welchem ein Rotor drehbar gelagert ist. Der Rotor ist durch einen Antriebsmotor antreibbar und umfasst mehrere in Umfangsrichtung verteilte radial verlaufende Schlitze, in denen Flügel radial verschiebbar angeordnet sind. Dreht sich der Rotor, so werden die Flügel durch die entstehenden Zentrifugalkräfte radial nach außen gedrückt und berühren eine nicht kreisförmig den Rotor umgebende Innenwand des Stators, auch als Hubring bezeichnet, wodurch bei der Drehung des Rotors eine radiale Bewegung der Flügel bewirkt wird. Durch die Bewegung der am Hubring anliegenden Flügel und die Form des Hubringes bilden sich zwischen den Flügeln über eine Umdrehung vergrößernde und verkleinernde Arbeitsräume, wodurch ein Ansaugen und Verdrängen eines flüssigen Betriebsmediums, üblicherweise Getriebeöl, ermöglicht wird.
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Ein radial innen liegender Bereich der Schlitze und mit diesen zumindest über bestimmte Winkelbereiche während einer Umdrehung des Rotor verbundene Druckräume der Flügelzellenpumpe, sowie die radial nach Innen gerichtete Kante (nachfolgend als Innenkante bezeichnet) der Flügel bilden einen Hinterflügelbereich. Dieser kann mit Druck beaufschlagt werden, wodurch die Flügel nach außen gegen die Innenwand des Stators gedrückt werden, so dass die Außenkanten der Flügel an der auch als Hubkurve bezeichneten Innenwand des Stators anliegen.
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Dieser Druck wird üblicherweise von der Flügelzellenpumpe selbst erzeugt, indem die Druckseite der Pumpe hydraulisch mit den hinteren Flügelbereichen der Flügel verbunden ist.
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Problematisch ist, dass bei einer Flügelzellenpumpe ohne Zwangsführung die Flügel ohne Druckbeaufschlagung des Hinterflügelbereichs bzw. bei Stillstand der Flügelzellenpumpe zumindest teilweise radial nach innen einfallen können. Dieser Zustand kann eintreten, wenn beispielweise im Segelmodus die von dem Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs angetriebene Flügelzellenpumpe durch das Abstellen der Verbrennungskraftmaschine still steht oder eine elektrisch angetriebene Flügelzellenpumpe als Zusatzpumpe angeschaltet ist, da die von der Verbrennungskraftmaschine Es sind oft relativ hohe Drehzahlen notwendig, damit die Flügel über die Fliehkraft wieder nach außen gedrückt werden. Die elektrisch antreibbaren Flügelzellenpumpen können jedoch zumindest beim Anfahren des Elektromotors nur mit relativ niedrigen Drehzahlen betrieben werden, so dass während ihres Anlaufens kein oder nur wenig Öl gefördert bzw. Druck aufgebaut. Einen solchen Zustand zu erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten, z.B. durch Erhöhen der Drehzahl der elektrisch antreibbaren Flügelzellenpumpe, ist kompliziert und zeitaufwendig und kann sich z.B. nachteilig auf die Sicherstellung einer ausreichenden Ölversorgung, auf die Schaltdynamik oder die Schaltqualität auswirken. Bei einem Antrieb der Flügelzellenpumpe durch die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs ist es darüber hinaus unmöglich, die Drehzahl der Antriebsmaschine an die Belange der Flügelzellenpumpe anzupassen.
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Zur Lösung dieses Problems ist aus der
DE 10 2014 222 321 A1 eine Flügelzellenpumpe bekannt, bei welcher eine Hilfspumpe den Hinterflügelbereich einer Flügelzellenpumpe beim Anfahren mit Druck beaufschlagt, so dass das Anlaufverhalten der Flügelzellenpumpe insbesondere bei Kälte verbessert wird. Nachteilig bei dieser Lösung ist der Aufwand der Installation einer Hilfspumpe hinsichtlich Bauraum, Gewicht und Kosten.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Mehrpumpensystems mit mindestens zwei Flügelzellenpumpen mit einem verbesserten Anlaufverhalten einer Flügelzellenpumpe nach deren Stillstand.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach umfasst ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mindestens eine erste und eine zweite Flügelzellenpumpe, welche jeweils mittels einer Antriebsmaschine antreibbar sind. Beide Flügelzellenpumpen weisen jeweils mindestens einen druckbeaufschlagbaren Hinterflügelbereich auf, bei dessen Druckbeaufschlagung eine hydraulische Kraft radial nach außen auf die Flügel wirksam ist. Erfindungsgemäß ist der jeweilige Hinterflügelbereich jeder Flügelzellenpumpe mit mindestens einem Druckbereich des Hydrauliksystems zumindest zeitweise hydraulisch verbunden. Dies bedeutet, dass diese hydraulische Verbindung zwischen dem Hinterflügelbereich und dem Druckbereich entweder permanent besteht oder im Bedarfsfalle trennbar ist. Der Druckbereich ist ein Bereich des Hydrauliksystems, welcher sowohl beim Betrieb der ersten Flügelzellenpumpe als auch beim Betrieb der zweiten Flügelzellenpumpe druckbeaufschlagt ist, so dass vorteilhafterweise der Hinterflügelbereich jeder der beiden Flügelzellenpumpen druckbeaufschlagbar ist, auch wenn eine der beiden Flügelzellenpumpen nicht betrieben wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Druckbereich und dem Druckausgang mindestens einer Flügelzellenpumpe eine Ventileinrichtung angeordnet, welche eine Strömung des Betriebsmediums von dem Druckbereich zu dem Druckausgang der Flügelzellenpumpe verhindert. Hierdurch ist es nicht möglich, dass das Betriebsmedium aus dem Druckbereich oder anderen Bereichen des Hydrauliksystems stromabwärts der Flügelzellenpumpen bei deren Stillstand durch diese in den Ölsumpf abfließt.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen dem jeweiligen Druckausgang beider Flügelzellenpumpen, bzw. aller Pumpen des Hydrauliksystems, ob nun als Flügelzellenpumpen oder beispielsweise Zahnradpumpen ausgebildet, und dem Druckbereich eine solche Ventileinrichtung angeordnet ist, so dass keine Volumenstromverluste aus den druckbeaufschlagten Bereichen des Hydrauliksystems möglich sind.
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Bevorzugt kann die besagte Ventileinrichtung als Rückschlagventil ausgebildet sein.
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Alternativ hierzu kann die Ventileinrichtung als hydraulisches Schaltgerät ausgebildet sein.
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Die Ventileinrichtungen der verschiedenen Flügelzellenpumpen können gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein.
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Das hydraulische Schaltgerät kann bevorzugt so ausgebildet sein, dass der Druckausgang der mit dem hydraulischen Schaltgerät verbundenen Flügelzellenpumpe durch das hydraulische Schaltgerät mit einem drucklosen Bereich des Hydrauliksystems verbindbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Hinterflügelbereich mindestens einer Flügelzellenpumpe und dem Druckbereich eine zweite Ventileinrichtung angeordnet ist, mittels welcher die hydraulische Verbindung zwischen dem Hinterflügelbereich und dem Druckbereich trennbar oder herstellbar ist. Hierdurch ist es vorteilhafterweise beim Stillstand der betreffenden Flügelzellenpumpe möglich, einen Leckagestrom vom Druckbereich durch den Hinterflügelbereich und die Spalte zwischen den Bauteilen im Inneren der Flügelzellenpumpe in den Ölsumpf zu vermeiden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine solche zweite Ventileinrichtung zwischen dem Hinterflügelbereich jeder Flügelzellenpumpe und dem Druckbereich angeordnet.
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Bevorzugt kann die zweite Ventileinrichtung als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein.
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Als weitere Möglichkeit kann die zweite Ventileinrichtung im HSG ausgebildet sein.
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Es ist möglich, dass die erste Flügelzellenpumpe von einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs antreibbar ist und dass die zweite Flügelzellenpumpe von einem Elektromotor antreibbar ist. Hierdurch kann die zweite Flügelzellenpumpe auch betrieben werden, wenn die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs abgestellt ist.
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Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, welche im Start-Stopp-Betrieb oder im Segelbetrieb abgestellt wird.
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Alternativ hierzu kann die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs ein Elektromotor ausgebildet sein.
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Bevorzugt kann das beschrieben Hydrauliksystem in einem Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug geeignet sein.
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In einem Verfahren zum Betreiben des beschriebenen Hydrauliksystems, insbesondere in der Ausgestaltung mit der zweiten Ventileinrichtung zwischen Hinterflügelbereich und Druckbereich, ist es möglich, dass die zweite Ventileinrichtung so eingestellt wird, dass der Hinterflügelbereich der Flügelzellenpumpe von dem Druckbereich zumindest zweitweise getrennt ist, wenn die Flügelzellenpumpe nicht angetrieben wird, und dass der Hinterflügelbereich der Flügelzellenpumpe mit dem Druckbereich verbunden und damit druckbeaufschlag wird, wenn die den Hinterflügelbereich umfassende Flügelzellenpumpe in Betrieb genommen werden soll. Hierdurch kann im Stillstand der Flügelzellenpumpe ein Abströmen des Betriebsmediums aus dem Druckbereich durch den Hinterflügelbereich und die Flügelzellenpumpe in den Ölsumpf vermieden werden, und außerdem das Ansaugen der Flügelzellenpumpe verbessert werden, wenn kurz vor deren neuerlicher Inbetriebnahme der Hinterflügelbereich wieder druckbeaufschlagt wird.
- 1 einen Hydraulik-Schaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit zwei Flügelzellenpumpen nach dem Stand der Technik , wobei der Hinterflügelbereich einer Flügelzellenpumpe mit Druck einer primären Hydraulikleitung beaufschlagt wird;
- 2 einen Hydraulik-Schaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems und
- 3 eine axiale Ansicht einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe nach dem Stand der Technik.
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1 zeigt in einem Hydraulik-Schaltplan ein Hydrauliksystem mit zwei Flügelzellenpumpen
10 und
20, wie er in der nicht vorveröffentlichten Anmeldung
DE 10 2015 213 477.6 der Anmelderin offenbart ist. Hierbei wird die Flügelzellenpumpe
10 von einem Verbrennungsmotor
1 angetrieben, der üblicherweise auch gleichzeitig zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs dient. Die Flügelzellenpumpe
10 saugt durch eine Saugleitung
15 das Betriebsmedium, üblicherweise Getriebeöl, aus einem als Ölreservoir dienenden Ölsumpf
5 an. Der Ölsumpf
5 ist ein Bereich des Getriebes, in welchem Umgebungsdruck herrscht, was nachfolgend auch als druckloser Bereich bezeichnet wird. Das Betriebsmedium wird durch einen Druckausgang
19 der Flügelzellenpumpe
10 in eine Druckleitung
14 auf deren Druckseite zu den nicht dargestellten Verbrauchern gefördert, wobei es zunächst in ein hydraulisches Schaltgerät (HSG)
3 gelangt. Innerhalb des hydraulischen Schaltgeräts
3 wird unter anderem mittels nicht gezeigter Ventileinrichtungen der Druck eingestellt, mit dem die hydraulischen Verbraucher versorgt werden, wobei ein höchster eingestellter Druck nachfolgend als ein in einem primären Hydraulikdruckzweig
41 herrschender Primärdruck
p1 bezeichnet wird. Die Flügelzellenpumpe
10 muss diesen Primärdruck
p1 erzeugen, so dass dieser auch in der Druckleitung
14 herrscht. Von der Druckleitung
14 zweigt in einem Anschlussknoten
33 eine Hinterflügelversorgungsleitung
13 zu einem von der Flügelzellenpumpe
10 umfassten Hinterflügelbereich
12 ab, so dass der Primärdruck
p1 auch den Hinterflügelbereich
12 beaufschlagen kann. Anhand der
3 wird Funktion und Gestaltung eines Hinterflügelbereichs einer Flügelzellenpumpe detailliert beschrieben.
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In dem HSG 3 können Drücke für unterschiedliche Bereiche des Hydrauliksystems, nachfolgend auch als Hydraulikzweige bezeichnet, vom höchsten Druck des Hydrauliksystems ausgehend eingestellt bzw. reduziert werden. Ebenso ist es möglich, dass Teilvolumenströme des von der Flügelzellenpumpe 10 erzeugten Volumenstroms abgezweigt und den anderen Hydraulikzweigen zugeleitet werden. Im vorliegenden Beispiel ist der höchste Druck der Primärdruck p1 im primären Hydraulikzweig 41. Innerhalb des HSG 3 kann auch der Druck für weitere Druckzweige des Hydrauliksystems eingestellt werden, wie in diesem Beispiel ein Sekundärdruck p2, mit welchem ein sekundärer Hydraulikdruckzweig 42 beaufschlagt wird, sowie ein Tertiärdruck p3, welcher in einem tertiären Hydraulikdruckzweig 43 herrscht.
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In dem Hydrauliksystem ist eine zweite Flügelzellenpumpe 20 angeordnet, welche von einem Elektromotor 21 angetrieben wird und mit diesem eine elektrische Pumpeneinheit 2 bildet. Die Flügelzellenpumpe 20 saugt das Betriebsmedium durch eine Saugleitung 25 aus einem Ölsumpf 5 an und fördert dieses durch einen Druckausgang 29, eine Druckleitung 24, ein Rückschlagventil 26 und eine Verbindungsleitung 31 in den primären Hydraulikzweig 41, so dass die Flügelzellenpumpe 20 den Primärdruck p1 erzeugt. Die Flügelzellenpumpe 20 umfasst einen Hinterflügelbereich 22, welcher durch eine Hinterflügelversorgungsleitung 23, die stromabwärts des Rückschlagventils 26 von der Verbindungsleitung 31 abzweigt, mit dem Primärdruck p1 beaufschlagt wird.
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Das Hydrauliksystem des Automatikgetriebes wird im Normalfall, d.h. wenn das Kraftfahrzeug von dem Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, von der Flügelzellenpumpe 10 versorgt. Wird jedoch der Verbrennungsmotor 1 und damit die Flügelzellenpumpe 10 abgestellt, was beispielsweise beim Segeln oder im Start-Stopp-Betrieb der Fall ist, wird die Flügelzellenpumpe 20 eingeschaltet, so dass das Hydrauliksystem, bzw. der primäre Hydraulikzweig 41 und durch das HSG 3 der sekundäre 42 und tertiäre Hydraulikzweig 43, auch dann hydraulisch versorgt wird. Außerdem ist es möglich, dass während des Betriebs des Verbrennungsmotors 1 die elektrisch angetriebene Flügelzellenpumpe 20 bedarfsweise zugeschaltet wird, um mit einem zusätzlichen Volumenstrom die Verbraucher des Hydrauliksystems zu versorgen.
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Da es durch das vorab beschriebene Einfallen der Flügel in eine stillstehende Flügelzellenpumpe zu einer verzögerten Förderung und damit einem schleppenden Druckaufbau beim Anfahren der Flügelzellenpumpe kommen kann, ist die Hinterflügelversorgungsleitung 23 vorgesehen, um den Hinterflügelbereich 22 der Flügelzellenpumpe 20 mit Druck zu beaufschlagen, so lange die Flügelzellenpumpe 10 in Betrieb und damit der primäre Hydraulikzweig 41 sowie die Verbindungsleitung 31 druckbeaufschlagt ist. Das Zuschalten der elektrisch angetriebenen Flügelzellenpumpe 20 erfolgt dabei vorteilhafterweise noch vor dem Abstellen des Verbrennungsmotors 1.
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Ist der Verbrennungsmotor 1 bzw. die Flügelzellenpumpe 10 in Betrieb und die Flügelzellenpumpe 20 im Stillstand, verhindert das Rückschlagventil 26, dass das Betriebsmedium durch die aufgrund der eingefallenen Flügel undichte Flügelzellenpumpe 20 in den Ölsumpf 5 abfließt. Ist im umgekehrten Falle die Flügelzellenpumpe 20 in Betrieb und die Flügelzellenpumpe 10 im Stillstand, ist das HSG 3 als Rückschlagventil wirksam und verhindert das Abfließen des Betriebsmediums aus dem primären Hydraulikzweig 41 durch die Druckleitung 14 und die Flügelzellenpumpe 10 in den Ölsumpf 5. Bei abgestelltem Antrieb, d.h. im Stillstand der Flügelzellenpumpe 10 ist die Druckleitung 14 durch das HSG 3 mit dem Ölsumpf 5 verbunden und damit drucklos, wodurch aber auch kein Druck durch die Hinterflügelversorgungsleitung 13 auf den Hinterflügelbereich 12 der Flügelzellenpumpe 10 wirksam ist, so dass deren Flügel während des Stillstandes einfallen können. Hieraus resultiert nachteiliger Weise das Problem, dass nach dem Abstellen der elektrisch angetriebenen Flügelzellenpumpe 20 und dem Anfahren des Verbrennungsmotors 1 bzw. der Flügelzellenpumpe 10 ein Druckaufbau in der Druckleitung 14 bzw. dem primären Hydraulikzweig 41 langsam und mit großer Verzögerung erfolgt.
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2 zeigt in einem Hydraulik-Schaltplan ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem mit zwei Flügelzellenpumpen 10 und 20. Im Unterschied zu dem Hydrauliksystem nach dem Stand der Technik wird der Hinterflügelbereich 12 der Flügelzellenpumpe 10 nicht von dem Druckausgang 19 der Flügelzellenpumpe 10 selbst durch die Druckleitung 14 und die Hinterflügelversorgungsleitung 13 druckbeaufschlagt, sondern durch eine Hinterflügelversorgungsleitung 213, welche den Hinterflügelbereich 12 mit einer Verbindungsleitung 231 verbindet, welche stromabwärts des HSG 3 von dem primären Hydraulikzweig 41 im Anschluss 32 zu der Flügelzellenpumpe 20 hin abzweigt und deren Druckleitung 24 mit dem primären Hydraulikzweig 41 verbindet. Ebenfalls mit der Verbindungsleitung 231 ist der Hinterflügelbereich 22 der Flügelzellenpumpe 20 durch eine Hinterflügelversorgungsleitung 223 verbunden. Die Verbindungsleitung 231 ist druckbeaufschlagt wenn die Flügelzellenpumpe 10 oder die Flügelzellenpumpe 20 in Betrieb ist oder wenn beide Flügelzellenpumpen in Betrieb sind. Durch die Verbindung der Hinterflügelbereiche 12 und 22 mit der Verbindungsleitung, welche als so genannter Druckbereich 231 wirksam ist, in dem in den genannten Fällen immer der Primärdruck p1 herrscht. Durch diese Anordnung ist der Hinterflügelbereich jeder Flügelzellenpumpe druckbeaufschlagt, unabhängig davon ob diese in Betrieb ist oder nicht. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, die Verbindungsleitung 231 zwischen dem sekundären Hydraulikzweig 42 oder dem tertiären Hydraulikzweig 43 und der Flügelzellenpumpe 20 anzuordnen, je nach Konzeption des Hydrauliksystems.
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Optional ist es möglich, dass zwischen dem Hinterflügelbereich einer Flügelzellenpumpe und dem Druckbereich eine weitere Ventileinrichtung angeordnet ist, mittels welcher die hydraulische Verbindung getrennt werden kann. Die Ventileinrichtung kann beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein, d.h. in einer ersten Schaltstellung ist die Hinterflügelversorgungsleitung durchgängig und der Hinterflügelbereich wird druckbeaufschlagt und einer zweiten Schaltstellung ist die Hinterflügelversorgungsleitung ist unterbrochen bzw. verschlossen. Im Falle eines Stillstands der jeweiligen Flügelzellenpumpe könnte deren Hinterflügelbereich durch diese Ventileinrichtung vom Druckbereich getrennt werden, so dass vorteilhafter Weise kein Leckagevolumenstrom des Betriebsmediums durch die Spalte der Flügelzellenpumpe in die Saugleitung und damit in den Ölsumpf gelangen kann.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Hinterflügelbereich 22 der Flügelzellenpumpe 20 und dem Druckbereich 231 eine Ventileinrichtung 241 angeordnet. Prinzipiell könnte eine solche Ventileinrichtung bei beiden Flügelzellenpumpen angeordnet sein.
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3 zeigt eine axiale Ansicht einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe 310, wie sie auch in einem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem eingesetzt werden kann. Die Flügelzellenpumpe 310 umfasst einen Rotor 311 und einen als Stator wirksamen Hubring 361, sowie ein mit dem Hubring 361 fest verbundenes Pumpengehäuse 363. Der Rotor 311 ist von dem Hubring 361 umgeben, wobei in dem Hubring 361 eine Innenkontur ausgebildet ist, welche als Hubkurve 362 bezeichnet wird. Die Hubkurve 362 ist nicht kreisrund, weist jedoch einen Mittelpunkt M auf, durch welchen auch die Drehachse des Rotors 311 verläuft. Üblicherweise ist die Hubkurve 362 punktsymmetrisch bezüglich ihres Mittelpunkts M ausgebildet und im Falle einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe so gestaltet, dass die Hubkurve 362 an zwei um 180° versetzten Stellen einen maximalen Durchmesser und an zwei um 180° versetzten Stellen einen minimalen Durchmesser aufweist.
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Der Rotor 311 weist über dessen gesamte Breite sich radial nach Außen erstreckende Schlitze 316 auf, in welchen jeweils ein plattenförmiger Flügel 317 radial beweglich angeordnet ist. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist in 3 nur jeweils einer der Schlitze 316 und einer der Flügel 317 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Schlitze 316 sind im Rotor 311 nach Außen offen ausgebildet und weisen in radialer Richtung nach Innen ein Schlitzende 357 auf. Zwischen dem Schlitzende 357 und einem radial nach innen orientierten inneren Flügelende 318 ist ein in seinem Volumen mit der Flügelbewegung veränderlicher Hinterflügelraum 336 ausgebildet. In einem seitlichen Teil des Pumpengehäuses 363 ausgebildete Druckräume 351, 352, 353 und 354 sind mit einem nicht gezeigten druckbeaufschlagten Bereich des Hydrauliksystems verbundenen und so angeordnet, dass durch diese Betriebsmedium in die Hinterflügelräume 356 gelangen kann. Hierdurch kann das innere Flügelende 318 mit Druck beaufschlagt werden, um die Flügel 317 radial nach außen zu drücken, wo diese mit einem radial äußeren Flügelende 319 dann an der Hubkurve 362 anliegen. Die Druckräume 351, 352, 353 und 354 sind derart angeordnet, dass diese zusammen mit den Hinterflügelräumen 336 einen Hinterflügelbereich 322 bilden, in welchem der Druck herrscht, welcher auf die Flügelenden 318 wirkt und damit die Flügel 317 mit einem radial äußeren Flügelende 319 gegen eine Hubkurve 362 drückt. Hierdurch bilden sich zwischen den Flügeln 317 gegeneinander abgedichtete Arbeitsräume, die sich bei der Drehung des Rotors vergrößern und verkleinern und so das Betriebsmedium ansaugen und fördern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbrennungsmotor
- 2
- elektrische Pumpeneinheit
- 3
- Ventileinrichtung, hydraulisches Schaltgerät (HSG)
- 5
- Ölsumpf (druckloser Getriebebereich)
- 10
- Flügelzellenpumpe
- 12
- Hinterflügelbereich
- 13
- Hinterflügelversorgungsleitung
- 14
- Druckleitung
- 15
- Saugleitung
- 19
- Druckausgang
- 20
- Flügelzellenpumpe
- 21
- Elektromotor
- 22
- Hinterflügelbereich
- 23
- Hinterflügelversorgungsleitung
- 24
- Druckleitung
- 25
- Saugleitung
- 26
- Ventileinrichtung, Rückschlagventil
- 29
- Druckausgang
- 31
- Verbindungsleitung
- 32
- Anschlussknoten
- 33
- Anschlussknoten
- 34
- Anschlussknoten
- 41
- primärer Hydraulikzweig
- 42
- sekundärer Hydraulikzweig
- 43
- tertiärer Hydraulikzweig
- 213
- Hinterflügelversorgungsleitung
- 214
- Druckleitung
- 223
- Hinterflügelversorgungsleitung
- 231
- Verbindungsleitung
- 233
- Anschlussknoten
- 234
- Anschlussknoten
- 241
- Ventileinrichtung
- 310
- Flügelzellenpumpe
- 311
- Rotor
- 316
- Schlitz
- 317
- Flügel
- 318
- inneres Flügelende
- 319
- äußeres Flügelende
- 336
- Hinterflügelraum
- 351
- Druckraum
- 352
- Druckraum
- 353
- Druckraum
- 354
- Druckraum
- 357
- Schlitzende
- 361
- Hubring
- 362
- Hubkurve
- 363
- Pumpengehäuse
- M
- Mittelpunkt
- p1
- Primärdruck
- p2
- Sekundärdruck
- p3
- Tertiärdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004025764 A1 [0003]
- DE 102011081091 A1 [0004]
- DE 102014222321 A1 [0012]
- DE 102015213477 [0031]
