DE102017101970A1 - Hydraulic assembly and motor vehicle powertrain - Google Patents
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- F16H61/0276—Elements specially adapted for hydraulic control units, e.g. valves
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Abstract
Hydraulikanordnung (10) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (40), der einen ersten hydraulischen Verbraucher (16; 52) und einen zweiten hydraulischen Verbraucher (18; 44) aufweist, wobei der erste Verbraucher (16; 52) bedarfsweise mit einem ersten Fluidvolumenstrom (Q) zu versorgen ist und wobei der zweite Verbraucher (18; 44) bedarfsweise mit einem zweiten Fluidvolumenstrom (Q) zu versorgen ist, wobei die Hydraulikanordnung aufweist: eine Fluidversorgungseinrichtung (12), die dazu ausgebildet ist, einen Gesamt-Fluidvolumenstrom (Q) bereit zu stellen; eine Verteilungseinrichtung (14), die an die Fluidversorgungseinrichtung (12) angeschlossen und dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung (12) bereit gestellten Gesamt-Fluidvolumenstrom (Q) aufzuteilen, so dass der erste Verbraucher (16; 32) mit dem ersten Fluidvolumenstrom (Q) versorgt wird und der zweite Verbraucher (18; 44) mit dem zweiten Fluidvolumenstrom (Q) versorgt wird. Dabei weist die Verteilungseinrichtung (14) ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil (30) auf, dass ein mit einem Ventilgehäuse (60) verbundenes Befestigungsglied (88) und ein Absperrglied (90) aufweist, das in einer ersten Ventilstellung (V) von einem Ventilsitz (84) abgehoben ist und das in einer zweiten Ventilstellung (V) an dem Ventilsitz (84) anliegt, wobei das Absperrglied (90) über wenigstens einen elastischen Radialarm (92) mit dem Befestigungsglied (88) verbunden ist.A hydraulic system (10) for a motor vehicle drive train (40) having a first hydraulic consumer (16; 52) and a second hydraulic consumer (18; 44), said first consumer (16; 52) having a first fluid volume flow (Q) as needed. and wherein the second consumer (18; 44) is to be supplied, as needed, with a second fluid volume flow (Q), the hydraulic assembly comprising: a fluid supply means (12) adapted to provide a total fluid volume flow (Q) put; a distribution device (14) which is connected to the fluid supply device (12) and adapted to divide the total fluid volume flow (Q) provided by the fluid supply device (12) so that the first consumer (16; 32) communicates with the first fluid volume flow (Q) is supplied and the second consumer (18; 44) is supplied with the second fluid volume flow (Q). In this case, the distribution device (14) has a fluid volume flow limiting valve (30) that has a valve housing (60) connected to the fastening member (88) and a shut-off member (90) in a first valve position (V) of a valve seat (84) lifted is and in a second valve position (V) against the valve seat (84), wherein the shut-off member (90) via at least one elastic radial arm (92) is connected to the fastening member (88).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, der einen ersten hydraulischen Verbraucher und einen zweiten hydraulischen Verbraucher aufweist, wobei der erste Verbraucher bedarfsweise mit einem ersten Fluidvolumenstrom zu versorgen ist und wobei der zweite Verbraucher bedarfsweise mit einem zweiten Fluidvolumenstrom zu versorgen ist, wobei die Hydraulikanordnung eine Fluidversorgungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Gesamt-Fluidvolumenstrom bereitzustellen, und eine Verteilungseinrichtung aufweist, die an die Fluidversorgungseinrichtung angeschlossen und dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung bereitgestellten Gesamt-Volumenstrom aufzuteilen, so dass der erste Verbraucher mit dem ersten Fluidvolumenstrom versorgt wird und der zweite Verbraucher mit dem zweiten Fluidvolumenstrom versorgt wird.The present invention relates to a hydraulic system for a motor vehicle drive train having a first hydraulic consumer and a second hydraulic consumer, wherein the first consumer is to be supplied as needed with a first fluid volume flow and wherein the second consumer, if necessary, to provide a second fluid volume flow, wherein the Hydraulic arrangement having a fluid supply device which is adapted to provide a total fluid volume flow, and having a distribution device which is connected to the fluid supply device and adapted to divide the provided by the fluid supply device total flow, so that the first consumer with the first fluid volume flow is supplied and the second consumer is supplied with the second fluid volume flow.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer derartigen Hydraulikanordnung.Furthermore, the present invention relates to a drive train for a motor vehicle, with such a hydraulic arrangement.
Bekannte Hydraulikanordnungen der oben beschriebenen Art verwenden als Verteilungseinrichtung häufig ein elektrisch betriebenes Ventil, das mittels einer geeigneten Ansteuerung, beispielsweise von einem Antriebsstrangsteuergerät wie einem Getriebesteuergerät, dazu angesteuert wird, den Gesamt-Volumenstrom geeignet aufzuteilen. Ein derartiges elektrisch betriebenes Ventil kann beispielsweise als Wegeventil ausgebildet sein.Known hydraulic arrangements of the type described above often use as distribution device an electrically operated valve, which is controlled by means of a suitable control, for example by a drive train control unit such as a transmission control unit, to divide the total volume flow suitable. Such an electrically operated valve may be formed, for example, as a directional control valve.
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Ferner offenbart dieses Dokument, bei einer Innenzahnradpumpe mit einem verschwenkbaren Ringelement, dieses Ringelement als Ventilschieber zu verwenden.Further, this document discloses, in an internal gear pump with a pivotable ring member, to use this ring member as a valve spool.
Ventile, die elektrisch angesteuert sind, erfordern entsprechende Ausgangsanschlüsse an einem Steuergerät. Pumpen, die ein Ringelement aufweisen, das zwischen zwei verschiedenen Positionen hin und her verschwenkbar ist, sind vergleichsweise teuer und komplex in der Herstellung.Valves that are electrically driven require appropriate output connections to a controller. Pumps having a ring member which is pivotable between two different positions are comparatively expensive and complex to manufacture.
Aus dem Dokument
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Hydraulikanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang anzugeben, bei dem zwei Fluidvolumenströme mittels einer Verteilungseinrichtung möglichst kostengünstig bedarfsweise einstellbar sind, wobei insbesondere zwei unterschiedliche Fluidvolumenstromaufteilungen realisierbar sind.It is therefore an object of the invention to provide an improved hydraulic arrangement for a motor vehicle drive train, in which two fluid flow rates are as required by means of a distribution device as possible adjustable, in particular two different fluid volume distribution can be realized.
Die obige Aufgabe wird bei der eingangs genannten Hydraulikanordnung dadurch gelöst, dass die Verteilungseinrichtung ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil aufweist, das ein mit einem Ventilgehäuse verbundenes Befestigungsglied und ein Absperrglied aufweist, das in einer ersten Ventilstellung von einem Ventilsitz abgehoben ist und das in einer zweiten Ventilstellung an dem Ventilsitz anliegt, wobei das Absperrglied über wenigstens einen elastischen Radialarm mit dem Befestigungsglied verbunden ist.The above object is achieved in the above-mentioned hydraulic arrangement in that the distribution device comprises a fluid flow limiting valve having a valve housing connected to a fastening member and a shut-off, which is lifted in a first valve position of a valve seat and in a second valve position on the valve seat is applied, wherein the shut-off member is connected via at least one elastic radial arm with the fastening member.
Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Antriebsstrang eine Hydraulikanordnung der erfindungsgemäßen Art aufweist, wobei der erste Verbraucher vorzugsweise eine elektrische Maschine ist und/oder wobei der zweite Verbraucher vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplungsanordnung ist.Furthermore, the above object is achieved by a drive train for a motor vehicle, wherein the drive train has a hydraulic arrangement of the type according to the invention, wherein the first consumer is preferably an electric machine and / or wherein the second consumer is preferably a wet-running multi-disc clutch assembly.
Ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist im einfachsten Fall ein Ventil, das bis zu einem bestimmten Volumenstrombegrenzungswert beliebige Fluidvolumenströme durchlässt, ab Erreichen des Begrenzungswertes des Volumenstromes jedoch zumindest keine weitere Erhöhung des Volumenstromes zulässt.A fluid volume flow limiting valve is in the simplest case a valve which is up to a certain volume flow limiting value passes any fluid volume flows, however, at least does not allow any further increase in the volume flow from reaching the limiting value of the volume flow.
Die Hydraulikanordnung weist vorzugsweise einen ersten Zweig auf, über den der erste Fluidvolumenstrom geführt wird, und einen zweiten Zweig, über den der zweite Fluidvolumenstrom geführt wird.The hydraulic arrangement preferably has a first branch, via which the first fluid volume flow is guided, and a second branch, via which the second fluid volume flow is guided.
In einem Fall könnte die Verteilungseinrichtung folglich dafür sorgen, dass der Gesamt-Fluidvolumenstrom entsprechend der hydraulischen Widerstände in den Zweigen aufgeteilt wird, die den ersten bzw. den zweiten Fluidvolumenstrom führen, wobei in einem der Zweige ein derartiges Fluidvolumenstrombegrenzungsventil angeordnet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Volumenströme sich entsprechend der hydraulischen Widerstände aufteilen, wobei sich bei Erreichen des Begrenzungs-Volumenstromes in dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil jedoch durch diese Begrenzung das Verhältnis der hydraulischen Widerstände in den zwei Zweigen ändert, so dass auf diese Weise eine geeignete Verteilung des Gesamt-Fluidvolumenstromes erreichbar ist.In one case, the distribution device could thus ensure that the total fluid volume flow is divided according to the hydraulic resistances in the branches, which lead the first and the second fluid volume flow, wherein in such a branch such a fluid volume flow limiting valve is arranged. As a result, it can be achieved that the volumetric flows divide in accordance with the hydraulic resistances, wherein, however, the ratio of the hydraulic resistances in the two branches changes upon reaching the limiting volumetric flow in the fluid volumetric flow limiting valve, so that a suitable distribution of the Total fluid volume flow is reached.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in einem der zwei Zweige angeordnet ist.It is particularly advantageous if the fluid volume limiting valve is arranged in one of the two branches.
Das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist rein hydraulisch gesteuert, beinhaltet also keine externe Ansteuerung, wie eine elektrische, eine pneumatische oder eine mechanische Ansteuerung.The fluid volume flow limiting valve is controlled purely hydraulically, thus contains no external control, such as an electrical, a pneumatic or a mechanical control.
Das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist vorzugsweise so angeschlossen, dass es von dem ersten oder dem zweiten Fluidvolumenstrom durchströmt wird. Ferner ist es bevorzugt, wenn die hydraulische Steuerung des Fluidvolumenstrombegrenzungsventils über jenen Anschluss des Fluidvolumenbegrenzungsventils erfolgt, der mit der Fluidversorgungseinrichtung verbunden ist.The fluid volume flow limiting valve is preferably connected so as to flow through the first or the second fluid volume flow. Furthermore, it is preferred if the hydraulic control of the fluid volume limiting valve takes place via the connection of the fluid volume limiting valve which is connected to the fluid supply device.
Bei dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil handelt es sich vorzugsweise um ein solches Fluidstrombegrenzungsventil, bei dem sich der Durchfluss bis zu einem Begrenzungs-Volumenstrom und/oder -druck am Ventileingang wie ein offener Pfad verhält, bei Überschreiten dieses Begrenzungs-Volumenstroms bzw. -druckes der Durchfluss durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil jedoch auf einen Wert eingeschränkt wird, der deutlich kleiner ist als der Begrenzungs-Volumenstrom, und beispielsweise auch vollständig schließen kann.The fluid volume flow limiting valve is preferably such a fluid flow limiting valve, in which the flow rate behaves like an open path up to a limiting volume flow and / or pressure at the valve inlet; if this limiting volume flow or pressure is exceeded, the flow through the flow rate valve is exceeded Fluid volume flow limiting valve, however, is limited to a value that is significantly smaller than the limiting volume flow, and can close completely, for example.
Derartige Ventile werden beispielsweise auch zu anderen Zwecken eingesetzt und sind als „Schlauchplatzventile“ bekannt. Derartige Schlauchplatzventile werden beispielsweise beim Anschließen von Haushaltsgeräten an eine Wasserversorgung dazu verwendet, um bei einem Platzen des dem Ventil nachgeordneten Schlauches und einem Anstieg des hierdurch fließenden Volumenstromes ein vollständiges Abschalten bzw. Sperren dieses Volumenstromes zu erreichen, um unerwünschten Wasseraustritt über längere Zeiträume zu vermeiden.Such valves are also used, for example, for other purposes and are known as "tube place valves". Such Schlauchplatzventile be used, for example, when connecting household appliances to a water supply to a burst of the valve downstream hose and an increase in the volume flow flowing through a complete shutdown or blocking this volume flow to avoid unwanted water leakage over long periods.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil einen Haupt- und einen Nebenfluidpfad beinhalten, der vorzugsweise parallel zu dem Hauptfluidpfad eingerichtet ist. Hierbei kann eine Feder das Ventil bei niedrigen Volumenströmen vorzugsweise in einem geöffneten Zustand halten, so dass der Hauptfluidpfad und der Nebenfluidpfad durchströmt werden. Mit steigendem Volumenstrom bzw. Druck nehmen Strömungskräfte und Staudruck zu, wodurch der Hauptfluidpfad versperrt wird. Hierdurch kann der Volumenstrom hin zu jenem Verbraucher, innerhalb dessen Pfades ein solches Fluidvolumenstrombegrenzungsventil angeordnet ist, reduziert werden, wohin sich der Volumenstrom zu dem anderen Verbraucher erhöht.In a preferred embodiment, the fluid flow restriction valve may include a main and a sub-fluid path, which is preferably arranged in parallel to the main fluid path. In this case, a spring may preferably hold the valve in an open state at low volume flows, so that the main fluid path and the secondary fluid path are flowed through. With increasing volume flow or pressure, flow forces and dynamic pressure increase, blocking the main fluid path. In this way, the volume flow can be reduced to that consumer, within the path of which such a fluid volume flow limiting valve is arranged, where the volume flow to the other consumer increases.
Der Nebenfluidpfad muss nicht notwendigerweise vorhanden sein, sondern kann auch nicht vorhanden sein, so dass das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil nur einen Hauptfluidpfad beinhaltet, der bei geringen Volumenströmen durchströmt wird, und bei Erreichen eines Begrenzungs-Volumenstromes bzw. eines Begrenzungs-Staudruckes vollständig gesperrt wird.The secondary fluid path does not necessarily have to be present, but may also not be present, so that the fluid volume flow limiting valve only contains a main fluid path, which is flowed through at low volume flows, and is completely blocked when a limiting volume flow or a boundary back pressure is reached.
Wenn ein Nebenfluidpfad vorhanden ist, so kann dieser beispielsweise durch eine Drossel oder eine Blende gebildet sein.If a secondary fluid path is present, this can be formed for example by a throttle or a diaphragm.
Durch die Maßnahme, ein mit einem Ventilgehäuse verbundenes Befestigungsglied und ein Absperrglied über einen elastischen Radialarm miteinander zu verbinden, kann das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil kostengünstig hergestellt werden.By the measure to connect a valve housing connected to a fastening member and a shut-off member via an elastic radial arm with each other, the fluid volume flow limiting valve can be produced inexpensively.
Vorzugsweise ist bei dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil keine Feder notwendig, um das Absperrglied in eine Ventilstellung vorzuspannen. Die erste Ventilstellung ergibt sich vorzugsweise aufgrund einer Lage des Absperrgliedes, den dieses in Bezug auf das Befestigungsglied einnimmt, wenn der elastische Radialarm nicht elastisch ausgelenkt ist. Die Ventilstellungen sind vorzugsweise axiale Ventilstellungen.Preferably, no spring is necessary in the fluid volume flow limiting valve to bias the shut-off member into a valve position. The first valve position preferably results from a position of the shut-off member which it assumes with respect to the fastening member when the elastic radial arm is not elastically deflected. The valve positions are preferably axial valve positions.
Zudem weist eine solche Ventilanordnung keine verschmutzungsempfindlichen Führungsflächen auf, da das Absperrglied über den wenigstens einen elastischen Radialarm an dem Befestigungsglied aufgehängt ist.In addition, such a valve arrangement has no contamination-sensitive guide surfaces, since the shut-off member is suspended via the at least one elastic radial arm on the fastening member.
Durch das Nichtvorhandensein von Führungsflächen findet keine Spaltfiltration statt. Es entfällt das Risiko eines Festsitzens. Ferner ist die träge Masse des Absperrgliedes relativ gering. Zudem kann die Ventilanordnung mit geringer Reibung realisiert werden, wodurch sich eine Hysterese zwischen Öffnen und Schließen des Ventils deutlich verringern lässt. Due to the absence of guide surfaces no gap filtration takes place. It eliminates the risk of sticking. Furthermore, the inertial mass of the Absperrgliedes is relatively low. In addition, the valve assembly can be realized with low friction, whereby a hysteresis between opening and closing of the valve can be significantly reduced.
Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
Vorzugsweise ist das Befestigungsglied und/oder das Absperrglied als flache Ringscheibe oder als flache Kreisscheibe ausgebildet.Preferably, the fastening member and / or the shut-off member is designed as a flat annular disk or as a flat circular disk.
Die Scheibenform ist dabei vorzugsweise in dem Ventilgehäuse so eingebaut, dass sie quer zu einer Durchflussrichtung durch das Ventil hindurch ausgerichtet ist.The disc shape is preferably installed in the valve housing so that it is aligned transversely to a flow direction through the valve.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn in dem Absperrglied eine Öffnung ausgebildet ist, die einen Neben-Volumenstrom durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil einrichtet, wenn sich das Absperrglied in der zweiten Ventilstellung befindet.Further, it is advantageous if in the shut-off member an opening is formed, which establishes a secondary volume flow through the fluid volume flow limiting valve when the shut-off member is in the second valve position.
Bei dieser Ausführungsform beinhaltet das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil folglich einen Hauptfluidpfad und einen Nebenfluidpfad. In der ersten Ventilstellung sind sowohl der Haupt- als auch der Nebenfluidpfad geöffnet. In der zweiten Ventilstellung ist nur der Nebenfluidpfad geöffnet.Thus, in this embodiment, the fluid flow restricting valve includes a main fluid path and a sub-fluid path. In the first valve position, both the main and sub-fluid paths are open. In the second valve position, only the secondary fluid path is opened.
Die Öffnung kann als Blende ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Öffnung als zentrale Öffnung in dem Absperrglied ausgebildet, das in diesem Fall vorzugsweise als flache Kreisscheibe ausgebildet ist.The opening may be formed as a diaphragm. Preferably, the opening is formed as a central opening in the shut-off, which is preferably formed in this case as a flat circular disk.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Absperrglied und das Befestigungsglied über wenigstens drei Radialarme miteinander verbunden.According to a further preferred embodiment, the shut-off member and the fastening member are connected to each other via at least three radial arms.
Die drei Radialarme sind dabei vorzugsweise über den Umfang gleichmäßig verteilt. Vorzugsweise weist die Ventilanordnung genau drei Radialarme auf.The three radial arms are preferably evenly distributed over the circumference. Preferably, the valve assembly has exactly three radial arms.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Radialarme jeweils über einen Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt mit dem Befestigungsglied und über einen Absperrglied-Verbindungsabschnitt mit dem Absperrglied verbunden, wobei die Radialarme sich jeweils tangential zwischen einem zugeordneten Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt und einem zugeordneten Absperrglied-Verbindungsabschnitt erstrecken.According to a further preferred embodiment, the radial arms are each connected to the fastening member via a fastening member connecting portion and to the blocking member via a shut-off member connecting portion, the radial arms each extending tangentially between an associated fastening member connecting portion and an associated locking member connecting portion.
Durch diese Maßnahme kann bei relativ geringer radialer Baugröße der Ventilanordnung eine relativ große Länge des Radialarmes realisiert werden.By this measure, a relatively large length of the radial arm can be realized at a relatively small radial size of the valve assembly.
Dies ermöglicht die Verwendung von relativ robusten bzw. steifen Materialien für die Ventilanordnung.This allows the use of relatively robust materials for the valve assembly.
Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn das Befestigungsglied, das Absperrglied und der wenigstens eine Radialarm einstückig als ein Ventilelement ausgebildet sind.Furthermore, it is altogether advantageous if the fastening member, the shut-off member and the at least one radial arm are integrally formed as a valve element.
Der Radialarm ist dabei insbesondere als Festkörper-Feder bzw. Festkörper-Gelenk ausgebildet.The radial arm is designed in particular as a solid-state spring or solid-state joint.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Ventilelement als Stanzteil ausgebildet ist und/oder wenn das Ventilelement aus einem Federstahl hergestellt ist.It is advantageous if the valve element is designed as a stamped part and / or if the valve element is made of a spring steel.
Auf diese Weise lässt sich das Ventilelement kostengünstig herstellen.In this way, the valve element can be produced inexpensively.
Von besonderem Vorzug ist es bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung, wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil derart angeschlossen ist, dass in der ersten Ventilstellung ein erstes Verhältnis von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom eingerichtet wird, und wenn in der zweiten Ventilstellung ein zweites Verhältnis von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom eingerichtet wird.It is of particular advantage in the hydraulic arrangement according to the invention if the fluid volume flow limiting valve is connected in such a way that a first ratio of first to second fluid volume flow is set in the first valve position, and if a second ratio of first to second fluid volume flow is established in the second valve position.
Das erste und das zweite Verhältnis unterscheiden sich voneinander. Vorzugsweise sind die Verhältnisse so, dass der eine Fluidvolumenstrom von erstem und zweitem Fluidvolumenstrom in der ersten Ventilstellung größer ist als der andere Fluidvolumenstrom, und dass es in der zweiten Ventilstellung genau umgekehrt ist, so dass der andere Fluidvolumenstrom größer ist als der zuerst genannte Fluidvolumenstrom.The first and second ratios are different. Preferably, the conditions are such that the one fluid volume flow of the first and second fluid volume flow in the first valve position is greater than the other fluid volume flow, and that it is exactly the other way around in the second valve position, so that the other fluid volume flow is greater than the first-mentioned fluid volume flow.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird, wie oben erwähnt, das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil von dem ersten Fluidvolumenstrom oder von dem zweiten Fluidvolumenstrom durchflossen.According to a further preferred embodiment, as mentioned above, the fluid volume flow limiting valve flows through the first fluid volume flow or the second fluid volume flow.
Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn das Absperrglied so in das Ventilgehäuse eingebaut ist, dass es im Betrieb von einem Beaufschlagungsdruck beaufschlagt wird, wobei das Absperrglied bei Überschreiten eines Schwellenwertes des Beaufschlagungsdruckes aus der ersten Ventilstellung gegen eine elastische Verformung des wenigstens einen Radialarmes in die zweite Ventilstellung bewegbar ist, vorzugsweise axial bewegbar ist.Overall, it is also advantageous if the shut-off member is installed in the valve housing, that it is acted upon by a loading pressure in operation, wherein the shut-off when exceeding a threshold value of the biasing pressure from the first valve position against elastic deformation of the at least one radial arm in the second Valve position is movable, preferably axially movable.
Der Beaufschlagungsdruck kann dabei beispielsweise eine Funktion des Gesamt-Volumenstromes sein und/oder eine Funktion einer Drehzahl eines Pumpenmotors sein, der eine Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung antreibt. The admission pressure may be, for example, a function of the total volume flow and / or be a function of a rotational speed of a pump motor which drives a pump of the fluid supply device.
Der Beaufschlagungsdruck kann dabei insbesondere auf das Absperrglied und den wenigstens einen Radialarm wirken. Wenn der Beaufschlagungsdruck den Schwellenwert erreicht, wird das Absperrglied in die zweite Ventilstellung gedrückt. Wenn der Beaufschlagungsdruck wieder nachlässt, wird das Absperrglied aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Radialarmes zurück in die erste Ventilstellung bewegt.The admission pressure can act in particular on the shut-off member and the at least one radial arm. When the apply pressure reaches the threshold, the shut-off member is pushed to the second valve position. When the application pressure decreases again, the shut-off member is moved back to the first valve position due to the elastic restoring forces of the radial arm.
In manchen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn eine Fluidversorgungseinrichtung dann, wenn eine Rückkehr aus der zweiten Ventilstellung in die erste Ventilstellung gewünscht ist, den Beaufschlagungsdruck deutlich unter den Schwellenwert verringert, um zu erreichen, dass das Absperrglied aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Radialarmes sicher wieder in die erste Ventilstellung zurückgelangt.In some embodiments, it is advantageous if, when a return from the second valve position to the first valve position is desired, a fluid supply device reduces the apply pressure well below the threshold to cause the obturator to safely re-engage due to the elastic return forces of the radial arm the first valve position comes back.
Die Verteilungseinrichtung kann kostengünstig realisiert werden, da nur ein Ventil notwendig ist, das vorzugsweise zudem rein hydraulisch angesteuert ist und folglich keinen Ausgang eines Steuergerätes belegt. Auch kann eine Pumpe in der Fluidversorgungseinrichtung als einfache Pumpe ohne Ringelement bzw. Umschlagring ausgebildet sein. Die Pumpe kann auch eine unidirektionale Pumpe sein. Die Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung wird vorzugsweise von einem elektrischen Motor angetrieben.The distribution device can be realized inexpensively, since only one valve is necessary, which is preferably also purely hydraulically driven and consequently does not occupy an output of a control unit. Also, a pump may be formed in the fluid supply device as a simple pump without ring element or envelope ring. The pump can also be a unidirectional pump. The pump of the fluid supply device is preferably driven by an electric motor.
Zum Öffnen des Ventils, d.h. zum Versetzen von der zweiten Ventilstellung in die erste Ventilstellung ist es vorteilhaft, wenn ein solcher elektrischer Motor einer Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung angehalten wird oder rückwärts betrieben wird.To open the valve, i. for offsetting from the second valve position to the first valve position, it is advantageous if such an electric motor of a pump of the fluid supply device is stopped or operated backwards.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist der erste Verbraucher vorzugsweise eine elektrische Maschine, und zwar insbesondere eine elektrische Antriebsmaschine, die Antriebsdrehmoment für das Kraftfahrzeug bereitstellt. Diese wird in der Regel dauerhaft durchströmt, und zwar vorzugsweise in der ersten Ventilstellung des Fluidvolumenbegrenzungsventils. Solange Antriebsleistung erforderlich ist, wird daher die elektrische Maschine mit einem relativ großen Volumenstrom gekühlt, und ein Volumenstrom einer nasslaufenden Lamellenkupplung, die vorzugsweise den zweiten Verbraucher bildet, ist relativ gering. Während des Bereitstellens von Antriebsleistung ist eine solche Lamellenkupplungsanordnung in der Regel geschlossen oder geöffnet, so dass eine hohe Kühlleistung in der Lamellenkupplungsanordnung nicht erforderlich ist.In the drive train according to the invention, the first load is preferably an electric machine, in particular an electric drive machine that provides drive torque for the motor vehicle. This is usually flowed through permanently, preferably in the first valve position of the fluid volume limiting valve. As long as drive power is required, therefore, the electric machine is cooled with a relatively large volume flow, and a volume flow of a wet-running multi-plate clutch, which preferably forms the second consumer, is relatively low. During the provision of drive power such a multi-plate clutch assembly is usually closed or opened, so that a high cooling capacity in the multi-plate clutch assembly is not required.
Wenn andererseits eine solche hohe Kühlleistung erforderlich ist, wenn also beispielsweise ein Gangwechsel stattfindet, in dem die Lamellenkupplungsanordnung im Schlupf betrieben wird, wird der Gesamtvolumenstrom erhöht, wodurch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil vorzugsweise von der ersten Ventilstellung in die zweite Ventilstellung umgeschaltet wird, so dass nun ein Großteil des Gesamt-Volumenstromes zu der nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnung gefördert wird.On the other hand, if such a high cooling capacity is required, that is, for example, a gear change takes place in which the multi-plate clutch assembly is operated in the slip, the total volume flow is increased, whereby the fluid volume flow limiting valve is preferably switched from the first valve position to the second valve position, so now a large part the total volume flow is promoted to the wet-running multi-disc clutch assembly.
Von besonderem Vorzug ist es bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang folglich, wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in jenem Fluidpfad angeordnet ist, über den der erste Fluidvolumenstrom zu der elektrischen Maschine geführt wird.It is therefore particularly advantageous in the drive train according to the invention if the fluid volume flow limiting valve is arranged in that fluid path via which the first fluid volume flow is conducted to the electric machine.
Generell ist es zwar auch denkbar, ein solches Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in jenem Pfad anzuordnen, der der nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnung zugeordnet ist. Hierbei kann jedoch eine schlagartige Volumenstromerhöhung in Richtung hin zu der nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnung in der Regel nicht so einfach realisiert werden.In general, it is also conceivable to arrange such a fluid volume flow limiting valve in the path which is associated with the wet-running multi-disc clutch assembly. In this case, however, a sudden increase in volume flow in the direction of the wet-running multi-disc clutch arrangement can generally not be realized so easily.
Die elektrische Maschine kann in Phasen einer solchen schlupfenden Betätigung der Lamellenkupplungsanordnung vorzugsweise von der Leistung her reduziert oder sogar abgeschaltet werden, so dass der in der elektrischen Maschine während solcher Zeiträume benötigte Kühl-Fluidvolumenstrom reduziert ist.The electric machine may preferably be reduced in power or even switched off in phases of such slipping operation of the multi-plate clutch assembly, so that the cooling fluid volume flow required in the electric machine during such periods of time is reduced.
Die Hydraulikanordnung dient insgesamt vorzugsweise zum Kühlen oder Schmieren von hydraulischen Verbrauchern, wobei der erste Verbraucher oder der zweite Verbraucher auch eine andere Komponente des Antriebsstranges sein kann, wie beispielsweise ein Stufengetriebe, ein kontinuierlich variables Getriebe, oder auch ein Achsgetriebe oder dergleichen.Overall, the hydraulic arrangement is preferably used for cooling or lubricating hydraulic consumers, wherein the first consumer or the second consumer can also be another component of the drive train, such as a stepped transmission, a continuously variable transmission, or even a final drive or the like.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung; -
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges; -
3 ein Diagramm von Volumenstrom (beispielsweise in l/min) über einer Drehzahl eines Antriebsmotors einer Pumpe einer Fluidversorgungseinrichtung; -
4 eine schematische Längsschnittansicht durch eine Ausführungsform eines Fluidvolumenstrombegrenzungsventils für eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung; -
5 eine Draufsicht auf ein Ventilelement in Form eines Stanzteiles für das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil der4 ; -
6 eine der4 vergleichbare Ansicht mit einer Darstellung des Volumenstroms durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in der ersten Ventilstellung; und -
7 eine der6 vergleichbare Darstellung eines Volumenstromes durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in der zweiten Ventilstellung.
-
1 a schematic representation of an embodiment of a hydraulic arrangement according to the invention; -
2 a schematic representation of an embodiment of a drive train according to the invention; -
3 a diagram of volume flow (for example in l / min) over a speed of a drive motor of a pump of a fluid supply device; -
4 a schematic longitudinal sectional view through an embodiment of a fluid flow limiting valve for a hydraulic arrangement according to the invention; -
5 a plan view of a valve element in the form of a stamped part for the fluid flow rate limiting valve of4 ; -
6 one of the4 comparable view with a representation of the volume flow through the fluid flow rate limiting valve in the first valve position; and -
7 one of the6 comparable representation of a volume flow through the fluid volume flow limiting valve in the second valve position.
In
Die Hydraulikanordnung
Der erste hydraulische Verbraucher
Die Verbraucher
Das Verhältnis der Fluidvolumenströme Q1, Q2 hängt maßgeblich von den hydraulischen Widerständen R1, R2 ab, die in einem ersten Fluidpfad bzw. einem zweiten Fluidpfad eingerichtet sind, in denen die Fluidvolumenströme O1, Q2 geführt werden.The ratio of the fluid volume flows Q 1 , Q 2 is significantly dependent on the hydraulic resistors R 1 , R 2 , which are arranged in a first fluid path or a second fluid path, in which the fluid volume flows O 1 , Q 2 are performed.
Die Fluidversorgungseinrichtung
Folglich kann auch der Gesamt-Volumenstrom QG variabel einstellbar sein.Consequently, the total volume flow Q G can be variably adjusted.
In dem Pfad, der von dem Druckanschluss der Pumpe
In der zweiten Ventilstellung ist der Durchfluss durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil
Folglich kann das Verhältnis Q1/Q2 von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom allein durch Erreichen eines Begrenzungs-Fluidvolumenstromes verändert werden, insbesondere umgekehrt werden.Consequently, the ratio Q 1 / Q 2 of the first to second fluid volume flow can be changed solely by reaching a limiting fluid volume flow, in particular reversed.
In der ersten Ventilstellung des Fluidvolumenstrombegrenzungsventils
In
Der Antriebsstrang
Der Antriebsstrang
Der Gesamt-Volumenstrom QG nimmt linear mit Anstieg der Drehzahl n der Pumpe
Bis zu einer Drehzahl nS wird der Gesamt-Fluidvolumenstrom QG mittels der Verteilungseinrichtung
Bei Erreichen der Drehzahl nS kann folglich der Fluidvolumenstrom, der der nasslaufenden Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung
In den nachfolgenden
Das in den
Das Gehäuse
Das Gehäuse
Das Ventil
Radial innerhalb der Radialschulter
Das Ventilelement
Jeder Radialarm weist einen Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt
Zentral in dem Absperrglied ist eine Öffnung
Das Ventilelement
Das Befestigungsglied, das Absperrglied und die Radialarme des Ventilelementes
In
Das Absperrglied ist in einer Ebene quer zu der Achse
Vorzugsweise ist der Querschnitt der Zuflussöffnung
Aufgrund des Volumenstromes Q1 wirkt auf das Absperrglied
Wenn der Druck PB jedoch ansteigt, und zwar aufgrund eines höheren Zufluss-Volumenstroms Q1, wie es in
Folglich kann in diesem Zustand lediglich noch ein relativ kleiner Volumenstrom Q1 durch die Zentralöffnung
Die Kennlinie dieses Volumenstrombegrenzungsventils der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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