DE102017209921A1 - Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung mit einer Hydraulikpumpe - Google Patents

Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung mit einer Hydraulikpumpe Download PDF

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Rainer Novak
Tobias Pfleger
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Abstract

Es wird ein Hydrauliksystem (1) einer Getriebeeinrichtung mit einer Hydraulikpumpe (2), mit einer Drosseleinrichtung (4) und mit einem Druckregelventil (5) beschrieben. Der Druck stromauf und der Druck stromab der Drosseleinrichtung (4) sind über das Druckregelventil (5) im Bereich von Druckkammern (9, 10) der Hydraulikpumpe (2) zum Einstellen des Fördervolumens der Hydraulikpumpe (2) anlegbar und die Förderseite (3) der Hydraulikpumpe (2) steht mit einem vorsteuerbaren Druckreduzierventil (11) in Wirkverbindung, über das der Druck stromauf des Druckreduzierventils (11) einstellbar ist. Die Druckkammern (9, 10) der Hydraulikpumpe (2) sind über das Druckregelventil (5) mit einer Saugseite (12) der Hydraulikpumpe (2) verbindbar. Die Drosseleinrichtung (4) ist stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils (11) angeordnet. Am Druckregelventil (5) liegt der im Bereich zwischen dem Druckreduzierventil (11) und der Drosseleinrichtung (4) wirkende Druck sowie der Druck stromab der Drosseleinrichtung (4) an.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung mit einer Hydraulikpumpe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Eine Pumpenanordnung zum Erzeugen eines variablen Volumenstromes zu einem Verbraucher ist aus der DE 10 2012 202 904 A1 bekannt. Die Pumpenanordnung umfasst eine Verdrängerpumpe mit einem Rotor, welcher von einem Hubring umschlossen ist. Dabei sind unterschiedliche Fördervolumina der Verdrängerpumpe darstellbar, indem der Hubring mit unterschiedlichen Exzentrizitäten zum Rotor entsprechend einer Druckregelung in zumindest einem Druckraum positionierbar ist, welcher angrenzend zum Hubring ausgestaltet ist. Ferner ist eine Steuereinrichtung mit einer einen Ablauf der Verdrängerpumpe von einem Zulauf vom Verbraucher trennenden Blende und mit einem Steuerventil vorgesehen, welches über einen Steuerschieber und je einen mit dem zumindest einen Druckraum verbundenen Arbeitsanschluss verfügt. Axial zum Steuerschieber sind Steuerräume vorgesehen, von welchen einer mit dem Ablauf der Verdrängerpumpe und einer mit dem Zulauf zum Verbraucher verbunden ist. Um Förderströme der Verdrängerpumpe frei vorgeben zu können, ist die Steuereinrichtung zudem mit Steuermitteln versehen, über welche in Abhängigkeit eines Steuersignals eine Position des Steuerschiebers aktiv veränderbar ist.
  • Um im Bereich des Steuerventils bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf der Pumpeneinrichtung ausreichend hohe Stellkräfte darstellen zu können, ist im Bereich der Blende ein Druckabfall größer als ein unterer Schwellwert vorzusehen. Dieser Druckabfall im Bereich der Blende erhöht jedoch wiederum eine Pumpenaufnahmeleistung der Verdrängerpumpe, die einen Gesamtwirkungsgrad der Pumpenanordnung in unerwünschtem Umfang beeinträchtigt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung mit einer Hydraulikpumpe zur Verfügung zu stellen, bei dem das Fördervolumen der Hydraulikpumpe auf bauraumgünstige Art und Weise und mit hohem Wirkungsgrad in gewünschtem Umfang einstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Hydrauliksystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem einer Getriebeeinrichtung ist mit einer Hydraulikpumpe ausgebildet, deren Fördervolumen variierbar ist. Zusätzlich ist stromab der Förderseite der Hydraulikpumpe eine Drosseleinrichtung angeordnet, deren Drosselwirkung verstellbar ist. Darüber hinaus ist ein Druckregelventil vorgesehen, dessen Ventilschieber im Bereich von wenigstens einer Steuerfläche in eine erste Stellrichtung mit einem stromauf der Drosseleinrichtung wirkenden Druck und im Bereich von wenigstens einer weiteren Steuerfläche in eine dazu entgegengesetzte zweite Stellrichtung mit einem stromab der Drosseleinrichtung wirkenden Druck beaufschlagbar ist. Zum Einstellen des Fördervolumens sind der Druck stromauf und der Druck stromab der Drosseleinrichtung über das Druckregelventil im Bereich von Druckkammern der verstellbaren Hydraulikpumpe anlegbar. Die Förderseite der Hydraulikpumpe steht mit einem vorsteuerbaren Druckreduzierventil in Wirkverbindung, mittels dem der Druck stromauf des Druckreduzierventils einstellbar ist. Zusätzlich sind die Druckkammern der Hydraulikpumpe über das Druckregelventil mit einer Saugseite der Hydraulikpumpe verbindbar.
  • Um das erfindungsgemäße Hydrauliksystem mit hohem Wirkungsgrad betreiben zu können, ist die Drosseleinrichtung stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils angeordnet, wobei am Druckregelventil der im Bereich zwischen dem Druckreduzierventil und der Drosseleinrichtung wirkende Druck sowie der Druck stromab der Drosseleinrichtung anlegbar sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Drosseleinrichtung stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass die Hydraulikpumpe zur Darstellung des über das vorsteuerbare Druckreduzierventil einzustellende Druckniveaus im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung eine geringere Pumpenaufnahmeleistung benötigt. Dies resultiert aus der Tatsache, dass der im Bereich der Drosseleinrichtung auftretende Druckverlust bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht durch einen hydraulische Verluste verursachenden zusätzlichen Fördervolumenstrom der Hydraulikpumpe zu kompensieren ist, um den Druck stromauf des vorsteuerbaren Druckreduzierventils im angeforderten Umfang darstellen zu können.
  • Zusätzlich bietet die Anordnung der Drosseleinrichtung stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils die Möglichkeit, den Druckabfall über der Drosseleinrichtung in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles, ohne den Wirkungsgrad des Hydrauliksystems zu beeinträchtigen, in einem derartigen Umfang vorzusehen, dass die im Bereich des Druckregelventils aus den anliegenden Drücken stromauf und stromab der Drosseleinrichtung resultierenden Stellkräfte bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf des Druckregelventils auf Werte einstellbar sind, die eine Betätigung des Druckregelventils selbst bei Auftreten von sogenannten Siltingeffekten oder Verschmutzungen im Bereich des Druckregelventils gewährleisten.
  • Die als Silting bezeichnete Verschmutzung im Bereich von Ventilen entsteht, wenn die betroffenen Ventile über definierte Betriebszeiten in quasi stationären Betriebszuständen ohne Ventilwegveränderungen verharren, da sich dann über der Betriebszeit zunehmend im Bereich eines Ventilspaltes zwischen einem Ventilgehäuse und einem darin beweglich bzw. längsverschieblich angeordneten Ventilschieber kleine Schmutzpartikel ablagern. Je länger die Ruhezeiten sind, desto mehr Schmutzpartikel sammeln sich im Ventilspalt an. Diese Schmutzansammlungen verursachen deutlich erkennbare und auch messbare Beeinträchtigungen des Ansteuerverhaltens der Ventilschieber. Während Versuchen wurde ermittelt, dass die Sprungantworten nach langen Ruhephasen von Ventilen, d. h. nach längeren Phasen ohne Durchflussänderung im Bereich einer Ventileinrichtung bzw. eines Ventils wesentlich träger bzw. langsamer sind.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems ist stromab der Drosseleinrichtung ein weiteres federvorgespanntes Druckreduzierventil vorgesehen, mittels welchem auf konstruktiv einfache Art und Weise für die Betätigung der verstellbaren Hydraulikpumpe im Bereich des Ein- und des Ausgangs der Drosseleinrichtung ausreichende hohe Druckniveaus aufrecht erhalten werden können.
  • Die Entscheidung darüber, ob ein solches weiteres Druckreduzierventil stromab der Drosseleinrichtung angeordnet wird, hängt stark von der konstruktiven Ausführung der verstellbaren Hydraulikpumpe ab. Insbesondere hängt die Entscheidung davon ab, ob die Hydraulikpumpe eine balancierte Auslegung der Verstellkräfte aufweist oder ob ein Kraftüberschuss in Richtung Aufregelung oder ein Kraftüberschuss in Richtung Abregelung des Fördervolumens im Betrieb der Hydraulikpumpe vorliegt.
  • Generell ist eine ausbalancierte Pumpenauslegung in der Realität nur schwer erreichbar, da Hydraulikpumpen aus Fertigungstoleranzen resultierende sogenannte geometrische Fehler aufweisen, die in Kombination mit dem intern angreifenden hohen Druckniveau stromauf des Druckregelventils, auf das sich die Hydraulikpumpe hochpumpt, der ausbalancierten Auslegung entgegenwirken bzw. diese erschweren. Des Weiteren greifen bei einer Ausführung der Hydraulikpumpe als Flügelzellenpumpe hinter den Flügeln Drücke sowie an den Flügeln im Betrieb Fliehkräfte an, die ebenfalls bei der Auslegung einer verstellbaren Hydraulikpumpe, wenn überhaupt und nur mit großem Aufwand, berücksichtigbar sind und einer balancierte Auslegung ebenfalls entgegenwirken bzw. diese erschweren.
  • Ist das weitere Druckreduzierventil gleichwirkend zur Federvorspannung vorsteuerbar ausgeführt, ist das stromab der Drosseleinrichtung vorliegende Druckniveau auf einfache Art und Weise betriebszustandsabhängig variierbar.
  • Ist die im Bereich der Drosseleinrichtung darzustellende Druckdifferenz bzw. der Druckabfall über der Drosseleinrichtung, über die die Hydraulikpumpe beispielsweise vollständig abzuregeln ist, vom Druck stromauf des vorsteuerbaren Druckreduzierventils abhängig, ist es bei einer weiteren mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems vorgesehen, dass am weiteren Druckreduzierventil als Vorsteuerdruck der stromauf des Druckreduzierventils einstellbare Druck anlegbar ist.
  • Bei einer hierzu alternativen und durch eine geringere Störempfindlichkeit gekennzeichneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems wird das weitere Druckreduzierventil mit einem im Bereich eines elektrohydraulischen Druckstellers vorgebbaren Vorsteuerdruck beaufschlagt, der maximal auf ein wenigstens annähernd konstantes Reduzierdruckniveau einstellbar ist. Ein solches Reduzierdruckniveau steht üblicherweise im Bereich von Hydrauliksystemen von Getriebeeinrichtungen ohne nennenswerte Druckschwankungen dauerhaft zur Verfügung. Im Gegensatz dazu schwankt der stromauf des vorsteuerbaren Druckreduzierventils vorliegende Druck unabhängig vom aktuellen Betriebszustand des Druckreduzierventils insbesondere während Betriebszustandsverläufen des Hydrauliksystems, während welchen stromauf des Druckreduzierventils angeordnete hydraulische Verbraucher hohe Hydraulikfluidvolumenbedarfe aufweisen und diese nicht mit der für einen konstanten Verlauf des Druckes stromauf des Druckreduzierventils erforderlichen Spontaneität seitens der Hydraulikpumpe zur Verfügung gestellt werden. Derartige Druckschwankungen wirken sich nachteilig auf die Vorsteuerung des weiteren Druckreduzierventils und somit auch auf die Verstellung der Hydraulikpumpe aus.
  • Greift an einem Ventilschieber des Druckregelventils eine Federkraft einer Federeinrichtung dem im Bereich der Steuerfläche am Ventilschieber anlegbaren Druck stromauf der Drosseleinrichtung entgegenwirkend an, ist auf einfache Art und Weise gewährleistet, dass das Druckregelventil während eines im Wesentlichen drucklosen Betriebszustands des Hydrauliksystems sowie unterhalb eines Schwellwertes des Druckabfalles über der Drosseleinrichtung in Richtung eines definierten Betriebszustandes überführt wird, zu dem die Hydraulikpumpe in einem das Fördervolumen der Hydraulikpumpe erhöhenden Umfang betätigt wird.
  • Ist im Bereich der Hydraulikkammer der Hydraulikpumpe, in deren Bereich der stromab der Drosseleinrichtung wirkende Druck über das Druckregelventil in Richtung eines größeren Fördervolumens der Hydraulikpumpe an dieser anlegbar ist, zusätzlich eine Federeinrichtung vorgesehen, deren Federkraft in einem das Fördervolumen der Hydraulikpumpe erhöhen Umfang an der Hydraulikpumpe angreift, ist wiederum auf einfache Art und Weise gewährleistet, dass die Hydraulikpumpe beispielsweise bei einem Wiederstart einer Antriebsmaschine eines mit einer das erfindungsgemäße Hydrauliksystem aufweisenden Getriebeeinrichtung ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges in einen Betriebszustand überführt ist, in dem die Hydraulikpumpe ihr maximales Fördervolumen zur Verfügung stellt.
  • Bei einer kostengünstigen und mit hohem Wirkungsgrad betreibbaren weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems ist die Hydraulikpumpe als Flügelzellenpumpe ausgebildet und die Drücke stromauf und stromab der Drosseleinrichtung sind im Bereich der Druckkammern an einem verstellbaren Hubring in zueinander entgegengesetzte Stellrichtungen des Hubringes anlegbar, während die Federeinrichtung am Hubring in die das Fördervolumen erhöhende Stellrichtung des Hubrings an diesem angreift.
  • Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
  • Es zeigt:
    • 1 einen Teil eines Hydraulikschemas einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit einer stromab eines vorsteuerbaren Druckreduzierventils angeordneten Drosseleinrichtung;
    • 2 eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, wobei stromab der Drosseleinrichtung ein weiteres Druckreduzierventil vorgesehen ist;
    • 3 eine 1 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, bei welchem das weitere Druckreduzierventil in Abhängigkeit eines stromauf des Druckreduzierventils eingestellten Druckes vorgesteuert wird; und
    • 4 eine 1 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, bei welchem das weitere Druckreduzierventil über einen im Bereich eines elektrohydraulischen Druckstellers einstellbaren Vorsteuerdruckes vorsteuerbar ist.
  • 1 zeigt einen Teil eines Hydraulikschemas eines ersten Ausführungsbeispiels eines Hydrauliksystems 1 einer vorzugsweise als 7- oder 8-Gang-Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Getriebeeinrichtung mit einer als Flügelzellenpumpe ausgebildeten Hydraulikpumpe 2, deren Fördervolumen unabhängig von einer Antriebsdrehzahl variierbar ist. Hierfür ist stromab einer Förderseite 3 der Hydraulikpumpe 2 eine Drosseleinrichtung 4 bzw. ein Blendenventil angeordnet, deren Drosselwirkung verstellbar ist. Zusätzlich ist ein Druckregelventil 5 vorgesehen, dessen Ventilschieber 6 zur Durchflussregelung im Bereich einer Steuerfläche 7 in eine erste Stellrichtung mit einem stromauf der Drosseleinrichtung 4 wirkenden Druck und im Bereich von einer weiteren Steuerfläche 8 in eine dazu entgegengesetzte zweite Stellrichtung mit einem stromab der Drosseleinrichtung 4 wirkenden Druck beaufschlagbar ist.
  • Der Druck stromauf und der Druck stromab der Drosseleinrichtung 4 sind über das Durchflussregelventil bzw. Druckregelventil 5 im Bereich von Druckkammern 9 bzw. 10 der Hydraulikpumpe 2 zum Einstellen des Fördervolumens der Hydraulikpumpe 2 an einem nicht näher dargestellten Hubring der Hydraulikpumpe in das Fördervolumen verändernden Stellrichtungen des Hubringes anlegbar, wobei zusätzlich am Hubring im Bereich der Druckkammer 10 gleichwirkend zum Druck stromab der Drosseleinrichtung 4 eine Federeinrichtung 20 in einem das Fördervolumen der Hydraulikpumpe erhöhenden Umfang angreift. Des Weiteren steht die Förderseite 3 der Hydraulikpumpe 2 mit einem vorsteuerbaren Druckreduzierventil 11 in Wirkverbindung, über das der Druck stromauf des Druckreduzierventils 11 einstellbar ist. Zusätzlich sind die Druckkammern 9 und 10 der Hydraulikpumpe 2 über das Differenzdruckregelventil bzw. das Druckregelventil 5 mit einer Saugseite 12 der Hydraulikpumpe 2 verbindbar.
  • Zwischen der Förderseite 3 der Hydraulikpumpe 2 und dem vorsteuerbaren Druckreduzierventil 11 bzw. dem sogenannten Systemdruckventil ist ein Systemdruckrückhalteventil 13 vorgesehen, welches ein Schließventil darstellt, um den Druck bzw. den Systemdruck führenden Bereich des Hydrauliksystems 1 stromauf des vorsteuerbaren Druckreduzierventils 11 unterhalb einer definierten Druckschwelle von der Hydraulikpumpe 2 abzutrennen und ein Leerlaufen des Systemdruck führenden Bereiches stromab des Systemdruckrückhalteventils 13 über die Pumpenkanäle der Hydraulikpumpe 2 zu verhindern.
  • Dabei sperrt das Systemdruckrückhalteventil 13 lediglich während eines Hochlaufes der Hydraulikpumpe 2 nach einem Motorstopp einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugantriebsstranges die Verbindung zwischen der Hydraulikpumpe 2 und dem Druckreduzierventil 11, bis die Antriebsmaschine ausreichend Antriebsleistung für den Antrieb der Hydraulikpumpe 2 zur Verfügung stellt. Liegt der Förderdruck der Hydraulikpumpe 2 auf der Förderseite 3 oberhalb einer Ansprechgrenze eines Systemdruckrückhalteventils 13, wird das Systemdruckrückhalteventil 13 überdrückt, das dann lediglich einen Teil eines Fluidkanals zwischen der Hydraulikpumpe und dem weiteren Bereich des Hydrauliksystems 1 ohne nennenswerten Druckabfall darstellt.
  • Die Drosseleinrichtung 4 ist stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils 11 angeordnet und in Abhängigkeit eines über eine Steuerleitung 14 anliegenden und im Bereich eines nicht näher dargestellten elektrohydraulischen Druckstellers variierbaren Vorsteuerdruckes verstellbar ausgebildet, um einen Differenzdruck zwischen dem stromauf und dem stromab der Drosseleinrichtung 4 vorliegenden Druck verändern zu können und damit das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 2 unabhängig von deren Drehzahl variieren zu können.
  • Dabei liegt der Druck zwischen der Drosseleinrichtung 4 und dem vorsteuerbaren Druckreduzierventil 11 derart im Bereich des Druckregelventils 5 an, dass dieser in Abhängigkeit des Druckabfalls über der Drosseleinrichtung 4 entweder zur Abregelung des Fördervolumens der Hydraulikpumpe 2 im Bereich der Druckkammer 9 am Hubring der Flügelzellenpumpe 2 angreift oder in Richtung der Saugseite 12 über das Druckregelventil 5 weitergeleitet wird. Zusätzlich liegt der stromab des Blendenventils 4 wirkende Druck derart am Druckregelventil 5 an, dass dieser in Abhängigkeit der jeweils im Bereich der Drosseleinrichtung 4 vorliegenden Druckdifferenz zur Erhöhung des Fördervolumens der Hydraulikpumpe 2 im Bereich der Druckkammer 10 am Hubring der Hydraulikpumpe 2 angreift oder in Richtung der Saugseite 12 der Hydraulikpumpe 2 geführt wird. Das Druckregelventil 5 stellt in Verbindung mit der Drosseleinrichtung 4 eine sogenannte Druckwaage dar, über die das Fördervolumen der Hydraulikpumpe 2 in vorbeschriebenem Umfang auf einfache Art und Weise regelbar ist.
  • Aufgrund der Anordnung der Drosseleinrichtung 4 stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils 11 fördert die Hydraulikpumpe 2 jeweils gegen den im Bereich des Druckreduzierventils 11 eingestellten Systemdruck, womit eine Pumpenaufnahmeleistung jeweils betriebszustandsabhängig minimal ist. Zusätzlich ist der im Bereich der Drosseleinrichtung 4 einstellbare Druckabfall in Abhängigkeit eines Druckniveaus stromab der Drosseleinrichtung 4 und ohne den Wirkungsgrad der mit dem Hydrauliksystem 1 ausgeführten Getriebeeinrichtung zu beeinträchtigen auf derartige Druckwerte einstellbar, dass die im Bereich des Druckregelventils 5 im Bereich der Steuerflächen 7 und 8 angreifenden Stellkräfte in gewünschtem Umfang einstellbar sind und das Druckregelventil 5 eine geringe Verschmutzungsanfälligkeit aufweist.
  • Am Ventilschieber 6 des Druckregelventils 5 greift zusätzlich gleichwirkend zum Druck stromab der Drosseleinrichtung 4 eine Federkraft einer Federeinrichtung 15 an, wobei die Federkraft der Federeinrichtung 15 den minimalen Druckabfall im Bereich der Drosseleinrichtung 4 definiert, oberhalb dem die Regelfunktion des Druckventils 5 aktiviert ist.
  • Am Systemdruckventil 11 ist vorliegend ein im Bereich eines elektrohydraulischen Druckstellers 16 einstellbarer Vorsteuerdruck p_VS16 anlegbar, der innerhalb eines Druckbereichs von 0 bis auf ein maximales Druckniveau eines sogenannten Reduzierdruckes p_red stufenlos variierbar ist. Dabei entspricht das Druckreduzierniveau p_red vorliegend einem Druckniveau, das im Bereich eines Reduzierdruckventils 17 eingestellt wird. Das Reduzierdruckventil 17 gibt einen konstanten Druckwert vor, wenn der Systemdruck bzw. der Druck stromauf des Systemdruckventils 11 oberhalb dieser Druckschwelle liegt. Unterhalb dieser Druckschwelle entspricht das Reduzierdruckniveau p_red gleich dem Druckniveau des Drucks stromauf des Druckreduzierventils 11. Das Hydrauliksystem 1 ist so ausgelegt, dass der Systemdruck bzw. der Druck stromauf des Druckreduzierventils 11 im Betrieb des Hydrauliksystems 1 generell oberhalb des Druckreduzierniveaus p_red liegt.
  • In Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Ausführung der Hydraulikpumpe 2 besteht die Möglichkeit, dass die stromauf und stromab der Drosseleinrichtung 4 vorliegenden Drücke bei der in 1 gezeigten Ausführung des Hydrauliksystems 1 nicht die für die Betätigung bzw. für den Betrieb des Druckregelventils 5 und die sich daraus ergebende Betätigung bzw. Verstellung der Hydraulikpumpe 2 erforderlichen Druckniveaus aufweisen.
  • 2 bis 4 zeigen jeweils 1 entsprechende Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele des Hydrauliksystems 1, die sich jeweils lediglich in Teilbereichen von dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 1 unterscheiden. Zugunsten der Übersichtlichkeit wird in der nachfolgenden Beschreibung lediglich auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen des Hydrauliksystems 1 eingegangen, während die grundsätzliche Funktionsweise der Hydrauliksysteme 1 gemäß 2 bis 4 betreffend auf die vorstehende Beschreibung zu 1 verwiesen wird.
  • Um sowohl stromauf als auch stromab der Drosseleinrichtung 4 für die Verstellung der Hydraulikpumpe 2 erforderliche Druckniveaus einstellen zu können, umfasst das in 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 1 stromab der Drosseleinrichtung 4 ein weiteres Druckreduzierventil 18, dessen Ventilschieber mit einer Federkraft einer Federeinrichtung 19 dem ebenfalls am Ventilschieber anliegenden und stromauf des weiteren Druckreduzierventils 18 wirkenden Druckes entgegenwirkend angreift. Über das weitere Druckreduzierventil 18 ist auf einfache Art und Weise unabhängig von dem stromab des weiteren Druckreduzierventils 18 vorliegenden Druckniveau eines beispielsweise sich daran anschließenden Kühl- und Schmierkreislaufes 21 des Hydrauliksystems 1 der Druck stromab der Drosseleinrichtung 4 einstellbar, um stromauf und stromab der Drosseleinrichtung 4 die für die Betätigung der Hydraulikpumpe 2 erforderlichen Druckniveaus darstellen zu können.
  • Bei dem in 3 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 1 ist das weitere Druckreduzierventil 18 vorsteuerbar ausgeführt, wobei der am weiteren Druckreduzierventil 18 anliegende Vorsteuerdruck gleich dem Systemdruck bzw. dem stromauf des Druckreduzierventils 11 wirkenden Druck ist. Im Unterschied hierzu wird das ebenfalls als vorgesteuertes Druckreduzierventil ausgeführte weitere Druckreduzierventil 18 bei dem in 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 1 mit einem Vorsteuerdruck p_VS16 beaufschlagt, der im Bereich des elektrohydraulischen Druckstellers 16 einstellbar ist.
  • Ist die Hydraulikpumpe 2 beispielsweise mit einer Druckdifferenz von etwa 2 bar zwischen den im Bereich der Druckkammer 9 und 10 anliegenden Drücken vollständig abregelbar bzw. auf einen definierten Durchfluss abregelbar und beträgt das minimale Druckniveau des Systemdrucks bzw. des Drucks stromauf des vorsteuerbaren Druckreduzierventils 11, ist die Hydraulikpumpe 2 mittels des in 2 dargestellten Ausführungsbeispieles des Hydrauliksystems 1 in gewünschtem Umfang betätigbar.
  • Sind beispielsweise 4 bar Druckdifferenz zwischen dem Druck stromauf und dem Druck stromab der Drosseleinrichtung 4 und somit im Bereich der Druckkammern 9 und 10 anlegbaren Drücke notwendig, um die Hydraulikpumpe 2 in beliebigen Arbeitspunkten vollständig abzuregeln oder ist diese zur Abregelung erforderliche Druckdifferenz auch vom Systemdruck bzw. dem Druck stromauf des Druckreduzierventils 11 abhängig, sind die in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele geeignet, um die Hydraulikpumpe 2 in gewünschtem Umfang betätigen zu können.
  • Dabei reagiert die Betätigung der Hydraulikpumpe 2 über die in 4 gezeigte Ausführungsform des Hydrauliksystems 1 in geringerem Umfang auf Druckschwankungen des Systemdrucks, da die Vorsteuerung über den Vorsteuerdruck p_VS16 üblicherweise im Vergleich zur Vorsteuerung über den Systemdruck ohne Druckschwankungen im Bereich des Vorsteuerdruckes des weiteren Druckreduzierventils 18 durchführbar ist.
  • Dies resultiert aus der Tatsache, dass der Druck stromauf des Druckreduzierventils 11 zur Betätigung von hydraulischen Verbrauchern, wie Schaltelementen und dergleichen, die zur Darstellung grundlegender Getriebefunktionen vorgesehen sind, verwendet wird und ein aus der Versorgung solcher Verbraucher resultierender hoher hydraulischer Bedarf zumindest kurzfristig Druckeinbrüche stromauf des Druckreduzierventils 11 verursacht.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hydrauliksystem
    2
    Hydraulikpumpe
    3
    Förderseite
    4
    Drosseleinrichtung, Blendenventil
    5
    Druckregelventil
    6
    Ventilschieber
    7
    Steuerfläche des Ventilschiebers
    8
    Steuerfläche des Ventilschiebers
    9
    Druckkammer der Hydraulikpumpe
    10
    Druckkammer der Hydraulikpumpe
    11
    Druckreduzierventil, Systemdruckventil
    12
    Saugseite der Hydraulikpumpe
    13
    Systemdruckhalteventil
    14
    Steuerleitung
    15
    Federeinrichtung
    16
    elektrohydraulischer Drucksteller
    17
    Reduzierdruckventil
    18
    weiteres Druckreduzierventil
    19
    Federeinrichtung des weiteren Druckreduzierventils
    20
    Federeinrichtung der Hydraulikpumpe
    21
    Kühl- und Schmierkreislauf
    p_red
    Reduzierdruckniveau
    p_VS16
    Vorsteuerdruck
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012202904 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Hydrauliksystem (1) einer Getriebeeinrichtung mit einer Hydraulikpumpe (2), deren Fördervolumen variierbar ist, mit einer stromab der Förderseite (3) der Hydraulikpumpe (2) angeordneten Drosseleinrichtung (4), deren Drosselwirkung verstellbar ist, und einem Druckregelventil (5), dessen Ventilschieber (6) im Bereich von wenigstens einer Steuerfläche (7) in eine erste Stellrichtung mit einem stromauf der Drosseleinrichtung (4) wirkenden Druck und im Bereich von wenigstens einer weiteren Steuerfläche (8) in eine dazu entgegengesetzte zweite Stellrichtung mit einem stromab der Drosseleinrichtung (4) wirkenden Druck beaufschlagbar ist, wobei der Druck stromauf und der Druck stromab der Drosseleinrichtung (4) über das Druckegelventil (5) im Bereich von Druckkammern (9, 10) der Hydraulikpumpe (2) zum Einstellen des Fördervolumens der Hydraulikpumpe (2) anlegbar ist und die Förderseite der Hydraulikpumpe (2) mit einem vorsteuerbaren Druckreduzierventil (11) in Wirkverbindung steht, über das der Druck stromauf des Druckreduzierventils (11) einstellbar ist, und wobei die Druckkammern (9, 10) der Hydraulikpumpe (2) über das Druckregelventil (5) mit einer Saugseite (12) der Hydraulikpumpe (2) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseleinrichtung (4) stromab des vorsteuerbaren Druckreduzierventils (11) angeordnet ist und am Druckregelventil (5) der im Bereich zwischen dem Druckreduzierventil (11) und der Drosseleinrichtung (4) wirkende Druck sowie der Druck stromab der Drosseleinrichtung (4) anlegbar ist.
  2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der Drosseleinrichtung (4) ein weiteres federvorgespanntes Druckreduzierventil (18) vorgesehen ist.
  3. Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Druckreduzierventil (18) gleichwirkend zur Federvorspannung vorsteuerbar ausgeführt ist.
  4. Hydrauliksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am weiteren Druckreduzierventil (18) als Vorsteuerdruck der stromauf des Druckreduzierventils (11) einstellbare Druck anlegbar ist.
  5. Hydrauliksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Druckreduzierventil (18) mit einem im Bereich eines elektrohydraulischen Druckstellers (16) vorgebbaren Vorsteuerdruck (p_VS16) beaufschlagbar ist, der maximal auf ein wenigstens annähernd konstantes Reduzierdruckniveau (p_red) einstellbar ist.
  6. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ventilschieber (6) des Druckregelventils (5) eine Federkraft einer Federeinrichtung (15) dem im Bereich der Steuerfläche (7) am Ventilschieber (6) anlegbaren Druck stromauf der Drosseleinrichtung (4) entgegenwirkend angreift.
  7. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Hydraulikkammer (10) der Hydraulikpumpe (2), in deren Bereich der stromab der Drosseleinrichtung (4) wirkende Druck über das Druckregelventil (5) in Richtung eines größeren Fördervolumens der Hydraulikpumpe (2) an dieser anlegbar ist, zusätzlich eine Federeinrichtung (20) vorgesehen ist, deren Federkraft in Richtung höherer Fördervolumina an der Hydraulikpumpe (2) angreift.
  8. Hydrauliksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (2) als Flügelzellenpumpe ausgebildet ist und die Drücke stromauf und stromab der Drosseleinrichtung (4) im Bereich der Druckkammern (9, 10) an einem verstellbaren Hubring in zueinander entgegengesetzte Stellrichtungen des Hubringes anlegbar sind, während die Federeinrichtung (20) am Hubring in die das Fördervolumen erhöhende Stellrichtung des Hubrings an diesem angreift.
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