DE102022209440A1

DE102022209440A1 - Elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022209440A1
Application number: DE102022209440.9A
Authority: DE
Inventors: Rainer Novak; Florian Staetter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-09-09
Filing date: 2022-09-09
Publication date: 2024-03-14

Abstract

Elektrische Achsantrieb umfassend ein Hydrauliksystem (1) mit einer Pumpe (17), mit einem Ölreservoir (18), mit einem Druckwandler (19) und mit einer Versorgungsleitung (20), ein hydraulisches Widerstandselement und ein hydraulisches Schaltelement (22). Ein Eingang (27) der Pumpe (17) ist mit dem Ölreservoir (18) verbunden und ein Ausgang (28) der Pumpe (17) ist über einen ersten Zweig (31) der Versorgungsleitung (20) mit dem hydraulischen Widerstandselement verbunden, sodass die Pumpe (17) das hydraulische Widerstandselement zu dessen Kühlung und/oder Schmierung mit einem ersten Anteil (V̇1) Anteil eines Ölvolumenstroms (7) versorgt, welchen die Pumpe (17) über den Eingang (27) aus dem Ölreservoir (18) ansaugt und über den Ausgang (28) in die Versorgungsleitung (20) fördert. Der Druckwandler (19) ist hydraulisch parallel zu einem zweiten Zweig (32) der Versorgungsleitung (20) geschaltet, wobei der Ausgang (28) der Pumpe (17) über den zweiten Zweig (32) der Versorgungsleitung (20) direkt und dauerhaft mit einem Eingang (54.1) des Druckwandlers (19) verbunden ist, sodass die Pumpe (17) den Druckwandler (19) mit einem zweiten Anteil (V̇2) des Ölvolumenstroms (7) versorgt, welchen die Pumpe (17) über den Eingang (27) aus dem Ölreservoir (18) ansaugt und über den Ausgang (28) in die Versorgungsleitung (20) fördert. Weiterhin ist ein Druckausgang (54.3) des Druckwandlers (19) mit dem hydraulischen Schaltelement (22) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug.
Hydrauliksysteme von elektrischen Achsantrieben weisen häufig eine elektrische Pumpe zur Kühlung und Schmierung eines elektrischen Motors, einer Verzahnung und von Lagerstellen des elektrischen Achsantriebs auf. Typischerweise sind die dafür verwendeten Pumpen auf recht hohe Ölmengen aber sehr geringe Druckniveaus (ca. 2 - 3 bar) ausgelegt. Folglich sind sie nicht geeignet, klassische Aktuatoren wie Kupplungen, Schaltstangen oder Parksperren zu betätigen. Diese benötigen in der Regel deutlich höhere Druckniveaus.
Aus der DE 10 2015 204 673 B3 ist eine Hydraulikanordnung für eine hydraulisch betätigte Reibkupplung bekannt. Die Hydraulikanordnung umfasst eine Volumenstromquelle zum Bereitstellen eines angeforderten Hydraulikvolumens und eine hydraulische Zuleitung, welche an die Volumenstromquelle angeschlossen ist. Ein hydraulischer Kupplungszylinder ist über die hydraulische Zuleitung von der Volumenstromquelle versorgbar. Das Hydrauliksystem umfasst ferner eine Schalteinheit mit einem Eingang, mit einem verschließbaren ersten Ausgang und mit einem verschließbaren zweiten Ausgang, wobei die Schalteinheit über den Eingang mittels der hydraulischen Zuleitung mit der Volumenstromquelle kommunizierend verbunden ist. Ein Druckübersetzer übersetzt einen großen Volumenstrom mit geringem Druck in einen kleineren Volumenstrom mit einem höheren Druck. Über eine hydraulische Direktleitung sind der erste Ausgang der Schalteinheit und der hydraulische Kupplungszylinder kommunizierend verbunden. Über eine hydraulische erste Übersetzungsleitung ist der zweite Ausgang der Schalteinheit mit dem Druckübersetzer eingangsseitig kommunizierend verbunden, also mit der Niederdruckseite. Über eine hydraulische zweite Übersetzungsleitung ist der Druckübersetzer ausgangsseitig, also mit der Hochdruckseite, mit dem Kupplungszylinder kommunizierend verbunden.
Die US 2009/0088297 A1 lehrt eine Druckmittelversorgungseinheit für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeugs, das eine Kupplung, die einen hohen hydraulischen Druck und eine niedrige Volumenstromrate der Hydraulikflüssigkeit für den Betrieb benötigt, und ein automatisches Getriebe, das einen niedrigen hydraulischen Druck und eine hohe Volumenstromrate der Hydraulikflüssigkeit für den Betrieb benötigt, umfasst. Eine einzige Hydraulikpumpe ist vorgesehen, um sowohl die Kupplung als auch das Getriebe mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, einen Achsantrieb mit einer Pumpe bereitzustellen, die sowohl mehrere Kühl- und/oder Schmierstellen als auch ein hydraulisches Schaltelement bedarfsgerecht mit Öl versorgen kann. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine hydraulische Anbindung insbesondere einer Parksperre für einen elektrischen Achsantrieb („E-Achse“) vorgeschlagen. So stellt die vorliegende Erfindung ein Hydrauliksystem für einen elektrischen Achsantrieb bereit, insbesondere ein hydraulisches Schmierölsystem. Das Hydrauliksystem ermöglicht, dass auch ein zusätzlicher Aktuator wie z.B. eine Parksperre betätigt werden kann, und zwar ohne Veränderung der Pumpenanforderung. Somit kann, je nach Anwendung, der elektrische Achsantrieb mit einer elektrischen oder alternativ mit einer hydraulisch betätigten Parksperre ausgerüstet werden, ohne dass am hydraulischen Netz eine „Hochdrucktauglichkeit“ oder ähnliches vorausgesetzt werden muss. Dies bedeutet, dass die vorhandene Schmierölpumpenauslegung beibehalten werden kann. Mit diesem Ansatz kann an eine E-Achse mit vorhandenem hydraulischen Kühlsystem auch ein Parksperrensystem angeschlossen werden, welches mit Hilfe des vorhandenen hydraulischen Niederdrucknetzes betätigt werden kann.
In diesem Sinne wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Der elektrische Achsantrieb umfasst ein Hydrauliksystem mit einer Pumpe, mit einem Ölreservoir, mit einem Druckwandler und mit einer Versorgungsleitung. Die Pumpe kann insbesondere durch einen elektrischen Motor angetrieben sein. Bei dem Ölreservoir kann es sich insbesondere um einen drucklosen Öltank handeln. Der Druckwandler kann auch als Druckübersetzer bezeichnet werden und weist insbesondere ein Gehäuse auf, innerhalb dessen ein Kolbenschieber mit wenigstens einem Kolben verschiebbar aufgenommen ist. Der wenigstens eine Kolben weist auf einer Eingangsseite (niedrigerer Druck) eine größere hydraulisch wirksame Kolbenfläche auf als auf einer Ausgangsseite (höherer Druck). Das Übersetzungsverhältnis für den Druck ist unter Vernachlässigung von Verlusten, insbesondere unter Vernachlässigung von Reibungsverlusten, gleich groß wie das Verhältnis der hydraulisch wirksamen Kolbenflächen. Die Versorgungsleitung ist insbesondere dazu eingerichtet, Elemente des elektrischen Achsantriebs miteinander zu verbinden. Unter dem Merkmal „verbinden“ oder auch „verbunden“ ist insbesondere zu verstehen, dass die jeweils miteinander verbundenen Elemente hydraulisch leitend miteinander verbunden sind, d.h. dass Öl von dem einen Element zu dem anderen Element fließen kann und ggfs. umgekehrt. Unter dem Merkmal „getrennt“ oder „nicht verbunden“ kann insbesondere verstanden werden, dass die jeweils voneinander getrennten Elemente nicht hydraulisch leitend miteinander verbunden sind, d.h. dass kein Öl von dem einen Element zu dem anderen Element fließen kann und ggfs. umgekehrt. Weiterhin umfasst der elektrische Achsantrieb wenigstens ein hydraulisches Widerstandselement und ein hydraulisches Schaltelement.
Ein Eingang der Pumpe ist mit dem Ölreservoir verbunden und ein Ausgang der Pumpe ist über einen ersten Zweig der Versorgungsleitung mit dem wenigstens einen hydraulischen Widerstandselement verbunden, sodass die Pumpe das hydraulische Widerstandselement zu dessen Kühlung und/oder Schmierung mit einem ersten Anteil eines Ölvolumenstroms versorgt, welchen die Pumpe über den Eingang aus dem Ölreservoir ansaugt und über den Ausgang in die Versorgungsleitung fördert. Der Druckwandler ist hydraulisch parallel zu einem zweiten Zweig der Versorgungsleitung geschaltet, wobei der Ausgang der Pumpe über den zweiten Zweig der Versorgungsleitung direkt und dauerhaft (d.h. ohne eine zwischengeschaltete Schalteinheit, insbesondere ein Wegeventil) mit einem Eingang des Druckwandlers verbunden ist, sodass die Pumpe den Druckwandler mit einem zweiten Anteil des Ölvolumenstroms versorgt, welchen die Pumpe über den Eingang aus dem Ölreservoir ansaugt und über den Ausgang in die Versorgungsleitung fördert. Ein Druckausgang des Druckwandlers ist dabei mit dem hydraulischen Schaltelement verbunden, sodass der Druckwandler über seinen Druckausgang das hydraulische Schaltelement mit Öl versorgt, welches unter einem Verstärkungsdruck steht, der ausreicht, um das hydraulische Schaltelement zu betätigen.
Die insbesondere elektrisch betätigte Pumpe versorgt somit über den ersten Zweig der Versorgungsleitung Komponenten des elektrischen Achsantriebs (hydraulische Widerstandselemente) mit Kühl- und Schmieröl. Mit Hilfe des Druckübersetzers wird der insbesondere an einer Stirnseite einer ersten Tasche anstehende Druck in ein höheres Druckniveau an einer dritten Tasche gewandelt, welche an das hydraulisch betätigbare Schaltelement, z.B. ein Parksperrensystem, angebunden ist. Das Auslegen der Parksperre verbraucht je nach Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers (beispielsweise Druckübersetzung um einen Faktor 4 oder 5) entsprechend mehr Öl an der ersten Tasche. Da das Druckniveau zum Auslegen des Parksperrenzylinders auch durch Haftreibungszustände und Reibungskräfte in der Mechanik des Kolbens beispielsweise der Parksperre bestimmt wird, wird man dazu zunächst die Pumpe nahezu auf maximale Förderung stellen. Im passiven Widerstandsnetzwerk in dem ersten Zweig der Versorgungsleitung entsteht dadurch ein nahezu maximales Druckniveau, z.B. 2 bar. Der Druckübersetzer wandelt dieses Druckniveau dann auf ein höheres Niveau, z.B. mit einem Übersetzungsverhältnis von 5 auf ein Druckniveau von 10 bar, welches ausreicht, um den Parksperrenkolben zu verschieben. In der ausgelegten Lage lässt er sich dann elektromagnetisch rastieren bzw. verriegeln.
Der elektrische Achsantrieb weist insbesondere einen ersten elektrischen Motor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und einen zweiten elektrischen Motor zum Antrieb der Pumpe auf. Der erste elektrische Motor wird dabei aufgrund der höheren Leistungsanforderung des Antriebs im Vergleich zu der Pumpe größer sein als der zweite elektrische Motor. Der zweite Pumpe kann relativ klein dimensioniert werden.
Bei dem hydraulischen Widerstandselement kann es sich insbesondere um ein Element des elektrischen Achsantriebs handeln, das mittels Öl gekühlt und/oder geschmiert werden soll. Beispielsweise kann das hydraulische Widerstandselement ein Rotor, Stator oder Wickelköpfe einer elektrischen Maschine des elektrischen Achsantriebs oder Verzahnungen eines Getriebes des elektrischen Achsantriebs sein.
Das hydraulische Schaltelement kann beispielsweise eine hydraulisch betätigbare Kupplung oder eine hydraulisch betätigbare Parksperre sein. Im Folgenden wird die Erfindung teilweise im Zusammenhang mit einem Parksperrenventil für eine hydraulisch betätigbare Parksperre beschrieben, wobei die entsprechenden Ausführungen sinngemäß jedoch auch für beispielsweise eine hydraulisch betätigbare Kupplung gelten.
Das Parksperrenventil kann durch den Druckübersetzer betätigt und durch eine Verriegelungseinheit mechanisch verriegelt werden. In diesem Sinne ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das hydraulische Schaltelement ein Parksperrenventil für eine hydraulisch betätigbare Parksperre ist, wobei das Parksperrenventil ein Parksperren-Gehäuse, einen Parksperren-Kolbenschieber und eine elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinheit umfasst, wobei der Druckwandler dazu eingerichtet ist, den Parksperren-Kolbenschieber über den Druckausgang des Druckwandlers mit unter dem Verstärkungsdruck stehenden Öl zu versorgen, sodass der Parksperren-Kolbenschieber entgegen einer mechanischen Vorspannung in eine ausgelegte Stellung verschoben wird. Die elektromagnetische Verriegelungseinheit ist dabei dazu eingerichtet, den Parksperren-Kolbenschieber in seiner ausgelegten Stellung zu verriegeln.
Das Einlegen der Parksperre ist oft ein zeitkritischer Vorgang, der bestimmten Anforderungen im Gesamtsystem des Kraftfahrzeugs (z.B. Rückrollverhinderung des Kraftfahrzeugs am Hang, insbesondere bei Kälte) genügen muss. Hier hat ein einfacher Druckwandler den Nachteil, dass beim Einlegen der Parksperre aus einer Ventiltasche im Bereich des Eingangs des Druckwandlers die z.B. fünffache Ölmenge wie im Parksperrensystem verdrängt werden muss (bei einer Druckübersetzung von fünf). Diese Einlegevorgänge sind bei vielen Anwendungen heute bereits grenzwertig erreichbar und wären deshalb durch das hohe Verdrängungsvolumen nicht mehr erreichbar. Der Druckübersetzer verfügt deshalb gemäß einer Ausführungsform über einen zusätzlichen Schnellentlüftungsanschluss, der zum Sumpf entlüftet ist. In diesem Sinne ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Druckwandler ein Druckwandler-Ventilgehäuse und einen Druckwandler-Ventilschieber mit einem ersten Kolben aufweist. Weiterhin umfasst der Druckwandler einen Schnellentlüftungsanschluss, der zwischen dem Eingang und dem Druckausgang des Druckwandlers angeordnet ist, wobei Öl aus dem Bereich des Eingangs des Druckwandlers über den Schnellentlüftungsanschluss in einen drucklosen Öltank (insbesondere in das Ölreservoir) abfließt, wenn der erste Kolben eine Verbindung zwischen dem Eingang und dem Schnellentlüftungsanschluss des Druckwandlers freigibt.
Sollte die funktionale Anforderung einer hydraulischen Redundanz gegeben sein, d.h. der Parksperren-Kolbenschieber des Parksperrenventils soll nicht nur durch eine elektromagnetische Rastierung, sondern auch durch eine zweite Kraft in seiner Lage gehalten werden (um z.B. Zustände wie Raschen beim Versagen der Rastiernase zu verhindern), so kann der Druckübersetzer zwischen dem Schnellentlüftungsanschluss und dem Druckausgang hydraulisch dicht ausgeführt werden, z.B. durch eine geeignete Kolbenringdichtung. In diesem Fall wird das Druckniveau an dem Eingang des Druckwandlers ständig über den Druckwandler in ein höheres Druckniveau gewandelt und solange die Pumpe die Schmierung versorgt der Parksperren-Kolbenschieber auch zusätzlich zur Rastierkraft über die hydraulische Kraft in seiner Lage gehalten. Ein hydraulisch parallel zu dem Druckwandler geschaltetes Schnellentlastungsventil kann in diesem Fall entfallen. In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass der Druckwandler einen zweiten Kolben aufweist, der axial neben und mit Abstand zu dem Kolben angeordnet ist, wobei der zweite Kolben gegenüber dem Druckwandler-Ventilgehäuse abgedichtet ist, sodass kein Öl aus dem Bereich des Druckausgangs zwischen dem zweiten Kolben und dem Druckwandler-Ventilgehäuse bis zu dem Schnellentlüftungsanschluss gelangt und sodass sich der Verstärkungsdruck an dem Druckausgang des Druckwandlers nicht abbaut.
Wenn keine hydraulische Redundanz gefordert ist, um den Parksperren-Kolbenschieber in seiner ausgelegten Stellung zu verriegeln, kann auf die Abdichtung zwischen dem zweiten Kolben und dem Druckwandler-Ventilgehäuse verzichtet werden. Der höhere Druck im Bereich des Druckausgangs des Druckwandlers wird sich durch die Leckagen im Druckwandler in Richtung des Schnellentlüftungsanschlusses mit der Zeit auf 0 bar abbauen. In diesem Sinne ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Druckwandler einen zweiten Kolben aufweist, der axial neben und mit Abstand zu dem Kolben (59) angeordnet ist, wobei sich der Verstärkungsdruck abbaut, indem Öl aus dem Bereich des Druckausgangs als Leckage zwischen dem zweiten Kolben und dem Druckwandler-Ventilgehäuse bis zu dem Schnellentlüftungsanschluss gelangt und von dort aus in einen drucklosen Öltank, insbesondere in das Ölreservoir, abließt.
Die Fahrsoftware kann z.B. bei Kälte - wenn die Einlegezeiten aufgrund der hohen Ölviskosität deutlich ansteigen - bei einem stehendem Kraftfahrzeug in den sogenannten Zustand „Parksperre Einlegen vorbereiten“ gehen. Dabei wird die Pumpe rückwärts gedreht. Da ein Ölrückfluss zur Pumpe durch zwei Rückschlagventile behindert wird, kann der erste Kolben zwischen dem Eingang und dem Schnellentlüftungsanschluss an einen Endanschlag im Bereich des Eingangs gesaugt werden. Die dabei insbesondere nach wie vor an dem Schnellentlüftungsanschluss verbleibende Kolbenfläche des zweiten Kolbens muss jetzt - sobald die elektromagnetische Rastierung gelöst wird - kein Öl mehr verdrängen, da der zugehörige Kolbenraum im Bereich des Schnellentlüftungsanschlusses bereits entleert ist. Dadurch kann das Einlegen der Parksperre deutlich schneller erfolgen. In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass ein erstes Rückschlagventil in dem ersten Zweig der Versorgungsleitung angeordnet ist und einen Ölrückfluss aus dem ersten Zweig der Versorgungsleitung in Richtung des Ausgangs der Pumpe behindert, wobei ein zweites Rückschlagventil in dem zweiten Zweig der Versorgungsleitung hydraulisch parallel zu dem Druckwandler geschaltet ist und einen Ölrückfluss aus dem zweiten Zweig der Versorgungsleitung in Richtung des Ausgangs der Pumpe behindert. Weiterhin ist die Pumpe dazu eingerichtet, in einer Rückwärtsdrehrichtung angetrieben zu werden, sodass die Pumpe über ihren Ausgang Öl aus der Versorgungsleitung ansaugt und im Bereich des Eingangs des Druckwandlers einen Unterdruck erzeugt, der dazu führt, dass der Druckwandler-Kolbenschieber in einen Endanschlag im Bereich des Eingangs des Druckwandlers verschoben wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das einen elektrischen Achsantrieb gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt

1 einen Schaltplan eines Hydrauliksystems für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs und
2 eine Draufsicht auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, das durch einen elektrischen Achsantrieb angetrieben werden kann, der ein Hydrauliksystem nach 1 umfasst.

1 zeigt ein Hydrauliksystem 1, das gemäß 2 insbesondere in einem Getriebe 2 eines elektrischen Achsantriebs 3 eines Kraftfahrzeugs 4 eingesetzt werden kann. 2 zeigt rein beispielhaft und grob schematisch ein Kraftfahrzeug 4, z.B. einen Personenkraftfahrwagen (Pkw). Das Kraftfahrzeug 4 weist einen im Folgenden grob erläuterten Antriebstrang 5 auf, der in dem gezeigten Ausführungsbeispiel optional einen zuschaltbaren und abschaltbaren Allradantrieb ermöglicht. Der Antriebsstrang 5 umfasst im Frontbereich des Kraftfahrzeugs 4 eine Antriebseinheit 6. Die Antriebseinheit 6 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Motor 7, z.B. einen Verbrennungskraftmotor oder eine elektrische Maschine, sowie ein Getriebe 8. Die Antriebseinheit 6 treibt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über ein vorderes Differenzialgetriebe 9 zwei Vorderräder 10 und 11 permanent an, die an einer Vorderachse 12 angebracht sind. Der Antriebsstrang 5 kann alternativ oder zusätzlich zu dem beschriebenen Vorderachsantrieb den ggfs. zuschaltbaren und abschaltbaren elektrischen Achsantrieb 3 aufweisen. Der elektrische Achsantrieb 3 umfasst in dem gezeigten Beispiel einen Elektromotor 13 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 4 sowie das Getriebe 2 mit dem Hydrauliksystem 1 nach 1. Zwei Hinterräder 14, 15 können dabei über eine Hinterachse 16 von dem elektrischen Achsantrieb 3 angetrieben werden.
Das Durch 1 näher dargestellte Hydrauliksystem 1 umfasst insbesondere eine Pumpe 17, ein Ölreservoir 18, einen Druckwandler 19, eine Versorgungsleitung 20, ein hydraulisches passives Widerstandsnetzwerk 21 mit mehreren hydraulischen Widerstandselementen 40, 41 und 43 bis 46 und ein hydraulisches Schaltelement 22.
Die Pumpe 17 wird von einem eigenen elektrischen Motor 23 angetrieben, dessen Antriebswelle 24 die Pumpe 17 in einer Vorwärtsrichtung 25 und in einer Rückwärtsrichtung 26 antreiben kann. Der Motor 23 der Pumpe 17 ist ein anderer Motor als der elektrische Motor 13, welcher die Hinterachse 16 antreibt (vgl. 2). Die Pumpe 17 weist einen Eingang 27 und einen Ausgang 28 auf. Der Eingang 27 ist über einen Filter 29 mit dem Ölreservoir 18 verbunden, das beispielsweise einen Öltank umfassen kann, in dem Öl vorgehalten wird. Wenn die Pumpe 17 in der Vorwärtsrichtung 25 angetrieben wird, dann saugt die Pumpe 17 über ihren Eingang 27 einen Ölvolumenstrom V an, und zwar über den Filter 29 aus dem Ölreservoir 18, und fördert den angesaugten Ölvolumenstrom V über den Ausgang 28 der Pumpe 17 in die Versorgungleitung 20, die mit dem Ausgang 28 der Pumpe 17 verbunden ist. Dabei teilt sich der Ölvolumenstrom V derart auf, dass ein erster Anteil V̇₁ des Ölvolumenstroms V in einen ersten Zweig 31 der Versorgungsleitung 20 und ein zweiter Anteil V̇₂ des Ölvolumenstroms V in einen zweiten Zweig 32 der Versorgungsleitung 20 fließt. Wenn die Pumpe 17 in der Rückwärtsrichtung 26 angetrieben wird, dann saugt die Pumpe 17 über ihren Ausgang 28 Öl aus der Versorgungsleitung 20 an und fördert das angesaugte Öl über den Eingang 27 der Pumpe 17 und den Filter 29 in das Ölreservoir 18.
Die Versorgungsleitung 20 teilt sich an einer Kreuzungsstelle 30 in den ersten Zweig 31 und in den zweiten Zweig 32 auf. Der erste Zweig 31 ist mit dem passiven hydraulischen Widerstandsnetzwerk 21 verbunden. Der zweite Zweig 32 ist mit dem Druckwandler 19 und mit dem hydraulischen Schaltelement verbunden, bei dem es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um ein Parksperrenventil 22 handelt, mittels dessen eine nicht näher dargestellte Parksperre des Kraftfahrzeugs 4 wahlweise eingelegt oder ausgelegt werden kann.
In dem ersten Zweig 31 sind nach der Kreuzungsstelle 30 zunächst ein Rückschlagventil 33 und eine Drossel 34 hydraulisch parallelgeschaltet, bevor sich weiter stromabwärts ein Wärmetauscher 35, ein Wegeventil 36 und ein weiterer Filter 37 anschließen. Das Rückschlagventil 33 verhindert, dass aus einem stromabwärts des Rückschlagventils 33 angeordneten Leitungsabschnitt 38 des ersten Zweigs 31 der Versorgungsleitung 20 Öl in Richtung der Pumpe 17 fließen kann und behindert damit einen Ölfluss aus der Versorgungsleitung 20 in Richtung des Ausgangs 28 der Pumpe 17.
Stromabwärts des weiteren Filters 37 sind eine erste Gruppe 39 hydraulischer Widerstandselemente 40, 41 und eine zweite Gruppe 42 hydraulischer Widerstandselemente 43 bis 46 hydraulisch parallelgeschaltet. Die erste Gruppe 39 beinhaltet ein erstes hydraulisches Widerstandselement in Form einer ersten Schmierstelle 40 für eine erste Verzahnung des Getriebes 2 des elektrischen Achsantriebs 3 und ein zweites hydraulisches Widerstandselement in Form einer zweiten Schmierstelle 41 für eine zweite Verzahnung des Getriebes 2 des elektrischen Achsantriebs 3. Innerhalb der ersten Gruppe 39 hydraulischer Widerstandselemente sind die erste Kühlstelle 40 und die zweite Kühlstelle 41 hydraulisch parallelgeschaltet, wobei Öl, das entlang der ersten Kühlstelle 40 und zweiten Kühlstelle 41 geflossen ist, stromabwärts jeweils in das Ölreservoir 18 abfließt.
Die zweite Gruppe 42 beinhaltet ein drittes hydraulisches Widerstandselement in Form einer ersten Kühlstelle 43 für einen ersten Wickelkopf des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3, ein viertes hydraulisches Widerstandselement in Form einer zweiten Kühlstelle 44 für einen zweiten Wickelkopf des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3, ein fünftes hydraulisches Widerstandselement in Form einer dritten Kühlstelle 45 für einen Stator des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3 und ein sechstes hydraulisches Widerstandselement in Form einer vierten Kühlstelle 46 für einen Rotor des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3. Innerhalb der zweiten Gruppe 42 hydraulischer Widerstandselemente sind die erste bis vierte Kühlstelle 43 bis 46 hydraulisch parallelgeschaltet, wobei Öl, das entlang der ersten bis vierten Kühlstelle 43 bis 46 geflossen ist, stromabwärts gesammelt in das Ölreservoir 18 abfließt.
In dem zweiten Zweig 32 ist nach der Kreuzungsstelle 30 ein Schnellentlastungsventil 47 (Rückschlagventil) angeordnet, bevor sich weiter stromabwärts das Parksperrenventil 22 anschließt. Der Druckwandler 19 ist zu dem Schnellentlastungsventil 47 hydraulisch parallelgeschaltet. Das Schnellentlastungsventil 47 verhindert, dass aus einem stromabwärts des Schnellentlastungsventils 47 angeordneten Leitungsabschnitt 48 des zweiten Zweigs 32 der Versorgungsleitung 20 Öl in Richtung der Pumpe 17 fließen kann und behindert damit einen Ölfluss aus der Versorgungsleitung 20 in Richtung des Ausgangs 28 der Pumpe 17. Weiterhin kann über das Schnellentlastungsventil 47 Öl in Richtung des Parksperrenventils 22 abgelassen werden, falls der Öldruck zu stark ansteigen sollte.
Das Druckwandler 19 ist ein Ventil, welches insbesondere ein Druckwandler-Ventilgehäuse 49 und einen Druckwandler-Ventilschieber 50 umfasst. Der Druckwandler-Ventilschieber 50 kann innerhalb des Druckwandler-Ventilgehäuses 49 entlang einer Längsachse L des Druckwandlers 19 in einander entgegengesetzten axialen Richtungen x1 (erste axiale Richtung) und x2 (zweite axiale Richtung) hin und her bewegt bzw. verstellt werden.
Der Druckwandler 19 weist drei entlang der Längsachse L mit Abstand zueinander angeordnete Ventilbünde 51.1 bis 51.3 auf. Die Ventilbünde 51.1 bis 51.3 können von dem Druckwandler-Ventilgehäuse 49 gebildet werden. Die Ventilbünde 51.1 bis 51.3 sind innen hohl ausgestaltet, verlaufen insbesondere 360° umlaufend und bilden jeweils eine Ventiltasche 52.1 bis 52.3, welche sich in einer radialen Richtung r des Druckwandlers 19 weiter nach außen erstreckt als eine in der Längsrichtung L des Druckwandlers 19 verlaufende Längsbohrung 53 des Druckwandler-Ventilgehäuses 49. Das Druckwandler-Ventilgehäuse 49 weist weiterhin im Bereich jeder der Ventiltaschen 52.1 bis 52.3 jeweils einen Anschluss auf, welcher jeweils mit einer der Ventiltaschen 52.1 bis 52.3 verbunden ist.
Im Bereich einer ersten Stirnseite S1 des Druckwandlers 19 sind der erste Ventilbund 51.1, die erste Ventiltasche 52.1 und ein erster Anschluss 54.1 angeordnet. Der erste Anschluss 54.1 ist ein Druckeingang und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über den zweiten Zweig 32 der Versorgungsleitung 20 direkt und dauerhaft mit dem Ausgang 28 der Pumpe 17 verbunden, sodass die Pumpe 17 den Druckwandler 19 mit dem zweiten Anteil V̇₂ des Ölvolumenstroms V versorgen kann, welchen die Pumpe 17 über den Eingang 27 aus dem Ölreservoir 18 ansaugt und über den Ausgang 28 in die Versorgungsleitung 20 fördert.
Benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 sind der zweite Ventilbund 51.2, die zweite Ventiltasche 52.2 und ein zweiter Anschluss 54.2 angeordnet. Der zweite Anschluss 54.2 ist ein Schnellentlüftungsanschluss und mit einer Schnellentlüftungsleitung 55 verbunden. Die Schnellentlüftungsleitung 55 führt stromabwärts über eine weitere Drossel 56 zu einem drucklosen Tank, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zu dem Ölreservoir 18.
Schließlich sind im Bereich einer zweiten Stirnseite S2 des Druckwandlers 19 benachbart und mit Abstand in der zweiten Richtung x2 der dritte Ventilbund 51.3, die dritte Ventiltasche 52.3 und ein dritter Anschluss 54.3 angeordnet. Der dritte Anschluss 54.3 ist ein Druckausgang und über den Leitungsabschnitt 48 mit einem Druckeingang 57 des Parksperrenventils 22 verbunden. Insbesondere ist der Druckausgang 54.3 des Druckwandlers 19 derart mit dem Parksperrenventil 22 verbunden, dass der Druckwandler 19 über seinen Druckausgang 54.3 das Parksperrenventil 22 mit Öl versorgt, welches unter einem Verstärkungsdruck P2 steht, der ausreicht, um das Parksperrenventil 22 zu betätigen, was weiter unten näher erläutert wird.
Der Druckwandler-Ventilschieber 50 weist eine Kolbenstange 58 auf. An der Kolbenstange 58 sind zwei Kolben 59 und 60 angeordnet. Die einzelnen Kolben 59, 60 sind dabei insbesondere fest mit der Kolbenstange 58 verbunden. Die Kolben 59, 60 erstrecken sich in der radialen Richtung r des Druckwandler-Ventilschiebers 50 weiter nach außen als die Kolbenstange 58. Die Durchmesser der Kolben 59, 60 sind derart gewählt, dass sie gemeinsam mit der Kolbenstange 58 innerhalb der Längsbohrung 53 des Druckwandler-Ventilgehäuses 49 in der Längsrichtung L hin und her bewegt werden können, und zwar insbesondere (in hohem Maße) abdichtend und reibungsfrei. Die Ventiltaschen 52.1 bis 52.3 wiederum erstrecken sich in der radialen Richtung r des Druckwandler-Ventilschiebers 50 weiter nach außen als die Kolben 59, 60.
Der erste Kolben 59 und der zweite Kolben 60 haben den gleichen äußeren Durchmesser d₁. Eine sich in der radialen Richtung r erstreckende erste hydraulisch wirksame Oberfläche 61 des ersten Kolbens 59 ist jedoch größer als eine sich in der radialen Richtung r erstreckende zweite hydraulisch wirksame Oberfläche 62 des zweiten Kolbens 60. Dies liegt daran, dass sich die zweite hydraulisch wirksame Oberfläche 62 gemäß $π {(\frac{d}{2})}^{2}$
aus einer Differenz zwischen dem äußeren Durchmesser d₁ des zweiten Kolbens 60 und einem äußeren Durchmesser d₂ der Kolbenstange 58 berechnet. Dahingegen kann in diese Berechnung der volle äußere Durchmesser d₁ des ersten Kolbens 59 einfließen, nachdem der Druckwandler-Ventilschieber 50 sich ein Stück weit aus dem durch 1 gezeigten Endanschlag auf der ersten Stirnseite S1 in Richtung der zweiten Stirnseite S2 bewegt hat. Durch diese Differenz der hydraulisch wirksamen Oberflächen 61, 62 wird eine Druckübersetzung von einem niedrigeren Druckniveau P1 im Bereich der ersten Ventiltasche 52.1 auf ein höheres Druckniveau P2 (Verstärkungsdruck) im Bereich der dritten Ventiltasche 52.3 ermöglicht.
Mittels des Verstärkungsdrucks P2 kann das Parksperrenventil 22 betätigt werden, das ein Parksperren-Gehäuse 68 und einen darin axial verschieblich aufgenommenen Parksperren-Kolbenschieber 63 zum Einlegen und Auslegen einer Parksperre des Kraftfahrzeugs 1 umfasst. Weiterhin umfasst das Parksperrenventil 22 eine elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinheit in Form eines elektromagnetisch betätigten Positionshalteventils 64 mit einem Zylinder 65 (Rastiernase), der eingefahren und ausgefahren werden kann. Der Druckeingang 57 des Parksperrenventils 22 ist über eine Hochdruckleitung 66 mit dem dritten Anschluss 54.3 des Druckwandlers 19 verbunden, sodass der Verstärkungsdruck P2 an dem Druckeingang 57 des Parksperrenventils 22 anliegt bzw. aufgebaut werden kann. Der Verstärkungsdruck P2 wirkt dabei derart auf den Parksperren-Kolbenschieber 63, dass der Parksperren-Kolbenschieber 63 entgegen einer mechanischen Vorspannung durch eine Feder 67 in eine Einlegungsstellung verschoben wird, sodass die Parksperre eingelegt wird. Das Positionshalteventil 64 kann derart bestrom werden, dass der Zylinder 65 sich in eine ausgefahrene Stellung bewegt und dadurch den Parksperren-Kolbenschieber 63 entgegen der mechanischen Vorspannung der Feder 69 in der Einlegungsstellung („P_ein“ in 1) oder in einer Auslegungsstellung („P_aus“) festsetzt. Alternativ kann das Positionshalteventil 64 derart bestromt werden, dass der Zylinder 65 sich in eine eingefahrene Stellung bewegt und dadurch den Parksperren-Kolbenschieber 63 nicht länger entgegen der mechanischen Vorspannung der Feder 69 in der Einlegungsstellung P_ein oder in der Auslegungsstellung P_aus festsetzt.
Das Verschieben des Parksperren-Kolbenschiebers 63 verbraucht je nach Übersetzungsverhältnis des Druckwandlers 19 (beispielsweise Druckübersetzung um einen Faktor 4 oder 5) entsprechend mehr Öl in der ersten Ventiltasche 52.1 des Druckwandlers 19. Weil das Druckniveau P2 zum Auslegen des Parksperren-Kolbenschiebers 63 auch durch Haftreibungszustände und Reibungskräfte in der Mechanik des Parksperren-Kolbenschiebers 63 bestimmt wird, wird dazu zunächst die E-Pumpe 17 nahezu auf maximale Förderung eingestellt. In dem passiven Widerstandsnetzwerk 21 entsteht dadurch ein nahezu maximales Druckniveau, z.B. 2 bar. Der Druckwandler 19 wandelt dieses Druckniveau dann auf ein höheres Niveau P2 (z.B. mit einem Übersetzungsverhältnis von 5 auf ein Druckniveau von 10 bar), welches ausreicht um den Parksperren-Kolbenschieber 63 zu verschieben. In der ausgelegten Lage lässt er sich dann elektromagnetisch mittels des Zylinders 65 rastieren bzw. verriegeln, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
Um die funktionale Anforderung einer hydraulischen Redundanz zu gewährleisten, d.h. der Parksperren-Kolbenschieber 63 soll nicht nur durch die elektromagnetische Rastierung des Zylinders 65, sondern auch durch eine zweite Kraft in seiner Lage gehalten werden (um z.B. Zustände wie Raschen beim Versagen des Zylinders 65 zu verhindern), kann der Druckwandler 19 zwischen der zweiten Ventiltasche 52.2 und der dritten Ventiltasche 52.3 hydraulisch dicht ausgeführt werden, z.B. durch eine geeignete Kolbenringdichtung. In diesem Fall wird das Druckniveau P1 in der ersten Ventiltasche 52.1 ständig über den Druckwandler 19 auf das höhere Druckniveau P2 angehoben und - solange die Pumpe 17 das Widerstandsnetzwerk 22 versorgt - der Parksperren-Kolbenschieber 63 auch zusätzlich zur Rastierung mittels des Zylinders 65 über eine aus dem Verstärkungsdruck P2 resultierende hydraulische Kraft in seiner Lage gehalten. Das Schnellentlastungsventil 47 muss in diesem Fall nicht verbaut werden, eine Leitungsführung zwischen der zweiten Ventiltasche 52.2 und dem Parksperren-Kolbenschieber 63 sollte aber sauber entlüftet sein. Wenn keine hydraulische Redundanz gefordert und/oder umgesetzt ist, wird sich der höhere Druck in der dritten Ventiltasche 52.3 durch Leckagen zwischen dem zweiten Kolben 60 und dem Druckwandler-Ventilgehäuse 49 in Richtung der zweiten Tasche 52.2 mit der Zeit auf 0 bar abbauen.
Das Einlegen der Parksperre ist oft ein zeitkritischer Vorgang, der bestimmten Anforderungen im Gesamtsystem (Rückrollverhinderung des Fahrzeugs 4 am Hang, insbesondere bei Kälte) genügen muss. Hier hat ein einfacher Druckwandler den Nachteil, dass beim Einlegen der Parksperre aus der ersten Ventiltasche 52.1 die z.B. fünffache Ölmenge wie im Parksperrensystem 22 verdrängt werden muss. Diese Einlegevorgänge sind bei vielen Anwendungen heute bereits grenzwertig erreichbar und wären deshalb durch das hohe Verdrängungsvolumen nicht mehr erreichbar. Der Druckwandler 19 verfügt deshalb über die zweite Ventiltasche 52.2, die als zusätzliche Schnellentlüftungstasche 1.2 bezeichnet werden kann und zum Sumpf 18 entlüftet ist.
Die Fahrsoftware kann z.B. bei Kälte - wenn die Einlegezeiten aufgrund der hohen Ölviskosität deutlich ansteigen - bei stehendem Fahrzeug 4 in den sogenannten Zustand „Parksperre-Einlegen vorbereiten“ gehen. Dabei wird die Pumpe 17 rückwärts gedreht. Das Rückschlagventil 33 und das Schnellentlastungsventil 47 behindern dabei einen Ölrückfluss in Richtung der Pumpe 17. Die Pumpe 17 saugt dennoch über ihren Ausgang 28 Öl aus der Versorgungsleitung 20 an und erzeugt im Bereich des Eingangs 54.1 des Druckwandlers 19 einen Unterdruck, der dazu führt, dass der Druckwandler-Kolbenschieber 50 in den durch 1 gezeigten Endanschlag im Bereich des Eingangs 54.1 des Druckwandlers 19 gesaugt wird. Der nach wie vor an der zweiten Ventiltasche 52.2 verbleibende zweite Kolben 60 muss jetzt - sobald die elektromagnetische Rastierung gelöst wird - kein Öl mehr verdrängen, da der zugehörige Kolbenraum in der zweiten Ventiltasche 52.2 bereits entleert ist. Dadurch kann das Einlegen der Parksperre deutlich schneller erfolgen.
Bezugszeichen

d1: äußerer Kolbendurchmesser
d2: äußerer Kolbenstangendurchmesser
L: Längsachse Druckwandler
P1: niedrigeres Druckniveau
P2: höheres Druckniveau (Verstärkungsdruck)
S1: erste Stirnseite Druckwandler
S2: zweite Stirnseite Druckwandler
V̇: aus Ölreservoir angesaugter Ölvolumenstrom
V̇1: erster Anteil des angesaugten Ölvolumenstroms
V̇2: zweiter Anteil des angesaugten Ölvolumenstroms
x1: erste axiale Richtung Druckwandler
x2: zweite axiale Richtung Druckwandler
1: Hydrauliksystem
2: Getriebe
3: elektrischer Achsantrieb
4: Kraftfahrzeug
5: Antriebstrang
6: Antriebseinheit
7: Motor
8: Getriebe
9: Differenzialgetriebe
10: Vorderrad
11: Vorderrad
12: Vorderachse
13: Elektromotor
14: Hinterrad
15: Hinterrad
16: Hinterachse
17: Pumpe
18: Ölreservoir
19: Druckwandler
20: Versorgungsleitung
21: Widerstandsnetzwerk
22: Parksperrenventil (hydraulisches Schaltelement)
23: elektrischer Motor
24: Antriebswelle
25: Vorwärtsdrehrichtung
26: Rückwärtsdrehrichtung
27: Eingang Pumpe
28: Ausgang Pumpe
29: Filter
30: Kreuzungsstelle
31: erster Zweig der Versorgungsleitung
32: zweiter Zweig der Versorgungsleitung
33: Rückschlagventil
34: Drossel
35: Wärmetauscher
36: Wegeventil
37: Filter
38: Leitungsabschnitt
39: erste Gruppe hydraulischer Widerstandselemente
40: erste Kühlstelle (hydraulisches Widerstandselement)
41: zweite Kühlstelle (hydraulisches Widerstandselement)
42: zweite Gruppe hydraulischer Widerstandselemente
43: dritte Kühlstelle (hydraulisches Widerstandselement)
44: vierte Kühlstelle (hydraulisches Widerstandselement)
45: fünfte Kühlstelle (hydraulisches Widerstandselement)
46: sechste Kühlstelle (hydraulisches Widerstandselement)
47: Schnellentlastungsventil
48: Leitungsabschnitt
49: Druckwandler-Ventilgehäuse
50: Druckwandler-Ventilschieber
51.1: erster Ventilbund
51.2: zweiter Ventilbund
51.3: dritter Ventilbund
52.1: erste Ventiltasche
52.2: zweite Ventiltasche
52.3: dritte Ventiltasche
53: Längsbohrung
54.1: erster Anschluss Druckwandler
54.2: zweiter Anschluss Druckwandler
54.3: dritter Anschluss Druckwandler
55: Schnellentlüftungsleitung
56: Drossel
57: Druckeingang Parksperrenventil
58: Kolbenstange Druckwandler
59: erster Kolbe
60: zweiter Kolben
61: erste hydraulisch wirksame Oberfläche
62: zweite hydraulisch wirksame Oberfläche
63: Parksperren-Kolbenschieber
64: Positionshalteventil
65: Zylinder
66: Hochdruckleitung
67: Feder
68: Parksperrengehäuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015204673 B3 [0003]
US 20090088297 A1 [0004]

Claims

Elektrischer Achsantrieb (3) für ein Kraftfahrzeug (4), der elektrische Achsantrieb (3) umfassend - ein Hydrauliksystem (1) mit einer Pumpe (17), mit einem Ölreservoir (18), mit einem Druckwandler (19) und mit einer Versorgungsleitung (20), - wenigstens ein hydraulisches Widerstandselement (40, 41, 43 bis 46) und - ein hydraulisches Schaltelement (22), wobei - ein Eingang (27) der Pumpe (17) mit dem Ölreservoir (18) verbunden ist und ein Ausgang (28) der Pumpe (17) über einen ersten Zweig (31) der Versorgungsleitung (20) mit dem wenigstens einen hydraulischen Widerstandselement (40, 41, 43 bis 46) verbunden ist, sodass die Pumpe (17) das hydraulische Widerstandselement (40, 41, 43 bis 46) zu dessen Kühlung und/oder Schmierung mit einem ersten Anteil (V̇₁) Anteil eines Ölvolumenstroms (7) versorgt, welchen die Pumpe (17) über den Eingang (27) aus dem Ölreservoir (18) ansaugt und über den Ausgang (28) in die Versorgungsleitung (20) fördert, - der Druckwandler (19) hydraulisch parallel zu einem zweiten Zweig (32) der Versorgungsleitung (20) geschaltet ist, wobei der Ausgang (28) der Pumpe (17) über den zweiten Zweig (32) der Versorgungsleitung (20) direkt und dauerhaft mit einem Eingang (54.1) des Druckwandlers (19) verbunden ist, sodass die Pumpe (17) den Druckwandler (19) mit einem zweiten Anteil (V̇₂) des Ölvolumenstroms (7) versorgt, welchen die Pumpe (17) über den Eingang (27) aus dem Ölreservoir (18) ansaugt und über den Ausgang (28) in die Versorgungsleitung (20) fördert, und - ein Druckausgang (54.3) des Druckwandlers (19) mit dem hydraulischen Schaltelement (22) verbunden ist, sodass der Druckwandler (19) über seinen Druckausgang (54.3) das hydraulische Schaltelement (22) mit Öl versorgt, welches unter einem Verstärkungsdruck (P1) steht, der ausreicht, um das hydraulische Schaltelement (22) zu betätigen.
Elektrische Achsantrieb (3) nach Anspruch 1, wobei der elektrische Achsantrieb (3) einen ersten elektrischen Motor (13) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs (4) und einen zweiten elektrischen Motor (23) zum Antrieb der Pumpe (7) aufweist.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach Anspruch 1, wobei das hydraulische Widerstandselement ein Rotor (46), Stator (45) oder Wickelköpfe (43, 44) einer elektrischen Maschine (13) des elektrischen Achsantriebs (3) oder Verzahnungen (40, 41) eines Getriebes (2) des elektrischen Achsantriebs (3) ist.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das hydraulische Schaltelement eine Kupplung ist.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei - das hydraulische Schaltelement ein Parksperrenventil (22) für eine hydraulisch betätigbare Parksperre ist, wobei das Parksperrenventil (22) ein Parksperren-Gehäuse (68), einen Parksperren-Kolbenschieber (63) und eine elektromagnetisch betätigbare Verriegelungseinheit (64) umfasst, - der Druckwandler (19) dazu eingerichtet ist, den Parksperren-Kolbenschieber (63) über den Druckausgang (54.3) des Druckwandlers (19) mit unter dem Verstärkungsdruck (P2) stehenden Öl zu versorgen, sodass der Parksperren-Kolbenschieber (63) in eine entgegen einer mechanischen Vorspannung ausgelegte Stellung verschoben wird, und - die elektromagnetische Verriegelungseinheit (64) dazu eingerichtet ist, den Parksperren-Kolbenschieber (63) in seiner ausgelegten Stellung zu verriegeln.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach Anspruch 5, wobei - der Druckwandler (19) ein Druckwandler-Ventilgehäuse (49) und einen Druckwandler-Ventilschieber (50) mit einem ersten Kolben (59) sowie einen Schnellentlüftungsanschluss (54.2) aufweist, der zwischen dem Eingang (54.1) und dem Druckausgang (54.3) des Druckwandlers (19) angeordnet ist, und - Öl aus dem Bereich des Eingangs (54.1) des Druckwandlers (19) über den Schnellentlüftungsanschluss (54.2) in einen drucklosen Öltank (18) abfließt, wenn der erste Kolben (59) eine Verbindung zwischen dem Eingang (54.1) und dem Schnellentlüftungsanschluss (54.2) des Druckwandlers (19) freigibt.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach Anspruch 6, wobei - der Druckwandler (19) einen zweiten Kolben (60) aufweist, der axial neben und mit Abstand zu dem Kolben (59) angeordnet ist, und - der zweite Kolben (60) gegenüber dem Druckwandler-Ventilgehäuse (49) abgedichtet ist, sodass kein Öl aus dem Bereich des Druckausgangs (54.3) zwischen dem zweiten Kolben (60) und dem Druckwandler-Ventilgehäuse (49) bis zu dem Schnellentlüftungsanschluss (54.2) gelangt und sodass sich der Verstärkungsdruck (P2) an dem Druckausgang (54.3) des Druckwandlers (19) nicht abbaut.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach Anspruch 6, wobei - der Druckwandler (19) einen zweiten Kolben (60) aufweist, der axial neben und mit Abstand zu dem Kolben (59) angeordnet ist, und - sich der Verstärkungsdruck (P2) abbaut, indem Öl aus dem Bereich des Druckausgangs (54.3) als Leckage zwischen dem zweiten Kolben (60) und dem Druckwandler-Ventilgehäuse (49) bis zu dem Schnellentlüftungsanschluss (54.2) gelangt und von dort aus in einen drucklosen Öltank (18) abließt.
Elektrischer Achsantrieb (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei - ein erstes Rückschlagventil (33) in dem ersten Zweig (31) der Versorgungsleitung (20) angeordnet ist und einen Ölrückfluss aus dem ersten Zweig (31) der Versorgungsleitung (20) in Richtung des Ausgangs (28) der Pumpe (17) behindert, - ein zweites Rückschlagventil (47) in dem zweiten Zweig (32) der Versorgungsleitung (20) hydraulisch parallel zu dem Druckwandler (19) geschaltet ist und einen Ölrückfluss aus dem zweiten Zweig (32) der Versorgungsleitung (20) in Richtung des Ausgangs (28) der Pumpe (17) behindert, und - die Pumpe (17) dazu eingerichtet ist, in einer Rückwärtsdrehrichtung (26) angetrieben zu werden, sodass die Pumpe (17) über ihren Ausgang (28) Öl aus der Versorgungsleitung (20) ansaugt und im Bereich des Eingangs (54.1) des Druckwandlers (19) einen Unterdruck erzeugt, der dazu führt, dass der Druckwandler-Kolbenschieber (50) in einen Endanschlag im Bereich des Eingangs (54.1) des Druckwandlers (19) verschoben wird.
Kraftfahrzeug (4) umfassend einen elektrischen Achsantrieb (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche.