DE102022209441A1

DE102022209441A1 - Pump system for an electric axle drive

Info

Publication number: DE102022209441A1
Application number: DE102022209441.7A
Authority: DE
Inventors: Rainer Novak
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
Also published as: WO2024052400A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pumpensystem (17) für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs. Das Pumpensystem (17) umfasst eine erste Pumpe (P1), eine zweite Pumpe (P2) und einen elektrischen Motor (M) mit einer Antriebswelle (23), wobei ein maximales erstes Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe (P1) größer ist als ein maximales zweites Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe (P2). Der elektrische Motor (M) treibt über seine Antriebswelle (23) sowohl die erste Pumpe (P1) als auch die zweite Pumpe (P2) wahlweise in einer ersten Drehrichtung (24) oder in einer zweiten Drehrichtung (25) an, die entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung (24) verläuft. Die erste Pumpe (P1) und die zweite Pumpe (P2) sind dazu eingerichtet, gemeinsam Öl aus einem Ölreservoir (18) anzusaugen und ausschließlich in einen Niederdruckkreis (19) zu fördern, wenn die erste Pumpe (P1) und die zweite Pumpe (P2) in der ersten Drehrichtung (24) angetrieben werden. Dahingegen ist ausschließlich die zweite Pumpe (P2) dazu eingerichtet, Öl anzusaugen und ausschließlich in einen Hochdruckkreis (20) zu fördern, wenn die erste Pumpe (P1) und die zweite Pumpe (P2) in der zweiten Drehrichtung (25) angetrieben werden, wohingegen die erste Pumpe (P1) weder in den Niederdruckkreis (19) noch in den Hochdruckkreis (20) fördert.The invention relates to a pump system (17) for an electric axle drive of a motor vehicle. The pump system (17) comprises a first pump (P1), a second pump (P2) and an electric motor (M) with a drive shaft (23), wherein a maximum first displacement volume of the first pump (P1) is greater than a maximum second Displacement volume of the second pump (P2). The electric motor (M) drives both the first pump (P1) and the second pump (P2) via its drive shaft (23) either in a first direction of rotation (24) or in a second direction of rotation (25), which is opposite to that first direction of rotation (24). The first pump (P1) and the second pump (P2) are set up to suck oil together from an oil reservoir (18) and to pump it exclusively into a low-pressure circuit (19) when the first pump (P1) and the second pump (P2 ) can be driven in the first direction of rotation (24). On the other hand, only the second pump (P2) is set up to suck in oil and deliver it exclusively into a high-pressure circuit (20) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the second direction of rotation (25), whereas the first pump (P1) delivers neither to the low-pressure circuit (19) nor to the high-pressure circuit (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Pumpensystem für einen elektrischen Achsantrieb.The invention relates to a pump system for an electric axle drive.

In vielen hydraulischen Anwendungen, insbesondere in Automatikgetrieben, lassen sich die benötigten Druckniveaus in ein Hochdruckniveau und ein Niederdruckniveau einteilen. Das hydraulische Hochdrucknetz dient zumeist dazu, eine angeschlossene Aktuatorik zu betreiben z.B. Kupplungen, Schaltstangen oder ein Parksperrensystem. Das Niederdrucknetz versorgt üblicherweise Kühlölleitungen und Schmierölleitungen oder auch Fliehöl-Ausgleichskammern. In vielen Fällen erfolgt die Versorgung des Hochdrucknetzes und des Niederdrucknetzes über eine einzige Pumpe.In many hydraulic applications, especially in automatic transmissions, the required pressure levels can be divided into a high pressure level and a low pressure level. The hydraulic high-pressure network is usually used to operate connected actuators, such as clutches, shift rods or a parking lock system. The low-pressure network usually supplies cooling oil lines and lubricating oil lines or centrifugal oil compensation chambers. In many cases, the high pressure network and the low pressure network are supplied via a single pump.

Es ist bekannt, in Getrieben zwei unterschiedlich ausgelegte elektrische Pumpensysteme zu verwenden, nämlich eine Hochdruckpumpe zur Versorgung der Aktuatorik und eine Niederdruckpumpe zu Versorgung von Kühlölstellen und von Schmierölstellen. Jede Pumpe verfügt über einen eigenen elektrischen Motor und eine eigene Elektronik zur Drehzahlsteuerung oder zur Momentensteuerung. Dies bedeutet einen hohen Aufwand an Hardware und Bauraum. Weiterhin sind Pumpen bekannt, die in zwei Richtungen betrieben werden können. Die Fördermengen sind aber in beide Richtungen gleich, da der gleiche Pumpenkopf einfach seine Förderrichtung umkehrt. Angenommen, die Pumpenauslegung inklusive der E-Motor-Auslegung und der Elektronikauslegung erfolgte dabei für Hochdruckanwendungen, so brächte die Umkehr der Förderrichtung keine Veränderung bezüglich der Druckniveaus und der Fördermengen. Das gleiche gilt für Pumpen, die in ihrer Auslegung auf hohe Durchflüsse und niedrige Druckniveaus optimiert wurden.It is known to use two differently designed electrical pump systems in transmissions, namely a high-pressure pump to supply the actuators and a low-pressure pump to supply cooling oil points and lubricating oil points. Each pump has its own electric motor and electronics for speed control or torque control. This means a lot of hardware and installation space. Pumps are also known that can be operated in two directions. However, the delivery rates are the same in both directions because the same pump head simply reverses its delivery direction. Assuming that the pump design, including the electric motor design and the electronics design, was designed for high-pressure applications, reversing the delivery direction would not bring about any change in terms of pressure levels and delivery quantities. The same applies to pumps whose design has been optimized for high flows and low pressure levels.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, ein alternatives Pumpensystem bereitzustellen, mittels welchem ein Hochdruckkreis und ein Niederdruckkreis mit geringem Aufwand bedarfsgerecht versorgt werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.An object of the present invention can be seen in providing an alternative pump system by means of which a high-pressure circuit and a low-pressure circuit can be supplied as required with little effort. The task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims, the following description and the figures.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, eine elektrisch angetriebene Doppelpumpe in einem elektrischen Achsantrieb einzusetzen. In diesem Sinne wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Pumpensystem für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Pumpensystem umfasst insbesondere eine erste Pumpe, eine zweite Pumpe und einen elektrischen Motor mit einer Antriebswelle. Ein maximales erstes Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe ist dabei größer als ein maximales zweites Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe. Somit kann die größere erste Pumpe bei gegebener Drehzahl in einem Volumenstrom-Betriebsmodus einen größeren Ölvolumenstrom fördern als die kleinere zweite Pumpe.According to the present invention, it is proposed to use an electrically driven double pump in an electric axle drive. In this sense, according to a first aspect of the invention, a pump system for an electric axle drive of a motor vehicle is provided. The pump system includes in particular a first pump, a second pump and an electric motor with a drive shaft. A maximum first displacement volume of the first pump is larger than a maximum second displacement volume of the second pump. The larger first pump can therefore deliver a larger oil volume flow than the smaller second pump at a given speed in a volume flow operating mode.

Der elektrische Motor treibt über seine Antriebswelle sowohl die erste Pumpe als auch die zweite Pumpe wahlweise in einer ersten Drehrichtung oder in einer zweiten Drehrichtung an, die entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung verläuft. Bei der ersten Drehrichtung kann es sich beispielsweise um eine Vorwärtsdrehrichtung handeln, wohingegen es sich bei der zweiten Drehrichtung um eine Rückwärtsdrehrichtung handelt. Wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben werden, dann sind die erste Pumpe und die zweite Pumpe dazu eingerichtet, gemeinsam Öl aus einem Ölreservoir anzusaugen und ausschließlich in einen Niederdruckkreis zu fördern. Wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe hingegen in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden, dann ist die ausschließlich die zweite Pumpe (und nicht die erste Pumpe) dazu eingerichtet, Öl anzusaugen und ausschließlich in einen Hochdruckkreis zu fördern, wohingegen die erste Pumpe weder in den Niederdruckkreis noch in den Hochdruckkreis fördert.The electric motor drives both the first pump and the second pump via its drive shaft either in a first direction of rotation or in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation. The first direction of rotation can be, for example, a forward direction of rotation, whereas the second direction of rotation is a reverse direction of rotation. If the first pump and the second pump are driven in the first direction of rotation, then the first pump and the second pump are set up to suck oil together from an oil reservoir and to deliver it exclusively into a low-pressure circuit. However, if the first pump and the second pump are driven in the second direction of rotation, then only the second pump (and not the first pump) is set up to suck in oil and deliver it exclusively into a high-pressure circuit, whereas the first pump is neither in the Low pressure circuit still feeds into the high pressure circuit.

Der Hochdruckkreis fordert insbesondere ein höheres Druckniveau und einen geringeren Ölvolumenstrom von dem Pumpensystem an als der Niederdruckkreis. Andersherum ausgedrückt fordert der Niederdruckkreis insbesondere ein niedrigeres Druckniveau und einen höheren Ölvolumenstrom von dem Pumpensystem an als der Hochdruckkreis. Dadurch eignet sich der Niederdruckkreis insbesondere dazu, Elemente des Hydrauliksystems und/oder des Antriebssystems, in welches das Hydrauliksystem bzw. dessen Pumpensystem integriert sein kann, zu kühlen und/oder zu schmieren. Dahingegen eignet sich der Hochdruckkreis insbesondere dazu, einen Aktuator des Antriebssystems zu betätigen, z.B. eine Kupplung, ein Parksperrenventil oder eine Schaltstenge. Das erfindungsgemäße Pumpensystem mit seinen beiden Pumpen erlaubt eine wechselweise Versorgung eines Hochdrucksystems oder eines Niederdrucksystems mit dem gleichen elektrischen Motor bzw. mit der gleichen Leistungselektronik zur Ansteuerung des Motors. Je nach Drehrichtung wird dabei entweder der Niederdruckkreis oder Hochdruckkreis bedarfsgerecht mit Öl versorgt. Wenn beide Pumpen in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden, dann arbeitet die größere erste Pumpe lastfrei, da sie weder in den Hochdruckkreis noch in den Niederdruckkreis Öl einspeist. Somit können mittels der kleineren zweite Pumpe deutlich höhere Druckniveaus mit niedrigerem Durchfluss in dem Hochdruckkreis eingestellt werden. Darüber hinaus hat das Konzept den Vorteil, beim Ausfall nur einer der beiden Pumpenköpfe im Betriebspunkt 2 (Niederdruckversorgung, beide Pumpen werden in der ersten Drehrichtung angetrieben) zumindest noch einen Notbetrieb aufrecht erhalten zu können.In particular, the high-pressure circuit requires a higher pressure level and a lower oil volume flow from the pump system than the low-pressure circuit. In other words, the low-pressure circuit requires in particular a lower pressure level and a higher oil volume flow from the pump system than the high-pressure circuit. This makes the low-pressure circuit particularly suitable for cooling and/or lubricating elements of the hydraulic system and/or the drive system, into which the hydraulic system or its pump system can be integrated. In contrast, the high-pressure circuit is particularly suitable for actuating an actuator of the drive system, for example a clutch, a parking lock valve or a shift rod. The pump system according to the invention with its two pumps allows an alternate supply of a high-pressure system or a low-pressure system with the same electric motor or with the same power electronics for controlling the motor. Depending on the direction of rotation, either the low-pressure circuit or the high-pressure circuit is supplied with oil as required. If both pumps are driven in the second direction of rotation, then the larger first pump works without load because it does not feed oil into either the high-pressure circuit or the low-pressure circuit. This means that significantly higher pressure levels can be achieved with lower pressure levels using the smaller second pump Flow in the high pressure circuit can be adjusted. In addition, the concept has the advantage of being able to maintain at least emergency operation if only one of the two pump heads fails in operating point 2 (low pressure supply, both pumps are driven in the first direction of rotation).

Die Werte für die maximalen Verdrängungsvolumina der ersten Pumpe P1 und der zweiten Pumpe P2 liegen bevorzugt weit auseinander, z.B. um das Doppelte, Dreifach, Vierfache oder Fünffache. In diesem Sinne ist gemäß einer Ausführungsform das maximale erste Verdrängungsvolumen wenigstens doppelt so groß wie das maximale zweite Verdrängungsvolumen. Anders ausgedrückt ist das maximale Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe wenigstens zweimal kleiner als das maximale Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe.The values for the maximum displacement volumes of the first pump P1 and the second pump P2 are preferably far apart, for example by twice, three times, four times or five times. In this sense, according to one embodiment, the maximum first displacement volume is at least twice as large as the maximum second displacement volume. In other words, the maximum displacement volume of the second pump is at least twice smaller than the maximum displacement volume of the first pump.

Das Pumpensystem kann eines oder mehrere Rückschlagventile aufweisen, mittels welcher ein Ölfluss insbesondere zwischen dem Ölreservoir, den Pumpen sowie dem Niederdruckkreis und dem Hochdruckkreis vorteilhaft gesteuert werden kann. So ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Pumpensystem ein erstes Rückschlagventil umfasst, wobei ein Eingang des ersten Rückschlagventils mit einem Ausgang der ersten Pumpe und mit einem Ausgang der zweiten Pumpe verbunden ist, und wobei ein Ausgang des ersten Rückschlagventils mit dem Niederdruckkreis verbunden ist. Die erste Pumpe und die zweite Pumpe fördern das aus dem ÖIreservoir angesaugten Öl über das erste Rückschlagventil in den Niederdruckkreis, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben werden, wobei das erste Rückschlagventil verhindert, dass die erste Pumpe und/oder zweite Pumpe Öl in den Niederdruckkreis fördern, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden.The pump system can have one or more check valves, by means of which an oil flow can be advantageously controlled, in particular between the oil reservoir, the pumps and the low-pressure circuit and the high-pressure circuit. Thus, according to one embodiment, it is provided that the pump system comprises a first check valve, wherein an inlet of the first check valve is connected to an outlet of the first pump and to an outlet of the second pump, and wherein an outlet of the first check valve is connected to the low-pressure circuit. The first pump and the second pump deliver the oil sucked in from the oil reservoir into the low-pressure circuit via the first check valve when the first pump and the second pump are driven in the first direction of rotation, the first check valve preventing the first pump and/or second pump deliver oil into the low pressure circuit when the first pump and the second pump are driven in the second direction of rotation.

Allgemein kann Öl über einen Eingang eines Rückschlagventils in das Rückschlagventil eintreten, ein Verschlusselement entgegen einer mechanischen Vorspannung verschieben, sodass ein innerer Leitungsabschnitt des Rückschlagventils freigegeben wird, diesen inneren Leitungsabschnitt passieren und über einen Ausgang des Rückschlagventils wieder verlassen. In der entgegengesetzten Flussrichtung ist kein Durchfluss über das Rückschlagventil möglich, weil über den Ausgang des Rückschlagventils in das Rückschlagventil eintretendes Öl die mechanische Vorspannung auf das Verschlusselement erhöht und der innere Leitungsabschnitt verschlossen bleibt.In general, oil can enter the check valve via an inlet of a check valve, move a closure element against a mechanical preload so that an inner line section of the check valve is released, pass through this inner line section and leave again via an outlet of the check valve. In the opposite flow direction, no flow is possible through the check valve because oil entering the check valve via the outlet of the check valve increases the mechanical preload on the closure element and the inner line section remains closed.

Unter einem Ausgang der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe kann insbesondere derjenige Anschluss der Pumpe verstanden werden, über welchen die Pumpe einen Ölvolumenstrom ausgibt, wenn die Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben wird. Unter einem Eingang der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe kann insbesondere derjenige Anschluss der Pumpe verstanden werden, über welchen die Pumpe einen Ölvolumenstrom aus dem Ölreservoir ansaugt, wenn die Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben wird. Wenn die Pumpen in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden, dann werden die Ausgänge zu Eingängen der Pumpen und die Eingänge zu Ausgängen der Pumpen.An output of the first pump and the second pump can be understood to mean, in particular, that connection of the pump through which the pump outputs an oil volume flow when the pump is driven in the first direction of rotation. An inlet of the first pump and the second pump can be understood to mean, in particular, that connection of the pump through which the pump sucks in an oil volume flow from the oil reservoir when the pump is driven in the first direction of rotation. If the pumps are driven in the second direction of rotation, then the outputs become inputs of the pumps and the inputs become outputs of the pumps.

Ein zweites Rückschlagventil kann in einem Kurzschlusskreis angeordnet sein, in welchen die erste Pumpe Öl im hydraulischen Kurzschluss im Kreis fördert, wenn die beiden Pumpen in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden. Das Rückschlagventil lässt einen Ölfluss in der entsprechenden Richtung zu, verhindert aber andererseits, dass Öl im Kreis gefördert wird, wenn die beiden Pumpen in der ersten Drehrichtung angetrieben werden. In diesem Sinne umfasst das Pumpensystem in einer Ausführungsform ein zweites Rückschlagventil, wobei ein Eingang des zweiten Rückschlagventils mit dem Ölreservoir und mit dem Eingang der ersten Pumpe verbunden ist, und wobei ein Ausgang des zweiten Rückschlagventils mit dem Ausgang der ersten Pumpe und mit dem Ausgang der zweiten Pumpe verbunden ist. Wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben werden, dann verhindert das zweite Rückschlagventil, dass die erste Pumpe und die zweite Pumpe Öl im hydraulischen Kurzschluss im Kreis fördern. Wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe jedoch in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden, dann saugt die erste Pumpe über ihren Ausgang und über das zweite Rückschlagventil Öl aus dem Ölreservoir an und fördert das Öl im hydraulischen Kurzschluss im Kreis.A second check valve can be arranged in a short circuit in which the first pump delivers oil in the hydraulic short circuit in the circuit when the two pumps are driven in the second direction of rotation. The check valve allows oil to flow in the corresponding direction, but on the other hand prevents oil from being pumped in the circuit when the two pumps are driven in the first direction of rotation. In this sense, in one embodiment, the pump system comprises a second check valve, an inlet of the second check valve being connected to the oil reservoir and to the inlet of the first pump, and an outlet of the second check valve being connected to the outlet of the first pump and to the outlet of the second pump is connected. If the first pump and the second pump are driven in the first direction of rotation, then the second check valve prevents the first pump and the second pump from delivering oil in the hydraulic short circuit in the circuit. However, if the first pump and the second pump are driven in the second direction of rotation, then the first pump sucks in oil from the oil reservoir via its output and via the second check valve and delivers the oil in the hydraulic short circuit in the circuit.

Die erste Pumpe kann somit über das zweite Rückschlagventil Öl aus dem Sumpf ansaugen und dabei das Fluid nahezu verlustfrei im Kreis fördern. Der Niederdruckkreis wird in diesem Betriebsmodus nicht mit Öl bzw. Volumenstrom versorgt, sondern ist durch das erste Rückschlagventil verschlossen. Dadurch dass für die hydraulische Leistung P_hyd1 der ersten Pumpe gilt: P_hyd1 = 0 * Q_P1, ist die größere erste Pumpe nahezu leistungslos geschaltet (Q_P1 ist dabei der von der ersten Pumpe geförderte Ölvolumenstrom). Die erste Pumpe fördert im hydraulischen Kurzschluss und belastet dabei den elektrischen Motor der beiden Pumpen kaum. Deshalb lassen sich an der kleineren Pumpe zweiten Pumpe deutlich höhere Drücke bei geringerem Durchfluss erzielen. Entgegen den bekannten Anwendungen in denen der E-Motor den gleichen Pumpenkopf beim Rückwärtsdrehen versorgt, lassen sich hier deshalb deutlich höhere Druckniveaus mit niedrigerem Durchfluss versorgen. In diesem Betriebszustand - dem Hochdruckbetriebsmodus wird der Niederdruckkreis nicht versorgt, dafür aber der Hochdruckkreis. Die zweite Pumpe kann dabei einen Anteil des von der ersten Pumpe aus dem Ölreservoir angesaugten Öls insbesondere zwischen dem Ausgang des zweiten Rückschlagventils und dem Ausgang der ersten Pumpe ansaugen und in den Hochdruckkreis fördern.The first pump can thus suck oil from the sump via the second check valve and thereby pump the fluid around the circuit with almost no loss. In this operating mode, the low-pressure circuit is not supplied with oil or volume flow, but is closed by the first check valve. Because the following applies to the hydraulic power P_hyd1 of the first pump: P_hyd1 = 0 * Q_P1, the larger first pump is switched to almost no power (Q_P1 is the oil volume flow delivered by the first pump). The first pump delivers in a hydraulic short circuit and hardly puts any strain on the electric motor of the two pumps. This is why significantly higher pressures can be achieved with a lower flow rate on the smaller second pump. In contrast to the known applications in which the electric motor supplies the same pump head when rotating backwards, here supply significantly higher pressure levels with lower flow. In this operating state - the high pressure operating mode, the low pressure circuit is not supplied, but the high pressure circuit is. The second pump can suck in a portion of the oil sucked in by the first pump from the oil reservoir, in particular between the outlet of the second check valve and the outlet of the first pump, and convey it into the high-pressure circuit.

Ein drittes Rückschlagventil kann der zweiten Pumpe erlauben, Öl für den Niederdruckkreis aus dem Reservoir anzusaugen, wenn beide Pumpen in der ersten Drehrichtung angetrieben werden, und verhindern, dass von der zweiten Pumpe über deren Eingang gefördertes Öl zurück in Richtung des Ölreservoirs fließt, wenn die beiden Pumpen in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden. In diesem Sinne umfasst das Pumpensystem gemäß einer weiteren Ausführungsform ein drittes Rückschlagventil, wobei ein Eingang des dritten Rückschlagventils mit dem Ölreservoir und mit dem Eingang der ersten Pumpe verbunden ist, und wobei ein Ausgang des dritten Rückschlagventils mit dem Eingang der zweiten Pumpe und mit dem Hochdruckkreis verbunden ist. Wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben werden, dann saugt die zweite Pumpe über ihren Eingang und über das dritte Rückschlagventil Öl aus dem Ölreservoir an und fördert das Öl über den Ausgang der zweiten Pumpe sowie das erste Rückschlagventil in den Niederdruckkreis. Das dritte Rückschlagventil verhindert, dass die zweite Pumpe über ihren Eingang Öl in Richtung des Ölreservoirs und des Eingangs der ersten Pumpe fördert, sondern stattdessen ausschließlich in den Hochdruckkreis, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden.A third check valve can allow the second pump to draw oil for the low pressure circuit from the reservoir when both pumps are driven in the first direction of rotation and prevent oil delivered by the second pump via its inlet from flowing back towards the oil reservoir when the Both pumps are driven in the second direction of rotation. In this sense, the pump system according to a further embodiment comprises a third check valve, wherein an inlet of the third check valve is connected to the oil reservoir and to the inlet of the first pump, and wherein an outlet of the third check valve is connected to the inlet of the second pump and to the high pressure circuit connected is. If the first pump and the second pump are driven in the first direction of rotation, then the second pump sucks oil from the oil reservoir via its inlet and the third check valve and delivers the oil into the low-pressure circuit via the outlet of the second pump and the first check valve . The third check valve prevents the second pump from delivering oil via its inlet towards the oil reservoir and the inlet of the first pump, but instead only into the high pressure circuit when the first pump and the second pump are driven in the second direction of rotation.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung erfolgt die interne Verschaltung der beiden Pumpen in einem gemeinsamen Pumpenkopf, d.h. die interne topologische Verschaltung mit den drei Rückschlagventilen erfolgt in einem Pumpengehäuse. Der Pumpenkopf liefert dabei nach außen lediglich drei Schnittstellen zur Anbindung an das Ölreservoir, den Niederdruckkreis und den Hochdruckkreis. In diesem Sinne umfasst das Pumpensystem gemäß einer weiteren Ausführungsform ein äußeres Gehäuse mit einer Ansaug-Schnittstelle, einer Niederdruck-Schnittstelle und einer Hochdruck-Schnittstelle, wobei die drei Rückschlagventile innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die Ansaug-Schnittstelle ist insbesondere mit dem Eingang der ersten Pumpe, über das dritte Rückschlagventil mit dem Eingang der zweiten Pumpe und über das zweite Rückschlagventil mit dem Ausgang der ersten Pumpe verbunden. Durch diese hydraulischen Verbindungen ist die Ansaug-Schnittstelle dazu eingerichtet, außerhalb des Gehäuses mit dem Ölreservoir verbunden zu werden, sodass die beiden Pumpen über den Ansauganschluss Öl aus dem Ölreservoir ansaugen können. Die Niederdruck-Schnittstelle ist insbesondere mit dem Ausgang des ersten Rückschlagventils verbunden. Durch diese hydraulischen Verbindungen ist die Niederdruck-Schnittstelle dazu eingerichtet, mit dem Niederdruckkreis verbunden zu werden, sodass die beiden Pumpen dazu eingerichtet sind, den Niederdruckkreis über die Niederdruck-Schnittstelle mit Öl zu versorgen, wenn die ersten Pumpe und die zweite Pumpe in der ersten Drehrichtung angetrieben werden. Die Hochdruck-Schnittstelle ist insbesondere mit dem Eingang der zweiten Pumpe und dem Ausgang des dritten Rückschlagventils verbunden. Durch diese hydraulischen Verbindungen ist die Hochdruck-Schnittstelle dazu eingerichtet, mit dem Hochdruckkreis verbunden zu werden, sodass die zweite Pumpe den Hochdruckkreis über die Hochdruck-Schnittstelle mit Öl versorgt, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden.In a preferred design embodiment, the internal connection of the two pumps takes place in a common pump head, i.e. the internal topological connection with the three check valves takes place in a pump housing. The pump head only provides three external interfaces for connection to the oil reservoir, the low-pressure circuit and the high-pressure circuit. In this sense, according to a further embodiment, the pump system comprises an outer housing with a suction interface, a low-pressure interface and a high-pressure interface, wherein the three check valves are arranged within the housing. The suction interface is in particular connected to the inlet of the first pump, via the third check valve to the inlet of the second pump and via the second check valve to the outlet of the first pump. Through these hydraulic connections, the suction interface is set up to be connected to the oil reservoir outside the housing, so that the two pumps can suck in oil from the oil reservoir via the suction connection. The low-pressure interface is connected in particular to the output of the first check valve. Through these hydraulic connections, the low pressure interface is set up to be connected to the low pressure circuit, so that the two pumps are set up to supply the low pressure circuit with oil via the low pressure interface when the first pump and the second pump are in the first Direction of rotation can be driven. The high-pressure interface is connected in particular to the inlet of the second pump and the outlet of the third check valve. Through these hydraulic connections, the high-pressure interface is set up to be connected to the high-pressure circuit, so that the second pump supplies the high-pressure circuit with oil via the high-pressure interface when the first pump and the second pump are driven in the second direction of rotation.

Der Pumpenkopf kann mit zwei getrennten Druckanschlüssen zur Schmierölversorgung ausgeführt sein. Dabei können im Niederdruckbetrieb, wenn beide Pumpen in der ersten Drehrichtung angetrieben werden, die beiden Pumpen gemeinsam einen ersten Niederdruckkreis und einen zweiten Niederdruckkreis mit Öl versorgen. Beispielsweise kann der erste Niederdruckkreis entlang zu kühlender Elemente des elektrischen Achsantriebs verlaufen, wohingegen der zweite Niederdruckkreis entlang zu schmierender Elemente des elektrischen Achsantriebs verläuft. In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass ein äußeres Gehäuse des Pumpensystems eine erste Niederdruckschnittstelle zum Anschluss an einen ersten Niederdruckkreis und eine zweite Niederdruckschnittstelle zum Anschluss an einen zweiten Niederdruckkreis umfasst. Die erste Niederdruckschnittstelle ist dabei über eine erste Niederdruckleitung mit dem Ausgang der ersten Pumpe verbunden ist, wobei die zweite Niederdruckschnittstelle über eine zweite Niederdruckleitung mit dem Ausgang der zweiten Pumpe verbunden ist.The pump head can be designed with two separate pressure connections for supplying lubricating oil. In low-pressure operation, when both pumps are driven in the first direction of rotation, the two pumps can jointly supply a first low-pressure circuit and a second low-pressure circuit with oil. For example, the first low-pressure circuit can run along elements of the electric axle drive that need to be cooled, whereas the second low-pressure circuit runs along elements of the electric axle drive that need to be lubricated. In this sense, according to a further embodiment, it is provided that an outer housing of the pump system comprises a first low-pressure interface for connection to a first low-pressure circuit and a second low-pressure interface for connection to a second low-pressure circuit. The first low-pressure interface is connected to the output of the first pump via a first low-pressure line, wherein the second low-pressure interface is connected to the output of the second pump via a second low-pressure line.

Die zweite Niederdruckleitung ist insbesondere mit einer Kurzschlussleitung verbunden, innerhalb welcher die erste Pumpe aus dem Ölreservoir angesaugtes Öl im hydraulischen Kurzschluss im Kreis fördert, sodass die zweite Pumpe das von der ersten Pumpe im Kreis geförderte Öl ansaugt und in Richtung des Hochdruckkreises fördert, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden.The second low-pressure line is in particular connected to a short-circuit line, within which the first pump delivers oil sucked in from the oil reservoir in the hydraulic short circuit in the circuit, so that the second pump sucks in the oil delivered by the first pump in the circuit and delivers it in the direction of the high-pressure circuit when the first pump and the second pump are driven in the second direction of rotation.

Eine weitere Alternative Ausgestaltung der Erfindung kann in einer Verschaltung mit Hilfe von zwei Schieberventilen bestehen. In diesem Sinne umfasst das Pumpensystem in einer weiteren Ausführungsform ein erstes Druckauswahlventil und ein zweites Druckauswahlventil. Das erste Druckauswahlventil ist mit dem Eingang der ersten Pumpe verbunden, sodass die erste Pumpe über ihren Eingang und über das erste Druckauswahlventil Öl aus dem Ölreservoir ansaugt und in den Niederdruckkreis fördert, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der Vorwärtsdrehrichtung angetrieben werden. Das zweite Druckauswahlventil ist analog mit dem Eingang der zweiten Pumpe verbunden ist, sodass die zweite Pumpe über ihren Eingang und das zweite Druckauswahlventil Öl aus dem Ölreservoir ansaugt und in den Niederdruckkreis fördert, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der Vorwärtsdrehrichtung angetrieben werden. Eine solche Schaltung kann bei sehr hohen Volumenströmen Vorteile haben, da die zweite Pumpe P2 nicht über ein Sitzventil ansaugen muss. Dadurch kann Kavitationsproblemen vorgebeugt werden, die bei zu hohen Saugunterdrücken entstehen und zu akustischen Auffälligkeiten und/oder Pumpenschäden führen können.A further alternative embodiment of the invention can consist of an interconnection using two slide valves. In this sense, in a further embodiment, the pump system includes a first pressure selection valve and a second pressure selection valve. The first pressure selection valve is connected to the inlet of the first pump so that the first pump draws oil from the oil reservoir via its inlet and via the first pressure selection valve and delivers it into the low-pressure circuit when the first pump and the second pump are driven in the forward direction of rotation. The second pressure selection valve is analogously connected to the inlet of the second pump, so that the second pump sucks oil from the oil reservoir via its inlet and the second pressure selection valve and delivers it into the low-pressure circuit when the first pump and the second pump are driven in the forward direction of rotation. Such a circuit can have advantages at very high volume flows, since the second pump P2 does not have to suck in via a seat valve. This can prevent cavitation problems that arise when the suction pressure is too high and can lead to acoustic abnormalities and/or pump damage.

In diesem Zusammenhang kann auch die bereits vorstehend beschriebene Förderung im Kreis und exklusive Einspeisung in den Hochdruckkreis mittels der zweiten Pumpe realisiert werden, wenn die beiden Pumpen in der zweiten Drehrichtung angetrieben werden. In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das erste Druckauswahlventil mit dem Ausgang der ersten Pumpe verbunden ist, sodass die erste Pumpe über ihren Ausgang und über das erste Druckauswahlventil Öl aus dem Ölreservoir ansaugt und im hydraulischen Kurzschluss über das erste Druckauswahlventil im Kreis fördert, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der Rückwärtsdrehrichtung angetrieben werden. Analog ist das zweite Druckauswahlventil mit dem Ausgang der zweiten Pumpe verbunden, sodass die zweite Pumpe über ihren Ausgang und das zweite Druckauswahlventil Öl aus dem Ölreservoir ansaugt und über den Eingang der zweiten Pumpe sowie das zweite Druckauswahlventil in den Hochdruckkreis fördert, wenn die erste Pumpe und die zweite Pumpe in der Rückwärtsdrehrichtung angetrieben werden.In this context, the conveyance in the circuit already described above and exclusive feed into the high-pressure circuit can also be realized by means of the second pump if the two pumps are driven in the second direction of rotation. In this sense, according to a further embodiment, it is provided that the first pressure selection valve is connected to the output of the first pump, so that the first pump sucks oil from the oil reservoir via its output and via the first pressure selection valve and in the hydraulic short circuit via the first pressure selection valve in the circuit delivers when the first pump and the second pump are driven in the reverse direction of rotation. Analogously, the second pressure selection valve is connected to the output of the second pump, so that the second pump sucks oil from the oil reservoir via its output and the second pressure selection valve and delivers it into the high-pressure circuit via the inlet of the second pump and the second pressure selection valve when the first pump and the second pump can be driven in the reverse direction of rotation.

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 mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpensystems für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs,
2 eine Draufsicht auf einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, das durch einen elektrischen Achsantrieb angetrieben werden kann, der ein Hydrauliksystem nach 1, 3 oder 4 umfasst,
3 einen Schaltplan eines Hydrauliksystems mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpensystems für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs und
4 einen Schaltplan eines Hydrauliksystems mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpensystems für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawing, with the same or similar elements being provided with the same reference numerals. This shows

1 a circuit diagram of a hydraulic system with a first exemplary embodiment of a pump system according to the invention for an electric axle drive of a motor vehicle,
2 a top view of a drive train of a motor vehicle that can be driven by an electric axle drive that follows a hydraulic system 1 , 3 or 4 includes,
3 a circuit diagram of a hydraulic system with a second embodiment of a pump system according to the invention for an electric axle drive of a motor vehicle and
4 a circuit diagram of a hydraulic system with a third embodiment of a pump system according to the invention for an electric axle drive of a motor vehicle.

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. Alternativ können auch das Hydrauliksystem 1.1 nach 3 oder das Hydrauliksystem 1.2 nach 4 zum Einsatz kommen. Zwei Hinterräder 14, 15 können über eine Hinterachse 16 von dem elektrischen Achsantrieb 3 angetrieben werden. 1 shows a hydraulic system 1, which according to 2 can be used in particular in a transmission 2 of an electric axle drive 3 of a motor vehicle 4. 2 shows purely by way of example and roughly schematically a motor vehicle 4, for example a passenger car. The motor vehicle 4 has a drive train 5, which is roughly explained below and which, in the exemplary embodiment shown, optionally enables a switchable and switchable all-wheel drive. The drive train 5 includes a drive unit 6 in the front area of the motor vehicle 4. In the exemplary embodiment shown, the drive unit 6 includes a motor 7, for example an internal combustion engine or an electric machine, and a transmission 8. In the exemplary embodiment shown, the drive unit 6 drives via a front differential gear 9 two front wheels 10 and 11 permanently attached to a front axle 12. As an alternative or in addition to the front axle drive described, the drive train 5 can have the electric axle drive 3, which can be switched on and off if necessary. In the example shown, the electric axle drive 3 includes an electric motor 13 for driving the motor vehicle 4 and the transmission 2 with the hydraulic system 1 1 . Alternatively, you can also use the hydraulic system 1.1 3 or the hydraulic system 1.2 4 are used. Two rear wheels 14, 15 can be driven by the electric axle drive 3 via a rear axle 16.

Das Durch 1 näher dargestellte Hydrauliksystem 1 umfasst insbesondere ein Pumpensystem 17, ein Ölreservoir 18, einen Niederdruckkreis 19, einen Hochdruckkreis 20, drei Schnittstellen S1, S2 und S3, ein hydraulisches passives Widerstandsnetzwerk 21 mit mehreren hydraulischen Widerstandselementen 49, 50 und 52 bis 55 und ein hydraulisches Schaltelement 22. Das Pumpensystem 17 umfasst eine erste Pumpe P1 („große Pumpe“) mit größerem Verdrängungsvolumen und eine zweite Pumpe P2 mit kleinerem Verdrängungsvolumen („kleine Pumpe“). Beide Pumpen P1, P2 werden gemeinsam von einem elektrischen Motor M angetrieben, dessen Antriebswelle 23 die Pumpen P1, P2 wahlweise in einer Vorwärtsrichtung 24 (erste Drehrichtung) oder in einer Rückwärtsrichtung 25 (zweite Drehrichtung) antreiben kann. Die beiden Pumpen P1 und P2, der Motor M sowie im Folgenden beschriebene Rückschlagventile und hydraulische Leitungen sind in einem Gehäuse 26 des Pumpensystems 17 untergebracht. An der Außenseite des Gehäuses 17 befinden sich die drei Schnittstellen S1 bis S3, mittels welcher das Pumpensystem 17 mit dem Ölreservoir 18, dem Niederdruckkreis 19 bzw. mit dem Hochdruckkreis 20 verbunden ist.The through 1 Hydraulic system 1 shown in more detail includes in particular a pump system 17, an oil reservoir 18, a low pressure circuit 19, a high pressure circuit 20, three interfaces S1, S2 and S3, a hydraulic passive resistance network 21 with a plurality of hydraulic resistance elements 49, 50 and 52 to 55 and a hydraulic switching element 22. The pump system 17 includes a first pump P1 (“large pump”) with a larger displacement volume and a second pump P2 with a smaller displacement volume (“small pump”). Both pumps P1, P2 will be driven together by an electric motor M, the drive shaft 23 of which can drive the pumps P1, P2 either in a forward direction 24 (first direction of rotation) or in a reverse direction 25 (second direction of rotation). The two pumps P1 and P2, the motor M as well as the check valves and hydraulic lines described below are housed in a housing 26 of the pump system 17. On the outside of the housing 17 there are the three interfaces S1 to S3, by means of which the pump system 17 is connected to the oil reservoir 18, the low-pressure circuit 19 and the high-pressure circuit 20, respectively.

Die erste Pumpe P1 weist einen Eingang 27 und einen Ausgang 28 auf. Der Eingang 27 der ersten Pumpe P1 ist über eine innerhalb des Gehäuses 26 angeordnete Ansaugleitung 29 mit der ersten Schnittstelle S1 verbunden. Die erste Schnittstelle S1 (Ansaug-Schnittstelle) ist über einen außerhalb des Gehäuses 26 angeordneten Filter F1 mit dem Ölreservoir 18 verbunden, das beispielsweise einen Öltank umfassen kann, in dem Öl vorgehalten wird. Der Ausgang 28 der ersten Pumpe P1 ist über eine innerhalb des Gehäuses 26 angeordnete Niederdruckleitung 30 mit einem Eingang 32 eines ersten Rückschlagventils 31 verbunden, dessen Ausgang 33 mit der zweiten Schnittstelle S2 verbunden ist. Die zweite Schnittstelle S2 (Niederdruck-Schnittstelle) ist mit dem Niederdruckkreis 19 verbunden, innerhalb welchem das passive hydraulische Widerstandsnetzwerk 21 angeordnet ist. Öl aus der Niederdruckleitung 30 kann über den Eingang 32 des ersten Rückschlagventils 31 in das Rückschlagventil 31 eintreten, ein Verschlusselement entgegen einer mechanischen Vorspannung verschieben (einen ausreichenden Öldruck in der Niederdruckleitung 30 vorausgesetzt), sodass ein innerer Leitungsabschnitt des ersten Rückschlagventils 31 freigegeben wird, diesen inneren Leitungsabschnitt passieren und über den Ausgang 33 des ersten Rückschlagventils 31 wieder verlassen. In der umgekehrten Flussrichtung (Ausgang 33 in Richtung Eingang 32) ist dies nicht möglich.The first pump P1 has an input 27 and an output 28. The input 27 of the first pump P1 is connected to the first interface S1 via a suction line 29 arranged within the housing 26. The first interface S1 (suction interface) is connected to the oil reservoir 18 via a filter F1 arranged outside the housing 26, which can, for example, include an oil tank in which oil is stored. The output 28 of the first pump P1 is connected via a low-pressure line 30 arranged within the housing 26 to an input 32 of a first check valve 31, the output 33 of which is connected to the second interface S2. The second interface S2 (low pressure interface) is connected to the low pressure circuit 19, within which the passive hydraulic resistance network 21 is arranged. Oil from the low-pressure line 30 can enter the check valve 31 via the inlet 32 of the first check valve 31, move a closure element against a mechanical preload (assuming there is sufficient oil pressure in the low-pressure line 30), so that an inner line section of the first check valve 31 is released Pass through the inner line section and leave it again via the output 33 of the first check valve 31. This is not possible in the reverse flow direction (outlet 33 towards input 32).

Hydraulisch parallel zu dem ersten Rückschlagventil 31 ist ein zweites Rückschlagventil 34 in einer Kurzschlussleitung 35 angeordnet. Ein erstes Ende der Kurzschlussleitung 35 ist mit dem Ausgang 28 der ersten Pumpe P1 verbunden. Der Ausgang 28 der ersten Pumpe P1 ist mit einem Ausgang 36 des zweiten Rückschlagventils 34 verbunden. Der Eingang 37 des zweiten Rückschlagventils 34 ist über die Kurschlussleitung 35 mit der Ansaugleitung 29 verbunden. Öl aus der Kurzschlussleitung 35 kann über den Eingang 37 des zweiten Rückschlagventils 34 in das zweite Rückschlagventil 34 eintreten, ein Verschlusselement entgegen einer mechanischen Vorspannung verschieben (einen ausreichenden Öldruck in der Kurzschlussleitung 35 vorausgesetzt), sodass ein innerer Leitungsabschnitt des zweiten Rückschlagventils 34 freigegeben wird, diesen inneren Leitungsabschnitt passieren und über den Ausgang 36 des zweiten Rückschlagventils 34 wieder verlassen. In der umgekehrten Flussrichtung (Ausgang 36 in Richtung Eingang 37) ist dies nicht möglich.A second check valve 34 is arranged hydraulically parallel to the first check valve 31 in a short-circuit line 35. A first end of the short-circuit line 35 is connected to the output 28 of the first pump P1. The output 28 of the first pump P1 is connected to an output 36 of the second check valve 34. The input 37 of the second check valve 34 is connected to the suction line 29 via the short-circuit line 35. Oil from the short-circuit line 35 can enter the second check valve 34 via the inlet 37 of the second check valve 34, move a closure element against a mechanical preload (assuming there is sufficient oil pressure in the short-circuit line 35), so that an inner line section of the second check valve 34 is released, pass through this inner line section and leave it again via the output 36 of the second check valve 34. This is not possible in the reverse flow direction (exit 36 towards input 37).

Die zweite Pumpe P2 weist einen Eingang 38 und einen Ausgang 39 auf. Der Eingang 38 der zweiten Pumpe P2 ist über die innerhalb des Gehäuses 26 angeordnete Ansaugleitung 29 mit der ersten Schnittstelle S1 verbunden, die über den Filter F1 mit dem Ölreservoir 18 verbunden ist. Im Detail zweigt von der Ansaugleitung 29 eine Ansaugzweigleitung 40 ab. Ein erstes Ende der Ansaugzweigleitung 40 ist mit dem Eingang 38 der zweiten Pumpe P2 verbunden. Ein zweites Ende der Ansaugzweigleitung 40 ist mit der dritten Schnittstelle S3 (Hochdruck-Schnittstelle) verbunden, die mit der Hochdruckleitung 20 verbunden ist. Innerhalb der Ansaugzweigleitung 40 ist ein drittes Rückschlagventil 41 angeordnet. Ein Eingang 42 des dritten Rückschlagventils 41 ist mit der Ansaugzweigleitung 40 verbunden. Ein Ausgang 43 des dritten Rückschlagventils 41 ist einerseits mit dem Eingang 38 der zweiten Pumpe P2 und andererseits mit der dritten Schnittstelle S3 verbunden. Öl aus der Ansaugzweigleitung 40 kann über den Eingang 42 des dritten Rückschlagventils 41 in das dritte Rückschlagventil 41 eintreten, ein Verschlusselement entgegen einer mechanischen Vorspannung verschieben (vorausgesetzt die zweite Pumpe P2 erzeugt einen ausreichenden Unterdruck), sodass ein innerer Leitungsabschnitt des dritten Rückschlagventils 41 freigegeben wird, diesen inneren Leitungsabschnitt passieren und über den Ausgang 43 des dritten Rückschlagventils 41 wieder verlassen. In der umgekehrten Flussrichtung (Ausgang 43 in Richtung Eingang 42) ist dies nicht möglich, sodass insbesondere kein Öl aus der Hochdruckleitung 20 über die Schnittstelle S3, das dritte Rückschlagventil 41 und die Ansaugzweigleitung 40 in die Ansaugleitung 29 gelangen kann.The second pump P2 has an input 38 and an output 39. The inlet 38 of the second pump P2 is connected via the suction line 29 arranged within the housing 26 to the first interface S1, which is connected to the oil reservoir 18 via the filter F1. In detail, a suction branch line 40 branches off from the suction line 29. A first end of the suction branch line 40 is connected to the inlet 38 of the second pump P2. A second end of the suction branch line 40 is connected to the third interface S3 (high pressure interface) which is connected to the high pressure line 20. A third check valve 41 is arranged within the intake branch line 40. An input 42 of the third check valve 41 is connected to the intake branch line 40. An output 43 of the third check valve 41 is connected on the one hand to the input 38 of the second pump P2 and on the other hand to the third interface S3. Oil from the suction branch line 40 can enter the third check valve 41 via the inlet 42 of the third check valve 41, move a closure element against a mechanical preload (provided the second pump P2 generates a sufficient negative pressure), so that an inner line section of the third check valve 41 is released , pass through this inner line section and leave it again via the output 43 of the third check valve 41. This is not possible in the reverse flow direction (outlet 43 in the direction of inlet 42), so that in particular no oil from the high-pressure line 20 can get into the intake line 29 via the interface S3, the third check valve 41 and the intake branch line 40.

Stromabwärts des Ausgangs 28 der ersten Pumpe P1 zweigt an einer ersten Zweigstelle 44 die Niederdruckleitung 30 von der Kurzschlussleitung 35 ab. Die erste Zweigstelle 44 ist zwischen dem Ausgang 28 der ersten Pumpe P1 und dem Ausgang 36 des zweiten Rückschlagventils 34 angeordnet. Die Niederdruckleitung 30 verzweigt sich dabei derart in zwei Richtungen, dass sie einerseits mit dem Eingang 32 des ersten Rückschlagventils 31 und andererseits mit dem Ausgang 39 der zweiten Pumpe P2 verbunden ist.Downstream of the output 28 of the first pump P1, the low-pressure line 30 branches off from the short-circuit line 35 at a first branch 44. The first branch 44 is arranged between the output 28 of the first pump P1 and the output 36 of the second check valve 34. The low-pressure line 30 branches in two directions in such a way that it is connected on the one hand to the inlet 32 of the first check valve 31 and on the other hand to the outlet 39 of the second pump P2.

Im Folgenden werden Ölvolumenströme beschrieben, die entstehen, wenn die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 mittels des elektrischen Motors M gemeinsam in der Vorwärtsrichtung 24 angetrieben werden. In diesem Fall saugt die erste Pumpe P1 über ihren Eingang 27 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über den Filter F1, die erste Schnittstelle S1 und die Ansaugleitung 29. Weiterhin saugt die zweite Pumpe P2 über ihren Eingang 38 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über den Filter F1, die erste Schnittstelle S1, die Ansaugleitung 29, die Ansaugzweigleitung 40 und das dritte Rückschlagventil 41. Die Schnittstelle S3 liegt in diesem Betriebszustand auf Saugdruckniveau, an der das Fluid angesaugt wird.The following describes oil volume flows that arise when the first pump P1 and the second pump P2 are operated by means of the electrical Motors M are driven together in the forward direction 24. In this case, the first pump P1 sucks oil from the oil reservoir 18 via its input 27, namely via the filter F1, the first interface S1 and the suction line 29. Furthermore, the second pump P2 sucks oil from the oil reservoir 18 via its input 38 on, namely via the filter F1, the first interface S1, the suction line 29, the suction branch line 40 and the third check valve 41. In this operating state, the interface S3 is at the suction pressure level at which the fluid is sucked in.

Die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 fördern ihr jeweils angesaugtes Öl über ihre Ausgänge 28, 39 über die Niederdruckleitung 30 und das erste Rückschlagventil 31 zur zweiten Schnittstelle S2, von wo aus das Öl in den Niederdruckkreis 19 gelangt, um dort Elemente des Widerstandsnetzwerks 21 zu kühlen und/oder zu schmieren, die im Folgenden beschrieben werden. In den durch 1, 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen unterscheiden sich die Verdrängungsvolumina der beiden Pumpen P1 und P2 dabei deutlich. Beispielsweise ist das Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe P1 mindestens doppelt so groß wie das Verdrängungsvolumen der ersten Pumpe P1, z.B. dreimal oder fünfmal so groß. Bei gegebener Drehzahl liefert die erste Pumpe P1 im Volumenstrom-Betriebsmodus deshalb deutlich höhere Volumenströme als die zweite Pumpe P2. Ihr maximales Volumen definiert sich bei gegebener Auslegung des elektrischen Motors M aus dem entstehenden Staudruckniveau an der zweiten Schnittstelle S2 bei dem dabei erreichbaren Durchfluss der beiden Pumpen P1, P2.The first pump P1 and the second pump P2 deliver their sucked-in oil via their outlets 28, 39 via the low-pressure line 30 and the first check valve 31 to the second interface S2, from where the oil reaches the low-pressure circuit 19 to elements of the resistance network 21 to cool and/or lubricate, which are described below. In the through 1 , 3 and 4 In the exemplary embodiments shown, the displacement volumes of the two pumps P1 and P2 differ significantly. For example, the displacement volume of the first pump P1 is at least twice as large as the displacement volume of the first pump P1, for example three or five times as large. At a given speed, the first pump P1 in the volume flow operating mode therefore delivers significantly higher volume flows than the second pump P2. For a given design of the electric motor M, its maximum volume is defined by the resulting dynamic pressure level at the second interface S2 with the achievable flow rate of the two pumps P1, P2.

In dem Niederdruckkreis 19 sind stromabwärts der zweiten Schnittstelle S2 ein Wärmetauscher 45, ein Wegeventil 46 und ein weiterer Filter 47 angeordnet. Stromabwärts des weiteren Filters 47 sind eine erste Gruppe 48 hydraulischer Widerstandselemente und eine zweite Gruppe 51 hydraulischer Widerstandselemente hydraulisch parallelgeschaltet. Die erste Gruppe 48 beinhaltet ein erstes hydraulisches Widerstandselement in Form einer ersten Schmierstelle 49 für eine erste Verzahnung des Getriebes 2 des elektrischen Achsantriebs 3 und ein zweites hydraulisches Widerstandselement in Form einer zweiten Schmierstelle 50 für eine zweite Verzahnung des Getriebes 2 des elektrischen Achsantriebs 3. Innerhalb der ersten Gruppe 48 hydraulischer Widerstandselemente sind die erste Schmierstelle 49 und die zweite Schmierstelle 50 hydraulisch parallelgeschaltet, wobei Öl, das entlang der ersten Schmierstelle 49 und zweiten Schmierstelle 50 geflossen ist, stromabwärts jeweils in das Ölreservoir 18 abfließt.In the low-pressure circuit 19, a heat exchanger 45, a directional control valve 46 and a further filter 47 are arranged downstream of the second interface S2. Downstream of the further filter 47, a first group 48 of hydraulic resistance elements and a second group 51 of hydraulic resistance elements are connected hydraulically in parallel. The first group 48 includes a first hydraulic resistance element in the form of a first lubrication point 49 for a first toothing of the transmission 2 of the electric axle drive 3 and a second hydraulic resistance element in the form of a second lubrication point 50 for a second toothing of the transmission 2 of the electric axle drive 3. Inside of the first group 48 of hydraulic resistance elements, the first lubrication point 49 and the second lubrication point 50 are hydraulically connected in parallel, with oil that has flowed along the first lubrication point 49 and second lubrication point 50 flowing downstream into the oil reservoir 18.

Die zweite Gruppe 51 beinhaltet ein drittes hydraulisches Widerstandselement in Form einer ersten Kühlstelle 52 für einen ersten Wickelkopf des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3, ein viertes hydraulisches Widerstandselement in Form einer zweiten Kühlstelle 53 für einen zweiten Wickelkopf des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3, ein fünftes hydraulisches Widerstandselement in Form einer dritten Kühlstelle 54 für einen Stator des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3 und ein sechstes hydraulisches Widerstandselement in Form einer vierten Kühlstelle 55 für einen Rotor des Elektromotors 13 des elektrischen Achsantriebs 3. Innerhalb der zweiten Gruppe 51 hydraulischer Widerstandselemente sind die erste bis vierte Kühlstelle 52 bis 55 hydraulisch parallelgeschaltet, wobei Öl, das entlang der ersten bis vierten Kühlstelle 52 bis 55 geflossen ist, stromabwärts gesammelt in das Ölreservoir 18 abfließt. Ein Temperatursensor 56 misst dabei eine Rücklauftemperatur des Öls.The second group 51 includes a third hydraulic resistance element in the form of a first cooling point 52 for a first winding head of the electric motor 13 of the electric axle drive 3, a fourth hydraulic resistance element in the form of a second cooling point 53 for a second winding head of the electric motor 13 of the electric axle drive 3 fifth hydraulic resistance element in the form of a third cooling point 54 for a stator of the electric motor 13 of the electric axle drive 3 and a sixth hydraulic resistance element in the form of a fourth cooling point 55 for a rotor of the electric motor 13 of the electric axle drive 3. Within the second group 51 of hydraulic resistance elements are first to fourth cooling points 52 to 55 are hydraulically connected in parallel, with oil that has flowed along the first to fourth cooling points 52 to 55 flowing downstream and collected into the oil reservoir 18. A temperature sensor 56 measures a return temperature of the oil.

Im Folgenden werden Ölvolumenströme beschrieben, die entstehen, wenn die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 mittels des elektrischen Motors M gemeinsam in der Rückwärtsrichtung 25 angetrieben werden. Die erste Pumpe 17 saugt über ihren Ausgang 28 und das zweite Rückschlagventil 34 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über den Filter F1, die erste Schnittstelle S1, einen Abschnitt der Ansaugleitung 29 und über die Kurzschlussleitung 35. Das angesaugte Öl fördert die erste Pumpe P1 über ihren Eingang 27 in die Ansaugleitung 29 bis zu einer zweiten Zweigstelle 57, an welcher die Kurzschlussleitung 35 in die Ansaugleitung 29 mündet. Die erste Pumpe P1 erzeugt an der zweiten Zweigstelle 29 einen Unterdruck, der das über den Eingang 27 der ersten Pumpe P1 in die Ansaugleitung 29 geförderte Öl in die Kurzschlussleitung 35 saugt, von wo aus das Öl von der ersten Pumpe P1 weiter über das zweite Rückschlagventil 34 bis zu dem Ausgang 28 der ersten Pumpe (zurück-)gesaugt wird, sodass ein geschlossener Ölkreislauf entsteht. Somit fördert die erste Pumpe P1 Öl im hydraulischen Kurzschluss im Kreis. Diese Förderung im Kreis erfolgt nahezu verlustfrei, wobei die erste Pumpe keinen Druck aufbaut. Die hydraulische Leistung P_hyd1 der ersten Pumpe P1 ergibt sich aus dem Produkt von Druck p₁ und Volumenstrom Q_P1 (P_hyd1 = p₁ * Q_P1). Da der Druck p₁ der ersten Pumpe P1 mit 0 bar angenommen werden kann oder zumindest gegen 0 bar tendiert, ist die größere erste Pumpe P1 nahezu leistungslos geschaltet (P_hyd1 = 0 * Q_P1 = 0 Watt). Die erste Pumpe P1 fördert im hydraulischen Kurzschluss und belastet dabei den elektrischen Motor M kaum.Oil volume flows that arise when the first pump P1 and the second pump P2 are driven together in the reverse direction 25 by means of the electric motor M are described below. The first pump 17 sucks in oil from the oil reservoir 18 via its outlet 28 and the second check valve 34, namely via the filter F1, the first interface S1, a section of the suction line 29 and via the short-circuit line 35. The sucked oil conveys the first Pump P1 via its inlet 27 into the suction line 29 to a second branch 57, at which the short-circuit line 35 opens into the suction line 29. The first pump P1 generates a negative pressure at the second branch 29, which sucks the oil delivered via the inlet 27 of the first pump P1 into the suction line 29 into the short-circuit line 35, from where the oil from the first pump P1 continues via the second check valve 34 is sucked (back) up to the output 28 of the first pump, so that a closed oil circuit is created. The first pump P1 thus delivers oil in the hydraulic short circuit in the circuit. This circulation in the circuit occurs with almost no loss, and the first pump does not build up any pressure. The hydraulic power P _hyd1 of the first pump P1 results from the product of pressure p ₁ and volume flow Q _P1 (P _hyd1 = p ₁ * Q _P1 ). Since the pressure p ₁ of the first pump P1 can be assumed to be 0 bar or at least tends towards 0 bar, the larger first pump P1 is switched to almost no power (P _hyd1 = 0 * Q _P1 = 0 watts). The first pump P1 delivers in a hydraulic short circuit and hardly loads the electric motor M.

Deshalb lassen sich an der kleineren zweiten Pumpe P2 deutlich höhere Drücke bei geringerem Durchfluss erzielen. Entgegen den bekannten Anwendungen, in denen ein E-Motor den gleichen Pumpenkopf beim Rückwärtsdrehen versorgt, lassen sich hier deshalb deutlich höhere Druckniveaus mit niedrigerem Durchfluss versorgen. In diesem Betriebszustand - dem Hochdruckbetriebsmodus - wird die zweite Schnittstelle S2 nicht mit Öl versorgt, dafür aber die dritte Schnittstelle S3. Die zweite Schnittstelle S2 wird in diesem Betriebsmodus durch das erste Rückschlagventil 31 verschlossen. Im Detail saugt die zweite Pumpe P2 über ihren Ausgang 39 und die Niederdruckleitung 30 Öl aus der Kurzschlussleitung 35 an, und zwar einen Teil des Öls, das die erste Pumpe P1 in der vorstehend beschriebenen Art und Weise im Kreis fördert. Die zweite Pumpe P2 fördert das von ihr angesaugte Öl über ihren Eingang 38 zu der dritten Schnittstelle S3, um stromabwärts die Hochdruckleitung 20 und deren Verbraucher 22 mit unter hohem Druck stehenden Öl zu versorgen. Das dritte Rückschlagventil 41 verhindert dabei, dass das Öl zurück in die Ansaugleitung 29 fließt.Therefore, significantly higher pressures can be achieved with a lower flow rate on the smaller second pump P2. Contrary to the known applications in which an electric motor supplies the same pump head when rotating backwards This means that significantly higher pressure levels can be supplied with lower flow rates. In this operating state - the high-pressure operating mode - the second interface S2 is not supplied with oil, but the third interface S3 is. The second interface S2 is closed in this operating mode by the first check valve 31. In detail, the second pump P2 sucks in oil from the short-circuit line 35 via its outlet 39 and the low-pressure line 30, namely a part of the oil that the first pump P1 delivers in a circle in the manner described above. The second pump P2 delivers the oil it sucks in via its inlet 38 to the third interface S3 in order to supply the high-pressure line 20 and its consumers 22 with high-pressure oil downstream. The third check valve 41 prevents the oil from flowing back into the intake line 29.

Ein derart konstruierter, vorstehend beschriebener Pumpenkopf (erste Pumpe P1 und zweite Pumpe P2) mit der durch 1 gezeigten Schaltungstopologie und den drei Rückschlagventilen 31, 34 und 41 erlaubt also die wechselweise Versorgung eines Hochdrucksystems 19 oder eines Niederdrucksystems 20 mit dem gleichen elektrischen Motor M bzw. der gleichen Leistungselektronik zur Ansteuerung des elektrischen Motors M. Je nach Drehrichtung 24 oder 25 wird dabei entweder die zweite Schnittstelle S2 oder die dritte Schnittstelle S3 mit Drucköl bewerkstelligt. Darüber hinaus hat das Konzept den Vorteil, dass beim Ausfall nur einer der beiden Pumpen P1 oder P2 im Betriebspunkt 2 (Niederdruckversorgung, d.h. die Pumpen P1, P2 werden in der Vorwärtsdrehrichtung 24 angetrieben) zumindest noch einen Notbetrieb aufrecht erhalten werden kann.A pump head constructed in this way and described above (first pump P1 and second pump P2) with the through 1 The circuit topology shown and the three check valves 31, 34 and 41 allow the alternating supply of a high-pressure system 19 or a low-pressure system 20 with the same electric motor M or the same power electronics for controlling the electric motor M. Depending on the direction of rotation 24 or 25, either the second interface S2 or the third interface S3 is accomplished with pressure oil. In addition, the concept has the advantage that if only one of the two pumps P1 or P2 fails at operating point 2 (low pressure supply, ie the pumps P1, P2 are driven in the forward direction of rotation 24), at least emergency operation can still be maintained.

In dem durch 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Pumpenkopf mit zwei getrennten Druckanschlüssen bzw. Schnittstellen S2, S4 zur Schmierölversorgung ausgeführt. Im Niederdruckbetrieb (wenn die beiden Pumpen P1, P2 wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben in Vorwärtsdrehrichtung 24 angetrieben werden) werden die beiden Schnittstellen S2 und S4 von den beiden Pumpen P1 und P2 mit Öl versorgt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die vierte Schnittstelle S4 (zweite Niederdruck-Schnittstelle) mit der ersten Gruppe 48 hydraulischer Widerstandselemente 49, 50 verbunden, die durch das geförderte Öl z.B. geschmiert, aber nicht gekühlt werden müssen. Die zweite Schnittstelle S2 (erste Niederdruck-Schnittstelle) hingegen ist mit der zweiten Gruppe 48 hydraulischer Widerstandselemente 52 bis 55 verbunden, die durch das geförderte Öl insbesondere gekühlt werden müssen. Der Hochdruckbetrieb, d.h. die Versorgung des Hochdruckkreises 20 mit Öl über ausschließlich die kleinere zweite Pumpe P2 erfolgt gleich wie in dem Ausführungsbeispiel nach 1.In that through 3 In the exemplary embodiment shown, the pump head is designed with two separate pressure connections or interfaces S2, S4 for supplying lubricating oil. In low pressure operation (if the two pumps P1, P2 as in connection with 1 described in the forward direction of rotation 24), the two interfaces S2 and S4 are supplied with oil by the two pumps P1 and P2. In the exemplary embodiment shown, the fourth interface S4 (second low-pressure interface) is connected to the first group 48 of hydraulic resistance elements 49, 50, which, for example, need to be lubricated by the pumped oil but do not need to be cooled. The second interface S2 (first low-pressure interface), on the other hand, is connected to the second group 48 of hydraulic resistance elements 52 to 55, which in particular have to be cooled by the pumped oil. The high-pressure operation, ie the supply of the high-pressure circuit 20 with oil via exclusively the smaller second pump P2, takes place in the same way as in the exemplary embodiment 1 .

Das Durch 3 näher dargestellte Hydrauliksystem 1.1 umfasst insbesondere ein Pumpensystem 17, ein Ölreservoir 18, einen ersten Niederdruckkreis 19.1, einen zweiten Niederdruckkreis 19.2, einen Hochdruckkreis 20, vier Schnittstellen S1, S2, S3 und S4 sowie ein hydraulisches Schaltelement 22. Im Folgenden werden Unterschiede des Hydrauliksystems 1.1 gemäß 3 im Verbleich zu dem Hydrauliksystem 1 gemäß 1 erläutert. So zweigt eine erste Niederdruckleitung 30.1 von der Kurzschlussleitung 35 ab und verbindet den Ausgang 28 der ersten Pumpe P1 über das erste Rückschlagventil 31 mit der zweiten Schnittstelle S2, die mit dem ersten Niederdruckkreis 19.1 verbunden ist. Die erste Niederdruckleitung 30.1 verbindet jedoch nicht den Ausgang 39 der zweiten Pumpe P2 mit der zweiten Schnittstelle S2. Stattdessen verbindet eine separate zweite Niederdruckleitung 30.2 den Ausgang 39 der zweiten Pumpe P2 mit der vierten Schnittstelle S4, die mit dem zweiten Niederdruckkreis 19.2 verbunden ist. In der zweiten Niederdruckleitung 30.2 ist ein viertes Rückschlagventil 58 angeordnet, welches einen Ölfluss von Öl aus der zweiten Pumpe P2 in Richtung der vierten Schnittstelle S4 erlaubt und in der entgegengesetzten Richtung blockiert. Der erlaubte Ölfluss tritt dann auf, wenn die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 in der Vorwärtsdrehrichtung 24 betrieben werden, wie dies im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist.The through 3 Hydraulic system 1.1 shown in more detail includes in particular a pump system 17, an oil reservoir 18, a first low-pressure circuit 19.1, a second low-pressure circuit 19.2, a high-pressure circuit 20, four interfaces S1, S2, S3 and S4 and a hydraulic switching element 22. Differences in the hydraulic system 1.1 are described below according to 3 in comparison to the hydraulic system 1 according to 1 explained. A first low-pressure line 30.1 branches off from the short-circuit line 35 and connects the output 28 of the first pump P1 via the first check valve 31 to the second interface S2, which is connected to the first low-pressure circuit 19.1. However, the first low-pressure line 30.1 does not connect the output 39 of the second pump P2 to the second interface S2. Instead, a separate second low-pressure line 30.2 connects the output 39 of the second pump P2 to the fourth interface S4, which is connected to the second low-pressure circuit 19.2. A fourth check valve 58 is arranged in the second low-pressure line 30.2, which allows oil to flow from the second pump P2 in the direction of the fourth interface S4 and blocks it in the opposite direction. The permitted oil flow occurs when the first pump P1 and the second pump P2 are operated in the forward direction of rotation 24, as described in connection with 1 is described.

Zwischen dem Ausgang 39 der zweiten Pumpe P2 und dem vierten Rückschlagventil 58 zweigt eine Verbindungsleitung 59 ab, die mit der Kurzschlussleitung 35 verbunden ist. In der Verbindungsleitung 59 ist ein fünftes Rückschlagventil 60 angeordnet, das einen Ölfluss aus der Kurzschlussleitung 35 in Richtung des Ausgangs 39 der zweiten Pumpe P2 erlaubt und in der entgegengesetzten Richtung blockiert. Die zweite Pumpe P2 kann über ihren Ausgang 39, die Verbindungsleitung 59 und das fünfte Rückschlagventil 60 Öl aus der Kurzschlussleitung 35 ansaugen, welches die erste Pumpe P1 im Kreis fördert (wie im Zusammenhang mit 1 erläutert), wenn die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 in der Rückwärtsdrehrichtung 25 angetrieben werden.A connecting line 59 branches off between the output 39 of the second pump P2 and the fourth check valve 58 and is connected to the short-circuit line 35. A fifth check valve 60 is arranged in the connecting line 59, which allows oil flow from the short-circuit line 35 in the direction of the outlet 39 of the second pump P2 and blocks it in the opposite direction. The second pump P2 can suck in oil from the short-circuit line 35 via its output 39, the connecting line 59 and the fifth check valve 60, which the first pump P1 delivers in the circuit (as in connection with 1 explained) when the first pump P1 and the second pump P2 are driven in the reverse direction of rotation 25.

4 zeigt, dass alternativ auch eine Verschaltung mit Hilfe von zwei Schieberventilen 61, 62 erfolgen kann. Die Schaltung kann bei sehr hohen Volumenströmen Vorteile haben, da die zweite Pumpe P2 nicht wie in 1 über ein Sitzventil ansaugen muss. Zu hohe Saugunterdrücke können auch Kavitationsprobleme erzeugen, die zu akustischen Auffälligkeiten und/oder Pumpenschäden führen können. Das durch 4 näher dargestellte Hydrauliksystem 1.2 umfasst insbesondere ein Pumpensystem 17, ein Ölreservoir 18, einen Niederdruckkreis 19, einen Hochdruckkreis 20, sechs Schnittstellen S1 bis S6, ein hydraulisches passives Widerstandsnetzwerk 21 mit mehreren hydraulischen Widerstandselementen 49, 50 und 52 bis 55 und ein hydraulisches Schaltelement 22 innerhalb des Hochdruckkreises 20. Weiterhin umfasst das Pumpensystem 17 ein erstes Druckauswahlventil 61 und ein zweites Druckauswahlventil 62. Das erste Druckauswahlventil 61 ist mit dem Eingang 27 und dem Ausgang 28 der ersten Pumpe P1 verbunden. Das zweite Druckauswahlventil 62 ist mit dem Eingang 38 und dem Ausgang 39 der zweiten Pumpe P2 verbunden. Das erste Druckauswahlventil 61 kann gleich ausgeführt sein wie das zweite Druckauswahlventil 62, d.h. bei den beiden Druckauswahlventilen 61, 62 kann es sich um Gleichteile handeln. 4 shows that, alternatively, interconnection can also be done using two slide valves 61, 62. The circuit can have advantages at very high volume flows, since the second pump P2 is not as in 1 must be sucked in via a seat valve. Suction pressures that are too high can also cause cavitation problems, which can lead to acoustic abnormalities and/or pump damage. That through 4 Hydraulic system 1.2 shown in more detail includes in particular one Pump system 17, an oil reservoir 18, a low-pressure circuit 19, a high-pressure circuit 20, six interfaces S1 to S6, a hydraulic passive resistance network 21 with a plurality of hydraulic resistance elements 49, 50 and 52 to 55 and a hydraulic switching element 22 within the high-pressure circuit 20. This also includes Pump system 17 has a first pressure selection valve 61 and a second pressure selection valve 62. The first pressure selection valve 61 is connected to the inlet 27 and the outlet 28 of the first pump P1. The second pressure selection valve 62 is connected to the input 38 and the output 39 of the second pump P2. The first pressure selection valve 61 can be designed the same as the second pressure selection valve 62, ie the two pressure selection valves 61, 62 can be identical parts.

Wenn die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 in der Vorwärtsdrehrichtung 24 angetrieben werden, dann saugt die erste Pumpe P1 über ihren Eingang 27 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über das erste Druckauswahlventil 61, die erste Schnittstelle S1 und den Filter F1. Ein erster Druckauswahl-Ventilschieber 63 des ersten Druckauswahlventils 61 wird dazu in eine durch 4 gezeigte erste Endanschlagstellung bewegt („oberer Endanschlag“). Das angesaugte Öl fördert die erste Pumpe P1 über ihren Ausgang 28, das erste Rückschlagventil 31 und die vierte Schnittstelle S4 in den Niederdruckkreis 19, der gleich aufgebaut ist wie in dem Ausführungsbeispiel nach 1. Gleichzeitig saugt die zweite Pumpe P2 über ihren Eingang 38 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über das zweite Druckauswahlventil 62, die dritte Schnittstelle S3, die erste Schnittstelle S1 und den Filter F1. Ein zweiter Druckauswahl-Ventilschieber 64 des zweiten Druckauswahlventils 62 wird dazu in eine durch 4 gezeigte erste Endanschlagstellung bewegt („oberer Endanschlag“). Das angesaugte Öl fördert die zweite Pumpe P2 über ihren Ausgang 39, ein weiteres erstes Rückschlagventil 31' und die fünfte Schnittstelle S5 in den Niederdruckkreis 19.If the first pump P1 and the second pump P2 are driven in the forward direction of rotation 24, then the first pump P1 sucks in oil from the oil reservoir 18 via its inlet 27, namely via the first pressure selection valve 61, the first interface S1 and the filter F1 . For this purpose, a first pressure selection valve slide 63 of the first pressure selection valve 61 is converted into a 4 shown first end stop position (“upper end stop”). The sucked oil is conveyed by the first pump P1 via its outlet 28, the first check valve 31 and the fourth interface S4 into the low-pressure circuit 19, which is constructed in the same way as in the exemplary embodiment 1 . At the same time, the second pump P2 sucks in oil from the oil reservoir 18 via its inlet 38, namely via the second pressure selection valve 62, the third interface S3, the first interface S1 and the filter F1. For this purpose, a second pressure selection valve slide 64 of the second pressure selection valve 62 is converted into a 4 shown first end stop position (“upper end stop”). The sucked-in oil is conveyed by the second pump P2 via its output 39, a further first check valve 31' and the fifth interface S5 into the low-pressure circuit 19.

Wenn die erste Pumpe P1 und die zweite Pumpe P2 in der Rückwärtsdrehrichtung 25 angetrieben werden, dann saugt die erste Pumpe P1 über ihren Ausgang 28 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über das zweite Druckauswahlventil 62 und den Filter F1. Der erste Druckauswahl-Ventilschieber 63 des ersten Druckauswahlventils 61 wird dazu in eine nicht durch 4 gezeigte zweite Endanschlagstellung bewegt („unterer Endanschlag“). Das angesaugte Öl fördert die erste Pumpe P1 über ihren Eingang 27 und das dritte Rückschlagventil 34 sowie über die zweite Schnittstelle in die Ansaugleitung 29, von wo aus das Öl zur erneuten Ansaugung zum ersten Druckauswahlventil 61 gelangt, sodass die erste Pumpe Öl im hydraulischen Kurzschluss im Kreis fördert. Auch die zweite Pumpe P2 saugt über ihren Ausgang 39 Öl aus dem Ölreservoir 18 an, und zwar über das zweite Druckauswahlventil 62, die dritte Schnittstelle S3, die erste Schnittstelle S1 und den Filter F1. Der zweite Druckauswahl-Ventilschieber 64 des zweiten Druckauswahlventils 62 wird dazu in eine nicht durch 4 gezeigte zweite Endanschlagstellung bewegt („unterer Endanschlag“). Das angesaugt Öl fördert die zweite Pumpe P2 über ihren Eingang 38 und das zweite Druckauswahlventil 62 zur sechsten Schnittstelle S6, die mit dem Hochdruckkreis 20 verbunden ist.If the first pump P1 and the second pump P2 are driven in the reverse direction of rotation 25, then the first pump P1 sucks oil from the oil reservoir 18 via its output 28, namely via the second pressure selection valve 62 and the filter F1. For this purpose, the first pressure selection valve slide 63 of the first pressure selection valve 61 is converted into a non-through 4 shown second end stop position (“lower end stop”). The sucked oil is conveyed by the first pump P1 via its inlet 27 and the third check valve 34 as well as via the second interface into the suction line 29, from where the oil reaches the first pressure selection valve 61 for renewed suction, so that the first pump supplies oil in the hydraulic short circuit Circle promotes. The second pump P2 also sucks oil from the oil reservoir 18 via its output 39, namely via the second pressure selection valve 62, the third interface S3, the first interface S1 and the filter F1. For this purpose, the second pressure selection valve slide 64 of the second pressure selection valve 62 is converted into a non-through 4 shown second end stop position (“lower end stop”). The sucked-in oil is delivered by the second pump P2 via its inlet 38 and the second pressure selection valve 62 to the sixth interface S6, which is connected to the high-pressure circuit 20.

BezugszeichenReference symbols

F1F1: Filterfilter
MM: elektrischer Motorelectric motor
P1P1: erste Pumpefirst pump
P2P2: zweite Pumpesecond pump
S1S1: erste Schnittstellefirst interface
S2S2: zweite Schnittstellesecond interface
S3S3: dritte Schnittstellethird interface
S4S4: vierte Schnittstellefourth interface
S5S5: fünfte Schnittstellefifth interface
S6S6: sechste Schnittstelle sixth interface
11: HydrauliksystemHydraulic system
1.11.1: HydrauliksystemHydraulic system
1.21.2: HydrauliksystemHydraulic system
22: Getriebetransmission
33: elektrischer Achsantriebelectric axle drive
44: Kraftfahrzeugmotor vehicle
55: AntriebstrangPowertrain
66: AntriebseinheitDrive unit
77: Motorengine
88th: Getriebetransmission
99: DifferenzialgetriebeDifferential gear
1010: Vorderradfront wheel
1111: Vorderradfront wheel
1212: VorderachseFront axle
1313: ElektromotorElectric motor
1414: Hinterradrear wheel
1515: Hinterradrear wheel
1616: Hinterachserear axle
1717: PumpensystemPump system
1818: ÖlreservoirOil reservoir
1919: NiederdruckkreisLow pressure circuit
19.119.1: erster Niederdruckkreisfirst low pressure circuit
19.219.2: zweiter Niederdruckkreissecond low pressure circuit
2020: HochdruckkreisHigh pressure circuit
2121: WiderstandsnetzwerkResistance network
2222: hydraulisches Schaltelementhydraulic switching element
2323: Antriebswelledrive shaft
2424: VorwärtsrichtungForward direction
2525: RückwärtsrichtungReverse direction
2626: GehäuseHousing
2727: Eingang erste PumpeInput first pump
2828: Ausgang erste PumpeOutput first pump
2929: AnsaugleitungIntake line
3030: NiederdruckleitungLow pressure line
30.130.1: erste Niederdruckleitungfirst low pressure line
30.230.2: zweite Niederdruckleitungsecond low pressure line
3131: Rückschlagventilcheck valve
3232: Eingang erstes RückschlagventilInput of the first check valve
3333: Ausgang zweites RückschlagventilOutput of second check valve
3434: zweites Rückschlagventilsecond check valve
3535: KurzschlussleitungShort circuit line
3636: Ausgang zweites RückschlagventilOutput of second check valve
3737: Eingang zweites RückschlagventilInlet second check valve
3838: Eingang zweite PumpeSecond pump input
3939: Ausgang zweite PumpeSecond pump output
4040: AnsaugzweigleitungIntake branch line
4141: drittes Rückschlagventilthird check valve
4242: Eingang drittes RückschlagventilThird check valve inlet
4343: Ausgang drittes RückschlagventilThird check valve output
4444: erste Zweigstellefirst branch
4545: WärmetauscherHeat exchanger
4646: WegeventilDirectional valve
4747: Filterfilter
4848: erste Gruppe hydraulischer Widerstandselementefirst group of hydraulic resistance elements
4949: erste Schmierstellefirst lubrication point
5050: zweite Schmierstellesecond lubrication point
5151: zweite Gruppe hydraulischer Widerstandselementesecond group of hydraulic resistance elements
5252: erste Kühlstellefirst cooling point
5353: zweite Kühlstellesecond cooling point
5454: dritte Kühlstellethird cooling point
5555: vierte Kühlstellefourth cooling point
5656: TemperatursensorTemperature sensor
5757: zweite Zweigstellesecond branch
5858: viertes Rückschlagventilfourth check valve
5959: Verbindungsleitungconnecting line
6060: fünftes Rückschlagventilfifth check valve
6161: erstes Druckauswahlventilfirst pressure selection valve
6262: zweites Druckauswahlventilsecond pressure selection valve
6363: erster Druckauswahl-Ventilschieberfirst pressure selection valve slide
6464: zweiter Druckauswahl-Ventilschiebersecond pressure selection valve slide

Claims

Pump system (17) for an electric axle drive (3) of a motor vehicle (4), comprising the pump system (17). - a first pump (P1), - a second pump (P2) and - an electric motor (M) with a drive shaft (23), whereby - a maximum first displacement volume of the first pump (P1) is greater than a maximum second displacement volume of the second pump (P2), - The electric motor (M) drives both the first pump (P1) and the second pump (P2) via its drive shaft (23) either in a first direction of rotation (24) or in a second direction of rotation (25), which is opposite to that first direction of rotation (24), - the first pump (P1) and the second pump (P2) are set up to suck oil together from an oil reservoir (18) and to pump it exclusively into a low-pressure circuit (19) when the first pump (P1) and the second pump ( P2) are driven in the first direction of rotation (24), and - Only the second pump (P2) is set up to suck in oil and deliver it exclusively into a high-pressure circuit (20) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the second direction of rotation (25), whereas the first pump (P1) delivers neither to the low-pressure circuit (19) nor to the high-pressure circuit (20).

pump system (17). Claim 1 , wherein the maximum first displacement volume is at least twice as large as the maximum second displacement volume.

pump system (17). Claim 1 or 2 , the pump system (17) further comprising a first check valve (31), wherein - an inlet (32) of the first check valve (31) with an outlet (28) of the first pump (P1) and is connected to an output (39) of the second pump (P2), - an output (33) of the first check valve (31) is connected to the low-pressure circuit (19), - the first pump (P1) and the second pump (P2) convey the oil sucked in from the oil reservoir (18) into the low-pressure circuit (19) via the first check valve (31) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the first direction of rotation (24), and - the first check valve (31) prevents the first pump (P1) and/or the second pump (P2) from delivering oil into the low-pressure circuit (19) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are in the second Direction of rotation (25) can be driven.

pump system (17). Claim 3 , the pump system (17) further comprising a second check valve (34), wherein - an inlet (37) of the second check valve (34) is connected to the oil reservoir (18) and to the inlet (27) of the first pump (P1), - an output (36) of the second check valve (34) is connected to the output (28) of the first pump (P1) and to the output (39) of the second pump (P2), - the second check valve (34) prevents the first pump (P1) and the second pump (P2) convey in the hydraulic short circuit in the circuit when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the first direction of rotation (24), and - the first pump ( P1) sucks oil from the oil reservoir (18) via its output (28) and via the second check valve (34) and delivers it in a hydraulic short circuit in a circle when the first pump (P1) and the second pump (P2) are in the second direction of rotation (25) are driven.

pump system (17). Claim 4 , the pump system (17) further comprising a third check valve (41), wherein - an inlet (42) of the third check valve (41) is connected to the oil reservoir (18) and to the inlet (27) of the first pump (P1), - an output (43) of the third check valve (41) is connected to the input (38) of the second pump (P2) and to the high-pressure circuit (20), - the second pump (P2) via its input (38) and via that The third check valve (41) sucks oil from the oil reservoir (18) and delivers it into the low-pressure circuit (19) via the outlet (39) of the second pump and the first check valve (31) when the first pump (P1) and the second pump ( P2) are driven in the first direction of rotation (24), and - the third check valve (41) prevents the second pump (P2) from supplying oil via its inlet (38) in the direction of the oil reservoir (18) and the inlet (27). first pump (P1), but instead exclusively in the high pressure circuit (20), when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the second direction of rotation (25).

pump system (17). Claim 5 , the pump system (17) further comprising an outer housing (26) with a suction interface (S1), a low-pressure interface (S2) and a high-pressure interface (S3), wherein - the three check valves (31, 34, 41 ) are arranged within the housing (26), - the suction interface (S1) with the inlet (27) of the first pump (P1), via the third check valve (41) with the inlet (38) of the second pump (P2) and is connected via the second check valve (34) to the output (28) of the first pump (P1), - the low pressure interface (S2) is connected to the output (33) of the first check valve (31), and - the high pressure -Interface (S3) is connected to the input (38) of the second pump (P2) and the output (43) of the third check valve (41).

pump system (17). Claim 1 or 2 , wherein - an outer housing (26) of the pump system (17) comprises a first low-pressure interface (S2) for connection to a first low-pressure circuit (19.1) and a second low-pressure interface (S4) for connection to a second low-pressure circuit (19.2), - the first Low pressure interface (S2) is connected via a first low pressure line (30.1) to the output (28) of the first pump (P1), and - the second low pressure interface (S4) via a second low pressure line (30.2) to the output (39) of the second pump (P2) is connected.

pump system (17). Claim 7 , wherein the second low-pressure line (30.2) is connected to a short-circuit line (35), within which the first pump (P1) pumps oil sucked in from the oil reservoir (18) in the hydraulic short circuit in the circuit, so that the second pump (P2) pumps the oil from the The first pump (P1) sucks in oil delivered in the circuit and delivers it in the direction of the high-pressure circuit (20) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the second direction of rotation (25).

pump system (17). Claim 1 or 2 , the pump system (17) comprising a first pressure selection valve (61) and a second pressure selection valve (62), wherein - the first pressure selection valve (61) is connected to the inlet (27) of the first pump (P1), so that the first pump (P1 ) via its inlet (27) and via the first pressure selection valve (61) oil from the oil reservoir (18) and conveys it into the low pressure circuit (19) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the forward direction of rotation (24), and - the second pressure selection valve (62) with the inlet (38) is connected to the second pump (P2), so that the second pump (P2) sucks oil from the oil reservoir (18) via its inlet (38) and the second pressure selection valve (62) and delivers it into the low-pressure circuit (19). the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the forward direction of rotation (24).

pump system (17). Claim 9 , whereby - the first pressure selection valve (61) is connected to the output (28) of the first pump (P1), so that the first pump (P1) draws oil from the oil reservoir (via its output (28) and via the first pressure selection valve (61). 18) sucks in and delivers in a hydraulic short circuit via the first pressure selection valve (61) in the circuit when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the reverse direction of rotation (25), and - the second pressure selection valve (62). the output (39) of the second pump (P2), so that the second pump (P2) sucks oil from the oil reservoir (18) via its output (39) and the second pressure selection valve (62) and via the input (38). second pump (P2) and the second pressure selection valve (62) into the high pressure circuit (20) when the first pump (P1) and the second pump (P2) are driven in the reverse direction of rotation (25).

Electric axle drive (3) for a motor vehicle, the electric axle drive (3) comprising a pump system (17) according to one of the preceding claims.