DE19722495B4 - Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen - Google Patents

Abstract

Pumpe mit einem einstellbaren Fördervolumen, die einen Verbraucher durch eine Druckleitung (1) versorgt, von der eine Rücklaufleitung (2) abzweigt, die in einer Vorratskammer (3) endet, und die eine Druckregelvorrichtung (4) aufweist, die bei Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung (1) das Fördervolumen der Pumpe reduziert und die Abregelmenge erhöht bzw. bei Druckabfall umgekehrt, wobei die Druckregelvorrichtung (4) ein Ventil (5) und eine Blende (6) aufweist, die in der Rücklaufleitung (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Ventil (5) eine Beruhigungskammer (7) und hinter der Beruhigungskammer (7) die Blende (6) angeordnet ist, wobei der Druck in der Beruhigungskammer (7) gleich dem Regeldruck ist, so dass ein definierter Volumenstrom in der Rücklaufleitung (2) erzeugbar ist und dieser zur Druckerhöhung in der Verbraucherdruckleitung (1) ganz oder teilweise absperrbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
• Eine derartige Pumpe ist aus der DE 33 47 015 A1 bekannt. Sie besteht beispielsweise aus einer Flügelzellenpumpe, die einen Verbraucher mit einer Druckleitung versorgt. Von der Verbraucherdruckleitung zweigt eine Stelleitung ab, die in einer Stellkolben-Zylinder-Einheit endet. Zudem zweigt von der Verbraucherdruckleitung eine Rücklaufleitung ab, die in einer Regelkolben-Zylinder-Einheit endet. Die Zylinder-Einheiten befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten eines die Pumpenfördermenge beeinflussenden Stellelements, beispielsweise einem Stator einer Flügelzellenpumpe. Der Stellkolben weist eine kleinere Kolbenfläche als der Regelkolben auf und der Regelkolben ist in Richtung maximaler Fördermenge der Pumpe federbelastet. In der Rücklaufleitung befindet sich vor der Regelkolben-Zylinder-Einheit eine Blende. Hinter der Regelkolben-Zylinder-Einheit ist ein Druckbegrenzungsventil angeordnet, das durch einen druckabhängigen elektrischen Sensor gesteuert wird, der einen Systemdruck aus der Verbraucherdruckleitung abgreift. Damit die Steuerung erst einsetzt, wenn ein vorgegebener Solldruck einsetzt, ist zwischen dem Sensor und dem Druckbegrenzungsventil ein Vergleicher angeordnet.
• Bevor die Flügelzellenpumpe läuft, stellt eine in der Regelkolben-Zylinder-Einheit angeordnete Feder den Stator auf maximale Exzentrizität und daher auf eine maximale Fördermenge. Das Druckbegrenzungsventil ist geschlossen. Fängt die Pumpe an zu laufen, so fördert sie mit maximalem Fördervolumen bis der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung gleich dem Solldruck ist, auf den der Sollwert des Vergleichers eingestellt ist. Übersteigt der Systemdruck den Solldruck, so übersteigt der Istwert des Sensors den Sollwert des Vergleichers, und es wird ein elektrisches Signal dem Druckbegrenzungsventil zugeführt. Das Druckbegrenzungsventil öffnet und es fließt von der Verbraucherdruckleitung der Pumpe ein Steuerölstrom durch die Rücklaufleitung über das Druckbegrenzungsventil zu einem drucklosen Behälter. Durch die Strömung des Druckmittels fällt der Druck an der Blende ab. Infolgedessen sinkt der Druck in der Druckleitung zur Regelkolben-Zylinder-Einheit ebenfalls. Der Regelkolben und damit der Stator und der Stellkolben verschieben sich so, daß sich die För dermenge der Pumpe verringert. Ist der Solldruck erreicht und wird kein Druckmittel verbraucht, so reicht es aus die Pumpenleckage und den Durchfluß durch das Druckbegrenzungsventil zu ersetzen, um den Druck aufrecht zu erhalten.
• Wird von einem Verbraucher aus der Verbraucherdruckleitung Druckmittel abgefordert, z.B. zur Füllung eines Schaltgliedes, so führt dies zu einem Anstieg des Volumenstroms und zu einem Abfall des Systemdrucks in der Verbraucherdruckleitung. Damit fällt der Systemdruck unter den Solldruck, wodurch der Sensor das Druckbegrenzungsventil schließt. Hierdurch bricht die Strömung durch die Blende ab und damit auch der Druckabfall an der Blende, wodurch sich auf der Seite der Stellkolben-Zylinder-Einheit und auf der Seite der Regelkolben-Zylinder-Einheit der gleiche Druck einstellt. Da der Regelkolben zusätzlich zum Druck aus der Leitung mit einer Federkraft belastet ist, wird der Regelkolben, der Stator und der Steuerkolben verschoben, so daß sich das Fördervolumen der Pumpe erhöht und der Verbrauch ausgeglichen. Der Systemdruck wird wieder auf den Solldruck erhöht.
• Dieser Regelvorgang läuft jedoch so langsam ab, daß für die modernen, elektronisch gesteuerten Getriebe, bei denen eine Druckanpassung während der Schaltung gefordert wird, derartige Pumpen, insbesondere Flügelzellenpumpe, nicht mehr verwendet werden können.
• Besonders bei kontinuierlich verstellbaren Getrieben (CVTs) sind jedoch Pumpen gefragt, die bei einer hohen Drehzahl eine geringe Leistung aufnehmen, wobei dies am einfachsten mit einer Verstellpumpe erreicht wird. Steigt bei einem CVT, das beispielsweise aus zwei Scheibensätzen und einem Umschlingungsorgan besteht, sprunghaft das Motormoment an, so muß der Druck der Scheibensätze auf das Umschlingungsorgan so schnell ansteigen, daß das Umschlingungsorgan nicht durchrutscht, da das Band sonst vorzeitig verschleißt. Erschwerend kann noch hinzukommen, daß während das Motormoment sprunghaft ansteigt, gleichzeitig die Scheiben verstellt werden, d. h. daß gleichzeitig zum erforderlichen Druckanstieg ein Verbrauch hinzu kommt, der den Systemdruck abfallen läßt und damit entgegen den von der Pumpe erzeugten Druckanstieg wirkt.
• Der kritische Fall ist die Schnellverstellung bei Notbremsung zum Stillstand. Dabei muß in wenigen Zehntelsekunden die Anfahrübersetzung erreicht werden. Durch die Verstellung des Fördervolumens einer Pumpe, insbesondere bei einer Flügelzellenpumpe, kann ein derart steiler Druckanstieg nicht erzeugt werden.
• Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Pumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, das sie einen sprunghaften Anstieg des Systemdrucks er zeugen kann und damit unmittelbar einem sprunghaften Solldruckverlauf folgt. Gleichzeitig soll eine möglichst einfache, für Großserien geeignete Konstruktion erreicht werden.
• Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
• Er wird ein auf den Verbraucher und auf die Elastizität des Systems abgestimmter, konstanter Volumenstrom in der Rücklaufleitung erzeugt, der schlagartig in die Verbraucherdruckleitung umgeleitet wird, wenn eine sprunghafte Druckerhöhung in der Verbraucherdruckleitung benötigt wird. Somit steht jederzeit bei schnellen dynamischen Vorgängen im Getriebe ein definiertes Druckerhöhungspotential zur Verfügung, womit der Systemdruck unmittelbar Solldruckverläufen mit Drucksprüngen folgen kann. Indem bewußt ein etwas größerer Volumenstrom durch die Rücklaufleitung erzeugt wird, um Drucksprünge erzeugen zu können, wird ein Kompromiß zwischen einem ökonomischen System und einem System, mit dem sprunghaft ansteigende Druckverläufe erzeugt werden können, gebildet.
• Grundsätzlich sind hierfür alle Pumpen besonders geeignet, deren Fördervolumen verstellt werden kann, womit gleichzeitig zum Umleiten des Volumenstroms in der Rücklaufleitung die Erhöhung des Fördervolumens genutzt werden kann, Drucksprüngen zu folgen und stoßartigen Verbraucherbedarf zu decken. Es kommen also beispielsweise Axialkolbenpumpen mit verstellbaren Schiefscheiben, Radialkolbenpumpen mit verstellbaren Exzentern und Flügelzellenpumpen mit verstellbaren Statoren in Frage. Von den Verstellpumpen eignen sich wiederum die Flügelzellenpumpen aufgrund ihres geringen Bauaufwandes besonders für Großserien. Das Fördervolumen der Flügelzellenpumpen wird, wie schon beschrieben, durch die Verstellung des Stators verändert. Konstruktiv einfach und besonders für Großserien geeignet, kann dies erreicht werden, indem der Stator schwenkbar in einem Gehäuse gelagert ist, der Stator in Richtung maximalem Fördervolumen federbelastet ist und sich zwischen Gehäuse und Stator ein Druckraum befindet, durch den, wenn der Druck ansteigt, der Stator gegen die Federkraft in Richtung minimalem Fördervolumen verstellt wird.
• Die schlagartige Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung in die Verbraucherdruckleitung wird konstruktiv einfach durch ein schlagartig schließbares Ventil in der Rücklaufleitung erreicht.
• Wird das Ventil geschlossen, so fällt der Druck hinter dem Ventil ab. Greift man einen Regeldruck hinter dem Ventil ab, so werden bei offenem Ventil Systemdruckschwankungen erfaßt und es kann beispielsweise bei Druckabfall, z.B. wenn ein Schaltglied (Verbraucher) ge füllt wird, das Fördervolumen der Pumpe erhöht und damit auch der Systemdruck erhöht werden, bis der Solldruck wieder erreicht ist. Verändert sich der Solldruck schlagartig, z.B. weil bei einem CVT-Getriebe das Motormoment ansteigt, so wird das Ventil geschlossen, wodurch der Druck hinter dem Ventil abfällt. Die Regelung der Pumpe reagiert dann analog wie bei einem Druckabfall des Systemdrucks und es wird das Fördervolumen der Pumpe in Richtung Maximum verstellt, wodurch zusätzlich zu der Druckerhöhung durch die Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung eine Druckerhöhung und Volumenstromvergrößerung durch die Verstellung der Fördermenge der Pumpe erreicht wird.
• Wird der Regeldruck hinter dem Ventil abgriffen, so wird mit einer einfachen Konstruktion erreicht, daß die Effekte – Druck- und Volumenstromerhöhung in der Verbraucherdruckleitung durch die Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung und durch die Verstellung des Fördervolumens der Pumpe in Richtung Maximum – miteinander kombiniert werden können, wodurch Systemdruckschwankungen und sprunghafte Solldruckerhöhungen ausgeglichen werden können.
• Indem der Regeldruck hinter dem Ventil abgegriffen wird, wird zudem eine schnelle Verstellung der Pumpe in Richtung maximales Fördervolumen erreicht, wenn der Solldruck sprunghaft ansteigt und das Ventil geschlossen wird.
• Das Ventil kann vorteilhaft durch einen Hauptdruckregelschieber oder ein Magnetventil gebildet werden, die die Rücklaufleitung schlagartig schließen können. Am Hauptdruckregelschieber wird ein Modulierdruck zur Vorgabe des Soldrucks eingegeben. Hierdurch ist kein zusätzliches Bauteil zur Eingabe des Modulierdrucks erforderlich.
• Mit einem Magnetventil können die Schließzeiten getaktet werden, wodurch der Volumenstrom durch das Ventil genauer bestimmt werden kann.
• Ein definierter Volumenstrom in der Rücklaufleitung wird nur erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der Rücklaufleitung hinter dem Ventil eine Beruhigungskammer und dahinter eine Blende angeordnet ist und in der Beruhigungskammer der Regeldruck für die Pumpe gemessen wird. Besitzt die Beruhigungskammer einen ausreichend großen Querschnitt im Vergleich zur Blende, so kann die Strömungsgeschwindigkeit in der Beruhigungskammer vernachlässigt werden. Dadurch ist der Druck innerhalb der Beruhigungskammer proportional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit in der Blende. Dieser Effekt, auch Torricellisches Ausflußgesetz genannt, ist aus der Strömungslehre bekannt und läßt sich mathematisch aus der Bernoullischen Gleichung herleiten.
• Wird durch die Druckregelvorrichtung der Systemdruck auf einen konstanten Solldruck geregelt, so stellt sich in der Beruhigungskammer ein konstanter Druck ein, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit durch die Blende und damit auch bei vorgegebener Blendenweite und nahezu konstanter Viskosität der Volumenstrom durch die Blende konstant ist. Damit kann der Volumenstrom durch die Blendenweite und der durch die Umleitung des Volumenstroms entstehende sprunghafte Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung genau auf den Verbraucher, und die Elastizität des Systems abgestimmt werden. Es kann also durch einen definierten Volumenstrom in der Rücklaufleitung ein definierter sprunghafter Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung erzeugt werden, indem das Ventil entsprechend geschlossen und damit der Volumenstrom aus der Rücklaufleitung in die Verbraucherdruckleitung umgeleitet wird.
• Am günstigsten stellt sich der Effekt ein, daß der Druck in der Beruhigungskammer proportional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit ist, wenn die Blende unmittelbar hinter der Beruhigungskammer angeordnet ist. Zudem kann hierdurch Bauraum eingespart werden. Konstruktiv einfach und mit wenigen Bauteilen wird dies erreicht, indem die Blende in einem dünnen Zwischenblech angeordnet ist, das die Beruhigungskammer zur Seite eines drucklosen Behälters abschließt, beispielsweise dem Ölsumpf.
• Indem die Blende scharfkantig ausgeführt ist, wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Blende weitgehend unabhängig von der Viskosität und damit der Temperatur des Druckmittels ist, wodurch der Volumenstrom exakter durch die Blendenweite auf den Verbraucher eingestellt werden kann und sich Temperaturveränderungen nur geringfügig auf diesen auswirken.
• Ist die Querschnittsfläche der Beruhigungskammer mindestens 15 mal größer als die Blendenweite, so weist das Torricellische Ausflußgesetz, das auf der Annahme beruht, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Beruhigungskammer vernachlässigbar ist, eine hohe Genauigkeit auf, wodurch wiederum der Volumenstrom in der Rücklaufleitung exakter auf die Verbraucher und die Elastizität des Systems eingestellt werden kann.
• Vorteilhafte Größenverhältnisse ergeben sich, wenn die Blende einen Durchmesser von 2 mm und die Beruhigungskammer eine Länge von 30 mm besitzt.
• Konstruktiv einfach wird der Regeldruck in der Beruhigungskammer mit einer Druckleitung abgegriffen, durch die der Regeldruck an einen Volumenstromregelschieber weitergeleitet wird, von dem aus eine Stelleitung zu einem Druckraum führt, durch den das Fördervolumen der Pumpe verstellt wird, beispielsweise ein Druckraum zwischen dem Stator einer Flügelzellenpumpe und dem Gehäuse der Pumpe.
• Wird der Volumenstromregelschieber zusätzlich mit der Druckseite der Pumpe verbunden, so ergibt sich eine konstruktiv einfache und für Großserien besonders geeignete Lösung den Regeldruck aus der Beruhigungskammer zu nutzen, um die Pumpe zu verstellen.
• Durch ein Überdruckventil, das hinter dem verschließbaren Ventil in der Rücklaufleitung und vor der Blende angeordnet ist, wird erreicht, daß die Teile vor der Blende und nach dem Sicherungsventil gegen eine Zerstörung geschützt werden, wenn die Blende verstopfen sollte.
• Indem nach dem verschließbaren Ventil ein Kühler angeordnet ist, kann die Temperatur des Druckmittels auf die nach dem Kühler angeordneten Systemelemente und so unter anderem auf die Blende, abgestimmt und konstant gehalten werden. Dadurch wird eine hohe Genauigkeit in der Abstimmung erreicht und die Systemelemente nach dem Kühler werden vor zu hohen Temperaturen geschützt.
• Vorteilhaft wird nach dem verschließbaren Ventil und vor der Beruhigungskammer eine Druckleitung zur Schmierung eines Systems abgezweigt. Die gesamte Menge des Druckmittels kann damit kurzfristig für die Druckerhöhung genutzt werden. Da es sich nur um sehr kurze Zeitintervalle handelt, wird die Schmierung nicht beeinflußt.
• Sinnvoll ist es zuerst das Überdruckventil, dahinter den Kühler und hinter dem Kühler die Abzweigung zur Schmierung eines Systems anzuordnen. So ist der Kühler ebenfalls vor einem Überdruck geschützt und das Druckmittel wird zur Schmierung eines Systems nicht zu heiß.
• Die erfindungsgemäße Pumpe ist besonders geeignet in einem CVT-Getriebe, wie beispielsweise in einem Reibradgetriebe oder einem CVT-Getriebe mit verstellbaren Kegelscheibenpaaren und Umschlingungsorganen, eingesetzt zu werden. Dies ergibt sich wie schon oben beschrieben, aus den besonderen Anforderungen, wie beispielsweise reduzierter Leistungsaufnahme bei hohen Drehzahlen, sprunghafte Druckanstiege bei Motormomenterhöhung und gegebenenfalls gleichzeitiger Verstellung der Scheibenpaare und sprunghaft variierender Bedarf an Volumenstrom in der Verbraucherdruckleitung, die eine Pumpe in einem CVT-Getriebe erfüllen muß.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
• Es zeigt:
• 1 ein Ausführungsbeispiel einer Pumpe.
• In 1 ist beispielhaft eine Flügelzellenpumpe 26 dargestellt, die einen Stator 19 aufweist, der in einem Gehäuse 23 um eine Schwenkachse 18 schwenkbar gelagert ist und zu einer Seite gegen das Gehäuse 23 mit einer Verstellfeder 25 abgestützt ist und zur anderen Seite mit dem Gehäuse 23 einen Druckraum 13 bildet. In dem Stator 19 befindet sich ein Rotor 20, der aus einem Stützring 21 und Flügel 22 besteht. Die Flügel 22 sind in dem Rotor 20 radial verschiebbar gelagert.
• Die Flügelzellenpumpe 26 versorgt einen Verbraucher mit einer Druckleitung 1, von der eine Rücklaufleitung 2 abzweigt. In der Rücklaufleitung 2 ist ein verschließbares Ventil 5, beispielsweise ein Hauptdruckregelschieber angeordnet, in das ein Modulierdruck 8 eingespeist wird. Hinter dem Ventil 5 befindet sich ein Sicherheitsventil 15, an das sich ein Kühler 16 anschließt. Die Rücklaufleitung 2 zweigt nach dem Kühler 16 in eine Druckleitung 17 ab, die zur Schmierung eines Systems dient. Hinter der Druckleitung 17 ist eine Beruhigungskammer 7 angeordnet, die zu einer Seite mit einem dünnen Blech 9 abgeschlossen wird, in dem sich eine scharfkantige Blende 6 befindet. Aus der Beruhigungskammer 7 führt eine Druckleitung 10 in einen Volumenstromregelschieber 11. In den Volumenstromregelschieber 11 führt eine Druckleitung 14, die von der Verbraucherdruckleitung 1 abgezweigt ist. Von dem Volumenstromregelschieber 11 führt eine Stelleitung 12 in einen Druckraum 13 in der Flügelzellenpumpe 26.
• Bevor die Flügelzellenpumpe 26 anfängt zu laufen, befindet sich der Stator 19 in einer Stellung maximalen Fördervolumens, indem dieser durch die Verstellfeder 25 nach links geschwenkt ist, wodurch sich auf der Saugseite größtmögliche Zellen 27 bilden. Fängt die Flügelzellenpumpe 26 an zu laufen, so saugt sie über einen Saugfilter 24 Druckmittel an, in der Regel Öl, aus einer Vorratskammer 3, beispielsweise einem Ölsumpf. Das Ventil 5 bleibt solange geschlossen bis der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung 1 auf den Solldruck des Systems angestiegen ist. Wird dieser erreicht, so öffnet das Ventil 5. Ein Volumenstrom fließt durch die Rücklaufleitung 2 und die Blende 6 zurück in eine Vorratskammer 3 ab. Infolge des Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 bildet sich ein Druck in der Beruhigungskammer 7 vor der Blende 6, der über die Druckleitung 10 als Regeldruck an den Vo lumenstromregelschieber 11 weitergegeben wird. Der Regeldruck verstellt den Volumenstromregelschieber 11 so, daß durch die Druckleitung 14 Druckmittel in die Stelleitung 12 gelangt, wodurch sich ein Druck im Druckraum 13 aufbaut. Der Druck im Druckraum 13 verschwenkt den Stator 19 gegen die Federkraft der Verstellfeder 25 nach rechts, wodurch sich die Zellen 27 auf der Ansaugseite der Flügelzellenpumpe 26 verkleinern und das Fördervolumen reduziert wird. Durch diesen Regelmechanismus wird der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung 1 auf einen konstanten Solldruck eingestellt.
• Wird beispielsweise von einem Verbraucher Druckmittel aus der Verbraucherdruckleitung 1 abgefordert, so schließt der Regelschieber 5, und der Druck in der Beruhigungskammer 7 fällt ab. Der Druck in der Beruhigungskammer 7 verstellt über die Druckleitung 10 den Volumenstromregefschieber 11, so daß der Druck im Druckraum 13 abfällt. Hierdurch wird der Stator 19 um die Schwenkachse 18 nach links durch die Federkraft der Verstellfeder 25 geschwenkt, wodurch die Zellen 27 auf der Ansaugseite vergrößert und damit das Fördervolumen der Flügelzellenpumpe 26 gesteigert wird. Damit steigt der Volumenstrom in der Verbraucherdruckleitung 1. Der Systemdruck wird ständig auf den Solldruck geregelt. Der Kühler 16 sorgt für eine gleichmäßige Temperatur im Betriebsbereich. Ferner ist die Blende 6 als scharfkantige Bohrung ausgeführt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit in der Blende 6 nahezu unabhängig von der Viskosität und damit Temperatur ist. Beide Maßnahmen führen zu einem sehr präzisen Regelverhalten.
• Bei Fahrzeugantrieben mit einem CVT, das Kegelscheiben und ein Umschlingungsorgan aufweist, verhält sich die Anpreßkraft der Kegelscheiben an das Umschlingungsorgan proportional dem Motormoment. Für den Fall, daß eine Schnellverstellung notwendig ist, wird mit dem Modulierdruck 8 das Ventil 5 geschlossen. Dadurch steht der Volumenstrom der sonst durch die Blende 6 abfließt, zur Druckerhöhung zur Verfügung. Auf diese Weise bleibt auch in diesem Zustand die Anpreßkraft erhalten, so daß das Umschlingungsorgan nicht durchrutscht. Wird zusätzlich zu dem hohen Motormoment ein anderes Übersetzungsverhältnis gewählt, indem die Kegelscheiben verstellt werden, so ist entsprechend der gewünschten Verstellgeschwindigkeit bei dem erforderlichen Druckniveau, ein entsprechender Volumenstrom zur Verfügung zu stellen. Wird der Rückfluß durch das Ventil 5 unterbrochen, so steht für die Verstellung der zuvor über die Blende abgeflossene Volumenstrom zur Verfügung. Das Zeitverhalten des gesamten Systems wird dadurch verbessert.
• Die Verstellung der Pumpe ermöglicht die Zunahme des Volumenstroms erst nach mehreren Zehntel-Sekunden. Das Abschneiden des Stroms durch die Blende erfolgt in wenigen Milli sekunden. Je träger die Pumpenverstellung und je höher die Anforderungen an den schnellen Volumenstromanstieg ist, um so größer muß der Blendenstrom sein.
• Indem das Ventil 5 geschlossen wird, sinkt der Druck in der Beruhigungskammer 7 ab, wodurch über den Volumenstromregelschieber 11 der Druck im Druckraum 13 sehr schnell reduziert wird und sich der Stator 19 in Richtung des maximalen Fördervolumens verschwenkt. Somit wird zusätzlich zu der Volumenstromerhöhung durch die Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 die Verstellung der Flügelzellenpumpe 26 genutzt, um den Volumenstrom zu steigern. Durch die Kombination der beiden Effekte, der Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 und der Verstellung der Flügelzellenpumpe 26 in Richtung maximales Fördervolumen, kann sehr schnell ohne Druckabfall ein Verbrauch an Druckmittel ausgeglichen werden. Ein derartiger Zustand tritt beispielsweise auf, wenn bei einem CVT-Getriebe die Kegelscheiben schnell verstellt werden, um das Übersetzungsverhältnis einzustellen.

1

Verbraucherdruckleitung

2

Rücklaufleitung

3

Vorratskammer (Sumpf)

4

Druckregelvorrichtung

5

Ventil

6

Blende

7

Beruhigungskammer

8

Modulierdruck

9

Zwischenblech

10

Druckleitung

11

Volumenstromregelschieber

12

Stelleitung

13

Druckraum

14

Druckleitung

15

Überdruckventil

16

Kühler

17

Druckleitung (Schmierung)

18

Schwenkachse

19

Stator

20

Rotor

21

Stützring

22

Flügel

23

Pumpengehäuse

24

Saugfilter

25

Verstellfeder

26

Flügelzellenpumpe

27

Zellen

Claims (15)

1. Pumpe mit einem einstellbaren Fördervolumen, die einen Verbraucher durch eine Druckleitung (1) versorgt, von der eine Rücklaufleitung (2) abzweigt, die in einer Vorratskammer (3) endet, und die eine Druckregelvorrichtung (4) aufweist, die bei Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung (1) das Fördervolumen der Pumpe reduziert und die Abregelmenge erhöht bzw. bei Druckabfall umgekehrt, wobei die Druckregelvorrichtung (4) ein Ventil (5) und eine Blende (6) aufweist, die in der Rücklaufleitung (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Ventil (5) eine Beruhigungskammer (7) und hinter der Beruhigungskammer (7) die Blende (6) angeordnet ist, wobei der Druck in der Beruhigungskammer (7) gleich dem Regeldruck ist, so dass ein definierter Volumenstrom in der Rücklaufleitung (2) erzeugbar ist und dieser zur Druckerhöhung in der Verbraucherdruckleitung (1) ganz oder teilweise absperrbar ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5) geschlossen werden kann.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5) durch einen Hauptdruckregelschieber (5) gebildet wird.
4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (5) durch ein Magnetventil vorgesteuert wird, das über einen Microprozessor in Abhängigkeit von Motor-, Fahrzeug- und Getriebeparametern angesteuert wird.
5. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Hauptdruckregelschieber (5) ein Modulierdruck (8) eingespeist wird.
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) unmittelbar hinter der Beruhigungskammer (7) angeordnet ist.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) in einem dünnen Zwischenblech (9) angeordnet ist, das die Beruhigungskammer (7) zu einer Seite abschließt, und dass die Blende (6) als scharfkantige Bohrung ausgeführt ist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungskammer (7) eine Querschnittsfläche aufweist, die mindestens 15 mal größer ist als die Blendenweite.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) einen Durchmesser von ca. 2 mm aufweist und die Beruhigungskammer (7) ca. 30 mm lang ist.
10. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beruhigungskammer (7) durch eine Druckleitung (10) mit einem Volumenstromregelschieber (11) verbunden ist und dass der Volumenstromregelschieber (11) eine Stelleitung (12) zu einem Druckraum (13) aufweist, durch den das Fördervolumen der Pumpe verstellt wird.
11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstromregelschieber (11) durch eine Druckleitung (14) mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist.
12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) ein Überdruckventil (15) angeordnet ist.
13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) ein Kühler (16) angeordnet ist.
14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) eine Druckleitung (17) abgezweigt wird zur Schmierung eines Systems.
15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe in kontinuierlich verstellbaren Getrieben eingesetzt wird.