WO2012038133A1 - Speicheranordnung für eine hydraulikversorgung eines fahrzeuggetriebes - Google Patents

Speicheranordnung für eine hydraulikversorgung eines fahrzeuggetriebes Download PDF

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WO2012038133A1
WO2012038133A1 PCT/EP2011/063338 EP2011063338W WO2012038133A1 WO 2012038133 A1 WO2012038133 A1 WO 2012038133A1 EP 2011063338 W EP2011063338 W EP 2011063338W WO 2012038133 A1 WO2012038133 A1 WO 2012038133A1
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volume
hydraulic
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Georg Ege
Matthias Nerz
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F15B2201/411—Liquid ports having valve means

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic storage arrangement for a hydraulic supply of a transmission of a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • hydraulic storage arrangements which are also referred to as hydraulic pulse accumulator, are used in passenger vehicles with at least partially automated transmissions.
  • the limited volume of the storage space is variable between a minimum and a maximum depending on an operating state of the limiting device and the housing device.
  • the structurally complex designed device can initiate a small, limited hydraulic fluid volume in the hydraulic system for controlling switching elements of the transmission device.
  • the present invention is based on the object to propose a hydraulic storage arrangement of the type described above, which on the one hand structurally simple as possible and on the other hand, a maximum Speicheriadungs- or discharge supply possible.
  • a hydraulic storage arrangement for a hydraulic supply of a transmission of a vehicle in particular of a utility vehicle with at least one storage charging valve for charging and discharging with connected Volu- proposed with variable storage volume, wherein a plurality of volume storage devices are connected in parallel with the accumulator charging valve.
  • the accumulator charging valve which is the hydraulic connection between the hydraulic supply of the transmission on the one hand and the volume storage devices on the other hand, particularly structurally simple, preferably by at least one check valve or the like with at least one throttle device as a bypass or the like, the Hydraulic supply for charging via the bypass and for unloading via the check valve with the parallel volume storage devices is connected.
  • a container with at least one adjusting element that changes the storage volume or the like can be used, wherein the adjusting element can be fixed counter to a return movement with a holding device in at least one predetermined position.
  • a desired storage volume can be maintained in order to enable a desired hydraulic assistance in predetermined switching states of the transmission.
  • the hydraulic supply can be ensured even during a fuel-saving start-stop operation with the memory arrangement according to the invention, when the engine of the vehicle and thus also the gear pump is not in operation.
  • short-term volume flow peaks for example, in multiple circuits in the transmission or at low engine speed, especially in downshifts, are covered.
  • unwanted delayed reaction times in the hydraulic supply can be eliminated.
  • the storage arrangement proposed according to the invention can be applied to a hydraulic supply of an automatic transmission of a commercial vehicle, e.g. a working machine, in which the hydraulic supply comprises at least one transmission oil pump connected to a transmission oil sump or the like which is connected via a supply line to at least one working member, e.g. a switching element or the like of the transmission is connected.
  • the hydraulic supply comprises at least one transmission oil pump connected to a transmission oil sump or the like which is connected via a supply line to at least one working member, e.g. a switching element or the like of the transmission is connected.
  • FIGURE of the invention shows by way of example a possible embodiment of a hydraulic accumulator arrangement according to the invention or a hydraulic impulse accumulator in a multiple arrangement according to the invention.
  • a hydraulic supply of a transmission usually comprises at least one transmission oil pump 1, which is connected to a transmission oil sump 2.
  • the transmission oil pump 1 is connected via a supply line 3 to a working member 4 to be supplied, for example a switching element of the transmission or the like.
  • To the supply line 3 is the hydraulic storage arrangement according to the invention connected to allow at least a hydraulic support for the hydraulic supply in predetermined situations.
  • the storage arrangement comprises a storage loading valve 5 for loading and unloading a plurality of connected volume storage devices 6, 7 with variable storage volume V1, V2.
  • the volume storage devices 6, 7 are arranged parallel to one another and each connected to the accumulator charging valve 5 via a connecting line 15.
  • At least one check valve 8 is provided, which is provided with a bypass line 9.
  • the bypass line 9 comprises a throttle device 10, z. B. in the form of a diaphragm, nozzle, throttle or the like.
  • the check valve 8 is connected such that a load via the supply line 3 can be made only via the bypass line 9, wherein the discharge, so the supportive supply of hydraulic fluid or oil from the volume storage devices 6 in the supply line 3 via the check valve 8 as fast as possible and in large quantities can be done.
  • volume storage devices 6 and 7 are provided by way of example, but it is indicated that further volume storage devices can be used in parallel to the connecting line 15 for increasing the storage volume.
  • Each volume storage device 6, 7 comprises in each case as a container, a cylinder 1 1 of arbitrary shape and dimension, in which a the storage volume V1, V2 changing piston 12 is arranged to be movable as adjusting.
  • the piston 12 is moved with a return spring 13 depending on the present pressure in the direction of a minimum storage volume V1, V2. If due to excess power of the transmission oil pump 1, a loading of the volume storage devices 6, 7 takes place, thereby the piston 12 is moved in the direction of a maximum possible storage volume V1, V2 against the return spring force.
  • a holding device is provided, for example in the form of a holding magnet M1, M2, which fixes or holds the piston 12 in a predetermined position via a detent 14 or the like.
  • This position can, for example, with the maximum storage volume V1, V2 of each volume storage device 6, 7 match.

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Abstract

Es wird eine hydraulische Speicheranordnung für eine Hydraulikversorgung eines Getriebes eines Fahrzeuges, mit zumindest einem Speicherladeventil (5) zum Laden und Entladen mit angeschlossener Volumenspeichereinrichtung (6) mit veränderbarem Speichervolumen (V1) vorgeschlagen, wobei mehrere Volumenspeichereinrichtungen (6, 7) parallel mit dem Speicherladeventil (5) verbunden sind.

Description

Speicheranordnunq für eine Hvdraulikversorqunq eines Fahrzeuqqetriebes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Speicheranordnung für eine Hydraulikversorgung eines Getriebes eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Derartige hydraulische Speicheranordnungen, die auch als Hydraulik-Impuls- Speicher bezeichnet werden, sind bei Personenkraftfahrzeugen mit zumindest teilautomatisierten Getrieben im Einsatz.
Beispielsweise aus der Druckschrift WO 2007/1 18500 A1 ist eine Vorrichtung zum Speichern von Hydraulikfluid eines Hydrauliksystems einer Getriebeeinrichtung mit einem von einer Gehäuseeinrichtung und einer Begrenzungseinrichtung begrenzten und mit einem Hydrauliksystem zum Austausch von Hydraulikfluid in Wirkverbindung bringbaren Speicherraum bekannt. Das begrenzte Volumen des Speicherraumes ist in Abhängigkeit eines Betriebszustandes der Begrenzungseinrichtung und der Gehäuseeinrichtung zwischen einem Minimum und einem Maximum variierbar. Die konstruktiv aufwändig gestaltete Vorrichtung kann zur Ansteuerung von Schaltelementen der Getriebeeinrichtung ein geringes, begrenztes Hydraulikfluidvolumen in das Hydrauliksystem einleiten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulische Speicheranordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche einerseits konstruktiv möglichst einfach aufgebaut ist und andererseits eine maximale Speicheriadungs- beziehungsweise -entladungsversorgung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.
Somit wird eine hydraulische Speicheranordnung für eine Hydraulikversorgung eines Getriebes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges mit zumindest einem Speicherladeventil zum Laden und Entladen mit angeschlossener Volu- menspeichereinrichtung mit veränderbarem Speichervolumen vorgeschlagen, wobei mehrere Volumenspeichereinrichtungen parallel mit dem Speicherladeventil verbunden sind.
Auf diese Weise wird ein hinsichtlich seines Anwendungsbereiches deutlich erweitertes Volumenspeichersystem in konstruktiv einfacher Anordnung mit parallel geschalteten Druckspeichern realisiert, mit denen ein adaptierbares bzw. adaptiertes Speichervolumen in vorteilhafter Weise zur Verfügung gestellt werden kann. Ein je nach Getriebeschaltphase nicht ausreichender oder nicht vorhandener Pumpenvo- lumenstrom bei der Hydraulikversorgung des Getriebes wird somit durch die Speicherladungsversorgung zumindest unterstützt oder sogar ersetzt. Daraus resultieren kleinere maximale Pumpenvolumenströme bei der Hydraulikversorgung, die wesentlich dichter am mittleren Bedarf liegen und somit bei der Hydraulikversorgung die Verwendung von geringer dimensionierten Pumpen in vorteilhafter Weise ermöglichen. Hierdurch ergeben sich Wirkungsgradoptimierungen bei der Pumpenversorgung. Darüber hinaus können anstelle von komplexen volumenstromgeregelten Pumpensystemen bei der Hydraulikversorgung des Getriebes einfache Verdrängerpumpen oder dergleichen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Speicheranordnung eingesetzt werden. Vorzugsweise kann die Speicherentladeschaltung der erfindungsgemäßen Speicheranordnung über ein übergeordnetes Volumenstrommanagement oder dergleichen erfolgen.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann das Speicherladeventil, welches die hydraulische Verbindung zwischen der Hydraulikversorgung des Getriebes einerseits und den Volumenspeichereinrichtungen andererseits darstellt, besonders konstruktiv einfach vorzugsweise durch zumindest ein Rückschlagventil oder dergleichen mit zumindest einer Drosseleinrichtung als Bypass oder dergleichen ausgeführt sein, wobei die Hydraulikversorgung zum Laden über den Bypass und zum Entladen über das Rückschlagventil mit den parallel geschalteten Volumenspeichereinrichtungen verbunden wird.
Als Volumenspeichereinrichtung kann ein Behältnis mit zumindest einem das Speichervolumen verändernden Verstellelement oder dergleichen eingesetzt werden, wobei das Verstellelement entgegen einer Rückstellbewegung mit einer Halteeinrichtung in zumindest einer vorbestimmten Position fixiert werden kann. Somit kann je nach Beladungszustand der Volumenspeichereinrichtungen ein gewünschtes Speichervolumen gehalten werden, um in vorbestimmten Schaltzuständen des Getriebes eine gewünschte hydraulische Unterstützung ermöglichen zu können.
Beispielsweise kann die Hydraulikversorgung auch während eines kraftstoffsparenden Start-Stop-Betriebes mit der erfindungsgemäßen Speicheranordnung sichergestellt werden, wenn der Motor des Fahrzeuges und damit auch die Getriebepumpe nicht in Betrieb ist. Zudem können auch kurzzeitige Volumenstromspitzen zum Beispiel bei Mehrfachschaltungen bei dem Getriebe oder bei geringer Motordrehzahl, insbesondere bei Rückschaltungen, abgedeckt werden. Ferner können unerwünschte verschleppte Reaktionszeiten bei der Hydraulikversorgung eliminiert werden.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Speicheranordnung bei einer Hydraulikversorgung eines Automatgetriebes eines Nutzfahrzeuges, z.B. einer Arbeitsmaschine eingesetzt werden, bei dem die Hydraulikversorgung zumindest eine mit einem Getriebeölsumpf oder dergleichen verbundene Getriebeölpumpe umfasst, die über eine Versorgungsleitung mit zumindest einem Arbeitsglied, z.B. einem Schaltelement oder dergleichen des Getriebes verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Die einzige Figur der Erfindung zeigt exemplarisch eine mögliche Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen hydraulischen Speicheranordnung beziehungsweise einen hydraulischen Impulsspeicher in erfindungsgemäßer Mehrfach- Anordnung.
Eine Hydraulikversorgung eines Getriebes umfasst üblicherweise zumindest eine Getriebeölpumpe 1 , die mit einem Getriebeölsumpf 2 verbunden ist. Die Getriebeölpumpe 1 ist über eine Versorgungsleitung 3 mit einem zu versorgenden Arbeitsglied 4, z.B. einem Schaltelement des Getriebes oder dergleichen, verbunden. An die Versorgungsleitung 3 ist die erfindungsgemäße hydraulische Speicheranordnung angeschlossen, um in vorbestimmten Situationen zumindest eine hydraulische Unterstützung für die Hydraulikversorgung zu ermöglichen.
Die Speicheranordnung umfasst ein Speicherladeventil 5 zum Laden und Entladen mehrerer angeschlossener Volumenspeichereinrichtungen 6, 7 mit veränderbarem Speichervolumen V1 , V2. Erfindungsgemäß sind die Volumenspeichereinrichtungen 6, 7 parallel zueinander angeordnet und jeweils über eine Verbindungsleitung 15 mit dem Speicherladeventil 5 verbunden.
Als Speicherladeventil 6 ist zumindest ein Rückschlagventil 8 vorgesehen, das mit einer Bypassleitung 9 versehen ist. Die Bypassleitung 9 umfasst eine Drosseleinrichtung 10, z. B. in Form einer Blende, Düse, Drossel oder dergleichen. Das Rückschlagventil 8 ist derart geschaltet, dass eine Beladung über die Versorgungsleitung 3 nur über die Bypassleitung 9 erfolgen kann, wobei die Entladung, also die unterstützende Zuführung von Hydraulikmittel beziehungsweise Öl aus den Volumenspeichereinrichtungen 6 in die Versorgungsleitung 3 über das Rückschlagventil 8 möglichst schnell und in großen Mengen erfolgen kann.
In der Figur sind beispielhaft zwei Volumenspeichereinrichtungen 6 und 7 vorgesehen, wobei jedoch angedeutet ist, dass ohne weiteres weitere Volumenspeichereinrichtungen parallel an die Verbindungsleitung 15 zum Erhöhen des Speichervolumens eingesetzt werden können. Jede Volumenspeichereinrichtung 6, 7 umfasst jeweils als Behältnis ein Zylinder 1 1 mit beliebiger Form und Abmessung, in dem ein das Speichervolumen V1 , V2 verändernder Kolben 12 als Verstellelement bewegbar angeordnet ist. Der Kolben 12 wird mit einer Rückstellfeder 13 je nach vorliegendem Druck in Richtung eines minimalen Speichervolumens V1 , V2 bewegt. Wenn aufgrund überschüssiger Leistung der Getriebeölpumpe 1 eine Beladung der Volumenspeichereinrichtungen 6, 7 erfolgt, wird dadurch der Kolben 12 in Richtung eines maximal möglichen Speichervolumens V1 , V2 entgegen der Rückstellfederkraft bewegt. Um beispielsweise ein vorbestimmtes Speichervolumen V1 , V2 zu fixieren, ist eine Halteeinrichtung zum Beispiel in Form eines Haltemagnets M1 , M2 vorgesehen, der über eine Rastierung 14 oder dergleichen den Kolben 12 in einer vorbestimmten Position fixiert beziehungsweise festhält. Diese Position kann beispielsweise mit dem maximalen Speichervolumen V1 , V2 jeder Volumenspeichereinrichtung 6, 7 übereinstimmen.
Bezuqszeichen
1 Getriebeölpumpe
Getriebeölsumpf
Versorgungsleitung
Arbeitsglied
5 Speicherladeventil
6 Volumenspeichereinrichtung
7 Volumenspeichereinrichtung
8 Rückschlagventil
9 Bypassleitung
10 Drosseleinrichtung
1 1 Zylinder
12 Kolben
13 Rückstellfeder
14 Rastierung
15 Verbindungsleitung
M1 Haltemagnet
M2 Haltemagnet
V1 Speichervolumen
V2 Speichervolumen

Claims

Patentansprüche
1 . Hydraulische Speicheranordnung für eine Hydraulikversorgung eines Getriebes eines Fahrzeuges, mit zumindest einem Speicherladeventil (5) zum Laden und Entladen mit angeschlossener Volumenspeichereinrichtung (6) mit veränderbarem Speichervolumen, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Volumenspeichereinrichtungen (6, 7) parallel mit dem Speicherladeventil (5) verbunden sind.
2. Hydraulische Speicheranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherladeventil (5) zumindest ein Rückschlagventil (8) mit einer Drosseleinrichtung (10) in einem Bypass (9) aufweist, wobei die Hydraulikversorgung zum Laden über den Bypass (9) und zum Entladen über das Rückschlagventil (8) mit zumindest zwei parallel geschalteten Volumenspeichereinrichtungen (6, 7) verbunden ist.
3. Hydraulische Speicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Volumenspeichereinrichtung (6, 7) als Behältnis mit zumindest einem das Speichervolumen (V1 , V2) verändernden Verstellelement ausgeführt ist, wobei das Verstellelement entgegen einer Rückstellbewegung mit einer Halteeinrichtung in zumindest einer vorbestimmten Position fixierbar ist.
4. Hydraulische Speicheranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Behältnis ein Zylinder (1 1 ) mit einem gegen eine Rückstellfederkraft bewegbaren Kolben (12) vorgesehen ist, der über einen Haltemagnet (M1 , M1 ) zumindest in einer dem maximalen Speichervolumen (V1 , V2) entsprechenden Position fixierbar ist.
5. Hydraulische Speicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikversorgung des Getriebes eines Nutzfahrzeuges zumindest eine mit einem Getriebeölsumpf (2) verbundene Getriebeölpumpe (1 ) umfasst, die über eine Versorgungsleitung (3) mit zumindest einem Arbeitsglied (4) und mit dem Speicherladeventil (5) verbunden ist, welches über eine Verbindungsleitung (15) zum Laden und Beladen mit den zugeordneten Speichervolumen (V1 , V2) verbunden ist.
PCT/EP2011/063338 2010-09-20 2011-08-03 Speicheranordnung für eine hydraulikversorgung eines fahrzeuggetriebes WO2012038133A1 (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1264989A1 (de) * 2001-06-07 2002-12-11 CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH Entlastungsvorrichtung für eine Hubeinrichtung
WO2007118500A1 (de) 2006-03-30 2007-10-25 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum speichern von hydraulikfluid eines hydrauliksystems einer getriebeeinrichtung
WO2010089518A1 (fr) * 2009-02-09 2010-08-12 Manu Lorraine Système hydraulique d'engin de manutention ou de terrassement avec accumulateur d'énergie.

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