WO2022262889A1 - Ventilmodul mit aktiver ventilbeölung - Google Patents

Ventilmodul mit aktiver ventilbeölung Download PDF

Info

Publication number
WO2022262889A1
WO2022262889A1 PCT/DE2022/100308 DE2022100308W WO2022262889A1 WO 2022262889 A1 WO2022262889 A1 WO 2022262889A1 DE 2022100308 W DE2022100308 W DE 2022100308W WO 2022262889 A1 WO2022262889 A1 WO 2022262889A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
valve module
buffer volume
hydraulic medium
drive train
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/100308
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Grenzhäuser
Christopher Schneider
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to CN202280040510.4A priority Critical patent/CN117501020A/zh
Publication of WO2022262889A1 publication Critical patent/WO2022262889A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0003—Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
    • F16H61/0009—Hydraulic control units for transmission control, e.g. assembly of valve plates or valve units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0262—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
    • F16H61/0276—Elements specially adapted for hydraulic control units, e.g. valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/047—Preventing foaming, churning or cavitation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H2061/004—Venting trapped air from hydraulic systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0262—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
    • F16H61/0276—Elements specially adapted for hydraulic control units, e.g. valves
    • F16H2061/0279—Details of hydraulic valves, e.g. lands, ports, spools or springs

Definitions

  • the present invention relates to a valve module for a hydraulic control, in particular for use in the drive train of motor vehicles.
  • Valve modules for hydraulic controls which are used, for example, for hydraulic loading actuation of clutches in motor vehicles are known.
  • a valve module that includes a valve that is installed below the normal oil level in an oil sump of the motor vehicle is assumed to be known. This prevents leakage flows past the valve piston from introducing air into the hydraulic medium. However, this significantly restricts the installation position of the valve module. In modern motor vehicles in particular, where space is scarce, this means that it is a considerable disadvantage.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome the problems known from the prior art.
  • the valve module according to the invention for a hydraulic control system intended for installation in a specified installation position, comprises a valve with a valve piston which can be displaced in an actuation direction in a housing which has a plurality of openings which can be opened and closed by displacing the valve piston, with at least an opening represents a tank connection via which the valve can be connected to a reservoir, in particular an oil sump, for a hydraulic medium.
  • the valve module is characterized by the fact that the minimum At least one tank connection is connected to a buffer volume, which has an overflow, which is arranged above a top side of the valve piston during installation in the installed position.
  • valve module can be arranged independently of the oil circuit of the motor vehicle and in particular outside of the oil sump.
  • the openings preferably include any number of connections for consumers.
  • an opening is preferably designed as a pump connection via which a pump can be connected, through which hydraulic medium can be conveyed.
  • a reversible pump is preferably designed, which can be operated either pushing or sucking. This enables the valve module to be used in systems in which both a hydraulic actuation, for example at least one clutch and/or a parking lock, takes place and cooling takes place through the hydraulic medium, for example one or more electric motors.
  • the buffer volume can preferably be connected via a flow restrictor to a hydraulic circuit, via which the buffer volume can be filled.
  • the flow limiter can be used to ensure that part, preferably a small part, preferably at the level of the expected maximum valve leakage, of the volume flow of hydraulic medium in the hydraulic circuit can be pumped into the buffer volume.
  • the buffer volume is always supplied with hydraulic medium.
  • the level in the buffer volume is limited by the overflow. If too much hydraulic medium is pumped into the buffer volume, this flows out again via the overflow, which can be connected to the hydraulic medium reservoir.
  • the hydraulic circuit refers to the circuit including the pump, the reservoir for hydraulic medium and at least one consumer.
  • This can be an actuating device for a clutch and/or for a parking lock or else a component to be cooled and/or lubricated, such as an electric motor.
  • At least one screen is preferably used as a flow limiter.
  • a screen can be simply formed, for example as a hole in a wall, or machined, preferably punched in a sealing sheet, which separates the two hydraulic plates from one another, and represents an efficient flow restrictor Apertures, preferably two apertures.
  • At least one leakage line is preferably formed, which is connected to the buffer volume in order to conduct leakage flows from other hydraulic compo- nents into the buffer volume.
  • This increases the volume flow of hydraulic medium into the buffer volume and increases the operational reliability of the valve module.
  • the pump preferably the reversing pump, is particularly advantageous as the hydraulic component.
  • the leakage line can be designed in combination with the flow limiter in order to increase operational reliability by keeping the level in the buffer volume as constant as possible. If the component, for example the pump, in particular the reversible pump, has a high leakage flow, the additional design of the flow limiter and thus the connection to the hydraulic circuit can be omitted.
  • the overflow of the buffer volume is preferably connected to a lubricating line, via which hydraulic medium can be discharged as a lubricating or cooling agent.
  • a valve can be formed via which the lubrication line can be opened and closed in order to enable lubrication only when sufficient hydraulic medium flows into the buffer volume.
  • bearings can be lubricated or cooled, or gears can also be lubricated.
  • a drive train for a motor vehicle comprising a valve module as presented here.
  • the drive train preferably includes an internal combustion engine and/or at least one electric motor for providing torque.
  • it is a hybrid drive train with an internal combustion engine and at least one electric motor.
  • valve module can be transferred and applied to the drive train and vice versa.
  • a motor vehicle comprising at least one valve module as presented here and/or a drive train as presented here.
  • first”, “second”, etc. primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects , sizes or processes to each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • Fig. 4 very schematically a motor vehicle.
  • Fig. 1 shows a first section through a valve module 1
  • Fig. 2 and 3 show two white direct sections, the position of which is marked in FIG. Figures 1 to 3 are described together below.
  • the valve module 1 is preferably used in a hydraulic control system, in particular in a drive train of a motor vehicle, in order to supply various consumers, for example an actuating device for a clutch or an actuating device for a parking lock, with hydraulic medium which is conveyed by a pump.
  • the hydraulic medium is regularly used for cooling, for example for cooling electric motors in a hybrid drive train.
  • the valve module 1 therefore has a valve 31 with a valve piston 2, the housing against a compression spring 3 in a Ge 4 in an actuating direction 5 is displaceable.
  • openings 6 in the housing 4 can be opened and closed.
  • the openings 6 include several tank connections 7 for connection to a tank for hydraulic medium, a clutch connection 8 for connection to an actuator for actuating a clutch, in particular a friction clutch, in particular comprising a corresponding slave cylinder, a pump connection 9 for connection to a pump pe, in particular a reversing pump 11 (shown schematically in FIG. 3) for conveying or sucking in the hydraulic medium, and a parking lock connection 10 for connection to an actuator for actuating a parking lock, in particular comprising a corresponding slave cylinder.
  • the valve module 1 is therefore used in particular in a drive train, in particular in a hybrid drive train with an internal combustion engine and at least one electric motor, of a motor vehicle, in which a clutch and a parking lock are hydraulically activated via the valve module 1 by applying hydraulic medium to the clutch connection 8 through the reversing pump 11 from a reservoir for hydraulic medium connected to the tank connections 7 .
  • the reversing pump 11 is operated in such a way that the hydraulic medium is conveyed in a first conveying direction 12 . This is shown in FIG. 3, whereby it should be noted that the valve position as shown in FIG will. To clarify, the first conveying direction 12 drawn in dashed lines.
  • valve module 1 when the flydraulic medium is conveyed in the first conveying direction 12, it is pressed through the open openings 7 in the form of leakage and when the hydraulic medium is conveyed in the second conveying direction 13, it is sucked out of the open openings 7 of the valve module 1.
  • the hydraulic medium is conveyed in the second conveying direction 13 in particular when the hydraulic medium is used for cooling, for example at least one electric motor.
  • the tank connections 7 are connected to a buffer volume 14 which includes an overflow 15 .
  • the overflow 15 is connected to a connection 16 to the reservoir, in particular a tank and/or an oil sump, for hydraulic medium (not shown).
  • the valve module 1 is installed in a preferred installation position (cf. the figures and in particular FIG. 3), in which the overflow 15 is above an upper side 17 of the valve piston 2.
  • the upper side 17 of the valve piston 2 is defined as the highest surface of the valve piston 2 when the valve module 1 is installed in the preferred installation position.
  • the level 18 means that, due to the system-related play between the valve piston 2 and housing 4, a small leakage flow 19 of hydraulic medium is conveyed from the buffer volume 14 to the pump.
  • the leakage flow 19 could include air, particularly if the valve module 1 is not configured in an oil sump of the motor vehicle.
  • the design of the buffer volume 14 therefore makes it possible to arrange the valve module 1 outside of the oil sump and thus also to use free spaces that are surrounded by the ambient air, for example in the upper area of a transmission housing.
  • valve module 1 described here can thus be arranged much more flexibly than the valve modules assumed to be known.
  • a hydraulic medium circuit 22 is connected via a flow limiter 20 to a supply line 23 which opens into the buffer volume 14 (see FIG. 1).
  • a diaphragm 21 is designed here as a flow limiter 20 .
  • the flow limiter 20 results in a small part of the volume flow of hydraulic medium flowing through the hydraulic medium circuit 22 (which in turn is connected to a cooling oil connection) being conveyed through the flow limiter 20 via the feed line 23 into the buffer volume 14 .
  • the hydraulic medium 15 runs back from the overflow 15 into the reservoir of the hydraulic medium (not shown) and at the same time into the lubrication line 25.
  • the buffer volume 14 is always sufficiently filled with hydraulic medium to prevent air from penetrating to avoid the hydraulic medium, which would cause the hydraulic medium to foam. If hydraulic medium is pumped through at least one of the tank connections 7 into the reservoir for hydraulic medium (not shown), this also leads to a flow through the buffer volume 14 and the overflow 15 and leads to the level 18 being maintained.
  • the valve module 1 also includes a leakage line 24 into which leakage flows from other components, for example the reversing pump 14, are routed and which in turn is connected to the buffer volume 14 (cf. FIGS. 1 and 2).
  • the buffer volume 14 is also connected to a lubrication line 25, via which other components such as a bearing or a gear in the transmission can be supplied with hydraulic medium as a lubricant and/or coolant.
  • the drive train 27 is a hybrid drive train and comprises an internal combustion engine 28 and an electric motor 29 as torque sources. Ver internal combustion engine 28 and electric motor 29 are connected to a remaining drive train 30 which, in addition to a valve module 1 as described, comprises other components such as one or more gears, at least one driven wheel.
  • the valve module 1 can be installed independently of an oil level, for example an oil sump of a motor vehicle 26 .
  • About a buffer volume 14 with Overflow 15 always ensures that a leakage flow 19 conveyed past a valve piston 2 does not contain any air but consists exclusively of hydraulic medium, since the overflow 15 ensures a level 18 of hydraulic medium which, in the preferred installation position as shown in Figures 1 to 3, is above a Upper side 17 of the valve piston 2 is located. In this way, foaming of the hydraulic medium can be avoided.
  • the valve module 1 can also be installed above the oil sump, for example in an upper area of a transmission of the motor vehicle 26 .
  • the oil from the overflow can be used to cool/lubricate other drive train components.

Abstract

Das Ventilmodul (1) kann unabhängig von einem Ölspiegel, beispielsweise eines Ölsumpfes eines Kraftfahrzeugs (26) verbaut werden. Über ein Puffervolumen (14) mit Überlauf (15) ist stets gewährleistet, dass ein an einem Ventilkolben (2) vorbeigeförderter Leckagestrom (19) keine Luft umfasst sondern ausschließlich aus Hydraulikmedium besteht, da der Überlauf (15) einen Pegel (18) an Hydraulikmedium gewährleistet, der in der bevorzugten Einbaulage wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt oberhalb einer Oberseite (17) des Ventilkolbens (2) liegt. Hierdurch kann ein Aufschäumen des Hydraulikmediums vermieden werden. Hierdurch kann das Ventilmodul (1) auch oberhalb des Ölsumpfes, beispielsweise in einem oberen Bereich eines Getriebes des Kraftfahrzeugs (26) verbaut werden. Zusätzlich kann das Öl aus dem Überlauf zur Kühlung/Schmierung von weiteren Antriebsstrangkomponenten verwendet werden.

Description

Ventilmodul mit aktiver Ventilbeöluna
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilmodul für eine hydraulische Steuerung, insbesondere zum Einsatz im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.
Ventilmodule für hydraulische Steuerungen, die beispielsweise zur hydraulischen Be tätigung von Kupplungen in Kraftfahrzeugen dienen, sind bekannt. Als bekannt ange nommen wird ein Ventilmodul, welches ein Ventil umfasst, das unterhalb des norma len Ölspiegels in einem Ölsumpf des Kraftfahrzeugs verbaut wird. So wird verhindert, dass Leckageströme am Ventilkolben vorbei Luft in das Hydraulikmedium eintragen. Dies schränkt jedoch die Einbauposition des Ventilmoduls erheblich ein. Insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen, in denen Bauraum knapp ist, bedeutet dies einen er heblichen Nachteil.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge stellt werden.
Das erfindungsgemäße Ventilmodul für eine hydraulische Steuerung vorgesehen zum Einbau in einer vorgegebenen Einbaulage, umfasst ein Ventil mit einem Ventilkolben, der in einer Betätigungsrichtung in einem Gehäuse verschiebbar ist, welches mehrere Öffnungen aufweist, die durch ein Verschieben des Ventilkolbens öffenbar und schließbar sind, wobei mindestens eine Öffnung einen Tankanschluss darstellt, über den das Ventil mit einem Reservoir, insbesondere einem Ölsumpf, für ein Hydraulik medium verbindbar ist. Das Ventilmodul zeichnet sich dadurch aus, dass der mindes- tens eine Tankanschluss mit einem Puffervolumen verbunden ist, das einen Überlauf aufweist, der beim Einbau in der Einbaulage oberhalb einer Oberseite des Ventilkol bens angeordnet ist.
Durch stete Befüllung des Puffervolumens mit Hydraulikmedium bis zum Überlauf kann dadurch gewährleistet werden, dass keine Luft am Ventilkolben vorbei gefördert werden kann, die zu einem Aufschäumen des Hydraulikmediums führen könnte. Hier durch kann das Ventilmodul unabhängig vom Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs und ins besondere außerhalb des Ölsumpfes angeordnet werden.
Bevorzugt umfassen die Öffnungen neben dem mindestens einen Tankanschluss ei ne beliebige Anzahl an Anschlüssen für Verbraucher. Weiterhin ist eine Öffnung be vorzugt als Pumpenanschluss ausgebildet, über den eine Pumpe anschließbar ist, durch die Hydraulikmedium förderbar ist. Als Pumpe ist bevorzugt eine Reversier pumpe ausgebildet, die sowohl drückend oder saugend betrieben werden kann. Dies ermöglicht den Einsatz des Ventilmoduls in Systemen, in denen sowohl eine hydrauli sche Betätigung, beispielsweise mindestens einer Kupplung und/oder einer Parksper re, erfolgt als auch eine Kühlung durch das Hydraulikmedium erfolgt, beispielsweise eines oder mehrerer Elektromotoren.
Bevorzugt ist das Puffervolumen über einen Strömungsbegrenzer mit einem Hydrau likkreislauf verbindbar, über welchen das Puffervolumen befüllbar ist. Über den Strö mungsbegrenzer kann erreicht werden, dass ein Teil, bevorzugt ein kleiner Teil, be vorzugt in Höhe der erwarteten maximalen Ventilleckage, des Volumenstroms an Hyd raulikmedium im Hydraulikkreislauf, in das Puffervolumen förderbar ist. Dadurch wird das Puffervolumen stets mit Hydraulikmedium versorgt. Der Pegel im Puffervolumen ist dabei durch den Überlauf begrenzt. Wird zu viel Hydraulikmedium in das Puffervo lumen gefördert, strömt dieses über den Überlauf, der mit dem Reservoir für Hydrau likmedium verbindbar ist, wieder ab. Der Hydraulikkreislauf bezeichnet dabei den Kreislauf umfassend die Pumpe, das Reservoir für Hydraulikmedium und den mindes tens einen Verbraucher. Dies kann eine Betätigungseinrichtung für eine Kupplung und/oder für eine Parksperre oder aber auch eine zu kühlende und/oder zu schmie rende Komponente wie ein Elektromotor sein. Bevorzugt wird als Strömungsbegrenzer mindestens eine Blende eingesetzt. Eine Blende kann einfach ausgebildet werden, beispielsweise als Loch in einer Wand oder bearbeitet, bevorzugt gestanzt in einem Dichtblech, welches die beiden Hydraulikplat ten voneinander trennt, und stellt einen effizienten Strömungsbegrenzer dar. Bevor zugt ist auch eine Ausgestaltung, mit mehreren, sequentiell zu durchströmenden Blenden, bevorzugt zwei Blenden. Durch die Ausbildung mehrerer, bevorzugt unter schiedlich großer Blenden, kann eine genaue Einstellung des Volumenstroms in das Puffervolumen erreicht werden.
Bevorzugt ist zusätzlich mindestens eine Leckageleitung ausgebildet, die mit dem Puf fervolumen verbunden sind, um Leckageströme aus anderen hydraulischen Kompo nenten in das Puffervolumen zu führen. Dies vergrößert den Volumenstrom an Hyd raulikmedium in das Puffervolumen und erhöht die Betriebssicherheit des Ventilmo duls. Als hydraulische Komponente ist insbesondere die Pumpe, bevorzugt die Re versierpumpe vorteilhaft. Die Leckageleitung kann in Kombination mit dem Strö mungsbegrenzer ausgebildet sein, um die Betriebssicherheit über einen möglichst konstanten Pegel im Puffervolumen zu erhöhen. Weist die Komponente, beispielswei se die Pumpe, insbesondere die Reversierpumpe, einen hohen Leckagestrom auf, kann auf die zusätzliche Ausbildung des Strömungsbegrenzers und damit die Verbin dung zum Hydraulikkreislauf unterbleiben.
Bevorzugt ist der Überlauf des Puffervolumens mit einer Schmierleitung verbunden, über die Hydraulikmedium als Schmier- oder Kühlmittel ableitbar ist. Insbesondere kann ein Ventil ausgebildet sein, über das die Schmierleitung offen- und schließbar ist, um eine Schmierung nur dann zu ermöglichen, wenn genügend Hydraulikmedium in das Puffervolumen strömt. Über die Schmierleitung können beispielsweise Lager ge schmiert oder auch gekühlt werden oder auch Zahnräder geschmiert werden.
Weiterhin wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein Ventilmodul wie hier vorgestellt. Bevorzugt umfasst der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor und/oder mindestens einen Elektromotor zur Bereitstellung von Drehmoment. Insbesondere handelt es sich um einen hybriden Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und mindestens ei nem Elektromotor.
Die für das Ventilmodul offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf den Antriebs strang übertragen und anwenden und umgekehrt.
Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend mindestens ein Ventilmo dul wie hier vorgestellt und/oder einen Antriebsstrang wie hier vorgestellt.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 - 3: drei Schnittansichten eines Beispiels eines Ventilmoduls; und
Fig. 4: sehr schematisch ein Kraftfahrzeug. Fig. 1 zeigt einen ersten Schnitt durch ein Ventilmodul 1 , Fig. 2 und 3 zeigen zwei wei tere Schnitte, deren Lage in Fig. 1 gekennzeichnet ist. Die Fiugren 1 bis 3 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Das Ventilmodul 1 wird bevorzugt in einer Hyd rauliksteuerung, insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, einge setzt, um verschiedene Verbraucher, zum Beispiel eine Betätigungsvorrichtung für Kupplung oder eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperre, mit Hydraulikmedium, welches von einer Pumpe gefördert wird, zu versorgen. Gleichzeitig wird regelmäßig das Hydraulikmedium auch zum Kühlen eingesetzt, beispielsweise zum Kühlen von Elektromotoren in einem hybriden Antriebsstrang. Das Ventilmodul 1 weist deshalb ein Ventil 31 mit einem Ventilkolben 2 auf, der gegen eine Druckfeder 3 in einem Ge häuse 4 in einer Betätigungsrichtung 5 verschiebbar ist. Hierdurch können Öffnungen 6 im Gehäuse 4 geöffnet und geschlossen werden. Die Öffnungen 6 umfassen dabei mehrere Tankanschlüsse 7 zur Verbindung mit einem Tank für Hydraulikmedium, ei nen Kupplungsanschluss 8 zur Verbindung mit einer Aktorik für die Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Reibkupplung, insbesondere umfassend einen entspre chenden Nehmerzylinder, einen Pumpenanschluss 9 zur Verbindung mit einer Pum pe, insbesondere einer Reversierpumpe 11 (schematisch in Fig. 3 gezeigt), zum För dern oder Ansaugen des Hydraulikmediums, und einem Parksperrenanschluss 10 zur Verbindung mit einer Aktorik zur Betätigung einer Parksperre, insbesondere umfas send einen entsprechenden Nehmerzylinder.
Das Ventilmodul 1 wird also insbesondere in einem Antriebsstrang, insbesondere in einem hybriden Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor, eines Kraftfahrzeuges eingesetzt, bei denen eine Kupplung und eine Parksperre hydraulisch über das Ventilmodul 1 durch Beaufschlagen des Kupplungs anschlusses 8 mit Hydraulikmedium durch die Reversierpumpe 11 aus einem mit den Tankanschlüssen 7 verbundenem Reservoir für Hydraulikmedium. Hierzu wird die Re versierpumpe 11 so betrieben, dass das Hydraulikmedium in einer ersten Förderrich tung 12 gefördert wird. Diese ist in Fig. 3 eingezeichnet, wobei zu beachten ist, dass die Ventilstellung wie in Fig. 3 gezeigt einen Betrieb der Reversierpumpe 11 ent spricht, bei dem das Hydraulikmedium in einer zweiten Förderrichtung 13, die der ers ten Förderrichtung 12 entgegengesetzt ist, gefördert wird. Zur Verdeutlichung ist die erste Förderrichtung 12 gestrichelt eingezeichnet. In Bezug auf das Ventilmodul 1 wird beim Fördern des Flydraulikmediums in der ersten Förderrichtung 12 dieses in Form von Leckage durch die geöffneten Öffnungen 7 gedrückt und beim Fördern des Hyd raulikmediums in der zweiten Förderrichtung 13 aus den geöffneten Öffnungen 7 des Ventilmoduls 1 gesaugt. Das Hydraulikmedium wird insbesondere dann in die zweite Förderrichtung 13 gefördert, wenn das Hydraulikmedium zum Kühlen, beispielsweise mindestens eines Elektromotors, eingesetzt wird.
Die Tankanschlüsse 7 sind mit einem Puffervolumen 14 verbunden, welches einen Überlauf 15 umfasst. Der Überlauf 15 ist dabei mit einer Verbindung 16 zum Reser voir, insbesondere einen Tank und/oder einen Ölsumpf, für Hydraulikmedium (nicht gezeigt) verbunden. Das Ventilmodul 1 wird in einer bevorzugten Einbaulage verbaut (vgl. die Figuren und insbesondere Fig. 3), bei der der Überlauf 15 oberhalb einer Oberseite 17 des Ventilkolbens 2 liegt. Bei voller Befüllung des Puffervolumens 14 bedingt dies einen Pegel 18, also eine Oberfläche des Hydraulikmediums, im Puffer volumen 14, der oberhalb der Oberseite 17 des Ventilkolbens 2 liegt (vgl. Fig. 3). Die Oberseite 17 des Ventilkolbens 2 ist dabei definiert als die höchste Oberfläche des Ventilkolbens 2 beim Einbau des Ventilmoduls 1 in der bevorzugten Einbaulage.
Wird nun das Ventilmodul 1 und die Reversierpumpe 11 wie in Fig. 3 gezeigt so be trieben, dass Hydraulikmedium in der zweiten Förderrichtung 13, also saugend, geför dert wird, so führt der Pegel 18 dazu, dass aufgrund des systembedingt vorliegenden Spiels zwischen Ventilkolben 2 und Gehäuse 4 ein kleiner Leckagestrom 19 an Hyd raulikmedium aus dem Puffervolumen 14 zur Pumpe mitgefördert wird. Wäre das Puf fervolumen 14 nicht wie gezeigt ausgebildet, könnte der Leckagestrom 19 Luft umfas sen, insbesondere dann, wenn das Ventilmodul 1 nicht in einem Ölsumpf des Kraft fahrzeugs ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des Puffervolumens 14 ist es daher möglich, das Ventilmodul 1 außerhalb des Ölsumpfs anzuordnen und somit auch Frei räume zu nutzen, die vom Umgebungsluft umgeben sind, beispielsweise imoberen Bereich eines Getriebegehäuses. Somit kann das hier beschriebene Ventilmodul 1 wesentlich flexibler angeordnet werden als die als bekannt angenommenen Ventilmo- dule. Um die dauerhafte Füllung des Puffervolumens 14 mit Hydraulikmedium bis zum Überlauf 15 zu gewährleisten, ist ein Hydraulikmediumkreislauf 22 über eine Strö mungsbegrenzer 20 mit einer Zuleitung 23 verbunden, die in das Puffervolumen 14 mündet (vgl. Fig. 1). Als Strömungsbegrenzer 20 ist hier eine Blende 21 ausgebildet. Der Strömungsbegrenzer 20 führt dazu, dass ein kleiner Teil des Volumenstroms an Hydraulikmedium, der durch den Hydraulikmediumkreislauf 22 strömt (der wiederum mit einemKühlölanschluss verbunden ist) durch den Strömungsbegrenzer 20 über die Zuleitung 23 in das Puffervolumen 14 gefördert wird. Ist dieses bereits bis zum Über lauf 15 gefüllt so läuft Hydraulikmedium 15 aus dem Überlauf 15 in das nicht gezeigte Reservoir des Hydraulikmediums zurück und gleichzeitig in die Schmierleitung 25. So ist das Puffervolumen 14 immer genügend mit Hydraulikmedium gefüllt, um ein Ein dringen von Luft in das Hydraulikmedium, was zum Aufschäumen des Hydraulikmedi ums führen würde, zu vermeiden. Wird durch mindestens einen der Tankanschlüsse 7 Hydraulikmedium in das nicht gezeigt Reservoir für Hydraulikmedium gefördert, führt dies auch zu einer Strömung durch das Puffervolumen 14 und den Überlauf 15 und führt zu einer Erhaltung des Pegels 18.
Weiterhin umfasst das Ventilmodul 1 eine Leckageleitung 24, in die Leckageströme anderer Bauteile, beispielsweise der Reversierpumpe 14, geleitet werden und die wiederum mit dem Puffervolumen 14 verbunden ist (vgl. Fig. 1 und 2). Das Puffervo lumen 14 ist weiterhin mit einer Schmierleitung 25 verbunden, über welche weitere Bauteile wie beispielsweise ein Lager oder ein Zahnrad im Getriebe mit Hydraulikme dium als Schmier- und/oder Kühlmittel versorgt werden können.
Fig. 4 zeigt sehr schematisch ein Kraftfahrzeug 26 mit einem Antriebsstrang 27. In diesem Beispiel ist der Antriebsstrang 27 ein hybrider Antriebsstrang und umfasst ei nen Verbrennungsmotor 28 und einen Elektromotor 29 als Drehmomentquellen. Ver brennungsmotor 28 und Elektromotor 29 sind mit einem Restantriebsstrang 30 ver bunden, der neben einem Ventilmodul 1 wie beschrieben weitere Bauteile wie bei spielsweise ein oder mehrere Getriebe, mindestens ein angetriebenes Rad umfasst.
Das Ventilmodul 1 kann unabhängig von einem Ölspiegel, beispielsweise eines Öl sumpfes eines Kraftfahrzeugs 26 verbaut werden. Über ein Puffervolumen 14 mit Überlauf 15 ist stets gewährleistet, dass ein an einem Ventilkolben 2 vorbeigeförderter Leckagestrom 19 keine Luft umfasst sondern ausschließlich aus Hydraulikmedium besteht, da der Überlauf 15 einen Pegel 18 an Hydraulikmedium gewährleistet, der in der bevorzugten Einbaulage wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt oberhalb einer Ober seite 17 des Ventilkolbens 2 liegt. Hierdurch kann eine Aufschäumen des Hydraulik mediums vermieden werden. Hierdurch kann das Ventilmodul 1 auch oberhalb des Ölsumpfes, beispielsweise in einem oberen Bereich eines Getriebes des Kraftfahr zeugs 26 verbaut werden. Zusätzlich kann das Öl aus dem Überlauf zur Küh lung/Schmierung von weiteren Antriebsstrangkomponenten verwendet werden.
Bezuqszeichenliste Ventilmodul Ventilkolben Druckfeder Gehäuse Betätigungsrichtung Öffnung Tankanschluss Kupplungsanschluss Pumpenanschluss Parksperrenanschluss Reversierpumpe Erste Förderrichtung Zweite Förderrichtung Puffervolumen Überlauf Verbindung zum Reservoir Oberseite Pegel Leckagestrom Strömungsbegrenzer Blende Hydraulikmediumkreislauf Zuleitung Leckageleitung Schmierleitung Kraftfahrzeug Antriebsstrang Verbrennungsmotor Elektromotor Restantriebsstrang

Claims

Patentansprüche
1. Ventilmodul (1 ) für eine hydraulische Steuerung vorgesehen zum Einbau in ei ner vorgegebenen Einbaulage, umfassend ein Ventil (31 ) mit einem Ventilkol ben (2), der in einer Betätigungsrichtung (5) in einem Gehäuse (4) verschiebbar ist, welches mehrere Öffnungen (6) aufweist, die durch ein Verschieben des Ventilkolbens (2) öffenbar und schließbar sind, wobei mindestens eine Öffnung (6) einen Tankanschluss (7) darstellt, über den das Ventil (31) mit einem Re servoir für ein Hydraulikmedium verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Tankanschluss (7) mit einem Puffervolumen (14) verbun den ist, das einen Überlauf (15) aufweist, der beim Einbau in der Einbaulage oberhalb einer Oberseite (17) des Ventilkolbens (2) angeordnet ist.
2. Ventilmodul (1) nach Anspruch 1, bei dem das Puffervolumen (14) über einen Strömungsbegrenzer (20) mit einem Hydraulikkreislauf (22) verbindbar ist, über welchen das Puffervolumen (14) befüllbar ist.
3. Ventilmodul (1) nach Anspruch 2, bei dem als Strömungsbegrenzer (20) min destens eine Blende (21) eingesetzt wird.
4. Ventilmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindes tens eine Leckageleitung (24) ausgebildet ist, die mit dem Puffervolumen (14) verbunden ist, um Leckageströme aus anderen hydraulischen Komponenten in das Puffervolumen (14) zu führen.
5. Ventilmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Über lauf (15) des Puffervolumens (14) mit einer Schmierleitung (25) verbunden ist, über die Hydraulikmedium als Schmier- oder Kühlmittel ableitbar ist.
6. Antriebsstrang (27) für ein Kraftfahrzeug (26), umfassend ein Ventilmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
7. Antriebsstrang (27) nach Anspruch 6, umfassend mindestens einen Elektromo tor (29) zur Bereitstellung von Drehmoment.
8. Antriebsstrang (27) nach Anspruch 6 oder 7, umfassend einen Verbrennungs motor (28) zur Bereitstellung von Drehmoment.
9. Kraftfahrzeug (26), umfassend mindestens ein Ventilmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder einen Antriebsstrang (27) nach einem der Ansprü che 6 bis 8.
PCT/DE2022/100308 2021-06-14 2022-04-25 Ventilmodul mit aktiver ventilbeölung WO2022262889A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280040510.4A CN117501020A (zh) 2021-06-14 2022-04-25 具有主动阀注油功能的阀模块

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021115301.8A DE102021115301B3 (de) 2021-06-14 2021-06-14 Ventilmodul mit aktiver Ventilbeölung
DE102021115301.8 2021-06-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022262889A1 true WO2022262889A1 (de) 2022-12-22

Family

ID=81448492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2022/100308 WO2022262889A1 (de) 2021-06-14 2022-04-25 Ventilmodul mit aktiver ventilbeölung

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN117501020A (de)
DE (1) DE102021115301B3 (de)
WO (1) WO2022262889A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010056286B3 (de) * 2010-12-24 2012-05-24 Getrag Ford Transmissions Gmbh Getriebe mit Mechatronikeinheit und Ölkreislauf
US20170363203A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 Borgwarner Inc. Switch valve assembly and hydraulic control module including same
DE102018219113A1 (de) * 2018-11-09 2020-05-14 Zf Friedrichshafen Ag Systemdruckventil für ein Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeug-Getriebes

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3601554B2 (ja) 1995-08-11 2004-12-15 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電磁式圧力調整弁

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010056286B3 (de) * 2010-12-24 2012-05-24 Getrag Ford Transmissions Gmbh Getriebe mit Mechatronikeinheit und Ölkreislauf
US20170363203A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 Borgwarner Inc. Switch valve assembly and hydraulic control module including same
DE102018219113A1 (de) * 2018-11-09 2020-05-14 Zf Friedrichshafen Ag Systemdruckventil für ein Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeug-Getriebes

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021115301B3 (de) 2022-10-13
CN117501020A (zh) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19750675C1 (de) Ölpumpe
WO2005059409A1 (de) Getriebeanordnung für ein fahrzeug
DE102011118574A1 (de) Antriebsstrang-Kühlanordnung und Verfahren zu deren Betreiben
EP1452778B1 (de) Automatisiertes Getriebe für Kraftfahrzeuge
DE102004025764A1 (de) Hydraulikkreislauf zur Ölversorgung eines Automat-, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes für Kraftfahrzeuge
DE102015107815B4 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3074689B1 (de) Notschmierung für windkraftgetriebe
WO2007068319A1 (de) Hydrauliksystem an kraftfahrzeugen
DE102005011915B4 (de) Druckhaltevorrichtung für einen Drehmomentübertragungsmechanismus
DE102009034193A1 (de) Turbo-Compound-System für eine Antriebsvorrichtung
DE102013222984A1 (de) Getriebevorrichtung mit einem eine Pumpeneinrichtung umfassenden Hydrauliksystem
DE102015012345A1 (de) Betriebsmittelsystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang
WO2018014976A1 (de) Hydraulischer aktuator und hydraulisches betätigungssystem
DE102020207252A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3380757B1 (de) Pumpenanordnung und hydraulikanordnung für kraftfahrzeug-antriebsstrang
DE102020203984A1 (de) Ölversorgungssystem eines Fahrzeuggetriebes
DE102018007459A1 (de) Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug
WO2022262889A1 (de) Ventilmodul mit aktiver ventilbeölung
DE102020203948A1 (de) Ölausgleichsraum für ein Getriebe
DE102012010181A1 (de) Kraftfahrzeugantriebsstrang
DE10249557A1 (de) Getriebe
DE102004032227A1 (de) Schmierungsstruktur eines Handschaltgetriebes
DE19604517A1 (de) Zahnradpumpe, insbesondere für Lastschaltgetriebe von Kraftfahrzeugen
DE10000765A1 (de) Schmierungseinrichtung zur Schmierung hydraulischer Bauteile und hydrostatisches Getriebe mit Schmierungseinrichtung
EP0289606A1 (de) Vorrichtung zum schmieren hydrodynamischer lager

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22719795

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1