DE102010023713A1 - Hydraulikanordnung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Niederdruckpumpe antriebsmäßig mit der Steuerhydraulikpumpe verbindbar beziehungsweise verbunden ist, die ladungsmäßig mit dem Steuerdruckspeicher verbindbar beziehungsweise verbunden ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung zum Ansteuern eines Getriebes mit einer hydraulischen Steuerenergiequelle, die eine Steuerhydraulikpumpe und einen Steuerdruckspeicher umfasst, und mit einer Niederdruckpumpe zum Bereitstellen eines Niederdruckvolumenstroms für einen Niederdruckverbraucher.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hydraulikanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf den Bauraum, das Gewicht, die Kosten und/oder den energetischen Wirkungsgrad zu optimieren.
- Die Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung zum Ansteuern eines Getriebes mit einer hydraulischen Steuerenergiequelle, die eine Steuerhydraulikpumpe und einen Steuerdruckspeicher umfasst, und mit einer Niederdruckpumpe zum Bereitstellen eines Niederdruckvolumenstroms für einen Niederdruckverbraucher, dadurch gelöst, dass die Niederdruckpumpe antriebsmäßig mit der Steuerhydraulikpumpe verbindbar beziehungsweise verbunden ist, die ladungsmäßig mit dem Steuerdruckspeicher verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Antriebsmäßige Verbindung bedeutet, dass die Niederdruckpumpe verwendet wird, um die Steuerhydraulikpumpe anzutreiben. Die antriebsmäßige Verbindung kann zum Beispiel mechanisch oder hydraulisch ausgeführt sein. Die Steuerhydraulikpumpe ist vorzugsweise nur zeitweise antriebsmäßig mit der Niederdruckpumpe verbunden, um den Steuerdruckspeicher vorzugsweise bedarfsabhängig aufzuladen. Ladungsmäßige Verbindung bedeutet, dass der Steuerdruckspeicher durch die Steuerhydraulikpumpe aufgeladen wird. Die Niederdruckpumpe ist vorzugsweise mechanisch durch eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Verbrennungsmotor angetrieben. Bei dem Niederdruckvolumenstrom handelt es sich vorzugsweise um einen Kühlölstrom, insbesondere zur Versorgung einer nasslaufenden Kupplung mit Kühlöl. Die Nutzung der Niederdruckpumpe zum Antreiben der Steuerhydraulikpumpe liefert den Vorteil, dass ein ansonsten zum Antreiben der Steuerhydraulikpumpe benötigter Elektromotor entfallen kann.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhydraulikpumpe hydraulikantriebsmäßig mit der Niederdruckpumpe verbunden ist. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird der für den Niederdruckverbrauch erzeugte Niederdruckvolumenstrom teilweise, beziehungsweise zeitweise genutzt, um die Steuerhydraulikpumpe hydraulisch anzutreiben.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckpumpe hydraulikantriebsmäßig mit einem Hydraulikmotor verbunden ist, der die Steuerhydraulikpumpe antreibt. Der Hydraulikmotor wird durch den Niederdruckvolumenstrom der Niederdruckpumpe angetrieben und ist, zum Beispiel mechanisch, antriebsmäßig mit der Steuerhydraulikpumpe verbunden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang des Hydraulikmotors mit dem Niederdruckverbraucher verbindbar, beziehungsweise verbunden ist. Somit kann der zum Antreiben der Steuerhydraulikpumpe verwendete Volumenstrom dem Niederdruckverbraucher zugeführt werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhydraulikpumpe mechanisch antriebsmäßig mit der Niederdruckpumpe und/oder einer Brennkraftmaschine verbindbar beziehungsweise verbunden ist. Die Steuerhydraulikpumpe kann über eine entsprechende mechanische Kopplung direkt durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden. Die Steuerhydraulikpumpe kann aber auch durch eine ähnliche mechanische Kopplung über die Niederdruckpumpe angetrieben werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung zwischen die Steuerhydraulikpumpe und die Niederdruckpumpe beziehungsweise die Brennkraftmaschine geschaltet ist. Dadurch kann die Steuerhydraulikpumpe bei Bedarf zeitweise angetrieben werden, indem die Kupplung geschlossen wird.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine elektrische Betätigungseinrichtung umfasst. Die elektrische Betätigungseinrichtung kann zum Beispiel mit einer Motorsteuerung angesteuert werden, um die Kupplung bei Bedarf zeitweise zu schließen, damit die Steuerhydraulikpumpe angetrieben wird.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine hydraulische Betätigungseinrichtung umfasst. Die hydraulische Betätigungseinrichtung der Kupplung ist vorzugsweise hydraulisch mit der Niederdruckpumpe verbindbar beziehungsweise verbunden.
- Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Getriebe mit einer vorab beschriebenen Hydraulikanordnung. Bei dem Getriebe handelt es sich zum Beispiel um einen Stufenautomaten oder ein Doppelkupplungsgetriebe. Das Getriebe ist vorzugsweise als stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ausgeführt.
- Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ansteuern des vorab beschriebenen Getriebes, wobei die Niederdruckpumpe zum Antreiben der Steuerhydraulikpumpe verwendet wird. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird die Niederdruckpumpe verwendet, um die Steuerhydraulikpumpe anzutreiben. Es kann der Niederdruckvolumenstrom der Niederdruckpumpe genutzt werden, um die Steuerhydraulikpumpe hydraulisch anzutreiben. Dabei erfolgt eine Wandlung von einem hohen Volumenstrom bei geringem Druck zu einem geringen Volumenstrom bei hohem Druck. Diese Energiewandlung erfolgt vorzugsweise nur kurzzeitig, um den Druckspeicher über die Steuerhydraulikpumpe zu laden. Eine andere Möglichkeit ist, die Energie des Niederdruckvolumenstroms mit Hilfe eines Ventils in eine hydraulisch schaltbare Kupplung zu leiten. Diese Kupplung verbindet dann kurzzeitig die Steuerhydraulikpumpe mit einem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs, um den Druckspeicher zu laden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine schaltbare Kupplung zwischen der Steuerhydraulikpumpe und dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs anzuordnen, die über einen beliebigen Aktor, zum Beispiel elektrisch, geschaltet wird, um den Druckspeicher zu laden.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 eine Hydraulikanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Hydraulikmotor, der zum Antreiben einer Steuerhydraulikpumpe verwendet wird; -
2 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in1 , wobei ein zum Antreiben des Hydraulikmotors verwendeter Niederdruckvolumenstrom einem Niederdruckverbraucher zugeführt wird; -
3 eine Hydraulikanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer hydraulisch betätigbaren Kupplung zwischen der Niederdruckpumpe und der Steuerhydraulikpumpe und -
4 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in3 mit einer elektrisch betätigbaren Kupplung zwischen der Niederdruckpumpe und der Steuerhydraulikpumpe. - In den
1 bis4 sind vier verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung jeweils in Form eines Hydraulikschaltplans vereinfacht dargestellt. Die Hydraulikanordnung umfasst einen Fahrzeugantrieb1 , der vorzugsweise als Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ausgeführt ist, die auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird. - Ein Niederdruckverbraucher
2 wird aus einem Tank4 über eine Niederdruckpumpe5 mit einem Kühlmedium versorgt. Bei dem Kühlmedium handelt es sich vorzugsweise um Kühlöl, das über eine Drossel6 und eine Ventileinrichtung8 aus dem Tank4 angesaugt wird. Das angesaugte Kühlmedium wird von der Niederdruckpumpe5 über eine weitere Ventileinrichtung10 dem Verbraucher2 zugeführt. Bei dem Verbraucher2 handelt es sich zum Beispiel um eine nasslaufende Kupplung, die einem Getriebe vorgeschaltet ist. - Die Niederdruckpumpe
5 ist über eine mechanische Kopplung11 direkt von dem Antriebsmotor1 angetrieben. Die in den1 bis4 dargestellte Hydraulikanordnung umfasst neben der Niederdruckpumpe5 eine Steuerhydraulikpumpe12 , die ein Hydraulikmedium aus einem Tank14 in einen Druckspeicher16 und/oder zu einer Getriebeaktorik18 fördert. Bei dem Hydraulikmedium handelt es sich zum Beispiel um Hydrauliköl. - Die Getriebeaktorik
18 wird hydraulisch über die Steuerhydraulikpumpe12 beziehungsweise den Druckspeicher16 gesteuert beziehungsweise betätigt. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird die Steuerhydraulikpumpe12 bedarfabhängig direkt oder indirekt durch die Niederdruckpumpe5 angetrieben. - In
1 wird der von der Niederdruckpumpe5 bereitgestellte Niederdruckvolumenstrom über die Ventileinrichtung10 zeitweise und bedarfsabhängig einem Hydraulikmotor19 zugeführt, um diesen hydraulisch anzutreiben. Der zum hydraulischen Antrieb des Hydraulikmotors19 verwendete Niederdruckvolumenstrom wird einem Tank22 zugeführt. Der Tank22 kann identisch mit dem Tank4 sein. - In einem Rechteck
20 ist angedeutet, dass der Hydraulikmotor19 antriebsmäßig mit der Steuerhydraulikpumpe12 verbunden ist, um diese anzutreiben. In dem Rechteck20 wird der von der Niederdruckpumpe5 bereitgestellte relativ große Volumenstrom mit geringem Druck über den Hydraulikmotor19 und die Steuerhydraulikpumpe12 in einen relativ kleinen Volumenstrom mit einem hohen Druck umgewandelt. Diese Energieumwandlung in dem Rechteck20 erfolgt immer nur kurzzeitig, um den Druckspeicher16 zu laden. - In
2 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in1 dargestellt, bei welchem der zum Antrieb des Hydraulikmotors19 verwendete Niederdruckvolumenstrom über eine Rückführung25 dem Verbraucher2 zugeführt wird. Ansonsten entspricht das in2 dargestellte Ausführungsbeispiel dem in1 dargestellten Ausführungsbeispiel. - Bei dem in
3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist durch ein Rechteck40 und eine mechanische Kopplung41 angedeutet, dass die Steuerhydraulikpumpe12 über die mechanischen Kopplungen11 und41 und die Niederdruckpumpe5 durch den Fahrzeugantrieb1 antreibbar ist. Der Fahrzeugantrieb1 kann bedarfsabhängig über eine Kupplung44 genutzt werden, um die Steuerhydraulikpumpe12 anzutreiben. - Die Kupplung
44 ist durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung45 betätigbar, die über eine Hydraulikleitung46 und die Ventileinrichtung10 ansteuerbar ist. Über die Ventileinrichtung10 kann der von der Niederdruckpumpe5 bereitgestellte Niederdruckvolumenstrom ganz oder teilweise der hydraulischen Betätigungseinrichtung45 zugeführt werden, um die Kupplung44 zu schließen, so dass die Steuerhydraulikpumpe12 durch den Fahrzeugantrieb1 angetrieben wird. Im geschlossenen Zustand der Kupplung44 wird der Druckspeicher16 über die durch den Fahrzeugantrieb1 angetriebene Steuerhydraulikpumpe12 aus dem Tank14 geladen. - In
4 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in3 mit einem Rechteck50 dargestellt, in welchem eine Kupplung54 zwischen die Niederdruckpumpe5 und die Steuerhydraulikpumpe12 geschaltet ist. Die Kupplung54 ist, wie durch einen Pfeil55 angedeutet ist, über einen beliebigen Aktor, zum Beispiel elektrisch, betätigbar, um den Druckspeicher16 zu laden. Bei diesem Ausführungsbeispiel und bei dem Ausführungsbeispiel nach3 kann der Hydraulikmotor19 entfallen, weil die Steuerhydraulikpumpe12 über die Kupplung54 direkt mit dem Fahrzeugantrieb1 koppelbar ist. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeugantrieb
- 2
- Niederdruckverbraucher
- 4
- Tank
- 5
- Niederdruckpumpe
- 6
- Drossel
- 8
- Ventileinrichtung
- 10
- weitere Ventileinrichtung
- 11
- mechanische Kopplung
- 12
- Steuerhydraulikpumpe
- 14
- Tank
- 16
- Druckspeicher
- 18
- Getriebeaktorik
- 19
- Hydraulikmotor
- 20
- Rechteck
- 22
- Tank
- 25
- Rückführung
- 40
- Rechteck
- 41
- mechanische Kopplung
- 44
- Kupplung
- 45
- hydraulische Betätigungseinrichtung
- 50
- Rechteck
- 54
- Kupplung
- 55
- Pfeil
Claims (11)
- Hydraulikanordnung zum Ansteuern eines Getriebes mit einer hydraulischen Steuerenergiequelle, die eine Steuerhydraulikpumpe (
12 ) und einen Steuerdruckspeicher (16 ) umfasst, und mit einer Niederdruckpumpe (5 ) zum Bereitstellen eines Niederdruckvolumenstroms für einen Niederdruckverbraucher (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckpumpe (5 ) antriebsmäßig mit der Steuerhydraulikpumpe (12 ) verbindbar beziehungsweise verbunden ist, die ladungsmäßig mit dem Steuerdruckspeicher (16 ) verbindbar beziehungsweise verbunden ist. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhydraulikpumpe (
12 ) hydraulikantriebsmäßig mit der Niederdruckpumpe (5 ) verbunden ist. - Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckpumpe (
5 ) hydraulikantriebsmäßig mit einem Hydraulikmotor (19 ) verbunden ist, der die Steuerhydraulikpumpe (12 ) antreibt. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang des Hydraulikmotors (
19 ) mit dem Niederdruckverbraucher (2 ) verbindbar beziehungsweise verbunden ist. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhydraulikpumpe (
12 ) mechanisch antriebsmäßig mit der Niederdruckpumpe (5 ) und/oder einer Brennkraftmaschine (1 ) verbindbar beziehungsweise verbunden ist. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplung (
44 ;54 ) zwischen die Steuerhydraulikpumpe (12 ) und die Niederdruckpumpe (5 ) beziehungsweise die Brennkraftmaschine (1 ) geschaltet ist. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (
54 ) eine elektrische Betätigungseinrichtung umfasst. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (
44 ) eine hydraulische Betätigungseinrichtung (45 ) umfasst. - Hydraulikanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Betätigungseinrichtung (
45 ) der Kupplung (44 ) hydraulisch mit der Niederdruckpumpe (5 ) verbindbar beziehungsweise verbunden ist. - Getriebe mit einer Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Verfahren zum Ansteuern eines Getriebes nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruckpumpe (
5 ) zum Antreiben der Steuerhydraulikpumpe (12 ) verwendet wird.
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-
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Legal Events
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Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140211 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140211 |
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