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Die Erfindung betrifft ein Fluidversorgungssystem, insbesondere Hydrauliksystem, für eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse oder für ein Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend eine Förderpumpe mit einer Saugseite und einer Druckseite, wobei die Förderpumpe dafür vorgesehen ist, bei Betrieb ein Fluid, bevorzugt eine Flüssigkeit, von der Saugseite zu der Druckseite zu fördern, wobei die Druckseite der Förderpumpe mit einer Druckleitung in Verbindung steht und über ein Ventil mit einer Saugaufladungsleitung verbindbar ist, die mit der Saugseite der Förderpumpe in Verbindung steht. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse und ein Kraftfahrzeuggetriebe, welche jeweils ein vorgenanntes Fluidversorgungssystem aufweisen.
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Im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik sind Fluidversorgungssysteme bekannt, in welchen eine Versorgung unterschiedlicher Verbraucher oder Bereiche mit einem Fluid stattfindet, wobei derartige Versorgungssysteme hierbei zumeist als Hydraulik- oder Pneumatiksysteme verwirklicht sind und dabei als Fluid Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft verwenden. So kommen bei Kraftfahrzeugantriebsachsen und bei Kraftfahrzeuggetrieben üblicherweise Hydrauliksysteme zur Anwendung, in welchen unterschiedliche Verbraucher des Kraftfahrzeuggetriebes mit Hydrauliköl versorgt werden. Teilweise ist dabei bei einem Fluidversorgungssystem neben Versorgungskreisen, in welchem Komponenten zur Ausführung von Stellaufgaben und/oder zur Schmierung und Kühlung mit dem Fluid versorgt werden, auch einen Kreis vorgesehen, über welchen das Fluid von einer Druckseite zu einer Saugseite eine Förderpumpe des Fluidversorgungssystems dann zurückgeführt werden kann, wenn über die Förderpumpe hinsichtlich einer Versorgung der sonstigen Versorgungskreise ein Überschuss an Fluid zur Verfügung gestellt wird. Über diese, teilweise auch als Saugaufladung bezeichnete Rückführung kann eine Verlustleistung der Förderpumpe reduziert werden.
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So offenbart die
DE 10 2017 219 198 A1 ein Fluidversorgungssystem für ein Kraftfahrzeuggetriebe, wobei bei diesem Fluidversorgungssystem eine Förderpumpe vorgesehen ist, die als Zweikreispumpe ausgestaltet ist und über welche bei Betrieb Fluid in Form einer Hydraulikflüssigkeit von einer Saugseite der Förderpumpe zu zwei Druckseiten gefördert wird. An den beiden Druckseiten sind dabei jeweils Druckleitungen in Form von Pumpenausgangsleitungen angebunden, die jeweils über je ein zugeordnetes Ventil mit je einem zugehörigen Versorgungskreis verbunden werden können. Die eine Druckleitung kann zudem über ein Ventil in Form eines Proportionalventils mit einer Saugaufladungsleitung verbunden werden, die mit der Saugseite der Förderpumpe verbunden ist und über welche insofern bei über das Proportionalventil hergestellter Verbindung Fluid zu der Saugseite zurückgeführt werden kann. Dem Proportionalventil ist hierbei ein Drucksteuerventil zugeordnet, über welches ein Druck eingestellt werden kann, der an einer Steuerfläche des Proportionalventils wirksam ist. Somit kann über dieses Drucksteuerventil die Verbindung der Saugaufladungsleitung mit der Druckleitung geregelt werden.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fluidversorgungssystem zu schaffen, bei welchem eine Rückführung von Fluid von einer Druckseite zu einer Saugseite einer Förderpumpe möglichst einfach und gleichzeitig auf zuverlässige Art und Weise geregelt ist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse, bei welcher ein erfindungsgemäßes Fluidversorgungssystem zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 10. Zudem betrifft Anspruch 11 ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem erfindungsgemäßen Fluidversorgungssystem.
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Gemäß der Erfindung umfasst ein Fluidversorgungssystem eine Förderpumpe mit einer Saugseite und einer Druckseite. Dabei ist die Förderpumpe dafür vorgesehen, bei Betrieb ein Fluid von der Saugseite zu der Druckseite zu fördern. Die Druckseite der Förderpumpe steht mit einer Druckleitung in Verbindung und kann über ein Ventil mit einer Saugaufladungsleitung verbindbar ist, die mit der Saugseite der Förderpumpe in Verbindung steht.
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Bei dem Fluidversorgungssystem handelt es sich bevorzugt um ein Hydrauliksystem, so dass das Fluid dann in Form einer Flüssigkeit vorliegt, bei welcher es sich insbesondere um Hydrauliköl handelt. Alternativ dazu könnte das Fluid aber prinzipiell auch als ein gasförmiges Medium vorliegen, beispielsweise in Form von Druckluft.
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Bevorzugt ist das Fluidversorgungssystem für die Anwendung bei einer elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugantriebsachse oder bei einem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen und dient hier jeweils einer Versorgung von Komponenten mit dem Fluid. Konkret kann es sich bei der einzelnen Komponente dabei um einen Aktuator, bei welchem mithilfe des Fluids insbesondere entsprechende Stellaufgaben durchführbar sind, oder um eine zu schmierende und/oder zu kühlende Komponente handeln, wie beispielsweise eine Lagerstelle, ein Rotor einer Elektromaschine, ein Stator einer Elektromaschine, ein Wickelkopf einer Elektromaschine, etc..
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Die Förderpumpe ist bei dem Fluidversorgungssystem für eine Förderung des Fluids zu einer Druckleitung vorgesehen, wozu die Förderpumpe an einer Druckseite mit der Druckleitung in Verbindung steht. Auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise saugt die Förderpumpe im Betrieb das Fluid dabei an einer Saugseite an und fördert es zur Druckseite und damit im Weiteren auch zu der hiermit in Verbindung stehenden Druckleitung. Bevorzugt ist die Förderpumpe dabei als mechanische Förderpumpe ausgebildet und weiter bevorzugt als Konstantpumpe gestaltet, also nicht regelbar, so dass ein von der Saugseite zu der Druckseite geförderter Volumenstrom an Fluid von einer Antriebsdrehzahl der Förderpumpe abhängt. An der Saugseite ist die Förderpumpe insbesondere mit einem Reservoir für Fluid verbunden, wobei es sich bei diesem Reservoir im Falle einer Flüssigkeit dann um einen Vorratstank handeln kann.
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Die Druckseite der Förderpumpe kann bei dem erfindungsgemäßen Fluidversorgungssystem ferner mit der Saugseite verbunden werden, um eine Rückführung von Fluid von der Druckseite zu der Saugseite im Sinne einer Saugaufladung zu verwirklichen. Diese Verbindung kann dabei über ein Ventil hergestellt werden und wird insbesondere dann vorgenommen, wenn über die Förderpumpe, beispielsweise aufgrund ihrer aktuellen Antriebsdrehzahl, ein dahingehender Überschuss an Fluid gefördert wird, welcher seitens der Druckleitung eine Überversorgung bedeutet und über die hier im Weiteren angebundenen, zu versorgenden Komponenten nicht abgenommen werden kann. Die Saugaufladung wird dabei für eine Reduzierung der Verlustleistung der Förderpumpe durchgeführt. Die Verbindung zwischen der Druckseite und der Saugseite der Förderpumpe wird dabei über eine zwischenliegende Saugaufladungsleitung hergestellt.
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Innerhalb des erfindungsgemäßen Fluidversorgungssystems dient die Druckleitung insbesondere der Zuführung des Fluid zu zu versorgenden Komponenten, wobei die Druckleitung dabei bevorzugt die Verbindung zu mindestens einem Versorgungskreis herstellt. Besonders bevorzugt zweigt die Druckleitung in mehrere Leitungen auf, an welchem dann in die zu versorgenden Komponenten angebunden sind und die dabei jeweils je einem Versorgungskreis zugeordnet sein können.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Verbindung der Druckseite mit der Druckleitung über eine zwischenliegende Drosselstelle hergestellt ist. Zudem stellt das Ventil die Verbindung der Druckseite mit der Saugaufladungsleitung abhängig von einem definierten Übersteigen eines Druckniveaus in der Druckleitung durch ein Druckniveau der Druckseite her. Mit anderen Worten sind also die Druckseite und Druckleitung über eine Drosselstelle miteinander verbunden, die dazu zwischen der Druckseite und der Druckleitung angeordnet ist. Im Sinne der Erfindung ist dabei unter „zwischenliegend“ eine derartige Anordnung der Drosselstelle zu verstehen, dass das Fluid bei der Führung von der Druckseite zu der Druckleitung über die Drosselstelle strömen muss. Des Weiteren wird über das Ventil die Verbindung zwischen der Druckseite und der Saugseite über die Saugaufladungsleitung abhängig davon hergestellt, ob ein in der Druckleitung vorherrschendes Druckniveau durch ein an der Druckseite vorherrschendes Druckniveau mit einem definierten Maß überstiegen wird. Das Ventil wird somit in Abhängigkeit eines Verhältnisses der beiden Druckniveaus betätigt.
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Eine derartige Ausgestaltung eines Fluidversorgungssystems hat dabei den Vorteil, dass durch Zusammenspiel der Drosselstelle mit dem Ventil eine selbstregelnde Rückführung von Fluid von der Druckseite zur Saugseite als Saugaufladung realisiert werden kann. Denn an der Drosselstelle wird in Abhängigkeit eines über die Drosselstelle geführten Fluidvolumenstroms ein Druckabfall hervorgerufen, welcher aufgrund der zwischenliegenden Anordnung der Drosselstelle zwischen der Druckseite und der Druckleitung dann einen Unterschied zwischen den Druckniveaus in der Druckleitung und an der Druckseite zur Folge hat.
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Wird dementsprechend über die Förderpumpe hinsichtlich einer Versorgung der Druckleitung ein Überschuss an Fluid zur Druckseite gefördert, beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Antriebsdrehzahl der Förderpumpe, so erhöht sich der Durchfluss über die Drosselstelle, wodurch sich das Druckniveau an der Druckseite gegenüber dem Druckniveau in der Druckleitung erhöht. Ab einem definierten Übersteigen stellt dann das Ventil die Verbindung der Druckseite mit der Saugaufladungsleitung und damit auch der Saugseite her, so dass die Saugaufladung damit letztendlich also in Abhängigkeit von der Förderung eines Überschusses über die Förderpumpe selbstregelnd gestaltet wird. Dies lässt sich mit niedrigem Herstellungsaufwand über die Drosselstelle und das Ventil verwirklichen. Insgesamt kann dadurch eine konstante Versorgung der Druckleitung über die Förderpumpe realisiert werden, die zudem temperaturunabhängig ist.
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Im Unterschied dazu wird bei der
DE 10 2017 219 198 A1 eine Rückführung von der Druckseite zu der Saugseite als Saugaufladung dadurch realisiert, dass über das dem Proportionalventil zugeordnete Drucksteuerventil an der Steuerfläche des Proportionalventils ein entsprechender Druck eingestellt wird. Hierfür ist allerdings eine aktive Regelung durch Einstellung des entsprechenden Drucks über das Drucksteuerventil notwendig.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einer „Drosselstelle“ auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise eine Verengung eines Leitungsquerschnitt der Verbindung der Druckseite mit der Druckleitung zu verstehen. Bevorzugt ist die Drosselstelle hierbei als konstante Drosselstelle ausgestaltet, die Verengung liegt also konstant vor. Alternativ dazu könnte die Drosselstelle ggf. aber auch als einstellbare Drosselstelle vorliegen. Bevorzugt beträgt ein über die Drosselstelle hervorrufbarer Druckabfall 0,5 bar oder weniger.
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Das Ventil stellt bei dem erfindungsgemäßen Fluidversorgungssystem die Verbindung der Druckseite mit der Saugaufladungsleitung abhängig von dem definierten Übersteigen des Druckniveaus in der Druckleitung durch das Druckniveau der Druckseite her. Dies findet hierbei bevorzugt ab Überschreiten eines definierten Werts des Übersteigens statt, so dass dieser Wert also als Schwellwert für die entsprechende Betätigung des Ventils verwendet wird.
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Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung weist das Ventil einen Ventilkolben auf, welcher verschiebbar geführt ist, wobei die verschiebbare Führung des Ventilkolbens hierbei bevorzugt in einem Gehäuse des Ventils vorgenommen ist. Der Ventilkolben verfügt über eine erste Steuerfläche, über welche ein erster Druckraum begrenzt ist, und eine zur ersten Steuerfläche entgegengesetzt liegende, zweite Steuerfläche aufweist, über die ein zweiter Druckraum begrenzt ist. Dabei ist der erste Druckraum mit der Druckseite verbunden und weist hierdurch das Druckniveau der Druckseite auf, während der zweite Druckraum mit der Druckleitung in Verbindung steht und hierdurch das Druckniveau der Druckleitung aufweist. Der Ventilkolben ist ab einem definierten Wert des Übersteigens in eine Stellung bewegt, in welcher der Ventilkolben eine Verbindung des ersten Druckraum mit einem Arbeitsanschluss zumindest teilweise freigibt, der mit der Saugaufladungsleitung in Verbindung steht. Hierdurch lässt sich ein geeigneter Aufbau eines Ventils realisieren, indem eine Freigabe der Verbindung des Arbeitsanschlusses mit dem ersten Druckraum und damit auch der Herstellung einer Verbindung der Druckseite mit der Saugaufladungsleitung abhängig von den an den Steuerflächen wirksamen Druckniveaus stattfindet.
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Das in dem ersten Druckraum wirksame Druckniveau entspricht dabei im Wesentlichen dem Druckniveau der Druckseite, d.h. das Druckniveau des ersten Druckraumes weicht höchstens in unerheblichem Maße von dem Druckniveau der Druckseite ab. Ebenso entspricht das in dem zweiten Druckraum wirksame Druckniveau im Wesentlichen dem Druckniveau in der Druckleitung, d.h. das Druckniveau des zweiten Druckraumes weicht höchstens in unerheblichem Maße von dem Druckniveau in der Druckleitung ab.
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In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist der Ventilkolben über ein Federelement in Richtung des ersten Druckraumes vorgespannt. In vorteilhafter Weise wird hierdurch sichergestellt, dass die Verbindung zwischen der Druckseite und der Saugaufladungsleitung bei niedrigen Volumenströmen über die Drosselstelle oder einem Stillstand der Förderpumpe durch das Ventil getrennt ist.
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Alternativ oder ergänzend zu der vorgenannten Weiterbildung ist das Ventil nach Art eines Regelventils ausgestaltet. Insofern liegt das Ventil dann als Stetigventil mit insbesondere linearer Volumenstrom-Kennlinie und Null-Überdeckung von Ventilsteuerkanten vor.
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Bevorzugt ist zwischen dem ersten Druckraum des Ventils und der Druckseite ein Filter angeordnet. Dadurch kann das Ventil auf zuverlässige Weise vor einem Eintrag von Verschmutzungen von der Druckseite her geschützt werden. Alternativ, insbesondere aber ergänzend hierzu ist zwischen dem zweiten Druckraum des Ventils und der Druckleitung ein Filter angeordnet. Somit kann verhindert werden, dass Verschmutzungen von der Druckleitung her in den Bereich des Ventils gelangen können.
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Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist das Ventil mit in ein Gehäuse der Förderpumpe, bevorzugt in einen Pumpenkopf integriert. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch eine kompakte Anordnung des Ventils im Bereich der Förderpumpe möglich ist, wobei dies aufgrund der damit einhergehenden, kurzen Wege zwischen Saugseite und Druckseite dann auch niedrige Leitungswiderstände zur Folge hat.
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In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit mündet die Saugaufladungsleitung dabei so auf der Saugseite der Förderpumpe, dass die Mündung direkt auf Pumpenflügel der Förderpumpe gerichtet ist. Die Anordnung des Ventils im Gehäuse der Förderpumpe ist also so vorgenommen, dass die Saugaufladungsleitung mit ihrer Mündung direkt auf Pumpenflügel der Förderpumpe weist, wodurch eine kinetische Energie eines Strahls der über die Saugaufladungsleitung zurückgeführten Menge an Fluid direkt an die Pumpenflügel abgegeben werden kann. Dadurch wird hier eine möglichst hohe kinetische Energie erzeugt.
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Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Saugseite und einem Reservoir für das Fluid ein Saugfilter angeordnet. Dadurch wird die Pumpe an sich vor Verunreinigungen geschützt.
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Gegenstand der Erfindung ist zudem eine elektrisch antreibbare Kraftfahrzeugantriebsachse, welche ein Fluidversorgungssystem nach einem oder mehreren der vorgenannten Varianten umfasst. Besonders bevorzugt wird das Fluidversorgungssystem hierbei dann auch zur Versorgung einer Elektromaschine dieser Achse verwendet.
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Alternativ dazu kann ein Fluidversorgungssystem gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten aber auch bei einem Kraftfahrzeuggetriebe Anwendung finden, um Stellaktuatoren des Kraftfahrzeuggetriebes mit Fluid zu versorgen und/oder um Komponenten des Kraftfahrzeuggetriebes zu schmieren und/oder zu kühlen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht einer Kraftfahrzeugantriebsachse; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Fluidversorgungssystems der Kraftfahrzeugantriebsachse aus 1, entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kraftfahrzeugantriebsachse 1, welche für eine Anwendung bei einem Elektro- oder Hybridfahrzeug vorgesehen ist. Diese Kraftfahrzeugantriebsachse 1 umfasst zwei Antriebsräder 2 und 3, die jeweils mit einem zwischenliegenden Antriebssystem 4 verbunden sind. Das Antriebssystem 4 ist vorliegend nur stark schematisch angedeutet und weist eine Elektromaschine 5 auf, welche - vorliegend nicht näher dargestellt - jeweils mit den Antriebsrädern 2 und 3 gekoppelt ist oder aber mit diesen gekoppelt werden kann, um einen Antrieb der Antriebsräder 2 und 3 vornehmen zu können.
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Dem Antriebssystem 4 ist zudem ein Fluidversorgungssystem 6 zugeordnet, welches in 1 ebenfalls nur schematisch angedeutet ist und konkret als Hydrauliksystem 7 der Kraftfahrzeugantriebsachse 1 ausgebildet ist. Mittels des Hydrauliksystems 7 kann die Elektromaschine 5 sowie ggf. auch weitere Komponenten der Kraftfahrzeugantriebsachse 1, wie beispielsweise Lagerstellen, mit Fluid in Form von Hydrauliköl versorgt werden.
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Das als Hydrauliksystem 7 ausgestaltete Fluidversorgungssystem 6 ist entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet, wobei der für die Erfindung relevante Bereich des Hydrauliksystems 7 dabei in 2 schematisch dargestellt ist. Wie hierbei zu erkennen ist, umfasst das Hydrauliksystem 7 eine Förderpumpe 8, welche als mechanische Konstantpumpe ausgebildet ist und innerhalb des Antriebssystems 4 trieblich mit der Elektromaschine 5 verbunden ist. Die Förderpumpe 8 weist eine Saugseite 9 und eine Druckseite 10 auf, wobei die Förderpumpe 8 im angetriebenen Zustand an ihrer Saugseite 9 Hydrauliköl über eine hieran angebundene Ansaugleitung 11 aus einem Reservoir 12 ansaugt und zu der Druckseite 10 fördert. Dabei ist zwischen der Ansaugleitung 11 und dem Reservoir 12 ein Saugfilter 13 platziert, durch welchen das Hydrauliköl beim Ansaugen über die Förderpumpe 8 hindurchgeleitet wird.
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An der Druckseite 10 der Förderpumpe 8 ist eine Pumpenausgangsleitung 14 angebunden, in welche die Förderpumpe 8 das angesaugte Hydrauliköl unter Druck hineinfördert. Die Pumpenausgangsleitung 14 steht mit einer Druckleitung 15 in Verbindung, über die das hierhin beförderte Hydrauliköl im weiteren Verlauf zu Komponenten 16, wie eben u.a. der Elektromaschine 5, geleitet wird, wobei die Druckleitung 15 hierbei in mehrere Leitungen aufzweigen kann, um die Komponenten 16 beispielsweise in unterschiedlichen Versorgungskreisen mit dem Hydrauliköl zu versorgen.
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Bei dem Hydrauliksystem 7 ist zudem eine Saugaufladungsleitung 17 vorgesehen, über welche Hydrauliköl von der Druckseite 10 zu der Saugseite 9 zur Realisierung einer Saugaufladung zurückgeführt werden kann, wenn über die Förderpumpe 8, beispielsweise aufgrund ihrer aktuellen Antriebsdrehzahl, ein einen Bedarf der Komponenten 16 übertreffender Volumenstrom und damit ein Überschuss an Hydrauliköl zur Verfügung gestellt wird. Dabei dient diese Saugaufladung eine Reduzierung der Verlustleistung der Förderpumpe 8.
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Als Besonderheit wird eine Verbindung der Druckseite 10 mit der Saugaufladungsleitung 17 und damit auch mit der Saugseite 9 über ein Ventil 18 im Zusammenspiel mit einer Drosselstelle 19 geregelt. Die Drosselstelle 19 stellt dabei die Verbindung der Ausgangsleitung 14 und damit auch der Druckseite 10 der Förderpumpe 8 mit der Druckleitung 15 her, wobei die Drosselstelle 19 bei Förderung eines Überschusses an Hydrauliköl über die Förderpumpe 8 aufgrund des dann über die Drosselstelle 19 geführten Volumenstroms durch einen Druckabfall dafür sorgt, dass ein Druckniveau PPU an der Druckseite 10 ein Druckniveau PH in der Druckleitung 15 übersteigt.
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Das Ventil 18 ist als Regelventil gestaltet und weist einen Ventilkolben 20 auf, welcher in einem Gehäuse 21 verschiebbar geführt ist. An einer Stirnseite ist der Ventilkolben 20 mit einer Steuerfläche 22 versehen, an welcher der Ventilkolben 20 gemeinsam mit dem Gehäuse 21 einen ersten Druckraum 23 begrenzt. Zudem wird an einer entgegengesetzt zur Steuerfläche 22 liegenden Steuerfläche 24 ebenfalls mit dem Gehäuse 21 ein weiterer Druckraum 25 begrenzt. Während der Druckraum 23 über eine Leitung 26 mit der Pumpenausgangsleitung 14 und damit auch mit der Druckseite 10 der Förderpumpe 8 verbunden ist, steht der Druckraum 25 über eine Leitung 27 mit der Druckleitung 15 in Verbindung. Insofern herrscht auch in der Leitung 26 und dem Druckraum 23 im Wesentlichen das Druckniveau PPU sowie in der Leitung 27 und dem Druckraum 25 im Wesentlichen das Druckniveau PH vor. Zudem ist sowohl in der Leitung 26, als auch in der Leitung 27 jeweils je ein Filter 28 bzw. 29 vorgesehen, über welchen das Ventil 18 jeweils vor Verschmutzungen geschützt ist.
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Im Gehäuse 21 des Ventils 18 ist ferner ein Federelement 30 vorgesehen, welches vorliegend als Schraubenfeder gestaltet ist und über das der Ventilkolben 20 in Richtung des Druckraumes 23 vorgespannt ist. Bei fehlendem Betrieb der Förderpumpe 8 oder bei einander entsprechenden Druckniveaus PPU und PH ist der Ventilkolben 20 über das Federelement 30 in die in 2 gezeigte Stellung bewegt, in welcher der Ventilkolben 20 den Druckraum 23 von einem Arbeitsanschluss 31 trennt. An diesem Arbeitsanschluss 31 ist die Saugaufladungsleitung 17 angebunden, so dass der Arbeitsanschluss 31 des Ventils 18 mit der Ansaugleitung 11 und damit auch der Saugseite 9 der Förderpumpe 8 verbunden ist.
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Wird nun über die Förderpumpe 8 dahingehend ein Überschuss in die Pumpenausgangsleitung 14 gefördert, dass der über die Förderpumpe 8 zur Verfügung gestellte Volumenstrom an Hydrauliköl einen Bedarf der Komponenten 16 übersteigt, so findet über der Drosselstellen 19 ein Druckabfall statt, welcher ein Übersteigen des Druckniveaus PH durch das Druckniveau PPU zur Folge hat. Dieser Druckabfall hängt dabei von dem über die Drosselstelle 19 geführten Volumenstrom ab und hat an dem Ventil 18 aufgrund der Anbindungen über die Leitungen 26 und 27 zur Folge, dass der Druckabfall als Druckunterschied auch zwischen den Druckräumen 23 und 25 wirksam ist. Ab einem definierten Wert des Übersteigens des Druckniveaus PH durch das Druckniveau PPU wird der Ventilkolben 20 entgegen dem Federelement 30 in eine Stellung im Gehäuse 21 bewegt, in welcher der Ventilkolben 20 einen Übergang vom Druckraum 23 in den Arbeitsanschluss 31 freigibt. Somit kann ab dieser Stellung Hydrauliköl von der Druckseite 10 her über die Pumpenausgangsleitung 14 und die Leitung 26 in die Saugaufladungsleitung 17 und damit zurück zur Saugseite 9 strömen. Diese Rückführung bei über die Förderpumpe 8 erzeugtem Überschuss regelt sich dabei selbstständig durch Zusammenspiel des Ventils 18 mit der Drosselstelle 19 und ist hierbei weitestgehend unabhängig von der Temperatur.
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Vorliegend sind das Ventil 18, die Drosselstellen 19 und auch die Leitungen 26 und 27 sowie die Saugaufladungsleitung 17 in einem - vorliegend nur angedeuteten - Pumpenkopf 32 der Förderpumpe 8 untergebracht. Hierdurch ergeben sich hinsichtlich der Leitungen 26 und 27 und auch der Saugaufladungsleitung 17 kurze Leitungslängen, die in niedrigen Leitungswiderständen und auch niedrigeren Leitungsinduktivitäten resultiert.
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Eine Mündung 33 der Saugaufladungsleitung 17 in der Ansaugleitung 11 ist im Pumpenkopf 32 dabei so ausgerichtet, dass der über die Saugaufladungsleitung 17 zur Saugseite 9 zurückgeführte Volumenstrom an Hydrauliköl in der Förderpumpe 8 direkt und damit auch mit hoher kinetischer Energie auf Pumpenflügel der Förderpumpe 8 trifft.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Hydrauliksystems kann eine einfache und zugleich zuverlässige Regelung einer Rückführung von Hydrauliköl von einer Druckseite zu einer Saugseite einer Förderpumpe verwirklicht werden.
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Bezugszeichen
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- 1
- Kraftfahrzeugantriebsachse
- 2
- Antriebsrad
- 3
- Antriebsrad
- 4
- Antriebssystem
- 5
- Elektromaschine
- 6
- Fluidversorgungssystem
- 7
- Hydrauliksystem
- 8
- Förderpumpe
- 9
- Saugseite
- 10
- Druckseite
- 11
- Ansaugleitung
- 12
- Reservoir
- 13
- Saugfilter
- 14
- Pumpenausgangsleitung
- 15
- Druckleitung
- 16
- Komponenten
- 17
- Saugaufladungsleitung
- 18
- Ventil
- 19
- Drosselstelle
- 20
- Ventilkolben
- 21
- Gehäuse
- 22
- Steuerfläche
- 23
- Druckraum
- 24
- Steuerfläche
- 25
- Druckraum
- 26
- Leitung
- 27
- Leitung
- 28
- Filter
- 29
- Filter
- 30
- Federelement
- 31
- Arbeitsanschluss
- 32
- Pumpenkopf
- 33
- Mündung
- PPU
- Druckniveau
- PH
- Druckniveau
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017219198 A1 [0003, 0015]
