EP3808977B1 - Hydraulische anordnung - Google Patents
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- EP3808977B1 EP3808977B1 EP20197627.1A EP20197627A EP3808977B1 EP 3808977 B1 EP3808977 B1 EP 3808977B1 EP 20197627 A EP20197627 A EP 20197627A EP 3808977 B1 EP3808977 B1 EP 3808977B1
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- 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
Definitions
- the invention relates to a hydraulic arrangement with a working pump for delivering a hydraulic medium in the direction of a hydraulic work load.
- a suction strainer is often hydraulically connected to the working pump on the inlet side in order to keep unwanted particles away from the working pump and from the hydraulic lines connected to the working pump.
- the suction strainer can create a pressure drop that may affect the suction pressure at the inlet side of the working pump.
- the hydraulic arrangement comprises a working pump for delivering a hydraulic medium (eg oil) in the direction of a hydraulic work load, which acts as a hydraulic consumer. Furthermore, the hydraulic arrangement has a hydraulic tank and an auxiliary pump.
- the hydraulic tank has a tank outlet for a hydraulic connection of the input side of the working pump, so that the working pump is hydraulically connected to the hydraulic tank on the input side.
- the auxiliary pump is stored in the hydraulic tank and causes a hydraulic flow in the direction of the tank outlet depending on a controller (eg an associated electric drive).
- the auxiliary pump can be activated as required using the controller.
- the auxiliary pump can therefore, for example, compensate for an undesired drop in pressure on the input side of the working pump by actively pumping hydraulic medium in the direction of the tank outlet when a corresponding drop in pressure is detected at the working pump.
- the auxiliary pump can actively support the working pump in the manner of a charging function if the latter sucks in the hydraulic medium that is not yet at operating temperature in the cold start phase. In this way, any excessively low suction pressures at the inlet of the working pump can be avoided in a targeted manner with the auxiliary pump.
- auxiliary pump can ensure in a technically simple manner that, on the one hand, undesired particles and other foreign bodies are reliably kept away from the working pump and, on the other hand, suction pressures that are too low are reliably avoided.
- the working pump is designed, for example, as a self-priming pump.
- the working pump is designed as an axial piston pump, vane pump or gear pump.
- the operation of the auxiliary pump is preferably controlled as a function of at least one detected physical variable of the working pump and/or the hydraulic medium and/or the auxiliary pump and/or a vehicle system and/or the environment. This control enables the auxiliary pump to be operated as required, as a result of which the latter can be operated very efficiently and in an energy-saving manner within the hydraulic arrangement.
- the physical variables are recorded or determined in particular by a suitable sensor system.
- the sensor signals can be processed in a suitable control unit, eg compared with predefined threshold values.
- Control signals for controlling the electric drive of the auxiliary pump can be derived from the processing or comparison result.
- individual sensor signals can be used to provide information to a display unit controlled by the control unit (eg optically and/or acoustically). regarding a necessary oil change.
- service and maintenance intervals can be individually adapted to the actual operating condition of the hydraulic arrangement. The maintenance work on the hydraulic arrangement can thus be carried out in a more demand-oriented and cost-saving manner.
- a detection or measurement of the pump current of an electrically driven auxiliary pump can be used to indirectly determine the degree of loading of a filter unit which is hydraulically connected to the auxiliary pump on the output side and through which the hydraulic medium flows.
- the already mentioned control unit and the display unit controlled by it can in turn signal that this filter unit needs to be replaced.
- Energy-saving operation of the auxiliary pump is further supported by being driven by an electric motor.
- This electric motor in turn, can be controlled very precisely and efficiently by the control unit explained above, if required.
- the electric pump drive can be installed in a very space-saving manner within the hydraulic arrangement, in particular within the hydraulic tank, and this supports a compact structure for the entire arrangement.
- a delivery channel through which the hydraulic medium can flow is hydraulically interposed between the tank outlet and a pump outlet of the auxiliary pump.
- the auxiliary pump pumps in its activated Condition of hydraulic medium through the delivery channel.
- the conveying channel can be used to influence the hydraulic medium flowing through in such a way that the operating behavior of the working pump is supported.
- the delivery channel is arranged at least partially or completely within the hydraulic tank. This supports a compact, space-saving construction of the hydraulic arrangement. Their installation in an agricultural vehicle or other mobile hydraulic application is correspondingly easier to install and more cost-effective.
- the conveying channel has a heat exchanger through which hydraulic medium can flow.
- the heat exchanger is liquid-cooled and a corresponding cooling liquid flows through it on the secondary side.
- the heat exchanger can be used to heat or cool the hydraulic medium.
- the heat exchanger contributes to a further improved operating behavior of the working pump.
- the conveying channel preferably has a filter unit through which hydraulic medium can flow, for filtering undesired particles and other foreign bodies that impair the hydraulic medium and thus also the hydraulic circuit.
- the filter unit represents a bypass flow filter.
- the filter unit is designed in particular as a fine filter (eg filter element made of cellulose, microfiber) with a particularly fine-meshed filter surface. This makes possible a correspondingly coarser-meshed dimensioning of a return filter, which is installed in the hydraulic circuit after the hydraulic work load in the return side of the hydraulic arrangement.
- the coarser-meshed dimensioning reliably avoids any undesired pressure losses in the hydraulic arrangement in the area of the return filter, as a result of which the efficiency and the hydraulic operating behavior of the hydraulic arrangement are further improved.
- the conveying channel has a suction screen. Due to the already explained technical effect and advantages of the auxiliary pump, even a relatively finely sized suction strainer, e.g.
- the suction strainer is arranged along the direction of flow in the hydraulic tank, in particular directly in front of the tank outlet and is hydraulically connected there to the tank outlet.
- the hydraulic arrangement is used in mobile hydraulics, for example in agricultural utility vehicles (in particular tractors, tractors), construction machines or road construction vehicles.
- the hydraulic work load is accordingly preferably contained in one of the aforementioned mobile machines or vehicles.
- the hydraulic working load can be designed, for example, as a steering or braking unit, hydraulic motor or power lift cylinder.
- the hydraulic arrangement or the hydraulic circuit containing it can be operated in a commercial vehicle, in particular as a hydraulic circuit separate from the vehicle transmission. In this way, the transmission hydraulics can be reliably protected against any contamination from the working load hydraulics.
- FIG. 1 shows a hydraulic arrangement 10 or a hydraulic circuit with a working pump 12 for pumping a hydraulic medium (e.g. oil) in the direction of a hydraulic working load 14.
- a hydraulic medium e.g. oil
- the working pump 12 is hydraulically connected with a suction line 16 to a tank outlet 18 of a hydraulic tank 20 or sump containing the hydraulic medium.
- the drive of the working pump 12 can be in the usual be derived from a vehicle drive system in the form of a drive motor in a manner not shown in detail here.
- the hydraulic system 10 located in an agricultural utility vehicle also has an auxiliary pump 22 that can be driven electrically by means of an electric motor EM.
- This is located with an intake line 24 in the hydraulic tank 20.
- the auxiliary pump 22 can be activated as required and then bring about a hydraulic flow 26 in the direction of the tank outlet 18.
- the auxiliary pump 22 is activated as required by means of a control unit 28 which controls the electric motor EM.
- the control unit 28 is connected to the electric motor EM via a control line 30 .
- the corresponding control signals S are generated by the control unit 28 as a function of the detection and processing of at least one specific physical variable. In the embodiment according to 1 several physical variables are provided.
- a pressure sensor 32 detects an intake pressure p_s on the working pump 12 on the inlet side.
- a current temperature T_h of the hydraulic medium is recorded.
- At least one further variable X_h representing the state of the hydraulic medium is recorded and transmitted to the control unit 28 .
- the control unit receives further sensor data from the bus system of the vehicle, such as a coolant temperature T_k of the vehicle drive system and an ambient temperature T_u. Determined from the data of the recorded physical variables the control unit 28 whether and for how long the auxiliary pump 22 must be activated and sends the corresponding control signals S.
- the data of the detected variables or measures derived therefrom are sent from the control unit 28 to a display unit 34 that can be seen by the driver or user.
- the latter can signal the driver or user optically and/or acoustically which measures are automatically carried out by the control unit 28 with regard to the auxiliary pump 22 .
- states of the hydraulic system 10 derived from the detected variables can be signaled.
- a degree of loading of a filter unit located in the hydraulic tank 20 for cleaning the hydraulic medium can also be derived from the detected pump current I_p and signaled by means of the display unit 34 .
- a recommended or necessary filter change can be signaled on the basis of the display unit 28 in connection with the determined degree of loading.
- a delivery channel 38 through which hydraulic medium can flow is hydraulically interposed.
- this conveying channel 38 is shown only schematically as a block diagram.
- a preferred embodiment of the conveying channel 38 is shown. This consists essentially of an arrangement of several components, namely a heat exchanger 40 located closest to the pump outlet 36, a filter unit 42 connected thereto and a suction strainer 44 connected to the filter unit 42.
- a coolant 46 flows through the heat exchanger 40 on the secondary side.
- the associated cooling lines 48 are only partially indicated here.
- the filter unit 42 preferably includes a filter element 50 having a star-pleated filter material.
- an axial output of the suction strainer 44 is hydraulically connected to the tank output 18.
- a return filter 54 is installed in the area of a return side 52 of the hydraulic arrangement 10 . With regard to its filter effect, this can be dimensioned relatively roughly, since the existing filter unit 42 already assumes a certain filter effect. Undesirable pressure drops at the return filter 54 can be reliably avoided as a result.
- the sensors 56 sends the sensor signals to the control unit 28.
- individual Sensors or the entire sensor system 56 other locations, in particular outside of the conveyor channel 38 or outside of the hydraulic tank 20, respectively.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung mit einer Arbeitspumpe zum Fördern eines Hydraulikmediums in Richtung einer hydraulischen Arbeitslast.
- Bei einer derartigen Anordnung ist an die Arbeitspumpe eingangsseitig oftmals ein Saugsieb hydraulisch angeschlossen, um unerwünschte Partikel von der Arbeitspumpe und von den an die Arbeitspumpe angeschlossenen Hydraulikleitungen fernzuhalten. Das Saugsieb kann einen Druckabfall erzeugen, der unter Umständen den Saugdruck an der Eingangsseite der Arbeitspumpe beeinflusst.
- Aus
DE10215068 ist eine Tankanordnung bekannt, die mittels einer Strahlpumpe einen Zufluss in einen Hydraulikkreis beaufschlagt. - Aus
WO2018/162187 ist eine Tankanordnung für LNG bekannt die eine elektrisch betriebene Hilfspumpe enthält, welche Kraftstoff in einen Schwalltopf pumpt. - Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Betriebsverhalten der Arbeitspumpe einer hydraulischen Anordnung auf technisch einfache Weise zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Gemäß Patentanspruch 1 umfasst die hydraulische Anordnung eine Arbeitspumpe zum Fördern eines Hydraulikmediums (z.B. Öl) in Richtung einer hydraulischen Arbeitslast, welche als hydraulischer Verbraucher wirkt. Weiterhin weist die hydraulische Anordnung einen Hydrauliktank und eine Hilfspumpe auf. Der Hydrauliktank weist einen Tankausgang für einen hydraulischen Anschluss der Eingangsseite der Arbeitspumpe auf, sodass die Arbeitspumpe eingangsseitig an den Hydrauliktank hydraulisch angeschlossen ist. Die Hilfspumpe ist im Hydrauliktank gelagert und bewirkt abhängig von einer Steuerung (z.B. eines zugehörigen elektrischen Antriebs) einen Hydraulikfluss in Richtung des Tankausganges.
- Mittels der Steuerung kann die Hilfspumpe bedarfsweise aktiviert werden. Die Hilfspumpe kann deshalb beispielsweise einen unerwünschten Druckabfall an der Eingangsseite der Arbeitspumpe kompensieren, indem diese bei Detektion eines entsprechenden Druckabfalles an der Arbeitspumpe aktiv Hydraulikmedium in Richtung des Tankausganges pumpt. Außerdem kann die Hilfspumpe nach Art einer Ladefunktion die Arbeitspumpe aktiv unterstützen, wenn letztere in der Kaltstartphase das noch nicht betriebswarme Hydraulikmedium ansaugt. Somit können mit der Hilfspumpe gezielt etwaige zu niedrige Saugdrücke an dem Eingang der Arbeitspumpe vermieden werden. Dies wiederum erlaubt den hydraulischen Anschluss von Saugsieben selbst mit besonders feinmaschigen Siebgittern an der Eingangsseite der Arbeitspumpe ohne die Gefahr zu niedriger Saugdrücke. Insgesamt kann durch die Hilfspumpe auf technisch einfache Weise gewährleistet werden, dass einerseits unerwünschte Partikel und andere Fremdkörper zuverlässig von der Arbeitspumpe ferngehalten werden und andererseits zu niedrige Saugdrücke zuverlässig vermieden werden.
- Die Arbeitspumpe ist beispielsweise als selbstsaugende Pumpe ausgebildet. Insbesondere ist die Arbeitspumpe als Axialkolbenpumpe, Flügelzellenpumpe oder Zahnradpumpe ausgebildet.
- Vorzugsweise erfolgt eine Steuerung des Betriebes der Hilfspumpe in Abhängigkeit von mindestens einer erfassten physikalischen Größe der Arbeitspumpe und/oder des Hydraulikmediums und/oder der Hilfspumpe und/oder eines Fahrzeugsystems und/oder der Umgebung. Diese Steuerung ermöglicht einen bedarfsweisen Betrieb der Hilfspumpe, wodurch letztere innerhalb der hydraulischen Anordnung sehr effizient und energiesparend betrieben werden kann.
- Als physikalische Größen kommen beispielsweise folgende Größen in Betracht:
- i) ein eingangsseitiger Saugdruck der Arbeitspumpe,
- ii) eine Größe, welche einen Zustand oder eine technische Qualität des Hydraulikmediums (z.B. Temperatur, Fließverhalten, Volumenstrom, fließende Hydraulikmenge) repräsentiert,
- iii) ein elektrischer Pumpenstrom eines elektrischen Antriebs der Hilfspumpe, und/oder
- iv) eine Größe, welche eine Kühlmitteltemperatur eines Fahrzeugantriebssystems oder eine Umgebungstemperatur repräsentiert.
- Die physikalischen Größen werden insbesondere durch eine geeignete Sensorik erfasst oder ermittelt. Die Sensorsignale können in einer geeigneten Steuereinheit verarbeitet, z.B. mit vordefinierten Schwellenwerten verglichen werden. Aus dem Verarbeitungs- bzw. Vergleichsergebnis können Steuersignale zur Ansteuerung des elektrischen Antriebs der Hilfspumpe abgeleitet werden. Außerdem können einzelne Sensorsignale dazu genutzt werden, einer von der Steuereinheit angesteuerten Anzeigeeinheit (z.B. optisch und/oder akustisch) eine Information bezüglich eines notwendigen Ölwechsels zu übermitteln. Hierdurch können Service- und Wartungsintervalle individuell an den tatsächlichen Betriebszustand der hydraulischen Anordnung angepasst werden. Die Wartungsarbeiten der hydraulischen Anordnung können somit bedarfsgerechter und kostensparender durchgeführt werden.
- Darüber hinaus kann eine Erfassung oder Messung des Pumpenstromes einer elektrisch angetriebenen Hilfspumpe dazu dienen, indirekt den Beladungsgrad einer Filtereinheit zu ermitteln, welche an der Hilfspumpe ausgangsseitig hydraulisch angeschlossen ist und von dem Hydraulikmedium durchströmt wird. Abhängig von den ermittelten Werten des Pumpenstromes kann wiederum über die bereits erwähnte Steuereinheit und über die von ihr angesteuerte Anzeigeeinheit signalisiert werden, dass ein Austausch dieser Filtereinheit erforderlich ist.
- Ein energiesparender Betrieb der Hilfspumpe wird weiter unterstützt, indem diese durch einen Elektromotor angetrieben wird. Dieser Elektromotor wiederum kann bedarfsweise sehr präzise und effizient von der oben erläuterten Steuereinheit angesteuert werden. Zudem kann der elektrische Pumpenantrieb sehr raumsparend innerhalb der hydraulischen Anordnung, insbesondere innerhalb des Hydrauliktanks, eingebaut werden und unterstützt hierdurch einen kompakten Aufbau der gesamten Anordnung.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Tankausgang und einem Pumpenausgang der Hilfspumpe ein von dem Hydraulikmedium durchströmbarer Förderkanal hydraulisch zwischengeschaltet. Somit pumpt die Hilfspumpe in ihrem aktivierten Zustand Hydraulikmedium durch den Förderkanal. Je nach technischer Ausgestaltung kann der Förderkanal dazu dienen, das hindurchströmende Hydraulikmedium derart zu beeinflussen, dass das Betriebsverhalten der Arbeitspumpe unterstützt wird.
- Insbesondere ist der Förderkanal zumindest teilweise oder vollständig innerhalb des Hydrauliktanks angeordnet. Dies unterstützt einen kompakten, raumsparenden Aufbau der hydraulischen Anordnung. Deren Einbau in ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug oder eine andere mobile Hydraulikanwendung ist entsprechend montagefreundlicher und kostengünstiger.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Förderkanal einen von Hydraulikmedium durchströmbaren Wärmetauscher auf. Insbesondere ist der Wärmetauscher flüssigkeitsgekühlt und sekundärseitig von einer entsprechenden Kühlflüssigkeit durchströmt. Abhängig von den Temperaturverhältnissen zwischen dem Wärmetauscher bzw. seiner Kühlflüssigkeit einerseits und dem Hydraulikmedium andererseits kann der Wärmetauscher zum Wärmen oder Kühlen des Hydraulikmediums verwendet werden. Der Wärmetauscher trägt hierdurch zu einem weiter verbesserten Betriebsverhalten der Arbeitspumpe bei.
- Vorzugsweise weist der Förderkanal eine von Hydraulikmedium durchströmbare Filtereinheit zum Filtern von unerwünschten Partikeln und anderen das Hydraulikmedium und somit auch den Hydraulikkreislauf beeinträchtigenden Fremdkörpern auf. Die Filtereinheit stellt in diesem Fall einen Nebenstromfilter dar. Die Filtereinheit ist insbesondere als Feinfilter (z.B. Filterelement aus Zellulose, Mikrofaser) mit einer besonders feinmaschigen Filteroberfläche ausgebildet. Dies ermöglicht eine entsprechend grobmaschigere Dimensionierung eines Rücklauffilters, der im Hydraulikkreislauf nach der hydraulischen Arbeitslast in die Rücklaufseite der hydraulischen Anordnung eingebaut ist. Die grobmaschigere Dimensionierung vermeidet zuverlässig etwaige unerwünschte Druckverluste der hydraulischen Anordnung im Bereich des Rücklauffilters, wodurch die Effizienz und das hydraulische Betriebsverhalten der hydraulischen Anordnung weiter verbessert wird.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Förderkanal ein Saugsieb auf. Aufgrund der bereits erläuterten technischen Wirkung und Vorteile der Hilfspumpe kann selbst ein - im Sinne einer effizienten Filterwirkung - verhältnismäßig feinmaschig dimensioniertes Saugsieb, z.B. ein Drahtgeflecht, den an der Arbeitspumpe erwünschten Saugdruck nicht beeinträchtigen.
- Für eine besonders effiziente Wirkung des Saugsiebes ist dieses entlang der Strömungsrichtung im Hydrauliktank insbesondere unmittelbar vor dem Tankausgang angeordnet und dort an den Tankausgang hydraulisch angeschlossen.
- In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kommt die hydraulische Anordnung bei einer mobilen Hydraulik zum Einsatz, z.B. bei landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen (insbesondere Schlepper, Traktor), Baumaschinen oder Straßenbau-Fahrzeugen. Die hydraulische Arbeitslast ist dementsprechend vorzugsweise bei einem der vorgenannten mobilen Maschinen bzw. Fahrzeugen enthalten. Die hydraulische Arbeitslast kann beispielsweise als Lenk- oder Bremsaggregat, Hydromotor oder Kraftheber-Zylinder ausgebildet sein.
- Die hydraulische Anordnung bzw. der diese enthaltende Hydraulikkreislauf kann in einem Nutzfahrzeug insbesondere als ein vom Fahrzeuggetriebe getrennter Hydraulikkreis betrieben werden. Hierdurch kann die Getriebehydraulik zuverlässig vor etwaigen Verschmutzungen durch die Arbeitslasthydraulik geschützt werden.
- Die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei sind hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmende bzw. vergleichbare Bauteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung, und
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsformeines Förderkanals innerhalb der Anordnung gemäß
Fig. 1 . -
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Anordnung 10 bzw. einen Hydraulikkreislauf mit einer Arbeitspumpe 12 zum Fördern eines Hydraulikmediums (z.B. Öl) in Richtung einer hydraulischen Arbeitslast 14. Letztere ist lediglich schematisch blockschaltbildartig dargestellt und repräsentiert hinsichtlich ihrer Anzahl und ihrer Funktion unterschiedliche mögliche hydraulische Verbraucher, beispielsweise ein Brems- oder Lenkaggregat oder einen Kraftheber-Zylinder. Die Arbeitspumpe 12 ist mit einer Saugleitung 16 an einen Tankausgang 18 eines das Hydraulikmedium enthaltenden Hydrauliktanks 20 bzw. Sumpfes hydraulisch angeschlossen. Der Antrieb der Arbeitspumpe 12 kann in üblicher, hier nicht näher dargestellter Weise von einem Fahrzeugantriebssystem in Gestalt eines Antriebsmotors abgeleitet sein. - Die in einem nicht gezeigten landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug befindliche hydraulische Anordnung 10 weist außerdem eine mittels eines Elektromotors EM elektrisch antreibbare Hilfspumpe 22 auf. Diese befindet sich mit einer Ansaugleitung 24 in dem Hydrauliktank 20. Die Hilfspumpe 22 kann bedarfsweise aktiviert werden und dann einen Hydraulikfluss 26 in Richtung des Tankausgangs 18 bewirken. Die bedarfsweise Aktivierung der Hilfspumpe 22 erfolgt mittels einer den Elektromotor EM ansteuernden Steuereinheit 28. Hierzu ist die Steuereinheit 28 über eine Steuerleitung 30 mit dem Elektromotor EM verbunden. Die entsprechenden Steuersignale S werden von der Steuereinheit 28 in Abhängigkeit von der Erfassung und Verarbeitung mindestens einer spezifischen physikalischen Größe generiert. In dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 sind mehrere physikalische Größen vorgesehen. Ein Drucksensor 32 erfasst einen eingangsseitigen Saugdruck p_s an der Arbeitspumpe 12. Außerdem wird ein Pumpenstrom I_p des Elektromotors EM gemessen und die Messwerte an die Steuereinheit 28 übermittelt. Zudem wird eine aktuelle Temperatur T_h des Hydraulikmediums erfasst. Mindestens eine weitere, den Zustand des Hydraulikmediums repräsentierende Größe X_h (z.B. Fließverhalten, Ölqualität) wird erfasst und an die Steuereinheit 28 übermittelt. Zusätzlich erhält die Steuereinheit weitere Sensordaten aus dem Bussystem des Fahrzeugs, wie z.B. eine Kühlmitteltemperatur T_k des Fahrzeugantriebssystems und eine Umgebungstemperatur T_u. Aus den Daten der erfassten physikalischen Größen ermittelt die Steuereinheit 28, ob und wie lange die Hilfspumpe 22 aktiviert werden muss und sendet die entsprechenden Steuersignale S. - Die Daten der erfassten Größen oder davon abgeleitete Maßnahmen werden von der Steuereinheit 28 an eine für den Fahrer oder Benutzer wahrnehmbare Anzeigeeinheit 34 gesendet. Letztere kann dem Fahrer bzw. Benutzer optisch und/oder akustisch signalisieren, welche Maßnahmen von der Steuereinheit 28 bezüglich der Hilfspumpe 22 automatisch durchgeführt werden. Außerdem können von den erfassten Größen abgeleitete Zustände der hydraulischen Anordnung 10 signalisiert werden. Aus dem erfassten Pumpenstrom I_p kann auch ein Beladungsgrad einer im Hydrauliktank 20 einliegenden Filtereinheit zur Reinigung des Hydraulikmediums abgeleitet und mittels der Anzeigeeinheit 34 signalisiert werden. Insbesondere kann im Zusammenhang mit dem ermittelten Beladungsgrad anhand der Anzeigeeinheit 28 ein empfohlener oder notwendiger Filterwechsel signalisiert werden.
- Zwischen dem Tankausgang 18 und einem Pumpenausgang 36 der Hilfspumpe 22 ist ein von Hydraulikmedium durchströmbarer Förderkanal 38 hydraulisch zwischengeschaltet. In
Fig. 1 ist dieser Förderkanal 38 lediglich schematisch blockschaltbildartig dargestellt. - In
Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Förderkanals 38 dargestellt. Dieser besteht im Wesentlichen aus einer Anordnung mehrerer Bauteile, nämlich einem dem Pumpenausgang 36 am nächsten liegenden Wärmetauscher 40, einer daran anschließenden Filtereinheit 42 und einem sich an die Filtereinheit 42 anschließenden Saugsieb 44. - Hierbei sei angemerkt, dass ungeachtet der Darstellung in
Fig. 2 auch eine beliebige andere Reihenfolge der Bauteile 40, 42 und 44 denkbar ist. - Der Wärmetauscher 40 ist von einer Kühlflüssigkeit 46 sekundärseitig durchströmt. Die zugehörigen Kühlleitungen 48 sind hier nur abschnittsweise angedeutet.
- Die Filtereinheit 42 enthält vorzugsweise ein Filterelement 50 mit einem sternförmig gefalteten Filtermaterial.
- Während der Eingang des Förderkanals 38 an den Pumpenausgang 36 der Hilfspumpe 22 hydraulisch angeschlossen ist, ist ein axialer Ausgang des Saugsiebes 44 an den Tankausgang 18 hydraulisch angeschlossen.
- Im Bereich einer Rücklaufseite 52 der hydraulischen Anordnung 10 ist ein Rücklauffilter 54 eingebaut. Dieser kann hinsichtlich seiner Filterwirkung verhältnismäßig grob dimensioniert sein, da die vorhandene Filtereinheit 42 bereits eine gewisse Filterwirkung übernimmt. Unerwünschte Druckabfälle an dem Rücklauffilter 54 können hierdurch zuverlässig vermieden werden.
- Eine Sensorik 56 mit ggf. unterschiedlichen spezifischen Sensoren, z.B. zur Erfassung der physikalischen Größen T_h und X_h des Hydraulikmediums, ist in der Ausführungsform gemäß
Fig. 2 an dem Förderkanal 38 angeordnet. Die Sensorik 56 sendet die Sensorsignale an die Steuereinheit 28. In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform sind einzelne Sensoren oder die gesamte Sensorik 56 anderen Stellen, insbesondere außerhalb des Förderkanals 38 oder auch außerhalb des Hydrauliktanks 20, angeordnet. - Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die in den Zeichnungen dargestellten Details nicht notwendigerweise maßstäblich sind und zum leichteren Verständnis einzelner Merkmale der hydraulischen Anordnung 10 teilweise vergrößert oder verkleinert dargestellt sind.
Claims (10)
- Hydraulische Anordnung- mit einer Arbeitspumpe (12) zum Fördern eines Hydraulikmediums in Richtung einer hydraulischen Arbeitslast (14), und- mit einem Hydrauliktank (20), welcher einen Tankausgang (18) für einen hydraulischen Anschluss der Eingangsseite des Arbeitspumpe (12) aufweist, gekennzeichnet durch eine elektrisch angetriebene Hilfspumpe (22), welche im Hydrauliktank (20) gelagert ist und abhängig von einer Steuerung (28) eines zugehörigen elektrischen Antriebs (EM) einen Hydraulikfluss (26) in Richtung des Tankausganges (18) bewirkt.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Hilfspumpe (22) in Abhängigkeit von einer Erfassung mindestens einer physikalischen Größe (p_s, T_h, X_h, I_p, T_k, T_u) der Arbeitspumpe (12) und/oder des Hydraulikmediums (26) und/oder der Hilfspumpe (22) und/oder eines Fahrzeugsystems und/oder der Umgebung steuerbar ist.
- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb der Hilfspumpe (22) mittels eines ansteuerbaren Elektromotors (EM) erfolgt.
- Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Tankausgang (18) und einem Pumpenausgang (36) der Hilfspumpe (22) ein von dem Hydraulikmedium (26) durchströmbarer Förderkanal (38) hydraulisch zwischengeschaltet ist.
- Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkanal (38) zumindest teilweise innerhalb des Hydrauliktanks (20) angeordnet ist.
- Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkanal (38) einen von dem Hydraulikmedium (26) sekundärseitig durchströmbaren Wärmetauscher (40) aufweist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkanal (38) eine von dem Hydraulikmedium (26) durchströmbare Filtereinheit (42) aufweist.
- Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkanal (38) ein Saugsieb (44) aufweist.
- Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugsieb (44) unmittelbar vor dem Tankausgang (18) angeordnet an den Tankausgang (18) hydraulisch angeschlossen ist.
- Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug.
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