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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung mit einer Reversierpumpe, mit der ein Hydraulikmedium in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, und mit einer aktiven Ventileinrichtung, umfassend: Ein hydraulisches Betätigungselement, eine hydraulisch auslegbare Parksperre sowie eine Kühlung und/oder Schmierung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Hydraulikanordnung.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2018 112 670 A1 ist eine Hydraulikeinrichtung mit einer Pumpe bekannt, die zum einen an eine Kühlmittelleitung zum Versorgen eines ersten Verbrauchers mit Hydraulikmittel zu dessen Kühlung und/oder Schmierung anschließbar ist und an eine Aktivierungsleitung zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers mit demselben Hydraulikmittel zu dessen Betätigung anschließbar ist, wobei die Pumpe als Reversierpumpe ausgebildet ist, wobei ein hydraulischer Parksperrenbetätiger, der einen doppelt-wirkenden Kolben besitzt, mit Hydraulikmittel zur Parksperrenaktuierung versorgbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Betätigen eines hydraulischen Betätigungselements, das Betätigen einer hydraulisch auslegbaren Parksperre sowie die Darstellung einer Kühlung und/oder Schmierung mit einer Reversierpumpe in einer Hydraulikanordnung zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung mit einer Reversierpumpe, mit der ein Hydraulikmedium in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, und mit einer aktiven Ventileinrichtung, umfassend: Ein hydraulisches Betätigungselement, eine hydraulisch auslegbare Parksperre sowie eine Kühlung und/oder Schmierung, dadurch gelöst, dass das hydraulische Betätigungselement, die hydraulisch auslegbare Parksperre sowie die Kühlung und/oder Schmierung an ein und dieselbe aktive Ventileinrichtung angeschlossen sind. Aktiv bedeutet, dass die Ventileinrichtung aktiv betätigbar ist, zum Beispiel über einen Elektromagneten, der elektrisch angesteuert wird, um die Ventileinrichtung aktiv aus einer ersten in eine zweite Schaltstellung umzuschalten. Die aktive Ventileinrichtung ist vorteilhaft mit einer Federeinrichtung kombiniert, durch welche die Ventileinrichtung wieder aus ihrer zweiten in ihre erste Schaltstellung zurückgeschaltet wird, wenn die elektrische Ansteuerung des Elektromagneten unterbrochen wird. Die Verwendung einer aktiven Ventileinrichtung in einer Hydraulikanordnung oder Hydraulikeinrichtung, wie sie zum Beispiel in der eingangs gewürdigten deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2018 112 670 A1 offenbart ist, ist an sich bekannt. Allerdings werden in der herkömmlichen Hydraulikeinrichtung mehrere aktive Ventileinrichtungen benötigt, um die gewünschten Funktionen zu realisieren. Im Unterschied dazu können die gewünschten Funktionen mit der beanspruchten Hydraulikanordnung mit nur einer einzigen aktiven Ventileinrichtung realisiert werden. Weitere aktive Ventileinrichtungen werden vorteilhaft nicht benötigt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Ventileinrichtung in der Hydraulikanordnung nur mit passiven Ventilen und mit der Reversierpumpe verschaltet ist. So können die Herstellkosten für die beanspruchte Hydraulikanordnung wirksam reduziert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die passiven Ventile als einfache Rückschlagventile ausgeführt sind. So kann der herstellungstechnische Aufwand weiter reduziert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pumpenanschlüsse der Reversierpumpe jeweils zwischen zwei passiven Ventilen angeordnet sind. So kann mit der Reversierpumpe in Abhängigkeit von ihrer Förderrichtung zum Beispiel entweder ein gewünschter Volumenstrom für die Kühlung und/oder Schmierung oder eine hydraulische Betätigung des hydraulischen Betätigungselements realisiert werden. Bei dem hydraulischen Betätigungselement handelt es sich zum Beispiel um eine Kupplung oder um eine Bremse.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Ventileinrichtung als 5/2-Wegeventil mit einem Betätigungsanschluss für das hydraulische Betätigungselement, mit einem Parksperrenanschluss für die hydraulisch auslegbare Parksperre, mit einem Volumenstromanschluss für die Kühlung und/oder Schmierung sowie mit einem Tankanschluss ausgeführt ist. So kann vorteilhaft mit nur einem einzigen Wegeventil in Kombination mit den passiven Ventilen und der Reversierpumpe die gewünschte hydraulische Funktionalität kostengünstig realisiert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Ventileinrichtung einen ersten Druckanschluss und einen zweiten Druckanschluss aufweist, der mit dem Betätigungsanschluss für das hydraulische Betätigungselement kombiniert ist. So kann zum einen das hydraulische Betätigungselement, zum Beispiel eine Kupplung oder eine Bremse, in gewünschter Art und Weise hydraulisch betätigt werden. Darüber hinaus kann durch hydraulisches Sperren des Betätigungsanschlusses mit der aktiven Ventileinrichtung ein hydraulischer Betätigungsdruck in dem hydraulischen Betätigungselement in gewünschter Art und Weise aufrechterhalten werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Rückschlagventil zwischen einen ersten Pumpenanschluss der Reversierpumpe und den ersten Druckanschluss geschaltet ist, wobei ein zweites Rückschlagventil zwischen einen zweiten Pumpenanschluss der Reversierpumpe und den zweiten Druckanschluss geschaltet ist, der mit dem Betätigungsanschluss für das hydraulische Betätigungselement kombiniert ist, wobei das erste und das zweite Rückschlagventil jeweils in Richtung Reversierpumpe sperren. So kann mit relativ geringem Aufwand die gewünschte Funktionalität sichergestellt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Rückschlagventil zwischen den ersten Pumpenanschluss der Reversierpumpe und einen Tank geschaltet ist, wobei ein viertes Rückschlagventil zwischen den zweiten Pumpenanschluss der Reversierpumpe und den Tank geschaltet ist, wobei das dritte und das vierte Rückschlagventil jeweils in Richtung Tank sperren. So kann die Reversierpumpe in gewünschter Art und Weise in beiden Förderrichtungen betrieben werden, um die gewünschte Funktionalität darzustellen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch auslegbare Parksperre mit einem Parksperrenmagneten kombiniert ist, der die hydraulisch ausgelegte Parksperre im ausgelegten Zustand hält. Das liefert den Vorteil, dass nach einer hydraulischen Betätigung der Parksperre über eine aktive Umschaltung der Ventileinrichtung kein weiterer Hydraulikdruck mehr über die Ventileinrichtung bereitgestellt werden muss, um die Parksperre im ausgelegten Zustand zu halten.
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Die aktive Ventileinrichtung ist vorzugsweise elektromagnetisch betätigt und, zum Beispiel mit Hilfe einer Federeinrichtung, in eine von zwei Schaltstellungen vorgespannt. So wird auf einfache Art und Weise ein effizienter Betrieb der Hydraulikanordnung mit der gewünschten Funktionalität sichergestellt.
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Bei einem Verfahren zum Betreiben einer vorab beschriebenen Hydraulikanordnung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die aktive Ventileinrichtung aus einer ersten Schaltstellung aktiv in eine zweite Schaltstellung umgeschaltet wird, um die Parksperre auszulegen, wobei die aktive Ventileinrichtung in ihrer ersten Schaltstellung in Abhängigkeit von der Förderrichtung der Reversierpumpe entweder über den Volumenstromanschluss die Förderung eines Volumenstroms für die Kühlung und/oder Schmierung oder über den Betätigungsanschluss die Bereitstellung von mit Druck beaufschlagtem Hydraulikmedium zum Betätigen des hydraulischen Betätigungselements ermöglicht. Der Begriff auszulegen bedeutet im Hinblick auf die Parksperre auch öffnen. Analog kann der Begriff einlegen auch als Sperren der Parksperre bezeichnet werden. Durch das beanspruchte Verfahren wird mit geringen Herstellkosten ein effizienter Betrieb der Hydraulikanordnung ermöglicht.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine aktive Ventileinrichtung, insbesondere ein 5/2-Wegeventil, ein passives Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil, und /oder eine Reversierpumpe für eine vorab beschriebene Hydraulikanordnung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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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 einen Hydraulikschaltplan einer Hydraulikanordnung mit einer Reversierpumpe mit nur einer aktiven Ventileinrichtung, die mit vier passiven Ventilen verschaltet ist; und
- 2 eine Parksperre zur Verwendung mit der Hydraulikanordnung aus 1 im Längssch n itt.
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In 1 ist ein Hydraulikschaltplan einer Hydraulikanordnung 10 mit einem Tank 17 dargestellt. Der Tank 17 enthält ein Hydraulikmedium, das mit Hilfe einer Reversierpumpe 18 in entgegengesetzten Förderrichtungen, also in 1 von links nach rechts oder von rechts nach links gefördert werden kann. Die Hydraulikanordnung 10 umfasst vorteilhaft nur eine einzige aktive Ventileinrichtung 7. Die aktive Ventileinrichtung 7 ist über passive Ventile 11, 12, 13, 14 mit der Reversierpumpe 18 verschaltet.
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Die aktive Ventileinrichtung 7 ist als 5/2-Wegeventil mit einem ersten Druckanschluss 1, einem zweiten Druckanschluss 2, einem Volumenstromanschluss 3, einem Parksperrenanschluss 4 und einem Tankanschluss 5 ausgeführt. Durch ein Symbol ist angedeutet, dass das 5/2-Wegeventil 7 durch einen Elektromagneten 8 betätigbar ist. Durch ein weiteres Symbol ist angedeutet, dass das 5/2-Wegeventil 7 durch eine Feder 9 in seine in 1 dargestellte Schaltstellung vorgespannt ist.
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Die passiven Ventile 11 bis 14 sind als Rückschlagventile ausgeführt. Ein erster Pumpenanschluss 15 der Reversierpumpe 18 ist zwischen die Rückschlagventile 11 und 13 geschaltet. Ein zweiter Pumpenanschluss 16 der Reversierpumpe 18 ist zwischen die Rückschlagventile 12 und 14 geschaltet.
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Das Rückschlagventil 11 ist zwischen den ersten Druckanschluss 1 des 5/2-Wegeventils 7 und den ersten Pumpenanschluss 15 der Reversierpumpe 18 geschaltet. Das Rückschlagventil 12 ist zwischen den zweiten Druckanschluss 2 des 5/2-Wegeventils 7 und den zweiten Pumpenanschluss 16 der Reversierpumpe 18 geschaltet.
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Der Betätigungsanschluss 6, über den ein hydraulisches Betätigungselement 36 betätigbar ist, ist mit dem zweiten Druckanschluss 2 des 5/2-Wegeventils 7 kombiniert. Bei dem hydraulischen Betätigungselement 36, das nur durch ein Bezugszeichen angedeutet ist, handelt es sich zum Beispiel um eine Kupplung oder um eine Bremse, die hydraulisch betätigbar ist.
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Ebenfalls nur durch ein Bezugszeichen ist in 1 eine Kühlung und/oder Schmierung 33 angedeutet, die an den Volumenstromanschluss 3 des 5/2-Wegeventils 7 angeschlossen ist. An den Parksperrenanschluss 4 des 5/2-Wegeventils 7 ist eine Parksperre 20 angeschlossen, die in 1 nur durch ein Bezugszeichen dargestellt ist. In 2 ist die Parksperre 20 im Längsschnitt dargestellt.
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Die in 2 dargestellte Parksperre 20 umfasst einen Parksperrenzylinder 21, der einen Parksperrendruckraum 22 begrenzt. In dem Parksperrenzylinder 21 ist ein Parksperrenkolben 24 mit einer Dichtung 23 hin und her bewegbar aufgenommen. Der Parksperrenkolben 24 umfasst eine Betätigungsstange 25 zum Betätigen der Parksperre 20.
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In dem Parksperrenzylinder 21 ist des Weiteren ein Parksperrenmagnet 26 angeordnet, durch den die Parksperre 20 in einem ausgelegten oder geöffneten Zustand gehalten werden kann, der in 2 dargestellt ist. Über einen Parksperrenanschluss 27 ist die Parksperre 20 über das 5/2-Wegeventil (7 in 1) hydraulisch betätigbar. Über eine Parksperrenfeder 28 kann die Parksperre 20 eingelegt oder gesperrt werden.
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Die Hydraulikanordnung 10 in 1 wird vorteilhaft wie folgt betrieben. Ausgangszustand ist ein stehendes Fahrzeug mit eingelegter Parksperre 20. Die Reversierpumpe 18 ist nicht im Betrieb und das 5/2-Wegeventil 7 ist durch die Feder 9 in 1 nach links geschaltet.
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Zum Lösen der Parksperre 20 wird das 5/2-Wegeventil 7 zunächst aktiv mit dem Magneten 8 in 1 nach rechts geschaltet, so dass die Reversierpumpe 18 in 1 von rechts nach links, also vom zweiten Pumpenanschluss 16 zum ersten Pumpenanschluss 15, pumpt. Somit fließt ein Volumenstrom über den Parksperrenanschluss 4 in eine der Parksperre 20 zugeordnete Parksperrenleitung.
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Durch die damit verbundene Druckbeaufschlagung des Hydraulikzylinders (22 in 2) der Parksperre 20 wird diese geöffnet oder ausgelegt. Wenn die Parksperre 20 vollständig geöffnet ist, hält der in die Parksperre 20 integrierte Parksperrenmagnet 26 den Parksperrenkolben 24 gegen die Kraft der Parksperrenfeder 28 in Position und somit die Parksperre 20 geöffnet.
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Dann kann das 5/2-Wegeventil 7 in 1 durch Deaktivieren des Elektromagneten 8 wieder in 1 nach links geschaltet werden, so dass wahlweise durch Drehen der Reversierpumpe 18 von links nach rechts die Kühlfunktion aktiv geschaltet wird oder durch Drehen der Reversierpumpe 18 von rechts nach links das hydraulische Betätigungselement 36, zum Beispiel eine Kupplung oder eine Bremse, betätigt werden kann. Weiterhin wird durch das vorab beschriebene Umschalten der Parksperrenzylinder (21 in 2) drucklos geschaltet, der Parksperrenkolben (24 in 2) jedoch weiterhin vom Parksperrenmagneten (26 in 2) in Position gehalten.
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Soll das hydraulische Betätigungselement 36, das heißt zum Beispiel die Kupplung oder Bremse, wieder geöffnet werden, so wird dazu das 5/2-Wegeventil 7 in 1 nach rechts geschaltet, wodurch die entsprechende Betätigungsleitung über den Tankanschluss 5 des 5/2-Wegeventils 7 mit dem Tank 17 verbunden wird.
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Soll die Parksperre 20 geschlossen werden, wird das 5/2-Wegeventil 7 in 1 nach links geschaltet, also bei stromlosem Ventilmagneten 8, und die Stromversorgung zum Parksperrenmagneten (26 in 2) unterbrochen. Somit fällt der Parksperrenmagnet 26 beziehungsweise dessen Wirkung ab und die Parksperre 20 wird durch die Federkraft der Parksperrenfeder 28 geschlossen. Fällt der Strom unbeabsichtigt aus, so wird ebenfalls die Parksperre 20 geschlossen, wie es eine sogenannte normalerweise P- oder normally P-Funktion erfordert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Druckanschluss
- 2
- zweiter Druckanschluss
- 3
- Volumenstromanschluss
- 4
- Parksperrenanschluss
- 5
- Tankanschluss
- 6
- Betätigungsanschluss
- 7
- aktive Ventileinrichtung, 5/2-Wegeventil
- 8
- Elektromagnet
- 9
- Feder
- 10
- Hydraulikanordnung
- 11
- erstes passives Ventil
- 12
- zweites passives Ventil
- 13
- drittes passives Ventil
- 14
- viertes passives Ventil
- 15
- erster Pumpenanschluss
- 16
- zweiter Pumpenanschluss
- 17
- Tank
- 18
- Reversierpumpe
- 20
- Parksperre
- 21
- Parksperrenzylinder
- 22
- Parksperrendruckraum
- 23
- Dichtung
- 24
- Parksperrenkolben
- 25
- Betätigungsstange
- 26
- Parksperrenmangnet
- 27
- Parksperrenanschluss
- 28
- Parksperrenfeder
- 36
- hydraulisches Betätigungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018112670 A1 [0002, 0004]