[go: up one dir, main page]

DE19722495A1 - Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen - Google Patents

Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen

Info

Publication number
DE19722495A1
DE19722495A1 DE19722495A DE19722495A DE19722495A1 DE 19722495 A1 DE19722495 A1 DE 19722495A1 DE 19722495 A DE19722495 A DE 19722495A DE 19722495 A DE19722495 A DE 19722495A DE 19722495 A1 DE19722495 A1 DE 19722495A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valve
pump
line
pump according
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19722495A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19722495B4 (de
Inventor
Ulrich Dr Remmlinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE19722495A priority Critical patent/DE19722495B4/de
Publication of DE19722495A1 publication Critical patent/DE19722495A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19722495B4 publication Critical patent/DE19722495B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • F04C14/223Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam
    • F04C14/226Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam by pivoting the cam around an eccentric axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Pumpe ist aus der DE 33 47 015 bekannt. Sie besteht beispielsweise aus ei­ ner Flügelzellenpumpe, die einen Verbraucher mit einer Druckleitung versorgt. Von der Ver­ braucherdruckleitung zweigt eine Stelleitung ab, die in einer Stellkolben-Zylinder-Einheit en­ det. Zudem zweigt von der Verbraucherdruckleitung eine Rücklaufleitung ab, die in einer Regelkolben-Zylinder-Einheit endet. Die Zylinder-Einheiten befinden sich auf gegenüberlie­ genden Seiten eines die Pumpenfördermenge beeinflussenden Stellelements, beispielswei­ se einem Stator einer Flügelzellenpumpe. Der Stellkolben weist eine kleinere Kolbenfläche als der Regelkolben auf und der Regelkolben ist in Richtung maximaler Fördermenge der Pumpe federbelastet. In der Rücklaufleitung befindet sich vor der Regelkolben-Zylinder-Ein­ heit eine Blende. Hinter der Regelkolben-Zylinder-Einheit ist ein Druckbegrenzungsventil an­ geordnet, das durch einen druckabhängigen elektrischen Sensor gesteuert wird, der einen Systemdruck aus der Verbraucherdruckleitung abgreift. Damit die Steuerung erst einsetzt, wenn ein vorgegebener Solldruck einsetzt, ist zwischen dem Sensor und dem Druckbegren­ zungsventil ein Vergleicher angeordnet.
Bevor die Flügelzellenpumpe läuft, stellt eine in der Regelkolben-Zylinder-Einheit angeord­ nete Feder den Stator auf maximale Exzentrizität und daher auf eine maximale Förder­ menge. Das Druckbegrenzungsventil ist geschlossen. Fängt die Pumpe an zu laufen, so för­ dert sie mit maximalem Fördervolumen bis der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung gleich dem Solldruck ist, auf den der Sollwert des Vergleichers eingestellt ist. Übersteigt der Systemdruck den Solldruck, so übersteigt der Istwert des Sensors den Sollwert des Verglei­ chers, und es wird ein elektrisches Signal dem Druckbegrenzungsventil zugeführt. Das Druckbegrenzungsventil öffnet und es fließt von der Verbraucherdruckleitung der Pumpe ein Steuerölstrom durch die Rücklaufleitung über das Druckbegrenzungsventil zu einem druck­ losen Behälter. Durch die Strömung des Druckmittels fällt der Druck an der Blende ab. Infol­ gedessen sinkt der Druck in der Druckleitung zur Regelkolben-Zylinder-Einheit ebenfalls. Der Regelkolben und damit der Stator und der Stellkolben verschieben sich so, daß sich die För­ dermenge der Pumpe verringert. Ist der Solldruck erreicht und wird kein Druckmittel ver­ braucht, so reicht es aus die Pumpenleckage und den Durchfluß durch das Druckbegren­ zungsventil zu ersetzen, um den Druck aufrecht zu erhalten.
Wird von einem Verbraucher aus der Verbraucherdruckleitung Druckmittel abgefordert, z. B. zur Füllung eines Schaltgliedes, so führt dies zu einem Anstieg des Volumenstroms und zu einem Abfall des Systemdrucks in der Verbraucherdruckleitung. Damit fällt der Systemdruck unter den Solldruck, wodurch der Sensor das Druckbegrenzungsventil schließt. Hierdurch bricht die Strömung durch die Blende ab und damit auch der Druckabfall an der Blende, wo­ durch sich auf der Seite der Stellkolben-Zylinder-Einheit und auf der Seite der Regelkolben- Zylinder-Einheit der gleiche Druck einstellt. Da der Regelkolben zusätzlich zum Druck aus der Leitung mit einer Federkraft belastet ist, wird der Regelkolben, der Stator und der Steu­ erkolben verschoben, so daß sich das Fördervolumen der Pumpe erhöht und der Verbrauch ausgeglichen. Der Systemdruck wird wieder auf den Solldruck erhöht.
Dieser Regelvorgang läuft jedoch so langsam ab, daß für die modernen, elektronisch ge­ steuerten Getriebe, bei denen eine Druckanpassung während der Schaltung gefordert wird, derartige Pumpen, insbesondere Flügelzellenpumpe, nicht mehr verwendet werden können.
Besonders bei kontinuierlich verstellbaren Getrieben (CVTs) sind jedoch Pumpen gefragt, die bei einer hohen Drehzahl eine geringe Leistung aufnehmen, wobei dies am einfachsten mit einer Verstellpumpe erreicht wird. Steigt bei einem CVT, das beispielsweise aus zwei Scheibensätzen und einem Umschlingungsorgan besteht, sprunghaft das Motormoment an, so muß der Druck der Scheibensätze auf das Umschlingungsorgan so schnell ansteigen, daß das Umschlingungsorgan nicht durchrutscht, da das Band sonst vorzeitig verschleißt. Erschwerend kann noch hinzukommen, daß während das Motormoment sprunghaft ansteigt, gleichzeitig die Scheiben verstellt werden, d. h. daß gleichzeitig zum erforderlichen Druck­ anstieg ein Verbrauch hinzu kommt, der den Systemdruck abfallen läßt und damit entgegen den von der Pumpe erzeugten Druckanstieg wirkt.
Der kritische Fall ist die Schnellverstellung bei Notbremsung zum Stillstand. Dabei muß in wenigen Zehntelsekunden die Anfahrübersetzung erreicht werden. Durch die Verstellung des Fördervolumens einer Pumpe, insbesondere bei einer Flügelzellenpumpe, kann ein der­ art steiler Druckanstieg nicht erzeugt werden.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Pumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, das sie einen sprunghaften Anstieg des Systemdrucks er­ zeugen kann und damit unmittelbar einem sprunghaften Solldruckverlauf folgt. Gleichzeitig soll eine möglichst einfache, für Großserien geeignete Konstruktion erreicht werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausge­ staltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Erfindungsgemäß wird ein auf den Verbraucher und auf die Elastizität des Systems abge­ stimmter, konstanter Volumenstrom in der Rücklaufleitung erzeugt, der schlagartig in die Verbraucherdruckleitung umgeleitet wird, wenn eine sprunghafte Druckerhöhung in der Ver­ braucherdruckleitung benötigt wird. Somit steht jederzeit bei schnellen dynamischen Vor­ gängen im Getriebe ein definiertes Druckerhöhungspotential zur Verfügung, womit der Sy­ stemdruck unmittelbar Solldruckverläufen mit Drucksprüngen folgen kann. Indem bewußt ein etwas größerer Volumenstrom durch die Rücklaufleitung erzeugt wird, um Drucksprünge er­ zeugen zu können, wird ein Kompromiß zwischen einem ökonomischen System und einem System, mit dem sprunghaft ansteigende Druckverläufe erzeugt werden können, gebildet.
Grundsätzlich sind hierfür alle Pumpen besonders geeignet, deren Fördervolumen verstellte werden kann, womit gleichzeitig zum Umleiten des Volumenstroms in der Rücklaufleitung die Erhöhung des Fördervolumens genutzt werden kann, Drucksprüngen zu folgen und stoßartigen Verbraucherbedarf zu decken. Es kommen also beispielsweise Axialkolbenpum­ pen mit verstellbaren Schiefscheiben, Radialkolbenpumpen mit verstellbaren Exzentern und Flügelzellenpumpen mit verstellbaren Statoren in Frage. Von den Verstellpumpen eignen sich wiederum die Flügelzellenpumpen aufgrund ihres geringen Bauaufwandes besonders für Großserien. Das Fördervolumen der Flügelzellenpumpen wird, wie schon beschrieben, durch die Verstellung des Stators verändert. Konstruktiv einfach und besonders für Großse­ rien geeignet, kann dies erreicht werden, indem der Stator schwenkbar in einem Gehäuse gelagert ist, der Stator in Richtung maximalem Fördervolumen federbelastet ist und sich zwi­ schen Gehäuse und Stator ein Druckraum befindet, durch den, wenn der Druck ansteigt, der Stator gegen die Federkraft in Richtung minimalem Fördervolumen verstellt wird.
Die schlagartige Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung in die Verbraucher­ druckleitung wird konstruktiv einfach durch ein schlagartig schließbares Ventil in der Rück­ laufleitung erreicht.
Wird das Ventil geschlossen, so fällt der Druck hinter dem Ventil ab. Greift man einen Re­ geldruck hinter dem Ventil ab, so werden bei offenem Ventil Systemdruckschwankungen er­ faßt und es kann beispielsweise bei Druckabfall, z. B. wenn ein Schaltglied (Verbraucher) ge­ füllt wird, das Fördervolumen der Pumpe erhöht und damit auch der Systemdruck erhöht werden, bis der Solldruck wieder erreicht ist. Verändert sich der Solldruck schlagartig, z. B. weil bei einem CVT-Getriebe das Motormoment ansteigt, so wird das Ventil geschlossen, wodurch der Druck hinter dem Ventil abfällt. Die Regelung der Pumpe reagiert dann analog wie bei einem Druckabfall des Systemdrucks und es wird das Fördervolumen der Pumpe in Richtung Maximum verstellt, wodurch zusätzlich zu der Druckerhöhung durch die Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung eine Druckerhöhung und Volumenstromvergröße­ rung durch die Verstellung der Fördermenge der Pumpe erreicht wird.
Wird der Regeldruck hinter dem Ventil abgriffen, so wird mit einer einfachen Konstruktion er­ reicht, daß die Effekte - Druck- und Volumenstromerhöhung in der Verbraucherdruckleitung durch die Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung und durch die Verstellung des Fördervolumens der Pumpe in Richtung Maximum - miteinander kombiniert werden können, wodurch Systemdruckschwankungen und sprunghafte Solldruckerhöhungen aus­ geglichen werden können.
Indem der Regeldruck hinter dem Ventil abgegriffen wird, wird zudem eine schnelle Verstel­ lung der Pumpe in Richtung maximales Fördervolumen erreicht, wenn der Solldruck sprung­ haft ansteigt und das Ventil geschlossen wird.
Das Ventil kann vorteilhaft durch einen Hauptdruckregelschieber oder ein Magnetventil ge­ bildet werden, die die Rücklaufleitung schlagartig schließen können. Am Hauptdruckregel­ schieber wird ein Modulierdruck zur Vorgabe des Soldrucks eingegeben. Hierdurch ist kein zusätzliches Bauteil zur Eingabe des Modulierdrucks erforderlich.
Mit einem Magnetventil können die Schließzeiten getaktet werden, wodurch der Volumen­ strom durch das Ventil genauer bestimmt werden kann.
Ein definierter Volumenstrom in der Rücklaufleitung wird dadurch erreicht, daß in der Rück­ laufleitung hinter dem Ventil eine Beruhigungskammer und dahinter eine Blende angeordnet ist und in der Beruhigungskammer der Regeldruck für die Pumpe gemessen wird. Besitzt die Beruhigungskammer einen ausreichend großen Querschnitt im Vergleich zur Blende, so kann die Strömungsgeschwindigkeit in der Beruhigungskammer vernachlässigt werden. Da­ durch ist der Druck innerhalb der Beruhigungskammer proportional dem Quadrat der Strö­ mungsgeschwindigkeit in der Blende. Dieser Effekt, auch Torricellisches Ausflußgesetz ge­ nannt, ist aus der Strömungslehre bekannt und läßt sich mathematisch aus der Bernoulli­ schen Gleichung herleiten.
Wird durch die Druckregelvorrichtung der Systemdruck auf einen konstanten Solldruck gere­ gelt, so stellt sich in der Beruhigungskammer ein konstanter Druck ein, wodurch die Strö­ mungsgeschwindigkeit durch die Blende und damit auch bei vorgegebener Blendenweite und nahezu konstanter Viskosität der Volumenstrom durch die Blende konstant ist. Damit kann der Volumenstrom durch die Blendenweite und der durch die Umleitung des Volumen­ stroms entstehende sprunghafte Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung genau auf den Verbraucher, und die Elastizität des Systems abgestimmt werden. Es kann also durch einen definierten Volumenstrom in der Rücklaufleitung ein definierter sprunghafter Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung erzeugt werden, indem das Ventil entsprechend geschlossen und damit der Volumenstrom aus der Rücklaufleitung in die Verbraucherdruckleitung umge­ leitet wird.
Am günstigsten stellt sich der Effekt ein, daß der Druck in der Beruhigungskammer propor­ tional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit ist, wenn die Blende unmittelbar hinter der Beruhigungskammer angeordnet ist. Zudem kann hierdurch Bauraum eingespart wer­ den. Konstruktiv einfach und mit wenigen Bauteilen wird dies erreicht, indem die Blende in einem dünnen Zwischenblech angeordnet ist, das die Beruhigungskammer zur Seite eines drucklosen Behälters abschließt, beispielsweise dem Ölsumpf.
Indem die Blende scharfkantig ausgeführt ist, wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindig­ keit in der Blende weitgehend unabhängig von der Viskosität und damit der Temperatur des Druckmittels ist, wodurch der Volumenstrom exakter durch die Blendenweite auf den Ver­ braucher eingestellt werden kann und sich Temperaturveränderungen nur geringfügig auf diesen auswirken.
Ist die Querschnittsfläche der Beruhigungskammer mindestens 15 mal größer als die Blen­ denweite, so weist das Torricellische Ausflußgesetz, das auf der Annahme beruht, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Beruhigungskammer vernachlässigbar ist, eine hohe Ge­ nauigkeit auf, wodurch wiederum der Volumenstrom in der Rücklaufleitung exakter auf die Verbraucher und die Elastizität des Systems eingestellt werden kann.
Vorteilhafte Größenverhältnisse ergeben sich, wenn die Blende einen Durchmesser von 2 mm und die Beruhigungskammer eine Länge von 30 mm besitzt.
Konstruktiv einfach wird der Regeldruck in der Beruhigungskammer mit einer Druckleitung abgegriffen, durch die der Regeldruck an einen Volumenstromregelschieber weitergeleitet wird, von dem aus eine Stelleitung zu einem Druckraum führt, durch den das Fördervolumen der Pumpe verstellt wird, beispielsweise ein Druckraum zwischen dem Stator einer Flügelzellenpumpe und dem Gehäuse der Pumpe.
Wird der Volumenstromregelschieber zusätzlich mit der Druckseite der Pumpe verbunden, so ergibt sich eine konstruktiv einfache und für Großserien besonders geeignete Lösung den Regeldruck aus der Beruhigungskammer zu nutzen, um die Pumpe zu verstellen.
Durch ein Überdruckventil, das hinter dem verschließbaren Ventil in der Rücklaufleitung und vor der Blende angeordnet ist, wird erreicht, daß die Teile vor der Blende und nach dem Si­ cherungsventil gegen eine Zerstörung geschützt werden, wenn die Blende verstopfen sollte.
Indem nach dem verschließbaren Ventil ein Kühler angeordnet ist, kann die Temperatur des Druckmittels auf die nach dem Kühler angeordneten Systemelemente und so unter anderem auf die Blende, abgestimmt und konstant gehalten werden. Dadurch wird eine hohe Genau­ igkeit in der Abstimmung erreicht und die Systemelemente nach dem Kühler werden vor zu hohen Temperaturen geschützt.
Vorteilhaft wird nach dem verschließbaren Ventil und vor der Beruhigungskammer eine Druckleitung zur Schmierung eines Systems abgezweigt. Die gesamte Menge des Druckmit­ tels kann damit kurzfristig für die Druckerhöhung genutzt werden. Da es sich nur um sehr kurze Zeitintervalle handelt, wird die Schmierung nicht beeinflußt.
Sinnvoll ist es zuerst das Überdruckventil, dahinter den Kühler und hinter dem Kühler die Abzweigung zur Schmierung eines Systems anzuordnen. So ist der Kühler ebenfalls vor ei­ nem Überdruck geschützt und das Druckmittel wird zur Schmierung eines Systems nicht zu heiß.
Die erfindungsgemäße Pumpe ist besonders geeignet in einem CVT-Getriebe, wie bei­ spielsweise in einem Reibradgetriebe oder einem CVT-Getriebe mit verstellbaren Kegel­ scheibenpaaren und Umschlingungsorganen, eingesetzt zu werden. Dies ergibt sich wie schon oben beschrieben, aus den besonderen Anforderungen, wie beispielsweise reduzier­ ter Leistungsaufnahme bei hohen Drehzahlen, sprunghafte Druckanstiege bei Motormomenterhöhung und gegebenenfalls gleichzeitiger Verstellung der Scheibenpaare und sprunghaft variierender Bedarf an Volumenstrom in der Verbraucherdruckleitung, die eine Pumpe in einem CVT-Getriebe erfüllen muß.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Pumpe.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Flügelzellenpumpe 26 dargestellt, die einen Stator 19 auf­ weist, der in einem Gehäuse 23 um eine Schwenkachse 18 schwenkbar gelagert ist und zu einer Seite gegen das Gehäuse 23 mit einer Verstellfeder 25 abgestützt ist und zur anderen Seite mit dem Gehäuse 23 einen Druckraum 13 bildet. In dem Stator 19 befindet sich ein Rotor 20, der aus einem Stützring 21 und Flügel 22 besteht. Die Flügel 22 sind in dem Rotor 20 radial verschiebbar gelagert.
Die Flügelzellenpumpe 26 versorgt einen Verbraucher mit einer Druckleitung 1, von der eine Rücklaufleitung 2 abzweigt. In der Rücklaufleitung 2 ist ein verschließbares Ventil 5, bei­ spielsweise ein Hauptdruckregelschieber angeordnet, in das ein Modulierdruck 8 eingespeist wird. Hinter dem Ventil 5 befindet sich ein Sicherheitsventil 15, an das sich ein Kühler 16 an­ schließt. Die Rücklaufleitung 2 zweigt nach dem Kühler 16 in eine Druckleitung 17 ab, die zur Schmierung eines Systems dient. Hinter der Druckleitung 17 ist eine Beruhigungskam­ mer 7 angeordnet, die zu einer Seite mit einem dünnen Blech 9 abgeschlossen wird, in dem sich eine scharfkantige Blende 6 befindet. Aus der Beruhigungskammer 7 führt eine Druck­ leitung 10 in einen Volumenstromregelschieber 11. In den Volumenstromregelschieber 11 führt eine Druckleitung 14, die von der Verbraucherdruckleitung 1 abgezweigt ist. Von dem Volumenstromregelschieber 11 führt eine Stelleitung 12 in einen Druckraum 13 in der Flü­ gelzellenpumpe 26.
Bevor die Flügelzellenpumpe 26 anfängt zu laufen, befindet sich der Stator 19 in einer Stel­ lung maximalen Fördervolumens, indem dieser durch die Verstellfeder 25 nach links ge­ schwenkt ist, wodurch sich auf der Saugseite größtmögliche Zellen 27 bilden. Fängt die Flü­ gelzellenpumpe 26 an zu laufen, so saugt sie über einen Saugfilter 24 Druckmittel an, in der Regel Öl, aus einer Vorratskammer 3, beispielsweise einem Ölsumpf. Das Ventil 5 bleibt solange geschlossen bis der Systemdruck in der Verbraucherdruckleitung 1 auf den Soll­ druck des Systems angestiegen ist. Wird dieser erreicht, so öffnet das Ventil 5. Ein Volu­ menstrom fließt durch die Rücklaufleitung 2 und die Blende 6 zurück in eine Vorratskammer 3 ab. Infolge des Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 bildet sich ein Druck in der Beruhi­ gungskammer 7 vor der Blende 6, der über die Druckleitung 10 als Regeldruck an den Vo­ lumenstromregelschieber 11 weitergegeben wird. Der Regeldruck verstellt den Volumen­ stromregelschieber 11 so, daß durch die Druckleitung 14 Druckmittel in die Stelleitung 12 gelangt wodurch sich ein Druck im Druckraum 13 aufbaut. Der Druck im Druckraum 13 ver­ schwenkt den Stator 19 gegen die Federkraft der Verstellfeder 25 nach rechts, wodurch sich die Zellen 27 auf der Ansaugseite der Flügelzellenpumpe 26 verkleinern und das Fördervo­ lumen reduziert wird. Durch diesen Regelmechanismus wird der Systemdruck in der Ver­ braucherdruckleitung 1 auf einen konstanten Solldruck eingestellt.
Wird beispielsweise von einem Verbraucher Druckmittel aus der Verbraucherdruckleitung 1 abgefordert, so schließt der Regelschieber 5, und der Druck in der Beruhigungskammer 7 fällt ab. Der Druck in der Beruhigungskammer 7 verstellt über die Druckleitung 10 den Volu­ menstromregelschieber 11, so daß der Druck im Druckraum 13 abfällt. Hierdurch wird der Stator 19 um die Schwenkachse 18 nach links durch die Federkraft der Verstellfeder 25 ge­ schwenkt, wodurch die Zellen 27 auf der Ansaugseite vergrößert und damit das Fördervolu­ men der Flügelzellenpumpe 26 gesteigert wird. Damit steigt der Volumenstrom in der Ver­ braucherdruckleitung 1. Der Systemdruck wird ständig auf den Solldruck geregelt. Der Küh­ ler 16 sorgt für eine gleichmäßige Temperatur im Betriebsbereich. Ferner ist die Blende 6 als scharfkantige Bohrung ausgeführt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit in der Blende 6 nahezu unabhängig von der Viskosität und damit Temperatur ist. Beide Maßnahmen führen zu einem sehr präzisen Regelverhalten.
Bei Fahrzeugantrieben mit einem CVT, das Kegelscheiben und ein Umschlingungsorgan aufweist, verhält sich die Anpreßkraft der Kegelscheiben an das Umschlingungsorgan pro­ portional dem Motormoment. Für den Fall, daß eine Schnellverstellung notwendig ist, wird mit dem Modulierdruck 8 das Ventil 5 geschlossen. Dadurch steht der Volumenstrom der sonst durch die Blende 8 abfließt, zur Druckerhöhung zur Verfügung. Auf diese Weise bleibt auch in diesem Zustand die Anpreßkraft erhalten, so daß das Umschlingungsorgan nicht durchrutscht. Wird zusätzlich zu dem hohen Motormoment ein anderes Übersetzungsver­ hältnis gewählt, indem die Kegelscheiben verstellt werden, so ist entsprechend der ge­ wünschten Verstellgeschwindigkeit bei dem erforderlichen Druckniveau, ein entsprechender Volumenstrom zur Verfügung zu stellen. Wird der Rückfluß durch das Ventil 5 unterbrochen, so steht für die Verstellung der zuvor über die Blende abgeflossene Volumenstrom zur Ver­ fügung. Das Zeitverhalten des gesamten Systems wird dadurch verbessert.
Die Verstellung der Pumpe ermöglicht die Zunahme des Volumenstroms erst nach mehreren Zehntel-Sekunden. Das Abschneiden des Stroms durch die Blende erfolgt in wenigen Milli­ sekunden. Je träger die Pumpenverstellung und je höher die Anforderungen an den schnel­ len Volumenstromanstieg ist, um so größer muß der Blendenstrom sein.
Indem das Ventil 5 geschlossen wird, sinkt der Druck in der Beruhigungskammer 7 ab, wo­ durch über den Volumenstromregelschieber 11 der Druck im Druckraum 13 sehr schnell re­ duziert wird und sich der Stator 19 in Richtung des maximalen Fördervolumens verschwenkt. Somit wird zusätzlich zu der Volumenstromerhöhung durch die Umleitung des Volumen­ stroms in der Rücklaufleitung 2 die Verstellung der Flügelzellenpumpe 26 genutzt, um den Volumenstrom zu steigern. Durch die Kombination der beiden Effekte, der Umleitung des Volumenstroms in der Rücklaufleitung 2 und der Verstellung der Flügelzellenpumpe 26 in Richtung maximales Fördervolumen, kann sehr schnell ohne Druckabfall ein Verbrauch an Druckmittel ausgeglichen werden. Ein derartiger Zustand tritt beispielsweise auf, wenn bei einem CVT-Getriebe die Kegelscheiben schnell verstellt werden, um das Übersetzungsver­ hältnis einzustellen.
Bezugszeichenliste
1 Verbraucherdruckleitung
2 Rücklaufleitung
3 Vorratskammer (Sumpf)
4 Druckregelvorrichtung
5 Ventil
6 Blende
7 Beruhigungskammer
8 Modulierdruck
9 Zwischenblech
10 Druckleitung
11 Volumenstromregelschieber
12 Stelleitung
13 Druckraum
14 Druckleitung
15 Überdruckventil
16 Kühler
17 Druckleitung (Schmierung)
18 Schwenkachse
19 Stator
20 Rotor
21 Stützring
22 Flügel
23 Pumpengehäuse
24 Saugfilter
25 Verstellfeder
26 Flügelzellenpumpe
27 Zellen

Claims (15)

1. Pumpe mit einem einstellbaren Fördervolumen, die einen Verbraucher durch eine Druckleitung (1) versorgt, von der eine Rücklaufleitung (2) abzweigt, die in einer Vor­ ratskammer (3) endet, und die eine Druckregelvorrichtung (4) aufweist, die bei Druckanstieg in der Verbraucherdruckleitung (1) das Fördervolumen der Pumpe re­ duziert und die Abregelmenge erhöht bzw. bei Druckabfall umgekehrt, wobei die Druckregelvorrichtung (4) aus einem Ventil (5) und einer Blende (6) besteht, die in der Rücklaufleitung (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein definierter Volumenstrom erzeugt wird und dieser zur Druckerhöhung in der Verbraucherdruckleitung (1) ganz oder teilweise absperrbar ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) geschlossen werden kann und hinter dem Ventil (5) ein Regeldruck zur Verstellung des Fördervo­ lumens der Pumpe abgegriffen wird.
3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) durch einen Hauptdruckregelschieber (5) gebildet wird, hinter dem eine Beruhigungskammer (7) angeordnet ist und der Druck in der Beruhigungskammer (7) gleich dem Regeldruck ist, und daß hinter der Beruhigungskammer (7) die Blende (6) angeordnet ist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) durch ein Ma­ gnetventil (8) vorgesteuert wird, das über einen Microprozessor in Abhängigkeit von Motor-, Fahrzeug- und Getriebeparametern angesteuert wird und hinter dem Ventil (5) eine Beruhigungskammer (7) angeordnet ist und der Druck in der Beruhigungs­ kammer (7) gleich dem Regeldruck ist, und daß hinter der Beruhigungskammer (7) die Blende (6) angeordnet ist.
5. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Hauptdruckregelschieber (5) ein Modulierdruck (8) eingespeist wird.
6. Pumpe nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) unmittelbar hinter der Beruhigungskammer (7) angeordnet ist.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) in einem dün­ nen Zwischenblech (9) angeordnet ist, das die Beruhigungskammer (7) zu einer Seite abschließt, und daß die Blende (6) als scharfkantige Bohrung ausgeführt ist.
8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beruhigungskammer (7) eine Querschnittsfläche aufweist, die mindestens 15 mal größer ist als die Blenden­ weite.
9. Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) einen Durch­ messer von ca. 2 mm aufweist und die Beruhigungskammer (7) ca. 30 mm lang ist.
10. Pumpe nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Beruhigungskammer (7) durch eine Druckleitung (10) mit einem Volumenstromregelschieber (11) verbunden ist und daß der Volumenstromregel­ schieber (11) eine Stelleitung (12) zu einem Druckraum (13) aufweist, durch den das Fördervolumen der Pumpe verstellt wird.
11. Pumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstromregel­ schieber (11) durch eine Druckleitung (14) mit der Druckseite der Pumpe verbunden ist.
12. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) ein Überdruckventil (15) angeordnet ist.
13. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) ein Kühler (16) angeordnet ist.
14. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Ventil (5) in der Rücklaufleitung (2) und vor der Blende (6) eine Druckleitung (17) ab­ gezweigt wird zur Schmierung eines Systems.
15. Pumpe nach einem der oberen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe in kontinuierlich verstellbaren Getrieben eingesetzt wird.
DE19722495A 1996-06-07 1997-05-30 Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen Expired - Fee Related DE19722495B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722495A DE19722495B4 (de) 1996-06-07 1997-05-30 Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19622952 1996-06-07
DE19622952.9 1996-06-07
DE19722495A DE19722495B4 (de) 1996-06-07 1997-05-30 Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19722495A1 true DE19722495A1 (de) 1997-12-11
DE19722495B4 DE19722495B4 (de) 2005-09-29

Family

ID=7796432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722495A Expired - Fee Related DE19722495B4 (de) 1996-06-07 1997-05-30 Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19722495B4 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052127A1 (de) * 1999-05-14 2000-11-15 Applied Power Inc. Aufbau eines verfahrbaren Verdecks mit hydraulischer Stellvorrichtung
WO2003074878A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-12 Zf Lenksysteme Gmbh Hydrauliksystem mit einer verstellpumpe
DE10209880A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-18 Zf Lenksysteme Gmbh System zur Steuerung einer hydraulischen Verstellpumpe
EP1820935A1 (de) 2006-02-15 2007-08-22 Magna Powertrain Inc. Flügelzellenpumpengehäuse
WO2012149931A3 (de) * 2011-05-04 2013-09-26 Ixetic Bad Homburg Gmbh Verstellpumpe
DE102013201266A1 (de) * 2013-01-28 2014-07-31 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines eine verstellbare hydraulische Pumpe aufweisenden Getriebes
DE102013201267B4 (de) 2013-01-28 2022-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben einer Hydraulikpumpe eines Getriebes und Steuerungseinrichtung
DE102018117681B4 (de) 2017-07-21 2025-10-23 GM Global Technology Operations LLC Fahrzeugantriebssystem zur steuerung einer drehmomentwandlerkupplung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347015A1 (de) * 1983-12-24 1985-07-04 Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt Druckregelvorrichtung fuer eine hydraulikpumpe, insbesondere eine fluegelzellenpumpe

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052127A1 (de) * 1999-05-14 2000-11-15 Applied Power Inc. Aufbau eines verfahrbaren Verdecks mit hydraulischer Stellvorrichtung
NL1012064C2 (nl) * 1999-05-14 2000-11-20 Applied Power Inc Afdekkapsamenstel met hydraulische bedieningsinrichting.
US6299233B1 (en) 1999-05-14 2001-10-09 Actuant Corporation Convertible top assembly with hydraulic actuating device
WO2003074878A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-12 Zf Lenksysteme Gmbh Hydrauliksystem mit einer verstellpumpe
DE10209880A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-18 Zf Lenksysteme Gmbh System zur Steuerung einer hydraulischen Verstellpumpe
DE10209964A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-25 Zf Lenksysteme Gmbh System zur Steuerung einer hydraulischen Verstellpumpe
EP1820935A1 (de) 2006-02-15 2007-08-22 Magna Powertrain Inc. Flügelzellenpumpengehäuse
WO2012149931A3 (de) * 2011-05-04 2013-09-26 Ixetic Bad Homburg Gmbh Verstellpumpe
DE102013201266A1 (de) * 2013-01-28 2014-07-31 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines eine verstellbare hydraulische Pumpe aufweisenden Getriebes
DE102013201267B4 (de) 2013-01-28 2022-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben einer Hydraulikpumpe eines Getriebes und Steuerungseinrichtung
DE102018117681B4 (de) 2017-07-21 2025-10-23 GM Global Technology Operations LLC Fahrzeugantriebssystem zur steuerung einer drehmomentwandlerkupplung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19722495B4 (de) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2925268C2 (de)
DE2001701C3 (de) Stelleinrichtung für die Fernsteuerung eines stufenlos einstellbaren hydrostatischen Getriebes
DE10237801C5 (de) Vorrichtung zur Druckregelung von Hydraulikpumpen
DE69910924T2 (de) Schmiermitteldruckregler
DE4217781A1 (de) System zur oeldrucksteuerung in einem stufenlosen getriebe mit drehmomentwandler
DE3333647A1 (de) Regelbare schmiermittelpumpe
DE4331266C2 (de) Anpresseinrichtung mit elektronischer Regelung für stufenlos veränderliche Getriebe (CVT)
DE3727633A1 (de) Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit geregelter druckmittelmenge
EP0828955B1 (de) Hydrauliknotsteuerung für eine änderung der hydrauliköldrücke in der hydraulischen kegelscheibenaxialverstellung eines stufenlosen umschlingungsgetriebes zur variation der klemmkraftverhältnisse
DE2427153B2 (de)
DE2236257C3 (de) Reibungsgetriebe mit veränderlicher Übersetzung
WO2008106923A2 (de) Hydraulisches system
DE19906558B4 (de) Hydrauliksystem zur Druckbeaufschlagung eines Variators eines Automatgetriebes mit einer Notfahreinrichtung
DE19722495A1 (de) Pumpe mit verstellbarem Fördervolumen
EP2250387B1 (de) Hydraulische steuerungsanordnung zum steuern eines variablen fluidvolumenstroms
DE69111755T2 (de) Steuervorrichtung für ein Atomatikgetriebe.
DE10042749B4 (de) Getriebe
DE69803338T2 (de) Hydraulische Drucksteuerung für automatisches Getriebe
WO2005088148A1 (de) Kupplungsvorrichtung
DE69405429T2 (de) Schaltsteuerventil für ein stufenlos verstellbares Getriebe
EP0914575B1 (de) Hydrauliknotsteuerung zur einstellung eines konstanten klemmverhältnisses bei einem stufenlos verstellbaren umschlingungsgetriebe
DE1780645C3 (de) Triebwerk für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, mit zwei je einem Radsatz zugeordneten Antriebssätzen. Ausscheidung aus: 1650875
EP0680572B1 (de) Elektrohydraulische regelgetriebesteuerung mit sicherheitsvorrichtung
DE3938539A1 (de) Steuersystem fuer ein stufenlos regelbares kegelscheiben-umschlingungsgetriebe
DE102004027115A1 (de) Hydrauliksystem eines Getriebes

Legal Events

Date Code Title Description
8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F04B 49035

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee