DE10003136A1 - Hydraulikventil für einen hydraulischen Verbraucher eines Fahrzeuges - Google Patents

Abstract

Es ist ein Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf für einen hydraulischen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf insbesondere für einen hydraulischen Verbraucher eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Druckmittelanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Ein Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf für einen hydraulischen Verbraucher eines Fahrzeugs wird beispielsweise dann eingesetzt, wenn der hydraulische Verbraucher ganz allgemein unterschiedliche Leistungsanforderungen erfüllen muß. Ein solcher hydraulischer Verbraucher kann beispielsweise eine druckmittelbetätigte Lamellenkupplung sein, die im Fahrzeug einen breiten Momentenbereich abdecken muß, da das Fahrzeug im normalen Fahrbetrieb in der Regel mit einem niedrigen vom Motor zur Verfügung gestellten Moment betrieben wird, die Kupplung aber auch bei einem hohen motorseitig anstehenden Moment funktionsfähig sein muß.

Das Hydraulikventil dient dabei zur Ansteuerung des hydraulischen Verbrauchers mit einem Druckfluid als Arbeitsfluid. Bei der Übertragung des Motormoments auf den Triebstrang über eine hydraulisch betätigte Kupplung müssen daher zwei Forderungen erfüllt werden, nämlich einerseits muß das maximale Moment übertragen werden, was bedeutet, daß ein bestimmter maximaler Druck sicher erzeugt werden muß und andererseits muß beim Anfahren, während die Kupplung schlupft, das übertragene Moment möglichst genau und fein dosiert eingestellt werden können, damit ein möglichst großer Komfort erzielt werden kann.

Das Komforterfordernis läßt sich mit einer relativ flachen Ventilkennlinie erfüllen, da beim Auftreten von Störeinflüssen, wie beispielsweise Hystereseerscheinungen, Temperaturveränderungen, die die Viskosität des Druckfluids ändern, Verschmutzungen, Reibungsänderungen bei einer flachen Ventilkennlinie nur geringe Änderungen des Arbeitsdruckes auftreten, die kaum wahrnehmbar sind. Mit einer solchen flachen Ventilkennlinie läßt sich allerdings die erste Forderung, einen bestimmten maximalen Druck schnell zu erreichen, nicht erfüllen.

Eine geknickte Ventilkennlinie kann nun zur Erfüllung beider Forderungen herangezogen werden. Diese besitzt bei niedrigen Fluidströmen eine kleine Steigung und weist ab einem bestimmten Knickpunkt eine große Steigung auf.

Aus der DE 197 21 036 A1 ist bereits ein Hydraulikventil mit einer geknickten Ventilkennlinie und ein Fahrzeug mit einer Druckmittelanlage mit einem solchen Hydraulikventil bekannt geworden. Obwohl sich das hieraus bekannte Hydraulikventil in der Praxis bereits gut bewährt hat, weist es aufgrund seiner Ausgestaltung mit einem Sitzventil den Nachteil auf, daß das Sitzventil nach dem Überschreiten des Knickpunktes ständig durchströmt wird und damit eine Leckströmung auftritt und es aufgrund der komplexen Strömungsbedingungen in dem Sitzventil zu Instabilitäten der Kennlinie kommen kann. Auch hat es sich gezeigt, daß bei Temperaturveränderungen Verschiebungen der Kennlinie entstehen können und es aufgrund von Fertigungstoleranzen notwendig ist, das Ventil bei der Montage einzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher zur Beseitigung der geschilderten Nachteile die Aufgabe zugrunde, ein Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf zu schaffen, welches den dargestellten Einstellungsaufwand bei der Montage vermeidet und weitgehend unempfindlich ist gegen Kennlinienverschiebungen. Darüber hinaus soll ein Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Druckmittelanlage und einem hydraulischen Verbraucher geschaffen werden, der mit einem Arbeitsfluid versorgt werden kann und ein vorbestimmbares sicheres Betriebsverhalten aufweist.

Die Erfindung weist zur Lösung hinsichtlich des Hydraulikventils die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. Die Erfindung weist darüber hinaus hinsichtlich des Kraftfahrzeuges die im Anspruch 13 angegebenen Merkmale auf, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon in den weiteren Ansprüchen beschrieben sind.

Die Erfindung schafft ein Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf für einen hydraulischen Verbraucher eines Kraftfahrzeugs, mit einem ersten und einem zweiten Ventilkörper, die jeweils in einer Bohrung axial verschiebbar angeordnet sind und jeweils mindestens eine von einem Steuerdruckfluid beaufschlagbare Steuerfläche aufweisen, wobei an einem Ventilkörper zwei steuerbar von einem Druckfluid beaufschlagbare Druckrückführflächen vorgesehen sind, die der Druckbeaufschlagung der Steuerfläche entgegenwirken und wobei der andere Ventilkörper die Beaufschlagung mindestens einer der Druckrückführflächen steuert.

Es ist also ein Hydraulikventil vorgesehen mit zwei Druckrückführflächen, die von einem Druckfluid beaufschlagt werden können und zwar derart, daß die Beaufschlagung der Druckrückführflächen der Beaufschlagung der Steuerfläche des Ventilkörpers entgegenwirken, wobei die Beaufschlagung einer der Druckrückführflächen durch den anderen der beiden Ventilkörper gesteuert wird. Bei einem relativ niedrigen Steuerdruck werden beide Druckrückführflächen beaufschlagt, woraus sich ein flacher Kennlinienverlauf ergibt, der ab einem vorbestimmten Steuerdruck in einen steileren Kennlinienverlauf übergehen kann, ab dem mindestens eine Druckrückführfläche mit einem konstanten oder einem abnehmenden Rückführdruck beaufschlagt wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind beide Ventilkörper als Ventilkolben ausgebildet, die im Bereich der Kolbenflächen mit Ausnahme von geringen Leckageströmungen keine nennenswerten Durchströmungen aufweisen, so daß temperaturbedingte Veränderungen der Viskosität des Druckfluids nicht zu Kennlinienverschiebungen des Hydraulikventils führen.

Die beiden Druckrückführflächen an einem der Ventilkolben können unterschiedlich groß ausgebildet sein oder aber auch gleich große vom Druckfluid beaufschlagbare Wirkflächen aufweisen.

In Fortführung der Erfindung ist es vorgesehen, daß mindestens eine der beiden Druckrückführflächen an dem Ventilkolben von einem Druckfluid mit veränderlichem Druckniveau beaufschlagt wird. Das Druckfluid zur Beaufschlagung der mindestens einen Druckrückführfläche kann ein von einer Pumpe dem Hydraulikventil unter Druck zugeführtes Arbeitsfluid für den hydraulischen Verbraucher sein, so daß die Pumpe über eine Verbindungsleitung das Hydraulikventil mit einem Volumenstrom an Arbeitsfluid versorgt, welches dem hydraulischen Verbraucher über das Hydraulikventil zugeführt werden soll. Durch eine über eine axiale Verschiebung des Ventilkolbens in der Bohrung des Hydraulikventils stattfindende Querschnittsänderung eines Zulaufs des Hydraulikventils wird dem hydraulischen Verbraucher Arbeitsfluid zugeführt, welches gleichzeitig auch an eine Druckrückführfläche des Ventilkolbens geführt wird und zwar derart, daß über den Druck des rückgeführten Arbeitsfluids an der Druckrückführfläche des Ventilkolbens eine Kraft erzeugt wird, die einer Vorsteuerkraft entgegengesetzt wirkt, die vom Steuerdruckfluid an der Steuerfläche des Ventilkolbens erzeugt wird.

Gleichzeitig wird auch die andere Druckrückführfläche am Ventilkolben mit einer der Kraftwirkung durch die Steuerdruckbeaufschlagung der Steuerfläche des Ventilkolbens entgegengesetzt wirkenden Druckkraft beaufschlagt, die ab dem vorgesehenen Knickpunkt der Ventilkennlinie mit einem Druckfluid von im wesentlichen unveränderten Druckniveau beaufschlagt wird. Es heißt dies, daß mit der Zunahme der Steuerdruckbeaufschlagung des Ventilkolbens zunächst beide Druckrückführflächen am Ventilkolben über beispielsweise das für den hydraulischen Verbraucher vorgesehene Arbeitsfluid beaufschlagt werden und daß dann die Fluidzufuhr an die zweite Druckrückführfläche ab dem vorgesehenen Knickpunkt der Ventilkennlinie durch eine axiale Verschiebung des zweiten Ventilkolbens unterbrochen oder eingeschränkt wird, so daß ab diesem Zeitpunkt die zweite Druckrückführfläche mit einem weitgehend unveränderten, das heißt weitgehend stationären Druckniveau beaufschlagt wird, so daß die von der zweiten Druckrückführfläche stammende und der durch die Steuerdruckbeaufschlagung der Steuerfläche hervorgerufenen Kraftkomponente entgegenwirkende Kraftkomponente ab dem vorbestimmten Knickpunkt der Ventilkennlinie nicht mehr verändert wird. Eine weitere Beaufschlagung der Steuerfläche des Ventilkolbens mit den beiden Druckrückführflächen durch das Steuerdruckfluid führt daher zu einer weiteren axialen Verschiebung dieses Ventilkolbens in der Bohrung des Hydraulikventils und damit zu einem steigenden Volumenstrom des von der Druckmittelpumpe zugeführten Arbeitsfluids, so daß das Druckniveau des dem hydraulischen Verbraucher zugeführten Arbeitsfluids steigt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, daß die andere Druckrückführfläche ab dem vorbestimmten Knickpunkt der Ventilkennlinie zwar weiterhin mit einem sich im Druckniveau verändernden Druckfluid beaufschlagt wird, dieses Druckniveau aber abnimmt. Hierzu kann der die Steuerung der Beaufschlagung der Druckrückführflächen bewirkende Ventilkolben als Regelventil wirken derart, daß der der zweiten Druckrückführfläche zugeführte Volumenstrom durch das Druckregelventil mit steigendem Vorsteuerdruck am Ventilkolben des Regelventils verringert wird, so daß die von der zweiten Druckrückführfläche stammende Kraftkomponente, die der Kraftkomponente der Steuerdruckbeaufschlagung des Ventilkolbens mit den beiden Druckrückführflächen entgegenwirkt, zunehmend abnimmt. Da in jedem betrachteten Augenblick die durch die Steuerdruckbeaufschlagung der Steuerfläche am Ventilkolben mit den beiden Druckrückführflächen wirkende Kraftkomponente sich im Gleichgewicht mit den entgegengesetzt wirkenden Kraftkomponenten durch die beiden Druckrückführflächen befinden muß, führt diese Ausgestaltung zu einem Anstieg der durch die ständig beaufschlagte Druckrückführfläche erzeugten Kraftkomponente.

Es kann eine besonders raumsparende Ausgestaltung des Hydraulikventils geschaffen werden, wenn einer der Ventilkolben, vorzugsweise der die beiden Druckrückführflächen aufweisende Ventilkolben, eine Innenbohrung besitzt, in der der andere Ventilkolben axial verschiebbar aufgenommen ist. Der die Versorgung des hydraulischen Verbrauchers mit Arbeitsdruck beeinflussende Ventilkolben mit den beiden Druckrückführflächen wirkt als Druckregelventil, während der die Beaufschlagung der Druckrückführflächen steuernde Ventilkörper als Druckminderventil oder auch als Druckregelventil oder auch als Wegeventil wirken kann.

Das die Steuerfläche des Ventilkolbens mit den beiden Druckrückführflächen beaufschlagende Steuerdruckfluid ist ein dem Hydraulikventil über eine beispielsweise eigenständige Pumpe zugeführtes Vorsteuerdruckfluid. Das der entsprechenden Steuerfläche des zweiten Ventilkolbens zugeführte Steuerdruckfluid kann ebenfalls ein eigenständiges Vorsteuerdruckfluid sein, beispielsweise ein dem ersten Ventilkolben mit den beiden Druckrückführflächen ebenfalls zugeführtes Vorsteuerdruckfluid oder bei der Ausgestaltung des Hydraulikventils mit zwei ineinander angeordneten verschieblichen Ventilkolben das dem hydraulischen Verbraucher zugeführte Arbeitsfluid sein.

Nach der Erfindung ist auch ein Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Druckmittelanlage, mindestens einem hydraulischen Verbraucher und mindestens einer Druckmittelpumpe vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens ein Hydraulikventil, wie es vorstehend bereits beschrieben worden ist, aufweist, welches zur Versorgung des hydraulischen Verbrauchers mit einem Druckfluid als Arbeitsfluid vorgesehen ist, wobei der Druck des Arbeitsfluids im wesentlichen proportional zum Steuerdruck des Steuerdruckfluids ist und sich ab einem vorbestimmten Steuerdruck (P_Knick) das Proportionalitätsverhältnis gegenüber dem Bereich unterhalb des vorbestimmten Steuerdrucks erhöht. Es heißt dies, daß dem hydraulischen Verbraucher des Kraftfahrzeuges über das Hydraulikventil ein Arbeitsfluid zugeführt wird derart, daß in einem ersten Betriebsbereich der Druck des Arbeitsfluids im wesentlichen proportional zum Druck des Steuerdruckfluids verläuft, während sich das Proportionalitätsverhältnis zwischen dem Druck des Arbeitsfluids und dem Druck des Steuerdruckfluids erhöht. In dem ersten Bereich führt daher eine Änderung des Steuerdrucks zu einer vergleichsweise geringen Änderung des Drucks des Arbeitsfluids, weiches dem hydraulischen Verbraucher zugeführt wird, so daß der Druck des Arbeitsfluids in diesem ersten Bereich durch eine Änderung des Steuerdrucks feinfühlig verändert werden kann und eine Änderung des Steuerdrucks nach der Veränderung des Proportionalitätsverhältnisses zu einer deutlich ausgeprägteren Änderung des Drucks des Arbeitsfluids führt. Eine Veränderung der Eingangskenngröße Steuerdruck hat daher in dem ersten Bereich nur eine geringfügige Veränderung der Ausgangskenngröße Druck des Arbeitsfluids zur Folge, während nach der Änderung des Proportionalitätsverhältnisses eine Änderung der Eingangskenngröße Steuerdruck zu einer deutlich stärkeren Veränderung der Ausgangskenngröße Druck des Arbeitsfluids führt.

Es ist dabei möglich, daß sich das Proportionalitätsverhältnis im wesentlichen schlagartig ändert, es kann aber auch kontinuierlich verändert werden.

Der hydraulische Verbraucher des Kraftfahrzeuges kann dabei eine naßlaufende Lamellenkupplung und/oder ein hydrodynamischer Wandler, der auch eine Wandlerüberbrückungskupplung aufweisen kann, und/oder ein Getriebe sein, wobei nach einer bevorzugten Ausführungsform das Getriebe ein stufenlos einstellbares Getriebe ist, welches zwei Kegelscheibenpaare aufweist, deren Kolben/Zylindereinheiten mit dem Arbeitsfluid beaufschlagt werden. Die Beaufschlagung der Kolben/Zylindereinheiten mit dem über das Hydraulikventil zugeführten Arbeitsfluid kann dabei sowohl übersetzungsabhängig als auch abhängig von dem Moment sein, welches von dem stufenlos einstellbaren Getriebe auf den Triebstrang des Kraftfahrzeuges übertragen werden soll.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufes des Hydraulikventils;

Fig. 2 ein Hydraulikventil nach einer ersten Ausführungsform in einer Schnittansicht;

Fig. 3 ein Diagramm des Verbraucherdrucks aufgetragen über dem Vorsteuerdruck des Hydraulikventils nach Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Hydraulikventils nach einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 ein Diagramm des Verbraucherdrucks aufgetragen über dem Vorsteuerdruck für das Hydraulikventil nach der zweiten Ausführungsform.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt zur Erläuterung einen geknickten Kennlinienverlauf eines Verbraucherdrucks aufgetragen über einem Vorsteuerdruck. Unter dem Begriff des Verbraucherdrucks ist dabei der Druck eines Arbeitsfluids zu verstehen, welches einem hydraulischen Verbraucher zugeführt wird, beispielsweise also einer naßlaufenden Lamellenkupplung eines Kraftfahrzeuges. Der Vorsteuerdruck ist dabei der Druck des Steuerfluids, mit dem Steuerflächen des Hydraulikventils beaufschlagt werden, um eine Steuerfunktion auszuüben, in deren Abhängigkeit der Verbraucherdruck geändert werden soll.

Wie es leicht anhand von Fig. 1 ersichtlich ist, zeigt der Verbraucherdruck P_Verbraucher ein in etwa linear steigendes Verhalten, was sich anhand der weitgehend geradlinig verlaufenden Kurve 1 aus Fig. 1 ergibt. Die Kurve 1 weist dabei in einem ersten Bereich bis zu einem Vorsteuerdruck P_Knick eine weitgehend gleichbleibende Steigung auf. Zur Erläuterung sei erwähnt, daß die Kurve 1 sich aus zwei Kurvenzügen zusammensetzt, die einen geringfügigen Abstand in Richtung der Hochachse gesehen aufweisen, da die Fig. 1 ein volles Lastspiel darstellt mit einer geringfügigen Hysterese zwischen dem oberen und dem unteren Kurvenzug. Die in Fig. 1 dargestellte zweite Kurve 2 zeigt einen Hystereseverlauf, der aber für die vorliegende Anmeldung nicht von Bedeutung ist. Die Kurve 1 nach Fig. 1 zeigt also mit zunehmendem Vorsteuerdruck P_Vorsteuer, also dem Druck unter dem das Steuerfluid die Steuerfläche des Hydraulikventils beaufschlagt, einen weitgehend linearen Verlauf, aus dem sich ein erster Proportionalitätsfaktor ableiten läßt. Aufgrund der Steigung der Kurve 1 unterhalb des Knickpunktes, der in der Fig. 1 mit dem Druck am Knickpunkt P_Knick bezeichnet wird, die deutlich kleiner ist als die Steigung der Kurve 1 rechts vom Knickpunkt, führt in diesem ersten Bereich eine Änderung des Vorsteuerdrucks nur zu einer geringen Änderung des Verbraucherdrucks. Nach dem Überschreiten des Vorsteuerdruckes P_Knick am Knickpunkt zeigt die Kurve 1 eine größere Steigung, so daß sich der Proportionalitätsfaktor zwischen dem Vorsteuerdruck und dem Verbraucherdruck ab dem Knickpunkt weitgehend schlagartig erhöht. In diesem zweiten Bereich II führt eine Änderung des Vorsteuerdrucks zu einer deutlich größeren Änderung des Verbraucherdrucks als dies im Bereich I der Fall ist, also im Bereich unterhalb des Druckes P_Knick.

Ein solcher in Fig. 1 dargestellter Kennlinienverlauf kann beispielsweise bei einer naßlaufenden Lamellenkupplung, einer Wandlerüberbrückungskupplung oder bei einem Ansteuerelement eines Kegelscheibensatzes eines stufenlos einstellbaren Kegelscheibenumschlingungsgetriebes von Vorteil sein. Auch ist es möglich, daß der hydraulische Verbraucher eine Anfahrkupplung oder eine Wendesatzkupplung eines automatischen Getriebes, beispielsweise also eines stufenlos einstellbaren Kegelscheibenumschlingungsgetriebes oder auch eines Stufengetriebes ist.

Der vorstehend geschilderte Bereich I zeichnet sich durch eine feinfühlige Veränderung des Verbraucherdrucks in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck aus, so daß sich in diesem Bereich in einem hydraulischen System eventuell auftretende ungewollte Veränderungen des Vorsteuerdrucks aufgrund von Temperaturveränderungen, Verschmutzungen und dergleichen nicht stark auf den Verbraucherdruck auswirken. Wenn der hydraulische Verbraucher eine Lamellenkupplung ist, so führt eine Veränderung des Vorsteuerdrucks beispielsweise beim Anfahrvorgang des mit der Lamellenkupplung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs, wenn die Kupplung einen Schlupfzustand aufweist, nicht zu einer Komforteinbuße, da sich der an der Lamellenkupplung anstehende Verbraucherdruck des Arbeitsfluids aufgrund der Veränderung des Vorsteuerdrucks nur geringfügig verändert. Der mit II bezeichnete Bereich zeichnet sich durch eine deutlich größere Zunahme des Verbraucherdrucks in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck aus und kommt beispielsweise dann zum Einsatz, wenn vom Motor des Kraftfahrzeugs mit der Lamellenkupplung ein hohes Motormoment zur Verfügung gestellt wird, welches über die mit hohem Druck zugedrückte Kupplung sicher übertragen werden kann, wobei der hierzu erforderliche Maximaldruck zur Beaufschlagung der Lamellenkupplung aufgrund der schnellen Änderung des Verbraucherdruckes in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck sehr schnell erreicht werden kann.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt ein Hydraulikventil 3 nach einer ersten Ausführungsform in einer Schnittdarstellung. Das Ventil 3 weist ganz allgemein ein mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnetes Ventilgehäuse mit mehreren Kammern auf, die nachfolgend noch näher erläutert werden.

Dem Ventil 3 wird über eine Druckmittelverdrängungsmaschine, wie beispielsweise eine Pumpe 5 ein Druckfluid aus einem Sumpf 6 über eine nur schematisch dargestellte Zulaufleitung 7 zugeführt und zwar in einen Zulauf oder eine Kammer 8. Die Pumpe 5 führt also dem Hydraulikventil 3 ein Druckfluid zu, welches einem nicht dargestellten hydraulischen Verbraucher dann als Arbeitsfluid zugeführt wird, wobei der Druck des dem hydraulischen Verbraucher zugeführten Arbeitsfluids eine Funktion des Volumen- oder Massenstroms des vom Hydraulikventil 3 dem hydraulischen Verbraucher zugeführten Arbeitsfluids ist.

Wie es anhand von Fig. 2 leicht ersichtlich ist, besitzt das Hydraulikventil 3 einen ersten Ventilkolben 9, der in einer Langlochbohrung 10 des Gehäuses 4 axial verschiebbar aufgenommen ist. Der Ventilkolben 9 weist an seiner Stirnfläche 11 eine Steuerfläche 12 auf, die von einem Steuerdruckfluid oder Vorsteuerfluid beaufschlagt werden kann.

Das dem Ventil 3 mit einem veränderlichen Vorsteuerdruck P_Vorsteuer zugeführte Steuerdruckfluid kann dem Ventil 3 beispielsweise über eine eigenständige Pumpe zugeführt werden oder aber auch über einen eigenen Regelkreis der Pumpe 5 entstammen und wird in das Ventil 3 über eine Vorsteuerkammer 13 zugeführt. Das unter Druck zugeführte Steuerfluid beaufschlagt in der Vorsteuerkammer 13 die Steuerfläche 12 des Kolbens, so daß sich an der Steuerfläche 12 eine Kraftkomponente ergibt, die den Ventilkolben 9 in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts beaufschlagt. Der Steuerfläche 12 gegenüberliegend befindet sich in der Langlochbohrung 10 ein Verschlußstopfen 14, der eine Öffnung 16 zum Einbringen des Ventilkolbens 9 in die Langlochbohrung 10 verschließt und hierzu mit einer umlaufenden Ringdichtung 15 versehen ist.

Eine durch die Druckbeaufschlagung der Steuerfläche 12 herbeigeführte axiale Verschiebung des Ventilkolbens 9 führt dazu, daß eine Steuerkante 17 im Bereich einer Taille oder Einschnürung 18 des Ventilkolbens 9 den Weg für ein Druckfluid aus der Pumpe 5 in die Zulaufkammer 8 freigibt, so daß ein dem Öffnungsquerschnitt entsprechendes Volumen an Druckfluid in den Bereich einer Kammer 19 gelangt, die mit einer nur schematisch dargestellten Fluidverbindung 20 in Verbindung steht, über die das Druckfluid als Arbeitsfluid dem hydraulischen Verbraucher zugeführt werden kann.

Zu diesem Zweck gelangt das Druckfluid über einen Bereich 21 in die Fluidverbindung 20 und zwar unter dem Verbraucherdruck P_Verbraucher. Der Verbraucherdruck oder Arbeitsdruck liegt auch in durch eine Blende 22 einstellbarer Höhe in einer ersten Druckrückführkammer 21a an und beaufschlagt eine erste Druckrückführfläche 23 des ersten Ventilkolbens 9.

Die wirksame Fläche A_F1 der ersten Druckrückführfläche 23 ist dabei kleiner als die vom Steuerfluid druckbeaufschlagte Fläche A_ST der Steuerfläche 12.

Die Druckbeaufschlagung der ersten Druckrückführfläche 23 mit dem Verbraucher- oder Arbeitsdruck führt zu einer Kraftkomponente, die der Kraftkomponente entgegenwirkt, die am Ventilkolben 9 über die Beaufschlagung durch das Steuerdruckfluid hervorgerufen wird. Diese erste Druckrückführkraft ist aber aufgrund der kleineren wirksamen Fläche A_F1 kleiner als die Kraftkomponente aufgrund der Beaufschlagung der größeren Steuerfläche 12 mit dem Vorsteuerdruck P_Vorsteuer.

Bei der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform des Hydraulikventils 3 weist der erste Ventilkolben 9 innen eine Langlochbohrung 24 auf, in der ein zweiter Ventilkolben 25 axial verschieblich aufgenommen ist. Dieser zweite Ventilkolben 25 wirkt als Druckminderventil und steuert die Druckbeaufschlagung einer zweiten Druckrückführfläche 26 am ersten Ventilkolben 9.

Bei der Freigabe eines Einlaßquerschnittes für das von der Pumpe 5 zugeführte Druckfluid durch die umlaufende Steuerkante 17 am Ventilkolben 9 gelangt Druckfluid in die Kammer 19 und über eine im Bereich der Einschnürung 18 am ersten Ventilkolben 9 angeordnete Querbohrung 27 unter weitgehend dem Verbraucherdruck in die Innenbohrung 24 des ersten Ventilkolbens 9 und hier in einen Bereich einer Taille oder Einschnürung 28 des zweiten Ventilkolbens 25.

Von hier aus gelangt das Druckfluid auch in den Bereich einer am ersten Ventilkolben 9 ausgebildeten Querbohrung 29, die auch die zweite Druckrückführfläche 26 aufnimmt.

Durch die Druckbeaufschlagung der zweiten Druckrückführfläche 26 entsteht daher eine Kraftkomponente, die der Beaufschlagung der Steuerfläche 12 des ersten Ventilkolbens 9 entgegengesetzt gerichtet wirkt. Es ergibt sich daher ein Kräftegleichgewicht zwischen der Kraftkomponente durch die Beaufschlagung der Steuerfläche 12 und den entgegengesetzt wirkenden Kraftkomponenten durch die Beaufschlagung der ersten und zweiten Druckrückführflächen 23, 26. Das um geringe Druckverluste aufgrund einer Steuerkante 30 des zweiten Ventilkolbens 25 druckreduzierte Druckfluid im Bereich der Einschnürung 28 gelangt über eine Querbohrung 31 und eine Langlochbohrung 32 auch in den Bereich der Stirnfläche 33 des zweiten Ventilkolbens 25, so daß die Stirnfläche 33 mit Druck beaufschlagt wird, was zu einer Kraftkomponente führt, die den zweiten Ventilkolben 25 in der Zeichnungsebene in der Langlochbohrung 24 in Richtung nach rechts gerichtet beaufschlagt. An seiner der Stirnfläche 33 gegenüberliegenden Endfläche ist der zweite Ventilkolben 25 über eine Feder 34 beaufschlagt, die sich gegen einen Endstopfen 35 mit einer Zentrierfläche 36 für die Feder 34 abstützt.

Solange die durch die Druckbeaufschlagung der Stirnfläche 33 entstehende Kraftkomponente kleiner ist als die Vorspannkraft der Feder 34, führt der zweite Ventilkolben 25 in der Langlochbohrung 24 keine Bewegung aus. Wenn aber die Druckbeaufschlagung der Stirnfläche 33 aufgrund einer weiteren axialen Verlagerung des ersten Ventilkolbens 9 durch eine zunehmende Beaufschlagung der Stirnfläche 12 des ersten Ventilkolbens 9 mit Vorsteuerdruck und eine sich hierdurch einstellende Vergrößerung des Einströmquerschnitts an der Steuerkante 17, woraufhin der Arbeits- oder Verbraucherdruck P_Verbraucher steigt, zunimmt, dann führt die Beaufschlagung des zweiten Ventilkolbens 25 zu einer Verlagerung des Ventilkolbens 25 in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts, so daß die Querbohrung 27 des ersten Ventilkolbens 9 über die Steuerkante 30 des zweiten Ventilkolbens 25 zunehmend verschlossen wird, so daß nach dem Verschließen der Querbohrung 27 eine weitere Druckerhöhung an der zweiten Druckrückführfläche 26 nicht mehr gegeben ist, was zu einem stationären Zustand der Beaufschlagung der zweiten Druckrückführfläche 26 des ersten Ventilkolbens 9 führt.

Es bedeutet dies mit anderen Worten, daß durch diesen stationären Zustand die Druckrückführkraft an der zweiten Druckrückführfläche 26 auch bei einer Zunahme des Vorsteuerdruckes nicht mehr weiter zunimmt, sondern unverändert bleibt.

Eine weitere Erhöhung des Vorsteuerdrucks und der daraus resultierenden Kraftkomponente durch die Beaufschlagung der Steuerfläche 12 des ersten Ventilkolbens 9 führt daher nach dem Verschließen der Querbohrung 27 zu einer weitgehend schlagartigen Vergrößerung des Einströmquerschnitts an der Steuerkante 17 des ersten Ventilkolbens 9. Der Vorsteuerdruck P_Vorsteuer, an dem durch die axiale Verlagerung des zweiten Ventilkolbens 25 die Querbohrung 27 verschlossen wird, wird als P_Knick bezeichnet, ab dem sich dann der unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterte Betriebsbereich II einstellt, bei dem eine weitere Erhöhung des Vorsteuerdrucks zu einer stärkeren Zunahme des Verbraucherdrucks P_Verbraucher führt, so daß ein maximaler Verbraucherdruck über eine nur mehr geringfügige Änderung des Vorsteuerdrucks schnell erreicht werden kann.

Wenn der die Steuerfläche 12 beaufschlagende Vorsteuerdruck reduziert wird, führt die an der ersten Druckrückführfläche 23 wirkende Kraftkomponente zu einer Rückstellung des ersten Ventilkolbens 9 und die von der Feder 34 herrührende Kraftkomponente zu einer Rückstellung des zweiten Ventilkolbens 25. Über Ablaufkammern 37, 38 und 39 kann Druckfluid aus dem Hydraulikventil 3 in einen Sumpf 40 geleitet werden. Die Ablaufkammern nehmen dabei eine Leckage auf, die zwischen den Außenflächen der Kolben 9, 25 und Langlochbohrungen 10, 24 auftritt.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt ein Diagramm des Verbraucherdrucks P_Verbraucher aufgetragen über dem Vorsteuerdruck P_Vorsteuer für das Hydraulikventil 3 nach Fig. 2.

Ein Anstieg des Vorsteuerdrucks P_Vorsteuer führt zu einem linearen Anstieg der Vorsteuerkraft, wie sich dies anhand der zur Erläuterung eingetragenen Kurve 141, der Vorsteuerkraft ergibt. In dem mit I bezeichneten Bereich führt ein Anstieg des Vorsteuerdrucks zu einem Anstieg des Verbraucherdrucks mit nur geringer Steigung, wie sich dies anhand der Kurve 142 nach Fig. 3 ergibt, die vom Ursprung 143 bis zum Knickdruck P_Knick am Punkt 144 eine deutlich niedrigere Steigung aufweist als die Kurve 145 im Bereich II. Die Kurve 145 stellt auch die Druckrückführkraft der ersten Druckrückführfläche 23 dar, die ständig mit einem vom Arbeitsdruck des Fluid abgeleiteten Druck beaufschlagt wird. Die Kurve 146 in Fig. 3 schließlich zeigt ab dem Knickdruck P_Knick im Bereich II ein stationäres Verhalten, wobei diese Kurve die Druckrückführkraft repräsentiert, die an der zweiten Druckrückführfläche 26 entsteht. Wie sich leicht anhand der Kurve 146 erkennen läßt, erbringt die zweite Druckrückführfläche ab dem Knickdruck eine sich nicht mehr verändernde Kraftkomponente, die der Beaufschlagung der Steuerfläche 12 des ersten Ventilkolbens 9 entgegengesetzt wirkt.

In dem ersten Bereich I führt daher eine Veränderung des Vorsteuerdrucks P_Vorsteuer nur zu einer geringen Änderung des Verbraucherdrucks P_Verbraucher, wohingegen im Bereich II eine entsprechende Veränderung des Vorsteuerdrucks zu einer deutlich größeren Veränderung des Verbraucherdrucks führt. Es macht dies deutlich, daß mit dem Hydraulikventil 3 nach der ersten Ausführungsform die gewünschte Charakteristik des Kennlinienverlaufes des Verbraucherdrucks aufgetragen über dem Vorsteuerdruck realisiert werden kann, nämlich in einem ersten Bereich eine feinfühlige Steuerung des Verbraucherdrucks in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck zu ermöglichen, während ab einem bestimmten Vorsteuerdruck, nämlich P_Knick, eine Veränderung des Vorsteuerdrucks zu einer deutlich größeren Veränderung des Verbraucherdrucks führt, wodurch der Verbraucherdruck in dem zweiten Bereich II sehr schnell durch eine Veränderung des Vorsteuerdrucks verändert werden kann und somit ein für jeden Belastungsfall des hydraulischen Verbrauchers erforderlicher maximaler Verbraucherdruck schnell eingestellt werden kann.

Nachfolgend wird nun näher auf Fig. 4 der Zeichnung eingegangen werden, die in einer schematischen Weise ein Hydraulikventil 3 nach einer zweiten Ausführungsform zeigt.

Bei dieser zweiten Ausführungsform wirkt der erste Ventilkolben 209 als Druckregelventil und auch der zweite Ventilkolben 225 wirkt als Druckregelventil. Beide Ventilkolben 209, 225 weisen eine von einem Steuerfluid mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagte Steuerfläche 212a, 212b auf. Ähnlich wie bei der bereits vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform führt die Beaufschlagung der Steuerflächen zu einer axialen Verschiebung der Ventilkolben 209 und 225 in ihren jeweiligen Langlochbohrungen, wobei bei der zweiten Ausführungsform auch der die Druckbeaufschlagung der zweiten Druckrückführfläche steuernde zweite Ventilkolben 225 mit einem Steuerdruckfluid beaufschlagt wird, welches nicht gleichzeitig aus dem für den hydraulischen Verbraucher bestimmten Arbeitsdruckfluid abgeleitet wird.

Der erste Ventilkolben 209 kann sich in einer ersten Langlochbohrung 210 axial verschieblich bewegen, während sich der zweite Ventilkolben 225 in einer zweiten Langlochbohrung 224 axial verschieblich bewegen kann und zwar gegen die Vorspannkraft einer Druckfeder 234, die sich an der in der Zeichnungsebene rechten Stirnfläche 250 des zweiten Ventilkolbens 225 von einem dort dargestellten Zentrieransatz 251 geführt gegen eine Endseite der Langlochbohrung 224 in einem nicht näher dargestellten Gehäuse des Hydraulikventils abstützt.

Auch dem Hydraulikventil nach der zweiten Ausführungsform wird über eine Pumpe 205 aus einem Sumpf 206 über eine Zulaufleitung 207 Druckfluid zugeführt und zwar in den Bereich einer Zulaufkammer 208, die über eine Steuerkante 217 am ersten Ventilkolben 209 geöffnet und verschlossen werden kann. Eine Druckbeaufschlagung der Stirnfläche 212a des ersten Ventilkolbens 209 führt zu einer Verlagerung des ersten Ventilkolbens 209 in der ersten Langlochbohrung 210 in der Zeichnungsebene in Richtung nach rechts, so daß die Steuerkante 217 die Einströmöffnung aus der Zulaufkammer 208 in den Bereich der Einschnürung 218 am ersten Ventilkolben 209 freigibt. Über diese Einschnürung 218 gelangt das von der Pumpe 205 zugeführte Druckfluid in den Bereich einer Kammer 219, aus der es über eine Fluidverbindung 220 einem nicht näher dargestellten hydraulischen Verbraucher zugeführt werden kann.

Der sich in der Kammer 219 einstellende Arbeitsdruck wird über eine weitere Fluidverbindung und eine Blende 222 einer Druckrückführkammer 221 zugeführt, in der sich die erste Druckrückführfläche 223 des ersten Ventilkolbens 209 angeordnet befindet, so daß die sich an der Druckrückführfläche 223 durch die Druckbeaufschlagung ergebende Kraftkomponente der Beaufschlagung des ersten Ventilkolbens 209 über die Stirnfläche 212a entgegenwirkt.

Der sich in der Kammer 219 einstellende Druck wird über eine Fluidverbindung 252 und eine Blende 253 auch an eine Zulaufkammer 254 des zweiten Ventilkolbens 225 weitergeleitet. Eine Druckbeaufschlagung der Stirnfläche 212b des zweiten Ventilkolbens 225 führt zu einer axialen Verlagerung des zweiten Ventilkolbens, so daß eine im Bereich der Einschnürung 228 ausgebildete Steuerkante 255 des zweiten Ventilkolbens 225 einen Einlaßquerschnitt für eine Druckfortführung aus der Zulaufkammer 254 in den Bereich der Einschnürung 228 ermöglicht.

Der sich so im Bereich der Einschnürung 228 einstellende Druck wirkt über eine Querbohrung 256 auf einen Innenschieber 257. Das Druckfluid im Bereich der Einschnürung 228 gelangt über eine Kammer 258 im Bereich der Einschnürung 228 und eine Fluidverbindung 259 in eine zweite Druckrückführkammer 260 am ersten Ventilkolben 209 und beaufschlagt dort eine zweite Druckrückführfläche 226 am ersten Ventilkolben 209. Der erste Ventilkolben 209 weist eine Ablaufkammer 261 auf, über die Druckfluid in einen Sumpf 263 entspannt werden kann. In ähnlicher Weise weist auch der zweite Ventilkolben 225 eine Ablaufkammer 262 auf, über die Druckfluid in einen Sumpf 263 entspannt werden kann.

Die Funktionsweise des Hydraulikventils 3 nach der zweiten Ausführungsform ist nun wie folgt. Das über die Pumpe 205 zugeführte Druckfluid gelangt in die Zulaufkammer 208 des ersten Ventilkolbens 209 und über die Steuerkante 217 und die Einschnürung 218 in die Kammer 219 und wird dem hydraulischen Verbraucher über die Fluidverbindung 220 zugeführt. Die erste Druckrückführfläche 223 des ersten Ventilkolbens 209 wird von einem über die Blende 222 einstellbaren Druck, der aus dem Verbraucherdruck abgeleitet wird, beaufschlagt und erzeugt so eine Kraftkomponente in der Zeichnungsebene in Richtung nach links.

Der Druck in der Kammer 219 pflanzt sich über die Fluidverbindung 252 und die Blende 253 eingestellt in die Zulaufkammer 254 des zweiten Ventilkolbens 225 fort und beaufschlagt dort über die Steuerkante 255 die Kammer 258. Der sich in der Kammer 258 einstellende Druck pflanzt sich über die Fluidverbindung 259 und die zweite Druckrückführkammer 260 fort und beaufschlagt dort die zweite Druckrückführfläche 226, die ebenfalls eine in der Zeichnungsebene in Richtung nach links gerichtete Kraftkomponente erzeugt.

Die von der zweiten Druckrückführfläche 226 erzeugte Kraftkomponente kann kleiner als diejenige der von der ersten Druckrückführfläche 223 erzeugte Kraftkomponente sein, da die beaufschlagte Wirkfläche der zweiten Druckrückführfläche 226 kleiner ist als die beaufschlagte Wirkfläche der ersten Druckrückführfläche 223. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann dies aber auch ohne Beschränkung der Allgemeinheit nicht der Fall sein.

Die mit dem zweiten Ventilkolben 225 gebildete Anordnung befindet sich aufgrund der Federverspannung durch die Feder 234 im normal offenen Zustand, so daß eine Fluidverbindung von der Pumpe 205 über den vorstehend beschriebenen Weg bis in die zweite Druckrückführkammer 260 offen steht. Dem Hydraulikventil 3 wird nun ein Vorsteuerdruck zugeführt, das heißt die beiden Steuerflächen 212a und 212b werden mit einer jeweils in Richtung nach rechts wirkenden Druckkraft beaufschlagt. Diese Beaufschlagung führt bei dem ersten Ventilkolben 209 zu einer sich vergrößernden Öffnung des Einlaßquerschnittes, der an der Steuerkante 217 gebildet wird. Ein sich so einstellender Druckanstieg im Bereich der Einschnürung 218 setzt sich über die Kammer 219, die Fluidverbindung 252, die Blende 253, die Kammer 254, die Steuerkante 255, die Kammer 258, die Fluidverbindung 259 bis in die Druckrückführkammer 260 fort und beaufschlagt hier die zweite Druckrückführfläche 226. Gleichzeitig sorgt die Beaufschlagung der Steuerfläche 212b des zweiten Ventilkolbens für eine gegen die Vorspannkraft der Feder 234 wirkende Kraftkomponente, so daß sich der Kolben 225 in Richtung nach rechts bewegt und die Steuerkante 255 den an dieser Stelle gebildeten Einlaßquerschnitt verkleinern kann. Ein Anstieg des Vorsteuerdrucks führt daher zu einem zunehmenden Verbraucherdruck und aufgrund der Verkleinerung des Einlaßquerschnittes an der Steuerkante 255 zu einem Abnehmen der der zweiten Druckrückführkammer 260 zur Verfügung stehenden Druckversorgung und damit zu einer Verringerung der Druckbeaufschlagung der zweiten Druckrückführfläche 226. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 2 bleibt daher die von der zweiten Druckrückführfläche 226 erzeugte Kraftkomponente nicht ab einem bestimmten Vorsteuerdruck konstant, sondern nimmt mit steigendem Vorsteuerdruck ab.

Die soeben geschilderten Verhältnisse werden bei einer Betrachtung der Fig. 5 deutlicher, die den Verbraucherdruck aufgetragen über den Vorsteuerdruck der zweiten Ausführungsform zeigt.

Mit steigendem Vorsteuerdruck P_Vorsteuer steigt die Vorsteuerkraft 241 an. In einer zu der Darstellung nach Fig. 3 ähnlichen Weise steigt in dem mit I bezeichneten Bereich der Verbraucherdruck bis zum Erreichen des Knickdrucks 244 (P_Knick) an. Eine weitere Erhöhung des Vorsteuerdrucks führt zu einer Abnahme der an der zweiten Druckrückführfläche 226 erzeugten Kraftkomponente, wie sich dies anhand der Kurve 246 ohne weiteres ergibt. Es bedeutet dies, daß im Unterschied zu der ersten Ausführungsform nicht mehr eine an der zweiten Druckrückführfläche gebildete konstante Druckrückführkraft durch die zweite Druckrückführfläche entsteht, sondern diese Druckrückführkraft mit steigendem Vorsteuerdruck abnimmt. Diese Abnahme der Kraftkomponente an der zweiten Druckrückführfläche 226 führt daher aufgrund des Kräftegleichgewichts zwischen den beaufschlagten Wirkflächen, also der Stirnfläche 212a, der ersten Druckrückführfläche 223 und der zweiten Druckrückführfläche 226 dazu, daß die von der ersten Druckrückführfläche 223 erzeugte Kraftkomponente deutlich stärker steigt, als die Kraftkomponente, die von der ersten Druckrückführfläche 23 nach der ersten Ausführungsform erzeugt wird. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 5 auch anhand der deutlich höheren Steigung der Kurve 245 ersichtlich, so daß ab dem Knickdruck P_Knick im Bereich II ein deutlich größerer Anstieg im Verbraucherdruck gegeben ist und somit eine Änderung des Vorsteuerdrucks P_Vorsteuer in dem Bereich II nach der zweiten Ausführungsform zu einer größeren Änderung des Verbraucherdrucks führt.

Das erfindungsgemäße Hydraulikventil vermeidet das bei Kegelsitzventilen gegebene Problem der permanenten Leckage während des Betriebs bei einer Überschreitung des Knickpunktes. Auch ist das Problem von instabilen Kennlinien aufgrund der komplexen Strömungsbedingungen bei Druckbegrenzungsventilen beseitigt worden. Der Einsatz von Ventilkolben reduziert das Leckageproblem, da an den Dichtspalten der Kolben nur geringe Leckage auftritt und verglichen mit Sitzventilen keine permanente Durchströmung.

Obwohl die Erfindung anhand von zwei Ausführungsformen erläutert worden ist, ist sie hierauf jedoch nicht beschränkt. So ist es beispielsweise möglich, ein Wegeventil vorzusehen anstatt des durch den zweiten Ventilkolben 225 nach der zweiten Ausführungsform gebildeten zweiten Druckregelventiles.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

Es ist ein Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf für einen hydraulischen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, mit einem ersten und einem zweiten Ventilkörper, die jeweils in einer Bohrung axial verschiebbar angeordnet sind und jeweils mindestens eine von einem Steuerdruckfluid beaufschlagbare Steuerfläche aufweisen, wobei an einem Ventilkörper zwei steuerbar von einem Druckfluid beaufschlagbare Druckrückführflächen vorgesehen sind, die der Druckbeaufschlagung der Steuerfläche entgegenwirken und der andere Ventilkörper die Beaufschlagung mindestens einer der Druckrückführflächen steuert.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück­ bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter­ ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel(e) der Beschrei­ bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrens­ schritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (17)

1. Hydraulikventil mit einem geknickten Kennlinienverlauf für einen hydraulischen Verbraucher eines Kraftfahrzeuges, mit einem ersten und einem zweiten Ventilkörper, die jeweils in einer Bohrung axial verschiebbar angeordnet sind und jeweils mindestens eine von einem Steuerdruckfluid beaufschlagbare Steuerfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ventilkörper zwei steuerbar von einem Druckfluid beaufschlagbare Druckrückführflächen vorgesehen sind, die der Druckbeaufschlagung der Steuerfläche entgegenwirken und der andere Ventilkörper die Beaufschlagung mindestens einer der Druckrückführflächen steuert.

2. Hydraulikventil insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper als Ventilkolben ausgebildet sind.

3. Hydraulikventil insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckrückführflächen unterschiedlich groß ausgebildet sind.

4. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Druckrückführflächen von einem Druckfluid mit veränderlichen Druckniveau beaufschlagt ist.

5. Hydraulikventil insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Druckrückführfläche ab dem Knickpunkt der Ventilkennlinie mit einem Druckfluid von im wesentlichen unveränderten Druckniveau beaufschlagt ist.

6. Hydraulikventil insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Druckrückführfläche ab dem Knickpunkt der Ventilkennlinie mit einem Druckfluid mit abnehmendem Druckniveau beaufschlagt ist.

7. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrückführflächen von einem dem hydraulischen Verbraucher zugeführten Arbeitsfluid beaufschlagt sind.

8. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Ventilkolben eine Innenbohrung aufweist, in der der andere Ventilkolben axial verschiebbar aufgenommen ist.

9. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper mit den Druckrückführflächen als Druckregelventil wirkt.

10. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der die Beaufschlagung der Druckrückführflächen steuernde Ventilkörper als Druckminderventil oder als Druckregelventil oder als Wegeventil wirkt.

11. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerdruckfluid ein Vorsteuerdruckfluid ist.

12. Hydraulikventil insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerdruckfluid des die Steuerfläche des die Beaufschlagung der Druckrückführflächen steuernden Ventilkörpers das dem hydraulischen Verbraucher zugeführte Arbeitsfluid ist.

13. Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Druckmittelanlage, mindestens einem hydraulischen Verbraucher und mindestens einer Druckmittelpumpe, gekennzeichnet durch wenigstens ein Hydraulikventil nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche zur Versorgung des hydraulischen Verbrauchers mit einem Druckfluid als Arbeitsfluid, wobei der Druck des Arbeitsfluids im wesentlichen proportional zum Steuerdruck ist und sich ab einem vorbestimmten Steuerdruck (P_Knick) das Proportionalitätsverhältnis gegenüber dem Bereich unterhalb des vorbestimmten Steuerdruckes erhöht.

14. Kraftfahrzeug insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Proportionalitätsverhältnis im wesentlichen schlagartig ändert.

15. Kraftfahrzeug insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Proportionalitätsverhältnis im wesentlichen kontinuierlich ändert.

16. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Verbraucher eine Lamellenkupplung und/oder ein hydrodynamischer Wandler und/oder ein Getriebe ist.

17. Kraftfahrzeug insbesondere nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein stufenlos einstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (CVT) ist, dessen Kolben/Zylindereinheiten mit dem Arbeitsfluid beaufschlagt sind.