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WO2015193170A1 - Pumpvorrichtung - Google Patents

Pumpvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2015193170A1
WO2015193170A1 PCT/EP2015/063059 EP2015063059W WO2015193170A1 WO 2015193170 A1 WO2015193170 A1 WO 2015193170A1 EP 2015063059 W EP2015063059 W EP 2015063059W WO 2015193170 A1 WO2015193170 A1 WO 2015193170A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
pump
kidney
consumer
low
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/063059
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian ROLL
Ewgeni Schleining
Original Assignee
Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
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 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH filed Critical Magna Powertrain Bad Homburg GmbH
Publication of WO2015193170A1 publication Critical patent/WO2015193170A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/02—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for several machines or pumps connected in series or in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/32—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in groups F04C2/02 and relative reciprocation between co-operating members
    • F04C2/332—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having both the movement defined in groups F04C2/02 and relative reciprocation between co-operating members with vanes hinged to the outer member and reciprocating with respect to the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member

Definitions

  • the present invention relates to a pump device for a motor vehicle and a method for operating a pump device.
  • Pumps find use in automotive and engine technology in many embodiments.
  • vane pumps In the field of automotive engineering, pumps, in particular vane pumps, are used to supply hydraulic systems.
  • Such vane pumps generally consist of a rotor with radially movable wings, a lifting ring with a stroke contour that defines the pump chamber, a pressure and side plate and a housing with housing cover.
  • the pressure and side plate are kidney-shaped recesses, the so-called suction and / or pressure kidneys. Fluid is supplied from a fluid tank to the pump chamber via the suction kidney. Via the pressure kidney, the fluid leaves the pump room.
  • the pressure in the suction kidneys is called the suction pressure and is in the range of the ambient atmospheric pressure (1 bar).
  • the pressure on the pressure kidneys is called the system pressure and represents the pressure required by the consumer.
  • channels are incorporated in the pressure plate and side plate, through which the system pressure can be applied to the lower wing surfaces (undercut groove).
  • the document WO 03/056180 A1 describes a double-stroke vane-cell pump, the pump having a first pump half and a second pump.
  • half of the pen contains.
  • the first pump half is formed from a first suction region and a first pressure region;
  • the second pump half is formed from a second suction region and a second pressure region.
  • Each pump half has a suction kidney and a pressure kidney.
  • the underwing grooves of the pump are divided in two, and each pump half has one of the two undercut grooves. Due to this construction, both pump halves can be used as two separately available feed pumps.
  • a pump as described above is typically operated by an internal combustion engine. If one uses an electric motor for this, in the case of the two load cases
  • the electric motor can only be operated with good efficiency in one of the two load cases, so that the power required by the overall unit, that is pump and electric motor, is low.
  • a pump device for a motor vehicle comprising a pump, wherein the pump has a first flow and a second tide, the first trough having a first suction kidney and the second trough having a second suction kidney, the first suction kidney and the second suction kidney being connectable via a suction line to a fluid reservoir, the first trough having a first pressure kidney and the second teat Tide having a second pressure kidney, wherein the first pressure kidney is connected via a first pressure line to a low pressure consumer and the second pressure kidney is connected via a second pressure line with a changeover valve, wherein the changeover valve, the second pressure line optionally with the low pressure consumer or with a High pressure consumer connects.
  • the pumping device has a double-flow pump, that is, the pump has two separate pump halves, with one half of the pump being called a trough.
  • a first tide has a first suction area, a first suction area, a first pressure area, a first trough
  • the pump of the pumping device thus has a first and a second tide, wherein a fluid from a fluid reservoir to the high-pressure consumer or the low-pressure consumer can be conveyed via the second tide independently of the first tide, depending on the circuit of the switching valve. This makes it possible to supply a high-pressure consumer only on the second flood of the pump to a cooling fluid promote, so that a pump drive can be operated with a good efficiency.
  • the low-pressure consumer is connected via the first pressure line directly to the first flood.
  • the fluid from the fluid reservoir to the low-pressure consumer can be permanently conveyed via the first flow and the first pressure line.
  • the pump of the pumping device can be operated via an internal combustion engine, but preferably via an electric motor.
  • the pump of the pumping device is a gear pump or pendulum slide pump or a vane pump.
  • the second tide is the same size as the first tide of the pump or the second trough smaller than the first tide. If the second tide is smaller than the first tide, the pump room of the second tide is reduced.
  • the speed of the pump is further increased to deliver fluid to the high pressure consumer. This in turn has an advantageous effect on the efficiency of the electric motor and subsequently on the power required by the total unit.
  • the object of the invention is also achieved by a method for operating the pumping device according to the invention, wherein to switch to a low-pressure region via the changeover valve, the second pressure line is connected to the low-pressure consumer and the second pressure line is connected to the high pressure consumer for switching to a high pressure region via the changeover valve.
  • the second flood can additionally be used to convey the fluid from the fluid reservoir to the low-pressure consumer - in this case, the second pressure line is connected to the low-pressure consumer via the change-over valve.
  • a promotion of the fluid from the fluid reservoir to the high pressure consumer takes place in a high-pressure operation via the connection of the second pressure line via the switching valve with the high-pressure consumer.
  • the high-pressure consumer is thus supplied only via the second flood of the pump with the fluid from the fluid reservoir.
  • the low-pressure consumer is permanently supplied with the fluid from the fluid reservoir via the first flood and, by switching over the switching valve and resulting in connecting the second pressure line to the low-pressure consumer, can additionally use the second fluid with the fluid from the fluid reservoir be supplied.
  • the fluid-conveying pump chamber is reduced in size - only the second flow conveys the fluid from the fluid reservoir to the high-pressure consumer.
  • the reduction the fluid-conveying pumping space causes the torque to drop and the pump speed to be increased to deliver the same amount of fluid from the fluid reservoir over only the second flow.
  • Increasing the speed increases the power consumption of the pump.
  • the electric motor can be operated in a better efficiency, so that the power required by the total unit decreases. This makes it possible to use a smaller electric motor and save costs, as well as weight.
  • the first flood promotes when switching to the high pressure area, that is, when connecting the second flood via the second pressure line and the switching valve with the high-pressure consumer, the fluid from the fluid reservoir with low pressure and thus can without interruption a low-pressure consumer with the Supply fluid from the fluid reservoir.
  • the first flood delivers fluid without interruption, that is, independent of the switching of the switching valve, in the low pressure range.
  • Fig. 1 shows a schematic circuit diagram of the pumping device according to the invention
  • Fig. 2 shows a diagram "speed vs. torque"
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of the pump device 1 according to the invention.
  • the pump device 1 has the pump with the first flow 2 and the second flow 3.
  • the first tide 2 is composed of the first suction kidney, the first suction region, the first pressure region, the first pressure kidney and the first underfloor groove.
  • the second flow 3 is composed of the second suction kidney, the second suction region, the second pressure region, the second pressure kidney and the second underfloor groove.
  • the first flood 2 and the second flood 3 are thus not connected to it and can be operated independently of one another as a delivery pump. For this reason, in FIG. 1 the first flood 2 and the second flood 3 symbolically represented by the single-pump symbols 2 and 3.
  • Pumping device 1 is sucked via a suction line 4, the fluid from the fluid id-reservoir 5 in the first suction region of the first flood 2.
  • the fluid is brought from the fluid reservoir 5 to the pressure required for the low-pressure consumer 7 and fed via the first pressure kidney of the first pressure line 6.
  • fluid is sucked from the fluid reservoir 5 into the second suction region of the second flow 3 via a suction line 4.
  • the fluid is removed from the fluid Reservoir 5, depending on the circuit of the changeover valve 9, brought to the pressure required for the low-pressure consumer 7 or high pressure consumer 10 and fed via the second pressure kidney of the second pressure line 8.
  • a first pressure line 6 leads directly to a low-pressure consumer 7, from the second tide 3
  • a second pressure line 8 leads to a switching valve 9 that the second pressure line 8 either with the low-pressure consumer 7, or with the high pressure - Consumer 10 connects.
  • the pump device 1 includes a first flow 2 and a second flow 3 via the same time by connecting the high-pressure consumer 10 with the second flow 3 via the second pressure line 8 and the switching valve 9, both the low-pressure consumer 7 with the fluid the
  • Fluid reservoir 5, as well as the high pressure consumer 10 can be supplied with the fluid from the fluid reservoir 5.
  • the first pressure line 6 is connected to the first flood 2 and promotes, even if the second flood 3 is connected via the second pressure line 8 and the switching valve 9 to the high pressure consumer 10, the fluid from the fluid reservoir 5 with low pressure to the Low pressure consumer 7.
  • the fluid for the high pressure consumer 10 is thus promoted only from the second tide 3.
  • the low-pressure consumer 7 is permanently supplied with the fluid from the first flood 2 and can be supplied by switching the changeover valve 9 and connecting the second pressure line 8 with the low-pressure consumer 7 in addition to the second flood 2 with the fluid.
  • the pump of the pump device 1 is via an internal combustion engine, but preferably via an electric motor 1 1 operable.
  • the pump of the pumping device 1 is a gear pump or pendulum slide pump or a vane pump.
  • the second flow 3 of the pump is the same size as the first flow 2 of the pump, but preferably the second flow 3 is smaller than the first flow 2.
  • FIG. 2 shows the diagram "Speed Yl Vs. Torque X "and shows the influence of the pump device 1 according to the invention on the load case” low pressure consumer “12 and the load case” high pressure consumer “13.
  • the dashed line shows the course of the motor efficiency Y2 of an exemplary electric motor 1 1.
  • the chain of effects according to the invention in the load case "high pressure consumer” 13 is as follows: by connecting the second flow 3 via the second pressure line 8 and via the changeover valve 9 with the high pressure pressure-reducing device 10 there is a reduction of the fluid-conveying pump space of the second flow 3 - only the second flow 3 of the pump of the pump device 1 is used to deliver the fluid from the fluid reservoir 5 at high pressure via the second pressure line 8 to the high pressure pressure consumer 10 to promote.
  • the reduction of the fluid-conveying pump chamber causes the torque X decreases and the pump of the pumping device 1 must be operated at a higher speed Yl to promote the same flow rate with only the second flood 3.
  • the diagram in FIG. 2 thus shows that the described increase in the rotational speed Y1 advantageously influences an operation of the pump of the pump device 1 with an electric motor 1 1 - the electric motor 11 operates with higher engine efficiency Y 2.
  • a reduction of the pump space of the second flood 3 with respect to the first flood 2 also causes the pump in the load case "high pressure consumer" 13 must be operated at a higher speed Yl and thus improve the motor efficiency Y2 of the electric motor 1 1st LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Pumpvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Pumpe, wobei die Pumpe eine erste Flut (2) und eine zweite Flut (3) umfasst, wobei die erste Flut (2) eine erste Saugniere und die zweite Flut (3) einen zweite Saugniere aufweist, wobei die erste Saugniere und die zweite Saugniere über eine Saugleitung (4) mit einem Fluid-Reservoir (5) verbindbar sind, wobei die erste Flut (2) eine erste Druckniere und die zweite Flut (3) eine zweite Druckniere aufweist, wobei die erste Druckniere über eine erste Druckleitung (6) mit einem Niederdruck-Verbraucher (7) verbunden ist und die zweite Druckniere über eine zweite Druckleitung (8) mit einem Umschaltventil (9) verbunden ist, wobei das Umschaltventil (9) die zweite Druckleitung (8) wahlweise mit dem Niederdruck-Verbraucher (7) oder mit einem Hochdruck-Verbraucher (10) verbindet.

Description

Pumpyorrichtung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpvorrichtung.
Stand der Technik
Pumpen finden in vielerlei Ausführungsformen Verwendung in der Kraftfahrzeug- und Motor-Technik. Im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik werden Pumpen, insbesondere Flügelzellenpumpen, zur Versorgung von hydraulischen Systemen genutzt. Derartige Flügelzellenpumpen bestehen im Allgemeinen aus einem Rotor mit in radialer Richtung frei beweglichen Flügeln, einem Hubring mit einer Hubkontur, die den Pumpenraum begrenzt, einer Druck- und Seitenplatte und einem Gehäuse mit Gehäusedeckel. In der Druck- und Seitenplatte befinden sich nierenförmige Aussparungen, die sogenannten Saug- und/ oder Drucknieren. Über die Saugniere wird Fluid aus einem Fluid-Tank dem Pumpenraum zugeführt. Über die Druckniere verläset das Fluid den Pumpenraum. Der Druck in den Saugnieren wird als Saugdruck bezeichnet und liegt im Bereich des atmosphärischen Umgebungsdrucks (1 bar). Der Druck an den Drucknieren wird als Systemdruck bezeichnet und stellt den vom Verbraucher benötigten Druck dar. Weiters sind in Druck- und Seitenplatte Kanäle eingearbeitet, durch die der Systemdruck an die unteren Flügelflächen aufgebracht werden kann (Unterflügelnut) .
Die Schrift WO 03/056180 AI beschreibt eine doppelhubige Flügelzellen- pumpe, wobei die Pumpe eine erste Pumpenhälfte und eine zweite Pum- penhälfte beinhaltet. Die erste Pumpenhälfte wird aus einem ersten Saugbereich und einem ersten Druckbereich gebildet; die zweite Pumpenhälfte wird aus einem zweiten Saugbereich und einem zweiten Druckbereich gebildet. Jede Pumpenhälfte weist eine Saugniere und eine Druckniere auf. Die Unterflügelnuten der Pumpe sind zweigeteilt, und jede Pumpenhälfte weist eine der beiden Unterflügelnuten auf. Aufgrund dieser Konstruktion sind beide Pumpenhälften als zwei getrennt verfügbare Förderpumpen benutzbar. Bei Anwendungen in hydraulischen Systemen für Kraftfahrzeuge wird eine wie oben beschriebene Pumpe im Regelfall von einem Verbrennungsmotor betrieben. Nutzt man dazu einen Elektromotor kann im Falle der beiden Lastfälle
- Niederdruck- Verbraucher, das heißt hohe Pumpen-Drehzahl und niedriges Antriebsmoment und
- Hochdruck- Verbraucher, das heißt niedrige Pumpen-Drehzahl und hohes Antriebsmoment
der Elektromotor nur in einem der beiden Lastfälle mit einem guten Wirkungsgrad betrieben werden, so dass die vom Gesamtaggregat, das heißt Pumpe und Elektromotor, benötigte Leistung niedrig ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Variante einer
Pumpvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit reduzierter elektrischer Leistungsaufnahme darzustellen und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Pumpvorrichtung.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Pumpvorrichtung für ein Kraft- fahrzeug umfassend eine Pumpe, wobei die Pumpe eine erste Flut und eine zweite Flut umfasst, wobei die erste Flut eine erste Saugniere und die zweite Flut einen zweite Saugniere aufweist, wobei die erste Saugniere und die zweite Saugniere über eine Saugleitung mit einem Fluid-Reservoir verbindbar sind, wobei die erste Flut eine erste Druckniere und die zweite Flut eine zweite Druckniere aufweist, wobei die erste Druckniere über eine erste Druckleitung mit einem Niederdruck- Verbraucher verbunden ist und die zweite Druckniere über eine zweite Druckleitung mit einem Umschaltventil verbunden ist, wobei das Umschaltventil die zweite Druckleitung wahlweise mit dem Niederdruck- Verbraucher oder mit einem Hoch- druck- Verbraucher verbindet.
Die Pumpvorrichtung weist eine zweiflutige Pumpe auf, das heißt, dass die Pumpe zwei getrennte Pumpenhälften besitzt, wobei eine Pumpenhälfte als eine Flut bezeichnet wird. Besitzt dabei eine erste Flut eine erste Saugnie- re, einen ersten Saugbereich, einen ersten Druckbereich, eine erste
Druckniere und eine zweite Flut eine zweite Saugniere, einen zweiten Saugbereich, einen zweiten Druckbereich, eine zweite Druckniere, so sind die erste und die zweite Flut unabhängig voneinander als Förderpumpe betreibbar. Von der ersten Flut führt eine erste Druckleitung direkt zu einem Niederdruck- Verbraucher, von der zweiten Flut führt eine zweite Druckleitung zu einem Umschaltventil, dass die zweite Druckleitung entweder mit dem Niederdruck- Verbraucher verbindet, oder mit dem Hochdruck-Verbraucher verbindet. Die Pumpe der Pumpvorrichtung weist somit eine erste und eine zweite Flut auf, wobei über die zweite Flut unabhängig von der ersten Flut, je nach Schaltung des Umschaltventils, ein Fluid aus einem Fluid-Reservoir zu dem Hochdruckverbraucher oder dem Niederdruckverbraucher förderbar ist. Dadurch ist es möglich zur Versorgung eines Hochdruck- Verbrauchers lediglich über die zweite Flut der Pumpe ein Kühlfluid zu fördern, so dass ein Pumpenantrieb mit einem guten Wirkungsgrad betrieben werden kann.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Der Niederdruck- Verbraucher ist über die erste Druckleitung direkt mit der ersten Flut verbunden. Somit ist über die erste Flut und die erste Druckleitung dauerhaft das Fluid aus dem Fluid-Reservoir zum Nieder- druck- Verbraucher förderbar.
Die Pumpe der Pumpvorrichtung ist über einen Verbrennungsmotor, vorzugsweise jedoch über einen Elektromotor betreibbar. Bevorzugt ist die Pumpe der Pumpvorrichtung eine Zahnradpumpe oder Pendelschieberpumpe oder eine Flügelzellenpumpe.
In einer bevorzugten Ausführung der Pumpe der Pumpvorrichtung ist die zweite Flut gleich groß wie die erste Flut der Pumpe oder die zweite Flut kleiner als die erste Flut. Ist die zweite Flut kleiner als die erste Flut wird der Pumpenraum der zweiten Flut reduziert. So muss bei Versorgung des Hochdruck- Verbrauchers, d.h. wenn die zweite Flut über die zweite Druckleitung und das Umschaltventil mit dem Hochdruck- Verbraucher verbunden ist, die Drehzahl der Pumpe weiter erhöht werden um Fluid für den Hochdruck- Verbraucher zu fördern. Dies wiederum wirkt sich vorteilhaft auf den Wirkungsgrad des Elektromotors und in weiterer Folge auf die vom Gesamtaggregat benötigte Leistung aus.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt zudem durch ein Ver- fahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung, wobei zum Umschalten in einen Niederdruckbereich über das Umschaltventil die zweite Druckleitung mit dem Niederdruck- Verbraucher verbunden wird und zum Umschalten in einen Hochdruckbereich über das Umschaltventil die zweite Druckleitung mit dem Hochdruck- Verbraucher verbunden wird.
Das Betreiben der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung und somit die Förderung des Fluids aus dem Fluid-Reservoir zu dem Niederdruck- Verbraucher erfolgt stets über die erste Flut und die erste Druckleitung. In einem Niederdruckbetrieb kann zusätzlich die zweite Flut zur Förderung des Fluids aus dem Fluid-Reservoir zu dem Niederdruck- Verbraucher genutzt werden - die zweite Druckleitung wird in diesem Fall über das Umschaltventil mit dem Niederdruck- Verbraucher verbunden. Eine Förderung des Fluids aus dem Fluid-Reservoir zu dem Hochdruck- Verbraucher erfolgt in einem Hochdruckbetrieb über das Verbinden der zweiten Druckleitung über das Umschaltventil mit dem Hochdruck- Verbraucher.
Der Hochdruck- Verbraucher wird somit nur über die zweite Flut der Pumpe mit dem Fluid aus dem Fluid-Reservoir versorgt. Der Niederdruck- Verbraucher wird dauerhaft über die erste Flut mit dem Fluid aus dem Fluid-Reservoir versorgt und kann durch Umschalten des Umschaltventils und daraus resultierendem Verbinden der zweiten Druckleitung mit dem Niederdruck- Verbraucher zusätzlich über die zweite Flut mit dem Fluid aus dem Fluid-Reservoir versorgt werden.
Durch das Verbinden der zweiten Druckleitung mit dem Hochdruck- Verbraucher über das Umschaltventil kommt es zu einer Verkleinerung des Fluid-fördernden Pumpenraums - nur die zweite Flut fördert das Fluid aus dem Fluid-Reservoir zum Hochdruck- Verbraucher. Die Reduzierung des Fluid-fördernden Pumpenraums führt dazu, dass das Drehmoment sinkt und die Pumpen-Drehzahl erhöht werden muss um die gleiche Menge des Fluids aus dem Fluid-Reservoir über nur die zweite Flut zu fördern. Durch die Erhöhung der Drehzahl erhöht sich die Leistungsaufnahme der Pumpe. Der Elektromotor kann jedoch in einem besseren Wirkungsgrad betrieben werden, so dass die vom Gesamtaggregat benötigte Leistung sinkt. Dadurch ist es möglich einen kleineren Elektromotor zu verwenden und Kosten, sowie Gewicht einzusparen.
Die erste Flut fördert beim Umschalten in den Hochdruckbereich, das heißt beim Verbinden der zweiten Flut über die zweite Druckleitung und das Umschaltventil mit dem Hochdruck- Verbraucher, das Fluid aus dem Fluid-Reservoir mit Niederdruck und kann somit ohne Unterbrechung einen Niederdruck- Verbraucher mit dem Fluid aus dem Fluid-Reservoir versorgen.
Dadurch können gleichzeitig der Hochdruck- Verbraucher (z.B. hydraulische Kupplung) und der Niederdruck- Verbraucher (z.B. Schmierung) mit dem Fluid aus dem Fluid-Reservoir versorgt werden. Die erste Flut fördert Fluid ohne Unterbrechung, das heißt unabhängig von der Schaltung des Umschaltventils, im Niederdruckbereich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung Fig. 2 zeigt ein Diagramm„Drehzahl vs. Drehmoment"
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
FIG. 1 zeigt einen schematischen Schaltplan der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung 1. Die Pumpvorrichtung 1 weist die Pumpe mit der ersten Flut 2 und der zweiten Flut 3 auf. Die erste Flut 2 setzt sich aus der ersten Saugniere, dem ersten Saugbereich, dem ersten Druckbereich, der ersten Druckniere und der ersten Unterflügelnut zusammen. Die zweite Flut 3 setzt sich aus der zweiten Saugniere, dem zweiten Saugbereich, dem zweiten Druckbereich, der zweiten Druckniere und der zweiten Unterflügelnut zusammen. Die erste Flut 2 und die zweite Flut 3 stehen somit nicht ihn Verbindung und sind unabhängig voneinander als Förder- pumpe betreibbar. Aus diesem Grund sind in FIG. 1 die erste Flut 2 und die zweite Flut 3 symbolisch durch die Einzel-Pumpensymbole 2 und 3 dargestellt.
Über die erste Saugniere der ersten Flut 2 der erfindungsgemäßen
Pumpvorrichtung 1 wird über eine Saugleitung 4 das Fluid aus dem Flu- id-Reservoir 5 in den ersten Saugbereich der ersten Flut 2 gesaugt. Im ersten Druckbereich der ersten Flut 2 wird das Fluid aus dem Fluid- Reservoir 5 auf den für den Niederdruck- Verbraucher 7 erforderlichen Druck gebracht und über die erste Druckniere der ersten Druckleitung 6 zugeführt.
Über die zweite Saugniere der zweiten Flut 3 der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung 1 wird über eine Saugleitung 4 Fluid aus dem Fluid- Reservoir 5 in den zweiten Saugbereich der zweiten Flut 3 gesaugt. Im zweiten Druckbereich der zweiten Flut 3 wird das Fluid aus dem Fluid- Reservoir 5, je nach Schaltung des Umschaltventils 9, auf den für den Niederdruck- Verbraucher 7 oder Hochdruck- Verbraucher 10 erforderlichen Druck gebracht und über die zweite Druckniere der zweiten Druckleitung 8 zugeführt.
Von der ersten Flut 2 führt eine erste Druckleitung 6 direkt zu einem Niederdruck-Verbraucher 7, von der zweiten Flut 3 führt eine zweite Druckleitung 8 zu einem Umschaltventil 9, dass die zweite Druckleitung 8 entweder mit dem Niederdruck- Verbraucher 7, oder mit dem Hochdruck- Verbraucher 10 verbindet.
Die Pumpvorrichtung 1 beinhaltet eine erste Flut 2 und eine zweite Flut 3 über die gleichzeitig durch Verbinden des Hochdruck- Verbrauchers 10 mit der zweiten Flut 3 über die zweite Druckleitung 8 und über das Umschalt- ventil 9 sowohl der Niederdruck- Verbraucher 7 mit dem Fluid aus dem
Fluid-Reservoir 5, wie auch den Hochdruck- Verbraucher 10 mit dem Fluid aus dem Fluid-Reservoir 5 versorgt werden kann. Die erste Druckleitung 6 ist mit der ersten Flut 2 verbunden und fördert, selbst wenn die zweite Flut 3 über die zweite Druckleitung 8 und das Umschaltventil 9 mit dem Hochdruck- Verbraucher 10 verbunden ist, das Fluid aus dem Fluid- Reservoir 5 mit Niederdruck zu dem Niederdruck- Verbraucher 7.
Das Fluid für den Hochdruck- Verbraucher 10 wird somit nur aus der zweiten Flut 3 gefördert. Der Niederdruck- Verbraucher 7 wird dauerhaft mit dem Fluid aus der ersten Flut 2 versorgt und kann durch Umschalten des Umschaltventils 9 und Verbinden der zweiten Druckleitung 8 mit dem Niederdruck- Verbraucher 7 zusätzlich mit der zweiten Flut 2 mit dem Fluid versorgt werden. Die Pumpe der Pumpvorrichtung 1 ist über einen Verbrennungsmotor, vorzugsweise jedoch über einen Elektromotor 1 1 betreibbar.
Bevorzugt ist die Pumpe der Pumpvorrichtung 1 eine Zahnradpumpe oder Pendelschieberpumpe oder eine Flügelzellenpumpe.
In einer bevorzugten Ausführung der Pumpe der Pumpvorrichtung 1 ist die zweite Flut 3 der Pumpe gleich groß wie die erste Flut 2 der Pumpe, vorzugsweise ist die zweite Flut 3 aber kleiner als die erste Flut 2.
FIG. 2 zeigt das Diagramm„Drehzahl Yl vs. Drehmoment X" und zeigt den Einfluss der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung 1 auf den Lastfall„Niederdruck-Verbraucher" 12 und den Lastfall„Hochdruck- Verbraucher" 13. Die gestrichelte Linie zeigt den Verlauf der Motoreffizienz Y2 eines bei- spielhaften Elektromotors 1 1.
Im Falle der Verwendung eines Elektromotors 1 1 zum Betreiben der Pumpvorrichtung 1 kann nur einer der beiden Lastfälle„Niederdruck- Verbraucher" 12 und / oder„Hochdruck- Verbraucher" 13 mit einem guten Wirkungsgrad des Elektromotors 1 1 betrieben werden. Das heißt wird der Lastfall„Niederdruck- Verbraucher" 12 mit einem guten Wirkungsgrad des Elektromotors 1 1 betrieben, stellt der Lastfall„Hochdruck- Verbraucher" 13 für den Betrieb des Elektromotors 1 1 mit gutem Wirkungsgrad eine Herausforderung dar - der Elektromotor 1 1 wird hierbei in dem Lastfall „Hochdruck- Verbraucher" 13 mit einem schlechten Wirkungsgrad betrieben und die Motoreffizienz Y2 ist niedrig.
Die erfindungsgemäße Wirkungskette bei dem Lastfall„Hochdruck- Verbraucher" 13 ist wie folgt: durch das Verbinden der zweiten Flut 3 über die zweite Druckleitung 8 und über das Umschaltventil 9 mit dem Hoch- druck- Verbraucher 10 kommt es zu einer Reduzierung des Fluid- fördernden Pumpenraums der zweiten Flut 3 - nur die zweite Flut 3 der Pumpe der Pumpvorrichtung 1 wird genutzt um das Fluid aus dem Fluid- Reservoir 5 mit Hochdruck über die zweite Druckleitung 8 zum Hoch- druck- Verbraucher 10 zu fördern. Die Reduzierung des Fluid-fördernden Pumpenraums führt dazu, dass das Drehmoment X sinkt und die Pumpe der Pumpvorrichtung 1 bei höherer Drehzahl Yl betrieben werden muss um die gleiche Fördermenge mit nur der zweiten Flut 3 zu fördern. Eine Erhöhung der Drehzahl Yl führt zu einer weniger starken Spreizung der beiden Lastfälle„Niederdruck- Verbraucher" 12 und„Hochdruck- Verbraucher" 13. In FIG. 2 ist die Verschiebung hin zu einem besseren Wirkungsgrad des Elektromotors 1 1 durch einen Pfeil im Bereich des Lastfalles„Hochdruck- Verbraucher" 13 verdeutlicht.
Das Diagramm in FIG. 2 zeigt somit, dass die beschriebene Erhöhung der Drehzahl Yl ein Betreiben der Pumpe der Pumpvorrichtung 1 mit einem Elektromotor 1 1 vorteilhaft beeinflusst - der Elektromotor 1 1 arbeitet mit höherer Motoreffizienz Y2.
Eine Verkleinerung des Pumpenraums der zweiten Flut 3 gegenüber der ersten Flut 2 bewirkt ebenso, dass die Pumpe im Lastfall„Hochdruck- Verbraucher" 13 mit höherer Drehzahl Yl betrieben werden muss und damit eine Verbesserung der Motoreffizienz Y2 des Elektromotors 1 1. Bezugszeichenliste
1 Pumpvorrichtung
2 erste Flut
3 zweite Flut
4 Saugleitung
5 Fluid-Reservoir
6 Erste Druckleitung
7 Niederdruck- Verbraucher
8 Zweite Druckleitung
9 Umschaltventil
10 Hochdruck- Verbraucher
1 1 Elektromotor
12 Lastfall„Niederdruck- Verbraucher'
13 Lastfall„Hochdruck- Verbraucher"
X Drehmoment
Yl Drehzahl
Y2 Motoreffizienz

Claims

Patentansprüche
1. Pumpvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Pumpe, wobei die Pumpe eine erste Flut (2) und eine zweite Flut (3) umfasst, wobei die erste Flut
(2) eine erste Saugniere und die zweite Flut
(3) einen zweite Saugniere aufweist, wobei die erste Saugniere und die zweite Saugniere über eine Saugleitung
(4) mit einem Fluid- Reservoir
(5) verbunden sind, wobei die erste Flut (2) eine erste Druckniere und die zweite Flut (3) eine zweite Druckniere aufweist, wobei die erste Druckniere über eine erste Druckleitung (6) mit einem Niederdruck- Verbraucher (7) verbunden ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Druckniere über eine zweite Druckleitung (8) mit einem Umschaltventil (9) verbunden ist, wobei das Umschaltventil (9) die zweite Druckleitung (8) wahlweise mit dem Niederdruck- Verbraucher (7) oder mit einem Hochdruck- Verbraucher (10) verbindet.
Pumpvorrichtung ( 1 ) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Druckniere über die erste Druckleitung (6) dauerhaft mit dem Niederdruck-Verbraucher (7) verbunden ist.
Pumpvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die
Pumpvorrichtung (1) einen Elektromotor (11) umfasst und die Pumpe durch den Elektromotor (11) antreibbar ist. Pumpvorrichtung ( 1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pumpe eine Zahnradpumpe oder eine Pendelschieberpumpe oder eine Flügelzellenpumpe ist.
Pumpvorrichtung ( 1 ) für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Flut (3) gleich groß oder kleiner als die erste Flut (2) ist.
Verfahren zum Betreiben einer Pumpvorrichtung ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei zum Umschalten der Pumpvorrichtung (1) in einen Niederdruckbetrieb über das Umschaltventil (9) die zweite Druckleitung (8) mit dem Niederdruck- Verbraucher (7) verbunden wird und
- zum Umschalten in einen Hochdruckbetrieb über das Umschaltventil (9) die zweite Druckleitung (8) mit dem Hochdruck-Verbraucher verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Umschalten in den Hochdruckbetrieb die erste Druckniere über die erste Druckleitung
(6) mit dem Niederdruck- Verbraucher
(7) verbunden bleibt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pumpe von einem Elektromotor (11) angetrieben wird.
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