SISTEMA HIDRAULICO CON UNA BOMBA REGULABLE.

Sistema hidráulico con una bomba regulable (2) y un consumidor (3),

especialmente un grupo de un vehículo automóvil, en el que la bomba regulable está unida por el lado de aspiración con un recipiente de reserva (7) y transporta fluido en circuito cerrado por el lado de impulsión hacia el consumidor (3) conectado al recipiente de reserva (7) por el lado de retorno, cuya bomba es cargada con presión a través de un acumulador de energía en una dirección de ajuste que eleva el volumen de transporte, mientras que en la dirección contraria es solicitada a través de un dispositivo de ajuste hidráulico (16) que, en función de la demanda de abastecimiento del consumidor, es solicitado con presión a través de una válvula de regulación de presión (18) en contra de la fuerza del acumulador de energía o bien es conectado al recipiente de reserva para la carga con presión, caracterizado porque la válvula de regulación de presión (18) está situada en el retorno (5) del consumidor (3) al recipiente de reserva (7) y, para la solicitación con presión del dispositivo de ajuste (16), deja libre, en función de la presión el retorno del consumidor (3) hacia el recipiente de reserva (7), estando estrangulado el retorno aguas abajo de la válvula de regulación de presión (18) y estando unido entre la válvula de regulación de presión (18) y el sitio de estrangulación (26), a través de un ramal de tubería (27), con el dispositivo de ajuste (16), el cual, para su alivio de presión, está conectado al recipiente de reserva (7) a través de una vía de unión abierta que conduce a través de la válvula de regulación de presión (18)

Sistema hidráulico con una bomba regulable.

La invención concierne a un sistema hidráulico con una bomba regulable y un consumidor, especialmente un grupo de un vehículo automóvil, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce por el documento DE 197 22 495 A1, que se considera como el estado de la técnica más próximo, un sistema hidráulico de la clase antes citada en el que la bomba regulable trabaja sobre un consumidor, por ejemplo una llamada transmisión CVT utilizada en accionamientos de vehículos, y en el que la bomba regulable construida como una bomba celular de paletas es solicitada en la dirección de aceleración, es decir, de elevación del volumen de transporte, por un acumulador de energía configurado como un muelle, y es regulable en dirección contraria a la anterior por solicitación con presión de un dispositivo de ajuste hidráulico. La solicitación con presión del dispositivo de ajuste se efectúa a través de una derivación de la unión del lado de impulsión de la bomba de regulación con el consumidor, y en esta derivación están situadas, partiendo de la unión de la bomba regulable con el consumidor, una válvula activable de regulación de corriente y, aguas abajo en dirección al recipiente de reserva, una válvula de corriente en forma de una estrangulación, y la presión existente aguas arriba de la estrangulación se emplea como presión de control para una compuerta de control a través de la cual se solicita con presión, en función de la posición, el dispositivo de ajuste hidráulico para regular la bomba regulable en dirección al descenso del volumen de transporte por conexión al lado de alta presión de la bomba, o a través de la cual se alivia la presión del dispositivo de ajuste, de modo que se efectúa a través del acumulador de energía una regulación en la dirección de aceleración, efectuándose el alivio de presión con respecto al recipiente de reserva a través de una unión del dispositivo de ajuste hidráulico conectada a través de la compuerta de control.

El diseño básico del sistema requiere siempre, para la activación de la bomba regulable a través del dispositivo de ajuste hidráulico, un volumen de transporte que sea superior al que debe ser recibido por el consumidor y que este exceso del caudal se aproveche en la solución conocida, según el cometido, para hacer posibles unos bruscos aumentos de presión de la tubería de presión del consumidor a fin de poder satisfacer los bruscos requisitos de presión nominal del consumidor. A este fin, se puede conectar a la válvula de regulación de corriente una presión de modulación de tal manera que se cierre la válvula de regulación de corriente a pesar de la presión nominal mínima dada a la que se abre dicha válvula, con lo que el volumen de transporte sobrante no puede salir a través de la estrangulación hacia el recipiente de reserva, sino que es alimentado también al consumidor. La reducción de presión ligada a esta conmutación de la válvula de regulación de corriente requiere una conmutación de la compuerta de control de modo que el dispositivo de ajuste hidráulico se alivie de presión y la válvula regulable pueda ser conmutada a un volumen de transporte mayor a través del acumulador de energía configurado como un muelle. Una construcción de la clase explicada es relativamente complicada y costosa y requiere ya, por motivos de seguridad, un volumen de transporte sobrante relativamente grande, por lo que resultan pérdidas correspondientes.

La invención se basa en el problema de diseñar un sistema hidráulico de la clase citada al principio con pérdidas de bomba lo más pequeñas posible en el sentido de que la bomba regulable pueda satisfacer por reacción rápida los espontáneos requisitos del lado del consumidor impuestos al aumento del volumen de transporte.

Esto se consigue en un sistema hidráulico con las características de la reivindicación 1, a consecuencia del cual la válvula de regulación de presión situada en el sistema de activación del dispositivo de ajuste hidráulico se encuentra, pospuesta al consumidor y delante del recipiente de reserva, en el circuito hidráulico que comprende la bomba regulable, el consumidor y el recipiente de reserva, de modo que se pueden captar inmediatamente los requisitos o variaciones del lado del consumidor impuestos a la válvula de regulación de presión y, con eventual superposición a una activación de la válvula de regulación de presión por parámetros relevantes para el sistema, dichos requisitos o variaciones se pueden convertir también en una solicitación correspondiente del dispositivo de ajuste hidráulico. En particular, el diseño de la bomba regulable respecto de su volumen de transporte máximo puede efectuarse así con arreglo a la demanda máxima del consumidor más una cantidad sobrante muy pequeña, con lo que resultan pérdidas pequeñas sin el riesgo de perjudicar algunas funciones, ya que, más allá de la demanda máxima del consumidor teniendo en cuenta las fugas admisibles, no son necesarias cantidades sobrantes condicionadas por el funciona-miento.

Dado que, además, en la solución según la invención se asegura, al conmutar a un volumen de transporte mayor, especialmente máximo, un flujo de salida ampliamente exento de pérdidas desde el dispositivo de ajuste a través de la válvula de regulación de presión con un dimensionamiento correspondiente de las respectivas vías de flujo, es posible también a través del acumulador de presión una conmutación casi de golpe de la bomba a un volumen de transporte máximo, con lo que resultan velocidades de reacción muy altas.

En el sentido del aumento de la velocidad de reacción se puede efectuar también en el marco de la invención la activación de la válvula de regulación de presión aprovechando informaciones que aluden a requisitos incrementados del consumidor. Así, en el marco de la invención pueden aprovecharse, por ejemplo, magnitudes dinámicas de marcha, tales como señales de frenado o similares, en calidad de indicadores para procesos de cambio inminentes que permiten esperar una demanda incrementada del consumidor, con lo que una reducción de la sección transversal del flujo de salida del consumidor hacia el recipiente de reserva puede aprovecharse anticipadamente para un aumento de presión, junto con una simultanea solicitación del dispositivo de ajuste en el sentido de un aumento del volumen de transporte de la bomba regulable por la conexión de dicho dispositivo de ajuste al recipiente de reserva y por la regulación así posibilitada de la bomba regulable a través del acumulador de energía en dirección a un volumen de transporte mayor.

Estos efectos se pueden conseguir en el marco de la invención con un coste minimizado, pudiendo manifestarse como conveniente prever en la entrada al consumidor una válvula de corriente, especialmente en forma de una válvula de estrangulación controlada, que pueda activarse también en función de requisitos del consumidor para poder tener en cuenta, por ejemplo, variaciones condicionadas por la temperatura en la viscosidad del medio de presión o simila-res.

En particular, una válvula de estrangulación configurada de esta manera puede aprovecharse en el marco de la invención, junto con una válvula de limitación de presión puesta en cortocircuito con la bomba regulable, para que, sin influencias negativas sobre el consumidor y sobre la regulación de la bomba regulable ajustada en el transporte básico a las necesidades del consumidor, se haga funcionar la bomba regulable con un volumen de transporte elevado sobre el transporte básico, en combinación con la válvula de limitación de presión como fuente de pérdidas a fin de posibilitar por una corta vía, sin un dispositivo adicional, un calentamiento rápido del medio de presión y, por tanto, un funcionamiento más cuidadoso y frecuentemente también más confortable del consumidor. En este caso, referido al funcionamiento de marcha, se tiene que, por ejemplo, el funcionamiento en situación de estacionamiento del vehículo después del arranque del motor hasta la iniciación de la marcha con número de revoluciones de marcha en vacío frecuentemente elevado debido a la temperatura, puede aprovecharse también para el precalentamiento del medio de presión, pudiendo ser conveniente también esta carga del motor en esta fase con miras a un calentamiento más rápido del motor a fin de reducir el desgaste condicionado por la marcha en frío y las funciones de los dispositivos prefijados para la depuración del gas de escape.

Por tanto, con la invención se crea un sistema hidráulico que puede utilizarse de manera ventajosa...

1. Sistema hidráulico con una bomba regulable (2) y un consumidor (3), especialmente un grupo de un vehículo automóvil, en el que la bomba regulable está unida por el lado de aspiración con un recipiente de reserva (7) y transporta fluido en circuito cerrado por el lado de impulsión hacia el consumidor (3) conectado al recipiente de reserva (7) por el lado de retorno, cuya bomba es cargada con presión a través de un acumulador de energía en una dirección de ajuste que eleva el volumen de transporte, mientras que en la dirección contraria es solicitada a través de un dispositivo de ajuste hidráulico (16) que, en función de la demanda de abastecimiento del consumidor, es solicitado con presión a través de una válvula de regulación de presión (18) en contra de la fuerza del acumulador de energía o bien es conectado al recipiente de reserva para la carga con presión, caracterizado porque la válvula de regulación de presión (18) está situada en el retorno (5) del consumidor (3) al recipiente de reserva (7) y, para la solicitación con presión del dispositivo de ajuste (16), deja libre, en función de la presión el retorno del consumidor (3) hacia el recipiente de reserva (7), estando estrangulado el retorno aguas abajo de la válvula de regulación de presión (18) y estando unido entre la válvula de regulación de presión (18) y el sitio de estrangulación (26), a través de un ramal de tubería (27), con el dispositivo de ajuste (16), el cual, para su alivio de presión, está conectado al recipiente de reserva (7) a través de una vía de unión abierta que conduce a través de la válvula de regulación de presión (18).

2. Sistema hidráulico según la reivindicación 1, caracterizado porque la vía de unión comprende una vía de salida no estrangulada (tubería 30) entre la válvula de regulación de presión (18) y el recipiente de reserva (7), cuya vía de salida está dispuesta en paralelo con el retorno estrangulado (segmento de tubería 25).

3. Sistema hidráulico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la válvula de regulación de presión (18) es activada en función de parámetros relevantes para el sistema, especialmente parámetros de funcionamiento del consumidor (3).

4. Sistema hidráulico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la entrada al consumidor (3) está dispuesta una válvula de corriente controlada (17), especialmente una válvula de estrangulación.

5. Sistema hidráulico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba regulable (2) está construida en forma de una bomba celular de paletas.

6. Sistema hidráulico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba regulable (2) lleva asociado un bucle de cortocircuito (tubería 9) con válvula de limitación de presión (11).

7. Sistema hidráulico según la reivindicación 6, caracterizado porque en la entrada a la válvula de corriente (17) situada aguas arriba con respecto al consumidor (3) puede ajustarse una presión superior a la presión de reacción de la válvula de limitación de presión (11).

8. Sistema hidráulico según la reivindicación 6, caracterizado porque la presión superior a la presión de reacción de la válvula de limitación de presión (11) puede ajustarse por medio de la válvula de corriente (17).

9. Sistema hidráulico según la reivindicación 8, caracterizado porque la presión existente aguas arriba de la válvula de corriente (17) es superior a la presión de trabajo admisible para el consumidor situado aguas abajo de la válvula de corriente (17).

10. Sistema hidráulico según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por un funcionamiento de calentamiento que se efectúa por descompresión a través de la válvula de limitación de presión (11).

11. Sistema hidráulico según la reivindicación 10, caracterizado porque el funcionamiento de calentamiento es anterior al funcionamiento del consumidor (3).

12. Sistema hidráulico según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el funcionamiento de calentamiento se produce en paralelo con el funcionamiento del consumidor (3).