Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilmodul für eine hydraulische Steuerung, insbesondere zum Einsatz im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.

Ventilmodule für hydraulische Steuerungen, die beispielsweise zur hydraulischen Be tätigung von Kupplungen in Kraftfahrzeugen dienen, sind bekannt. Als bekannt ange nommen wird ein Ventilmodul, welches ein Ventil umfasst, das unterhalb des norma len Ölspiegels in einem Ölsumpf des Kraftfahrzeugs verbaut wird. So wird verhindert, dass Leckageströme am Ventilkolben vorbei Luft in das Hydraulikmedium eintragen. Dies schränkt jedoch die Einbauposition des Ventilmoduls erheblich ein. Insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen, in denen Bauraum knapp ist, bedeutet dies einen er heblichen Nachteil.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwinden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weite re vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten An sprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge stellt werden.

Das erfindungsgemäße Ventilmodul für eine hydraulische Steuerung vorgesehen zum Einbau in einer vorgegebenen Einbaulage, umfasst ein Ventil mit einem Ventilkolben, der in einer Betätigungsrichtung in einem Gehäuse verschiebbar ist, welches mehrere Öffnungen aufweist, die durch ein Verschieben des Ventilkolbens öffenbar und schließbar sind, wobei mindestens eine Öffnung einen Tankanschluss darstellt, über den das Ventil mit einem Reservoir, insbesondere einem Ölsumpf, für ein Hydraulik medium verbindbar ist. Das Ventilmodul zeichnet sich dadurch aus, dass der mindes- tens eine Tankanschluss mit einem Puffervolumen verbunden ist, das einen Überlauf aufweist, der beim Einbau in der Einbaulage oberhalb einer Oberseite des Ventilkol bens angeordnet ist.

Durch stete Befüllung des Puffervolumens mit Hydraulikmedium bis zum Überlauf kann dadurch gewährleistet werden, dass keine Luft am Ventilkolben vorbei gefördert werden kann, die zu einem Aufschäumen des Hydraulikmediums führen könnte. Hier durch kann das Ventilmodul unabhängig vom Ölkreislauf des Kraftfahrzeugs und ins besondere außerhalb des Ölsumpfes angeordnet werden.

Bevorzugt umfassen die Öffnungen neben dem mindestens einen Tankanschluss ei ne beliebige Anzahl an Anschlüssen für Verbraucher. Weiterhin ist eine Öffnung be vorzugt als Pumpenanschluss ausgebildet, über den eine Pumpe anschließbar ist, durch die Hydraulikmedium förderbar ist. Als Pumpe ist bevorzugt eine Reversier pumpe ausgebildet, die sowohl drückend oder saugend betrieben werden kann. Dies ermöglicht den Einsatz des Ventilmoduls in Systemen, in denen sowohl eine hydrauli sche Betätigung, beispielsweise mindestens einer Kupplung und/oder einer Parksper re, erfolgt als auch eine Kühlung durch das Hydraulikmedium erfolgt, beispielsweise eines oder mehrerer Elektromotoren.

Bevorzugt ist das Puffervolumen über einen Strömungsbegrenzer mit einem Hydrau likkreislauf verbindbar, über welchen das Puffervolumen befüllbar ist. Über den Strö mungsbegrenzer kann erreicht werden, dass ein Teil, bevorzugt ein kleiner Teil, be vorzugt in Höhe der erwarteten maximalen Ventilleckage, des Volumenstroms an Hyd raulikmedium im Hydraulikkreislauf, in das Puffervolumen förderbar ist. Dadurch wird das Puffervolumen stets mit Hydraulikmedium versorgt. Der Pegel im Puffervolumen ist dabei durch den Überlauf begrenzt. Wird zu viel Hydraulikmedium in das Puffervo lumen gefördert, strömt dieses über den Überlauf, der mit dem Reservoir für Hydrau likmedium verbindbar ist, wieder ab. Der Hydraulikkreislauf bezeichnet dabei den Kreislauf umfassend die Pumpe, das Reservoir für Hydraulikmedium und den mindes tens einen Verbraucher. Dies kann eine Betätigungseinrichtung für eine Kupplung und/oder für eine Parksperre oder aber auch eine zu kühlende und/oder zu schmie rende Komponente wie ein Elektromotor sein. Bevorzugt wird als Strömungsbegrenzer mindestens eine Blende eingesetzt. Eine Blende kann einfach ausgebildet werden, beispielsweise als Loch in einer Wand oder bearbeitet, bevorzugt gestanzt in einem Dichtblech, welches die beiden Hydraulikplat ten voneinander trennt, und stellt einen effizienten Strömungsbegrenzer dar. Bevor zugt ist auch eine Ausgestaltung, mit mehreren, sequentiell zu durchströmenden Blenden, bevorzugt zwei Blenden. Durch die Ausbildung mehrerer, bevorzugt unter schiedlich großer Blenden, kann eine genaue Einstellung des Volumenstroms in das Puffervolumen erreicht werden.

Bevorzugt ist zusätzlich mindestens eine Leckageleitung ausgebildet, die mit dem Puf fervolumen verbunden sind, um Leckageströme aus anderen hydraulischen Kompo nenten in das Puffervolumen zu führen. Dies vergrößert den Volumenstrom an Hyd raulikmedium in das Puffervolumen und erhöht die Betriebssicherheit des Ventilmo duls. Als hydraulische Komponente ist insbesondere die Pumpe, bevorzugt die Re versierpumpe vorteilhaft. Die Leckageleitung kann in Kombination mit dem Strö mungsbegrenzer ausgebildet sein, um die Betriebssicherheit über einen möglichst konstanten Pegel im Puffervolumen zu erhöhen. Weist die Komponente, beispielswei se die Pumpe, insbesondere die Reversierpumpe, einen hohen Leckagestrom auf, kann auf die zusätzliche Ausbildung des Strömungsbegrenzers und damit die Verbin dung zum Hydraulikkreislauf unterbleiben.

Bevorzugt ist der Überlauf des Puffervolumens mit einer Schmierleitung verbunden, über die Hydraulikmedium als Schmier- oder Kühlmittel ableitbar ist. Insbesondere kann ein Ventil ausgebildet sein, über das die Schmierleitung offen- und schließbar ist, um eine Schmierung nur dann zu ermöglichen, wenn genügend Hydraulikmedium in das Puffervolumen strömt. Über die Schmierleitung können beispielsweise Lager ge schmiert oder auch gekühlt werden oder auch Zahnräder geschmiert werden.

Weiterhin wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend ein Ventilmodul wie hier vorgestellt. Bevorzugt umfasst der Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor und/oder mindestens einen Elektromotor zur Bereitstellung von Drehmoment. Insbesondere handelt es sich um einen hybriden Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und mindestens ei nem Elektromotor.

Die für das Ventilmodul offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf den Antriebs strang übertragen und anwenden und umgekehrt.

Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend mindestens ein Ventilmo dul wie hier vorgestellt und/oder einen Antriebsstrang wie hier vorgestellt.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Grö ßen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihen folge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenver hältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegen stände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Fig. 1 - 3: drei Schnittansichten eines Beispiels eines Ventilmoduls; und

Fig. 4: sehr schematisch ein Kraftfahrzeug. Fig. 1 zeigt einen ersten Schnitt durch ein Ventilmodul 1 , Fig. 2 und 3 zeigen zwei wei tere Schnitte, deren Lage in Fig. 1 gekennzeichnet ist. Die Fiugren 1 bis 3 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Das Ventilmodul 1 wird bevorzugt in einer Hyd rauliksteuerung, insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, einge setzt, um verschiedene Verbraucher, zum Beispiel eine Betätigungsvorrichtung für Kupplung oder eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperre, mit Hydraulikmedium, welches von einer Pumpe gefördert wird, zu versorgen. Gleichzeitig wird regelmäßig das Hydraulikmedium auch zum Kühlen eingesetzt, beispielsweise zum Kühlen von Elektromotoren in einem hybriden Antriebsstrang. Das Ventilmodul 1 weist deshalb ein Ventil 31 mit einem Ventilkolben 2 auf, der gegen eine Druckfeder 3 in einem Ge häuse 4 in einer Betätigungsrichtung 5 verschiebbar ist. Hierdurch können Öffnungen 6 im Gehäuse 4 geöffnet und geschlossen werden. Die Öffnungen 6 umfassen dabei mehrere Tankanschlüsse 7 zur Verbindung mit einem Tank für Hydraulikmedium, ei nen Kupplungsanschluss 8 zur Verbindung mit einer Aktorik für die Betätigung einer Kupplung, insbesondere einer Reibkupplung, insbesondere umfassend einen entspre chenden Nehmerzylinder, einen Pumpenanschluss 9 zur Verbindung mit einer Pum pe, insbesondere einer Reversierpumpe 11 (schematisch in Fig. 3 gezeigt), zum För dern oder Ansaugen des Hydraulikmediums, und einem Parksperrenanschluss 10 zur Verbindung mit einer Aktorik zur Betätigung einer Parksperre, insbesondere umfas send einen entsprechenden Nehmerzylinder.

Das Ventilmodul 1 wird also insbesondere in einem Antriebsstrang, insbesondere in einem hybriden Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einem Elektromotor, eines Kraftfahrzeuges eingesetzt, bei denen eine Kupplung und eine Parksperre hydraulisch über das Ventilmodul 1 durch Beaufschlagen des Kupplungs anschlusses 8 mit Hydraulikmedium durch die Reversierpumpe 11 aus einem mit den Tankanschlüssen 7 verbundenem Reservoir für Hydraulikmedium. Hierzu wird die Re versierpumpe 11 so betrieben, dass das Hydraulikmedium in einer ersten Förderrich tung 12 gefördert wird. Diese ist in Fig. 3 eingezeichnet, wobei zu beachten ist, dass die Ventilstellung wie in Fig. 3 gezeigt einen Betrieb der Reversierpumpe 11 ent spricht, bei dem das Hydraulikmedium in einer zweiten Förderrichtung 13, die der ers ten Förderrichtung 12 entgegengesetzt ist, gefördert wird. Zur Verdeutlichung ist die erste Förderrichtung 12 gestrichelt eingezeichnet. In Bezug auf das Ventilmodul 1 wird beim Fördern des Flydraulikmediums in der ersten Förderrichtung 12 dieses in Form von Leckage durch die geöffneten Öffnungen 7 gedrückt und beim Fördern des Hyd raulikmediums in der zweiten Förderrichtung 13 aus den geöffneten Öffnungen 7 des Ventilmoduls 1 gesaugt. Das Hydraulikmedium wird insbesondere dann in die zweite Förderrichtung 13 gefördert, wenn das Hydraulikmedium zum Kühlen, beispielsweise mindestens eines Elektromotors, eingesetzt wird.

Die Tankanschlüsse 7 sind mit einem Puffervolumen 14 verbunden, welches einen Überlauf 15 umfasst. Der Überlauf 15 ist dabei mit einer Verbindung 16 zum Reser voir, insbesondere einen Tank und/oder einen Ölsumpf, für Hydraulikmedium (nicht gezeigt) verbunden. Das Ventilmodul 1 wird in einer bevorzugten Einbaulage verbaut (vgl. die Figuren und insbesondere Fig. 3), bei der der Überlauf 15 oberhalb einer Oberseite 17 des Ventilkolbens 2 liegt. Bei voller Befüllung des Puffervolumens 14 bedingt dies einen Pegel 18, also eine Oberfläche des Hydraulikmediums, im Puffer volumen 14, der oberhalb der Oberseite 17 des Ventilkolbens 2 liegt (vgl. Fig. 3). Die Oberseite 17 des Ventilkolbens 2 ist dabei definiert als die höchste Oberfläche des Ventilkolbens 2 beim Einbau des Ventilmoduls 1 in der bevorzugten Einbaulage.

Wird nun das Ventilmodul 1 und die Reversierpumpe 11 wie in Fig. 3 gezeigt so be trieben, dass Hydraulikmedium in der zweiten Förderrichtung 13, also saugend, geför dert wird, so führt der Pegel 18 dazu, dass aufgrund des systembedingt vorliegenden Spiels zwischen Ventilkolben 2 und Gehäuse 4 ein kleiner Leckagestrom 19 an Hyd raulikmedium aus dem Puffervolumen 14 zur Pumpe mitgefördert wird. Wäre das Puf fervolumen 14 nicht wie gezeigt ausgebildet, könnte der Leckagestrom 19 Luft umfas sen, insbesondere dann, wenn das Ventilmodul 1 nicht in einem Ölsumpf des Kraft fahrzeugs ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des Puffervolumens 14 ist es daher möglich, das Ventilmodul 1 außerhalb des Ölsumpfs anzuordnen und somit auch Frei räume zu nutzen, die vom Umgebungsluft umgeben sind, beispielsweise imoberen Bereich eines Getriebegehäuses. Somit kann das hier beschriebene Ventilmodul 1 wesentlich flexibler angeordnet werden als die als bekannt angenommenen Ventilmo- dule. Um die dauerhafte Füllung des Puffervolumens 14 mit Hydraulikmedium bis zum Überlauf 15 zu gewährleisten, ist ein Hydraulikmediumkreislauf 22 über eine Strö mungsbegrenzer 20 mit einer Zuleitung 23 verbunden, die in das Puffervolumen 14 mündet (vgl. Fig. 1). Als Strömungsbegrenzer 20 ist hier eine Blende 21 ausgebildet. Der Strömungsbegrenzer 20 führt dazu, dass ein kleiner Teil des Volumenstroms an Hydraulikmedium, der durch den Hydraulikmediumkreislauf 22 strömt (der wiederum mit einemKühlölanschluss verbunden ist) durch den Strömungsbegrenzer 20 über die Zuleitung 23 in das Puffervolumen 14 gefördert wird. Ist dieses bereits bis zum Über lauf 15 gefüllt so läuft Hydraulikmedium 15 aus dem Überlauf 15 in das nicht gezeigte Reservoir des Hydraulikmediums zurück und gleichzeitig in die Schmierleitung 25. So ist das Puffervolumen 14 immer genügend mit Hydraulikmedium gefüllt, um ein Ein dringen von Luft in das Hydraulikmedium, was zum Aufschäumen des Hydraulikmedi ums führen würde, zu vermeiden. Wird durch mindestens einen der Tankanschlüsse 7 Hydraulikmedium in das nicht gezeigt Reservoir für Hydraulikmedium gefördert, führt dies auch zu einer Strömung durch das Puffervolumen 14 und den Überlauf 15 und führt zu einer Erhaltung des Pegels 18.

Weiterhin umfasst das Ventilmodul 1 eine Leckageleitung 24, in die Leckageströme anderer Bauteile, beispielsweise der Reversierpumpe 14, geleitet werden und die wiederum mit dem Puffervolumen 14 verbunden ist (vgl. Fig. 1 und 2). Das Puffervo lumen 14 ist weiterhin mit einer Schmierleitung 25 verbunden, über welche weitere Bauteile wie beispielsweise ein Lager oder ein Zahnrad im Getriebe mit Hydraulikme dium als Schmier- und/oder Kühlmittel versorgt werden können.

Fig. 4 zeigt sehr schematisch ein Kraftfahrzeug 26 mit einem Antriebsstrang 27. In diesem Beispiel ist der Antriebsstrang 27 ein hybrider Antriebsstrang und umfasst ei nen Verbrennungsmotor 28 und einen Elektromotor 29 als Drehmomentquellen. Ver brennungsmotor 28 und Elektromotor 29 sind mit einem Restantriebsstrang 30 ver bunden, der neben einem Ventilmodul 1 wie beschrieben weitere Bauteile wie bei spielsweise ein oder mehrere Getriebe, mindestens ein angetriebenes Rad umfasst.

Das Ventilmodul 1 kann unabhängig von einem Ölspiegel, beispielsweise eines Öl sumpfes eines Kraftfahrzeugs 26 verbaut werden. Über ein Puffervolumen 14 mit Überlauf 15 ist stets gewährleistet, dass ein an einem Ventilkolben 2 vorbeigeförderter Leckagestrom 19 keine Luft umfasst sondern ausschließlich aus Hydraulikmedium besteht, da der Überlauf 15 einen Pegel 18 an Hydraulikmedium gewährleistet, der in der bevorzugten Einbaulage wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt oberhalb einer Ober seite 17 des Ventilkolbens 2 liegt. Hierdurch kann eine Aufschäumen des Hydraulik mediums vermieden werden. Hierdurch kann das Ventilmodul 1 auch oberhalb des Ölsumpfes, beispielsweise in einem oberen Bereich eines Getriebes des Kraftfahr zeugs 26 verbaut werden. Zusätzlich kann das Öl aus dem Überlauf zur Küh lung/Schmierung von weiteren Antriebsstrangkomponenten verwendet werden.

Bezuqszeichenliste Ventilmodul Ventilkolben Druckfeder Gehäuse Betätigungsrichtung Öffnung Tankanschluss Kupplungsanschluss Pumpenanschluss Parksperrenanschluss Reversierpumpe Erste Förderrichtung Zweite Förderrichtung Puffervolumen Überlauf Verbindung zum Reservoir Oberseite Pegel Leckagestrom Strömungsbegrenzer Blende Hydraulikmediumkreislauf Zuleitung Leckageleitung Schmierleitung Kraftfahrzeug Antriebsstrang Verbrennungsmotor Elektromotor Restantriebsstrang