Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine, wobei das Abwärmerückgewinnungssystem einen

Arbeitsfluidkreislauf mit einer Fluidpumpe, mit zumindest zwei in jeweils einem Fluidzweig des Arbeitsfluidkreislaufs angeordneten Wärmetauschern, einer Expansionsmaschine und einen Kondensator aufweist.

Stand der Technik

Ein derartiges Abwärmerückgewinnungssystem ist aus der DE 10 2013 211 875 AI bekannt. Das Abwärmerückgewinnungssystem weist einen

Arbeitsfluidkreislauf mit zwei Wärmetauschern auf, wobei ein erster

Wärmetauscher in einer Abgasleitung der Brennkraftmaschine und ein zweiter Wärmetauscher in einer Abgasrückführleitung der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist. Der Arbeitsfluidkreislauf weist weiterhin eine

Expansionsmaschine, einen Kondensator und eine Fluidpumpe auf, wobei der Arbeitsfluidkreislauf stromabwärts der Fluidpumpe in zwei Fluidzweige aufgeteilt wird, die jeweils zu dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten

Wärmetauscher führen. In die Fluidzweige ist eingangs ein Verteilerventil eingesetzt, das der den Wärmetauscher zugeführte Volumenstrom des

Arbeitsfluids einstellt. Die Einstellung der den Wärmetauschern zuzuführende Menge des Arbeitsfluids mittels eines Verteilerventils ist mit Strömungsverlusten verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Abwärmerückgewinnungssystem bereit zu stellen, bei dem die Einstellung des jedem Fluidzweig zugemessenen Volumenstroms des Arbeitsfluids verbessert ist. Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fluidpumpe zumindest zwei oszillierende Verdränger aufweist, und dass jeder Verdränger mit einem

Fluidzweig zusammenwirkt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die Einstellung des jedem Fluidzweig zuzumessenden beziehungsweise zugemessenden Volumenstroms des Arbeitsfluids mittels eines Verteilerventils zu Energieverlusten bedingt durch eine Drosselsteuerung durch das

Verteilerventil führt und die Genauigkeit der Steuerung nicht so gut ist. Dadurch, dass erfindungsgemäß auf ein Verteilerventil verzichtet wird und der jedem Fluidzweig zugemessene Volumenstrom des Arbeitsfluids durch die Fluidpumpe selbst eingestellt wird, treten keine zusätzlichen Energieverluste auf. Weiterhin ist - wie nachfolgend noch ausgeführt wird - die Fluidpumpe mit zumindest zwei oszillierenden Verdrängern vorzugsweise über eine Ventilsteuerung einstellbar, so dass quasi ohne Strömungsverluste der den Fluidzweigen zuzumessende Volumenstrom des Arbeitsfluids einstellbar ist. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass für den Fall, dass in den Arbeitsfluidkreislauf mehr als zwei Wärmetauscher eingesetzt sind, die Fluidpumpe problemlos mit einer dementsprechenden Anzahl von Verdrängern ausgestaltet werden kann, so dass jedem Wärmetauscher bzw. jedem Fluidzweig mit einem Wärmetauscher zumindest ein Verdränger zugeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Fluidpumpe zumindest zwei mit einem einzigen Fluidzweig zusammenwirkende Verdränger auf. Mit anderen Worten wird ein Prinzip eingesetzt, welches zwei oder mehr oszillierende

Verdränger aufweist und wobei mindestens einer oder mehrere der jeweiligen Verdränger in einen Fluidzweig fördern.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Verdränger ein in einem Zylinder oszillierend bewegbarer Kolben. Dies ist die bevorzugte Ausgestaltungsform, wobei solchermaßen ausgebildete Fluidpumpen grundsätzlich bekannt sind und beispielsweise bei einzweigigen Kraftstoffeinspritzsystemen für

Brennkraftmaschinen verbaut werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Verdränger eine Membran. Auch derartig ausgestaltete Fluidpumpen sind grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise zur Förderung von abrasiven oder aggressiven Medien verbaut. Grundsätzlich sind im Rahmen der Erfindung aber auch beliebige anders ausgestaltete Verdränger verwendbar.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Fluidpumpe eine Antriebswelle, insbesondere eine Exzenterwelle oder eine Nockenwelle auf. Diese

Antriebswelle kann beispielsweise von einem Elektromotor mit variabler Drehzahl angetrieben werden oder aber die Antriebswelle wird von der

Brennkraftmaschine direkt, insbesondere gegebenenfalls unter Einbezug eines Getriebes, angetrieben. Durch diese Ausgestaltung kann die (Gesamt)- Förderleistung der Fluidpumpe entsprechend den Erfordernissen eingestellt werden. Grundsätzlich ist aber im Rahmen der Erfindung auch ein

Konstantantrieb der Antriebswelle denkbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist fluidzweigseitig eines Verdrängers ein Verdrängerraum angeordnet, der über ein Einlassventil und ein Auslassventil mit dem Fluidzweig sowie eingangsseitig direkt mit dem Arbeitsfluidkreislauf oder einer von dem Arbeitsfluidkreislauf abgehenden Fluidzweigzuführleitung zusammenwirkt. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Steuerung bzw. Regelung des den einzelnen Fluidzweigen zuzumessenden Volumenstroms Qi und Q2 des Arbeitsfluids.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Einlassventil ein gesteuertes Ventil. Diese Ausgestaltung ist für die Einstellung des einem Fluidzweig zuzumessenden Volumenstroms Qi und Q2 des Arbeitsfluids besonders geeignet.

In Weiterbildung der Erfindung ist das gesteuerte Ventil ein aktives Ventil, wobei wiederum in weiterer Ausgestaltung das Einlassventil elektrisch angesteuert ist. Eine derartige Ausgestaltung eignet sich in besonders vorteilhafterweise für die Einstellung des jedem Fluidzweig zuzumessenden Volumenstroms Qi und Q2 des Arbeitsfluids. In Weiterbildung der Erfindung ist das Auslassventil ein Rückschlagventil. An diesem Rückschlagventil sind keine besonderen Anforderungen gestellt, außer dass kein Arbeitsfluid aus einem Fluidzweig zurück in einen Verdrängerraum eines Verdrängers gelangt. Sowohl derartige elektrisch angesteuerte

Einlassventile, als auch derartige Rückschlagventile stehen bereit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der

Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel näher beschrieben ist.

Es zeigen:

Figur 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemäß ausgestalteten

Abwärmerückgewinnungssystems mit einem Arbeitsfluidkreislauf unter Einbezug einer Fluidpumpe mit zwei oszillierenden Verdrängern,

Figur 2 eine Detailansicht einer Fluidpumpe gemäß Figur 1 mit einer entsprechenden Ansteuerung und

Figur 3 Diagramme a), b), c), die verschiedene Betriebszustände der

Fluidpumpe wiedergeben.

Das in Figur 1 schematisch dargestellte Abwärmerückgewinnungssystem weist einen Arbeitsfluidkreislauf 1 mit einem ersten Wärmetauscher 2a und einem zweiten Wärmetauscher 2b auf. Die Wärmetauscher 2a, 2b sind dabei als Verdampfer (ganz genau genommen Vorwärmer, Verdampfer und Überhitzer in einem Bauteil) ausgebildet bzw. fungieren als solche und sind an einer

Brennkraftmaschine 5 zur Rückgewinnung von beim Betrieb der

Brennkraftmaschine 5 erzeugter Abwärme adaptiert. Dabei ist der erste

Wärmetauscher 2a von einem in einer Abgasleitung 3 der Brennkraftmaschine geführten und einen Abwärmestrom bildenden Abgasstrom 4 der

Brennkraftmaschine durchströmt. Zusätzlich zu dem ersten Wärmetauscher 2a ist der zweite Wärmetauscher 2b in einer Leitung in Form einer

Abgasrückführleitung 6 oder einer sonstigen Wärmeträgerleitung eingesetzt. Über die Abgasrückführleitung 6 wird dem Abgasstrom 4 eine Teilmenge Abgas entnommen und gesteuert über ein Abgasrückführleitungsventil 7 einem

Ansaugsystem 8 der Brennkraftmaschine 5 zugeführt. Das Ansaugsystem 8 kann dabei auch als Ladeluftleitungssystem ausgebildet sein. Die beiden

Wärmetauscher 2a, 2b können ggf. über nicht dargestellte

Wärmeträgerbypassleitungen bei bestimmten Betriebszuständen der

Brennkraftmaschine 5 eines Fahrzeugs, in das die Brennkraftmaschine eingebaut ist, umgehbar sein.

Der Brennkraftmaschine 5 wird beim Betrieb Brennstoff und Brennluft zugeführt, die in Brennräumen der Brennkraftmaschine 5 unter Erzeugung von

Arbeitsleistung zu heißem Abgas, das bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine 5 den Abgasstrom 4 bildet, verbrennen. Dabei wird der Abgasstrom 4 durch die Abgasleitung 3, von der auch die Abgasrückführleitung 6 abzweigt, letztendlich in die Umgebung abgeführt. In der Abgasleitung 3 können vor und/oder hinter dem ersten Wärmetauscher 2a Abgasschalldämpfer 9 sowie Einrichtungen 10 zur Nachbehandlung des Abgases in Form von beispielsweise einem Katalysator und/oder einem Filter eingebaut sein. Die Brennkraftmaschine 5 ist

beispielsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine, die mit Dieselkraftstoff betrieben wird. Dabei wird der Dieselkraftstoff beispielsweise mittels eines Common- Rail-Einspritzsystems in die Brennräume eingespritzt. Die

Brennkraftmaschine kann aber auch eine fremdgezündete mit Benzin betriebene Brennkraftmaschine sein, die ebenfalls über ein Common- Rail-Einspritzsystem verfügen kann.

Der erste Wärmetauscher 2a und der zweite Wärmetauscher 2b sind, wie zuvor ausgeführt, ihrerseits Teil des Arbeitsfluidkreislaufs 1, der neben den

Wärmetauschern 2a, 2b zumindest eine Expansionsmaschine 11, einen

Kondensator 12, einen Ausgleichsbehälter 13 und eine Fluidpumpe 14 aufweist. Ausgangsseitig der Fluidpumpe 14 ist der Arbeitsfluidkreislauf 1 in zwei

Fluidzweige 15a, 15b verzweigt, wobei der erste Fluidzweig 15a mit dem ersten Wärmetauscher 2a und der zweite Fluidzweig 15b mit dem zweiten

Wärmetauscher 2b strömungsmäßig verschaltet ist. Ausgangsseitig des ersten Wärmetauschers 2a und des zweiten Wärmetauschers 2b sind die Fluidzweige 15a, 15b wieder zu dem Arbeitsfluidkreislauf 1 zusammengeführt. Die

Expansionsmaschine 11 kann beispielsweise eine Kolbenmaschine oder eine Turbine sein. Im Falle einer Turbine ist dieser normalerweise ein

Reduktionsgetriebe nachgeschaltet, um die hohen Turbinendrehzahlen zu reduzieren und diese an die Drehzahlen einer nachgeschalteten Arbeitsmaschine oder eines sonstigen Abnehmers anzupassen. Die nachgeschaltete

Arbeitsmaschine kann beispielsweise ein Generator zur Erzeugung elektrischer

Energie sein. Der sonstige Abnehmer kann beispielsweise die

Brennkraftmaschine 5 direkt sein, indem die Abtriebswelle 18 in geeigneter Weise mit einer Ausgangswelle, beispielsweise der Kurbelwelle der

Brennkraftmaschine 5 verbunden ist, um an diese die von der

Expansionsmaschine 11 generierte zusätzliche Antriebsleistung abzugeben, da das der Expansionsmaschine 11 zugeführte Arbeitsfluid sich in dieser unter Erbringung von mechanischer Wellenarbeit entspannt, die über eine

Abtriebswelle 18 abgeführt wird. Danach der wird der entspannte, abgekühlte Dampf in dem Kondensator 12 kondensiert und letztendlich wieder der

Fluidpumpe 14 zugeführt. In die Verbindungsleitung zwischen dem Kondensator

12 und der Fluidpumpe 14 ist der Ausgleichsbehälter 13 eingeschaltet. Neben den zuvor beschriebenen Komponenten könnten noch beliebige weitere

Komponenten, beispielsweise Sensoren zur Ermittlung von Temperaturen und Drücken in verschiedenen Abschnitten des Arbeitsfluidkreislaufs 1, vorhanden sein.

Die Fluidpumpe 14 weist zwei von einer Antriebswelle 19, die beispielsweise eine Exzenterwelle oder einen Nockenwelle ist, angetriebene Verdränger 20a, 20b auf. Die Verdränger 20a, 20b sind in dem Ausführungsbeispiel in Zylindern 21a, 21b geführte Kolben 22a, 22b, die von der Antriebswelle 19 oszillierend in den

Zylindern 21a, 21b hin und her bewegt werden. Gegenüberliegend der

Antriebswellenseite der Kolben 22a, 22b sind in den Zylindern 21a, 21b

Verdrängerräume 23a, 23b angeordnet, die jeweils einerseits über

Fluidzweigzuführleitungen 24a, 24b mit dem Arbeitsfluidkreislauf 1

ausgangsseitig des Ausgleichsbehälters 13 und andererseits mit den

Fluidzweigen 15a, 15b verbunden sind. In die Fluidzuführleitungen 24a, 24b ist jeweils ein Einlassventil 25a, 25b in Form eines gesteuerten Ventils eingelassen, während in die Fluidzweige 15a, 15b ausgangsseitig aus dem Verdrängerraum 23a, 23b jeweils ein Auslassventil 26a, 26b in Form eines einfachen

Rückschlagventils eingesetzt sind. Der Arbeitsfluidkreislauf 1 kann auch so ausgestaltet sein, das dieser direkt jeweils unter Einbezug der Einlassventile 25a, 25b in die Verdrängerräume 23a, 23b einmündet. Mittels der Einlassventile 25a, 25b wird die den Verdrängerräumen 23a, 23b zuzuführende Menge des

Arbeitsfluids eingestellt, während das jeweilige Auslassventil 26a, 26b verhindert, dass aus dem jeweiligen Fluidzweig 15a, 15b Arbeitsfluid zurück in den

Verdrängerraum 23a, 23b gelangt. Die genaue Steuerung wird nachfolgend unter der Figurenbeschreibung zu Figur 2 beschrieben. In den Verdrängerräumen 23a, 23b sind Druckfedern 27a, 27b angeordnet, die die Kolben 22a, 22b bei einer Drehbewegung der Antriebswelle 19 gegen diese drücken. Zwischen der Antriebswelle 19 und den Kolben 22a, 22b kann zusätzlich jeweils ein

Rollenstößel angeordnet sein. Grundsätzlich kann der Verdränger 20a, 20b aber auch beliebig anders ausgestaltet sein.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Fluidpumpe 14 und deren Steuerung. Dabei wird zur grundsätzlichen Beschreibung der Fluidpumpe 14 und dem

Zusammenwirken mit dem Arbeitsfluidkreislauf 1 bzw. den Fluidzweigen 15a, 15b auf die Beschreibung zu Figur 1 verwiesen. Die als gesteuerte Ventile ausgebildeten Einlassventile 25a, 25b sind über Steuerleitungen mit einem Steuergerät 28, das auch weitere Steuerungsaufgaben für das

Abwärmerückgewinnungssystem und/oder die gesamte Brennkraftmaschine 5 übernehmen kann, verbunden. Weiterhin ist das Steuergerät 28 mit einem Drehwinkelaufnehmer 29 zur Aufnahme der Antriebswellenposition φ der Antriebswelle 19 verbunden. Dem Steuergerät 28 werden beispielsweise in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 5 und/oder des Abwärmerückgewinnungssystems Informationen zugeführt, die Angaben über den Fluidzweigen 15a, 15b zuzumessende Volumenströme Qisoii, Chsoii des Arbeitsfluids beinhalten, wobei dem Fluidzweig 15a der Volumenstrom Qi _S0 n und dem Fluidzweig 15b der Volumenstrom Chsoii des Arbeitsfluids zugewiesen wird. Anhand dieser Informationen werden die Einlassventile 25a, 25b angesteuert. Beispielsweise sind die Einlassventile 25a, 25b gesteuerte Ventile in Form von aktiven sperrbaren und entsperrbaren Rückschlagventilen. Dabei weisen die Einlassventile 25a, 25b Durchlasspfade 31a, 31b auf, durch die - wie dargestellt - das Arbeitsfluid ungehindert in beide Richtungen durch die Einlassventile 25a, 25b strömen kann. In der zweiten Schaltstellung der Einlassventile 25a, 25b sind Rückschlagventilpfade 30a, 30b in die Fluidzweigzuführleitung 24a, 24b zu dem jeweiligen Verdrängerraum 23a, 23b eingeschaltet. Die Rückschlagventilpfade 30a, 30b ermöglichen eine Strömung des Arbeitsfluids von den

Fluidzweigzuführungen 24a, 24b in Richtung zu den Verdrängerräumen 23a, 23b. Entsprechend der jeweiligen Schaltstellung der Einlassventile 25a, 25b kann somit die in die jeweiligen Verdrängerräume 23a, 23b zugeführte und in die Fluidzweige 15a, 15b geförderte Menge des Arbeitsfluids eingestellt werden. Die Einlassventile 25a, 25b in Form von aktiven sperrbaren und entsperrbaren Rückschlagventilen sind beispielsweise stromlos geöffnet, d.h. im nicht- angesteuerten Zustand lässt das aktive Rückschlagventil das Fluid bzw. den Volumenstrom des Fluids in beide Richtung durch, so dass ein von dem jeweiligen Verdränger 20a, 20b gefördertes Verdrängungsvolumen zwischen dem Fluidzweigzuführleitungen 24a, 24b und den Verdrängerräumen 23a, 23b hin und her geschoben wird und kein Druck in den Fluidzweigen 15a, 15b und somit in dem Arbeitsfluidkreislauf 1 aufgebaut wird. Wird beispielsweise an dem Einlassventil 25a in der unteren Totpunktstellung (UT-Stellung) des Kolbens 22a, die Rückschlagfunktion durch den Rückschlagventilpfad 30a aktiviert, baut sich bei der ansteigenden Bewegung (siehe auch Figur 3) des Kolbens 22a zwischen dem unteren Totpunkt (UT) und dem oberen Totpunkt (OT) im Verdrängerraum 23a Druck auf und es wird der Volumenstrom Qi des Arbeitsfluids über das Auslassventil 26a in Richtung des Fluidzweigs 15a gefördert. Über das zyklische zuschalten bzw. abschalten der Einlassventile 25a, 25b kann der in die

Fluidzweige 15a, 15b geförderte Volumenstrom Qi, Q2 des Arbeitsfluids eingestellt werden. Das Steuergerät 28 erfasst die aktuelle

Antriebswellenposition φ der Antriebswelle 19 und somit zumindest implizit das aktuelle Volumen in den Verdrängerräumen 23a, 23b und steuert die

Einlassventile 25a, 25b derart an, dass in die Fluidzweige 15a, 15b zu fördernde Sollvolumenströme Qi _S0 n und Chsoii eingestellt werden. Hierfür sind grundsätzlich drei verschiedene Betriebsmodi je Verdränger 20a, 20b möglich. Diese

Betriebsmodi sind der in Figur 3a dargestellte Ruhezustand, der in Figur 3b dargestellte Teilhub und der in Figur 3c dargestellte Vollhub. Dabei wird die aktuelle Antriebswellenposition φ der Antriebswelle 19 erfasst und eine winkelsynchrone Ventilansteuersequenz erzeugt, die in den Diagrammen gemäß Abbildung 3 veranschaulicht dargestellt ist. Alternativ zu der in Abbildung 2 dargestellten Lösung können auch mehrere Verdränger pro Fluidzweigzuführleitung 24a, 24b und Fluidzweig 15a, 15b vorhanden sein. Sofern die Verdrängerräume 23a, 23b der Verdränger 20a, 20b phasensynchron laufen, können die zugehörigen Einlassventile 25a, 25b und Auslassventile 26a, 26b gemeinsam genutzt werden. Anstelle des zuvor beschriebenen Ruhezustands, bei dem der Volumenstrom drucklos zwischen den jeweiligen Verdrängerraum 23a, 23b und der Fluidzweigzuführleitung 24a, 24b pendelt, kann auch ein Einlassventil 25a, 25b verwendet werden, welches im stromlosen Zustand nicht öffnet, sondern den jeweiligen Verdrängerraum 23a, 23b von der jeweiligen Fluidzweigzuführleitung 24a, 24b trennt. In diesem Fall entsteht zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt ein

Unterdruck in dem jeweiligen Verdrängerraum 23a, 23b. Dieses Verfahren, das auch als Saugdrosselung bezeichnet wird, hat den Vorteil, dass im Ruhezustand keine unnötigen Strömungsverluste und keine Pulsationen zwischen dem jeweiligen Verdrängerraum 23a, 23b und der jeweiligen Fluidzweigzuführleitung

24a, 24b auftreten. Alternativ kann das Einlassventil 25a, 25b anstelle von „normal offene" als„normal geschlossene" Konstruktion ausgeführt werden, was dazu führt, dass sich die Fluidpumpe 14 im nicht angesteuerten Zustand nicht in dem Ruhezustand, sondern in dem Vollhub befindet. Dies hat Vorteile, wenn zum Beispiel bei Verlust der Stellenergie in einem Abwärmerückgewinnungssystem ein Volumenstrom zur Kühlung der Wärmetauscher 2a, 2b sichergestellt werden muss. Die Einlassventile 25a, 25b in Form der aktiven Rückschlagventile können beispielsweise als Sitz-/Teller- oder Schieberventile ausgebildet sein. Die verschiedenen Bauarten haben spezifische Vorteile und Nachteile, jedoch berührt die jeweilige Bauart nicht das hier vorgestellte Konzept. Anstelle der

Ausbildung der Einlassventile 25a, 25b so, dass im angesteuerten Zustand eine Rückschlagventilfunktion durch den Rückschlagventilpfad 30a, 30b gegeben ist, kann auch ein dicht schließendes Ventil verwendet werden. In diesem Fall ist der Rückschlagventilpfad 30a, 30b jeweils als Sperrventilpfad ausgebildet. Bei einer solchen Ausgestaltung muss allerdings von Seiten der Steuerung durch das

Steuergerät 28 sichergestellt sein, dass das jeweilige Einlassventil 25a, 25b im oberen Totpunkt wieder geöffnet wird. Falls dagegen das jeweilige Einlassventil 25a, 25b mit der zuvor beschriebenen integrierten Rückschlagfunktion verwendet wird, kann ggf. auf die winkelsynchrone Ventilansteuerung und damit dem Drehwinkelaufnehmer 29 verzichtet werden und beispielsweise über eine Zeitanteilssteuerung der zuzumessende Volumenstrom Qi _S0 n und Chsoii des Arbeitsfluids reguliert werden. Da die Ansteuerung dabei allerdings nicht mehr winkelsynchron ist, kommt es zu erhöhten Pulsationen, die aber bei trägen Systemen mit geringen Dynamikanforderungen akzeptiert werden können.

Figur 3 zeigt, wie zuvor schon dargestellt worden ist, verschiedene

Betriebszustandsmodi der Verdränger 20a, 20b der Fluidpumpe 14 sowie die zugehörigen Positionen der Einlassventile 25a, 25b und die entsprechenden Ansteuersignale. Figur 3a zeigt den Ruhezustand der Fluidpumpe 14, bei dem keine Förderung stattfindet, Figur 3b zeigt einen Zustand, bei der ein Teilhub mit einer Teilförderung eingestellt ist und Figur 3c zeigt einen Zustand, bei der ein Vollhub mit einer Vollförderung des Arbeitsfluids eingestellt ist.

In den Kreiszyklusdarstellungen links neben den rechten Diagrammen, in denen die Fördermenge Q bzw. der Kolbenweg x über den Drehwinkel φ aufgezeigt ist, ist auf der linken Seite der mit I kenntlich gemachte Kolbenweg I

beziehungsweise der Fördertakt I des Kolbens beginnend beim unteren Totpunkt UT ansteigend bis zu einem oberen Totpunkt OT und auf der rechten Seite der Kolbenweg II beziehungsweise der Saugtakt II abfallend von dem oberen Totpunkt OT bis zu dem unteren Totpunkt UT dargestellt. Da in dem in Figur 3a dargestellten Ruhezustand die Einlassventile 25a, 25b auf Durchlass geschaltet sind, also offen sind, erfolgt ein kontinuierlicher Ausgleich zwischen dem jeweiligen Verdrängerraum und der jeweiligen Fluidzweigzuführleitung. Dies ist durch die schraffierten Flächen des Fördertaktes I und des Saugtaktes II des jeweiligen Kolbens in dem rechten Diagramm dargestellt. Entsprechend stellt sich in dem Arbeitsfluidkreislauf 1 ein unterhalb des rechten Diagramms dargestellter durchgehend niedriger Arbeitsfluiddruck p ein, weil das jeweilige Einlassventil 25 durchgehend offen ist, was ebenfalls durch die unterhalb des Arbeitsfluiddrucks p dargestellte durchgehende Linie wiedergegeben ist.

Dementsprechend ist das jeweilige Auslassventil 26 durchgehend geschlossen

(dargestellt durch die unterhalb der der Einlassventillinie 25 angeordnete durchgehende Linie), da kein Druckaufbau in dem jeweiligen Fluidzweig erfolgt.

Bei dem in Figur 3b dargestellten Teilhub ist das jeweilige Einlassventil 25 über den Winkelbereich III geschlossen und über dem restlichen Winkelbereich während des Fördertaktes I und des Saugtaktes II offen. Während dieses Winkelbereichs III erfolgt ein Druckaufbau IV und ein Druckabbau V in dem Arbeitsfluidkreislauf 1, der die eigentliche Förderung VI einschließt. Während des Winkelbereichs III steigt der Druck in dem Arbeitsfluid von einem Minimalwert bis zum Erreichen eines Maximalwertes an und fällt anschließend wieder auf den Minimalwert ab. Während des gesamten Winkelbereichs III ist das jeweilige Einlassventil 25 geschlossen und während der Förderung VI ist dann zusätzlich das jeweilige Auslassventil 26 geöffnet, wobei dieses während der übrigen Zeit geschlossen ist.

Figur 3c zeigt den Betriebszustand des Vollhubes, bei dem sich der

Winkelbereich III von kurz vor dem unteren Totpunkt UT bis kurz nach

Überschreiten des oberen Totpunkts OT erstreckt. Während dieses

Winkelbereichs III ist das entsprechende Einlassventil 25 geschlossen und es erfolgt wieder anfangs die Phase des Druckaufbaus IV in dem Arbeitsfluid und anschließend an die Förderung VI die Phase des Druckabbaus V in dem

Arbeitsfluid. Während der Phase der Förderung VI ist wiederum das

entsprechende Auslassventil 26 geöffnet, während es in der übrigen

Winkelphase geschlossen ist.

Abhängig von den geforderten Volumenströmen Qi _S0 n und Chsoii wählt das Steuergerät 28 beziehungsweise die darin eingebundene Steuerung der Fluidpumpe 14 für jeden Arbeitstakt einen der beschriebenen Betriebszustände aus und realisiert so die gestellten Anforderungen.