DE102006063097B3 - System for supplying pressure to a dual clutch transmission, a hydraulic switching system and a method for operating a dual clutch transmission using a system for supplying pressure - Google Patents
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Abstract
System zur Druckversorgung eines Doppelkupplungsgetriebes, aufweisend:- eine erste und eine zweite angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) mit Kolben (9), Arbeitsraum (A) und Hydrauliksteuerzylinder (7), wobei der Kolben (9) der jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) mittels eines Elektromotors (EC-Motor, 6) angetrieben ist, und über eine Spindel die rotatorische Bewegung des Elektromotors (EC-Motor, 6) in eine translatorische Bewegung des Kolbens (9) umgewandelt wird sowie- eine vorzugsweise integrierte Ansteuerelektronik (8) für den Elektromotor (EC-Motor, 6), wobei die erste angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) über mindestens eine erste Hydraulikleitung mit einem ersten Stellaggregat (St) einer ersten Kupplung (19) und die zweite angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) über mindestens eine zweite Hydraulikleitung mit einem zweiten Stellaggregat (St) einer zweiten Kupplung (23) verbindbar ist, wobei die erste und die zweite Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) jeweils derart ausgebildet ist, dass durch eine Bewegung des jeweiligen Kolbens (9) ein Systemdruck zur Betätigung der jeweiligen Kupplung (19, 23) erzeugt wird.System for supplying pressure to a double clutch transmission, comprising:- a first and a second driven piston-cylinder unit (9, 7) with piston (9), working chamber (A) and hydraulic control cylinder (7), the piston (9) of the respective piston - Cylinder unit (9, 7) is driven by an electric motor (EC motor, 6), and the rotational movement of the electric motor (EC motor, 6) is converted into a translatory movement of the piston (9) via a spindle, and - Preferably integrated control electronics (8) for the electric motor (EC motor, 6), the first driven piston-cylinder unit (9, 7) being connected via at least one first hydraulic line to a first actuating unit (St) of a first clutch (19 ) and the second driven piston-cylinder unit (9, 7) can be connected to a second actuating unit (St) of a second clutch (23) via at least one second hydraulic line, the first and the second piston-cylinder unit (9, 7) is designed in each case in such a way that a system pressure for actuating the respective clutch (19, 23) is generated by a movement of the respective piston (9).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Druckversorgung eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß Anspruch 1, ein hydraulisches Schaltsystem gemäß Anspruch 14 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Doppelkupplungsgetriebes mittels eines Systems zur Druckversorgung gemäß Anspruch 18.The present invention relates to a system for supplying pressure to a dual clutch transmission according to
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Zur Verbrauchsreduzierung und auch aus Aspekten des Schaltkomforts werden zusehends Schaltgetriebe automatisiert. Insbesondere bietet das Doppelkupplungsgetriebe viel Potenzial, da keine Zugkraftunterbrechung beim Schalten auftritt, und das Konzept bei Anwendung für Parallelhybrid durch 2 Kupplungen den Starter-Generator sowohl vom Motor als auch vom Antriebsstrang abtrennen kann. Hierzu sind Aktuatoren und Sensoren zur Betätigung von Kupplung und Gangschaltung notwendig, mit hoher Dynamik und Sicherheit gegen Fehlbetätigung. Bei Hydraulik als Übertragungsmedium ist eine Entlüftung des Hydraulikkreises notwendig.Manual transmissions are increasingly being automated to reduce fuel consumption and also from the aspect of shifting comfort. In particular, the double-clutch transmission offers a lot of potential, since there is no interruption in traction when shifting gears, and the concept can separate the starter generator from both the engine and the drive train when used for parallel hybrids with 2 clutches. This requires actuators and sensors to operate the clutch and gear shift, with high dynamics and security against incorrect operation. If hydraulics are used as the transmission medium, the hydraulic circuit must be vented.
Aus der
Bei der
Die
Die
Die
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Die
Die
Die
Die
Aufgabe der Erfindungobject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, im Vergleich zum vorgenannten Stand der Technik ein Doppelkupplungsgetriebe zu schaffen, welches einfach in seinem Aufbau, fehlersicher und dynamisch ist, und bei dem die Kupplungs- und Gangbetätigung eine spezifische Schaltcharakteristik ermöglicht.It is the object of the invention, in comparison to the aforementioned prior art, to create a dual clutch transmission which is simple in construction, failsafe and dynamic, and in which the clutch and gear actuation enables a specific shifting characteristic.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem System zur Druckversorgung dieses Doppelkupplungsgetriebes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem hydraulischen Schaltsystem gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14, welches ein solches System zur Druckversorgung umfasst, gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb dieses Doppelkupplungsgetriebes mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Doppelkupplungsgetriebes ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention with a system for supplying pressure to this double clutch transmission with the features of
Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass ein außergewöhnlich schnell ansprechender EC-Motor, als Bestandteil einer elektromotorischen Betätigungseinrichtung, zeitversetzt, im sogenannten Multiplexbetrieb, sowohl die Kupplungen als auch die Gangschalter betätigt. Das Funktionsprinzip der Regelung der elektromotorischen Betätigungseinrichtung beruht darauf, dass die zur Kupplungsbetätigung benötigte Kraft proportional dem von der Druckerzeugungseinheit erzeugten Stelldruck ist. Der Proportionalitätsfaktor ergibt sich aus dem hydraulischen Übersetzungsverhältnis des Systems. Der erzeugte Druck wiederum ist proportional dem der Betätigungseinrichtung zugeführten Strom. Hieraus ergibt sich ein direkter Zusammenhang zwischen der zu stellenden Kupplungskraft und dem dazu erforderlichen Strom. Folglich kann somit über die Regelung des zugeführten Stroms jede beliebige Kupplungsstellung angefahren werden.The double-clutch transmission according to the invention is advantageously characterized in that an extraordinarily fast-responding EC motor, as part of an electromotive actuating device, actuates both the clutches and the gear shifters with a time delay, in so-called multiplex operation. The functional principle of the regulation of the electromotive actuating device is based on the fact that the force required to actuate the clutch is proportional to the actuating pressure generated by the pressure-generating unit. The proportionality factor results from the hydraulic transmission ratio of the system. The pressure generated is in turn proportional to the current supplied to the actuator. This results in a direct connection between the clutch force to be provided and the current required for this. Consequently, any desired clutch position can be approached by controlling the supplied current.
Vorteilhaft werden Kupplungs- und Gangsteller über mehrere 2/2-Ventile geschaltet. Bei der Kupplungsbetätigung wird der erforderliche Anpressdruck über eine elektromotorische Betätigungseinrichtung, bestehend aus EC-Motor und Kolben-Zylinder-Einheit, geregelt aufgebaut, während das Zulaufventil des Kupplungsstellers offen geschaltet ist. Ist der erforderliche Druck erreicht, wird das Zulaufventil geschlossen. Dadurch kann verhindert werden, dass der EC-Motor den zur Kraftübertragung erforderlichen Kupplungsdruck halten muss. Dieses Schaltverhalten wirkt sich besonders vorteilhaft auf den Leistungsbedarf aus, da die elektromotorische Betätigungseinrichtung nur kurzzeitig betrieben werden muss. Bei der Kupplungsöffnung kann alternativ der Druck kontrolliert über das Zulaufventil und die elektromotorische Betätigungseinrichtung abgebaut werden, oder über das Ablaufventil, welches entweder als getaktetes Schaltventil ausgeführt sein kann, oder als Proportionalventil. Die Rückstellung der Kupplung in den geöffneten Zustand wird hierbei durch eine Feder unterstützt. Dieser Kupplungstyp ist als „normally open“ bekannt. Der geregelte Druckauf- und -abbau welcher durch die elektromotorische Betätigungseinrichtung erreicht werden kann, ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn bestimmte Kupplungsstellungen exakt eingestellt werden müssen und zeitlich genau gesteuert werden sollen (z.B. schleifende Kupplung, voll geschlossene Kupplung).Clutch and gear actuators are advantageously switched via several 2/2 valves. When the clutch is actuated, the required contact pressure is built up in a controlled manner via an electromotive actuation device, consisting of an EC motor and a piston-cylinder unit, while the inlet valve of the clutch actuator is switched open. When the required pressure is reached, the inlet valve is closed. This can prevent the EC motor from having to maintain the clutch pressure required for power transmission. This switching behavior has a particularly advantageous effect on the power requirement, since the electromotive actuating device only has to be operated for a short time. When the clutch is released, the pressure can alternatively be reduced in a controlled manner via the inlet valve and the electromotive actuation device, or via the outlet valve, which can be designed either as a clocked switching valve, or as a proportional valve. The return of the clutch to the open state is supported by a spring. This type of coupling is known as "normally open". The controlled pressure build-up and reduction that can be achieved by the electromotive actuation device is particularly important when certain clutch positions have to be set exactly and are to be controlled precisely in terms of time (e.g. slipping clutch, fully closed clutch).
Analog werden die Gänge betätigt, wobei hier mehrere Ventile vorgesehen sind, um zwischen verschiedenen Gangstellungen umzuschalten.The gears are operated analogously, with several valves being provided here in order to switch between different gear positions.
Speziell die Auslassventile der Kupplungen und Gangsteller erfüllen hierbei eine Doppelfunktion. Bei den Kupplungen fungieren sie als Sicherheitsventile zum Öffnen der Kupplung bei ausgefallenem Aktuator oder Eingangsventil, und zugleich zur Entlüftung des Systems bei Inbetriebnahme oder Service. Bei den Gangstellern fungieren sie zur Entlastung des Stellkolbens bei Betätigung in der einen Richtung, und zugleich zur Entlüftung.In particular, the outlet valves of the clutches and gear selectors fulfill a dual function. In the case of the clutches, they act as safety valves to open the clutch if the actuator or inlet valve fails, and at the same time to vent the system during commissioning or service. In the case of gear selectors, they act to relieve the actuating piston when it is actuated in one direction, and at the same time to vent it.
Weiterhin sieht die Erfindung als eine Variante die Verwendung von zwei Betätigungseinrichtungen, bestehend jeweils aus EC-Motor und Kolben-Zylinder-Einheit, bei Doppelkupplungsgetrieben vor. Der Einsatz von zwei Betätigungseinrichtungen ermöglicht die vollvariable Betätigung der beiden Kupplungen. Die Gangsteller werden üblicherweise zeitversetzt zu der jeweilig zugeordneten Kupplung betätigt, dadurch sind im Multiplexbetrieb vorteilhaft alle möglichen Schaltkombinationen darstellbar.Furthermore, as a variant, the invention provides for the use of two actuating devices, each consisting of an EC motor and a piston-cylinder unit, in dual-clutch transmissions. The use of two actuation devices enables fully variable actuation of the two clutches. The gear selectors are usually actuated with a time delay in relation to the respectively assigned clutch, which means that all possible shift combinations can advantageously be represented in multiplex operation.
Diese Ausführungsform ermöglicht den Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes, sowie beider Kupplungen im Notlauf, bei Ausfall einer Betätigungseinrichtung. Erreicht wird dies bei dieser Ausführungsform durch Zusammenschalten der beiden, im normalen Betrieb getrennten, Hydraulikkreise, mittels eines Verbindungsventils, und Betrieb dieses Hydraulikkreises mit nur einer Betätigungseinrichtung. Im Gegensatz zu der Ausführung mit nur einer Betätigungseinrichtung besteht bei dieser Ausführungsvariante also eine Redundanz der Betätigungseinrichtungen.This embodiment allows the operation of the double clutch transmission, as well as both clutches in the emergency mode, if an actuating device fails. In this embodiment, this is achieved by connecting the two hydraulic circuits, which are separate during normal operation, by means of a connecting valve, and operating this hydraulic circuit with only one actuating device. In contrast to the embodiment with only one actuating device, there is a redundancy of the actuating devices in this embodiment variant.
Außerdem beinhaltet die Erfindung die Verwendung eines Druckgebers zur Kalibrierung der Strom-/Druckproportionalen Verstellung des Betätigungskolbens, sowie die spezielle Steuerung der elektrohydraulischen Betätigungseinrichtung zum Nachsaugen von Druckmittel zur Gangbetätigung.The invention also includes the use of a pressure transmitter for calibrating the current/pressure-proportional adjustment of the actuating piston, as well as the special control of the electrohydraulic actuating device for sucking in pressure medium for gear actuation.
Nachfolgend werden mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes anhand von Zeichnungen näher erläutert.Possible embodiments of the dual clutch transmission according to the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:
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1 : Eine beispielhafte Betätigungsvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe, bei der zwei Kupplungen und vier Gangsteller mit einer elektromotorischen Betätigungseinrichtungen betrieben werden; -
2 : Eine weitere beispielhafte Betätigungsvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe, bei der zwei Kupplungen und vier Gangsteller mit einer elektromotorischen Betätigungseinrichtung betrieben werden, wobei es sich bei den Kupplungen um sogenannte nasslaufende Kupplungen handelt und eine Einrichtung zur Schmierung und Kühlung der Getriebezahnräder vorhanden ist; -
3 : Eine mögliche Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe, bei der zwei Kupplungen und vier Gangsteller mit zwei elektromotorischen Betätigungseinrichtungen betrieben werden, hierbei bedient jeweils eine Betätigungsvorrichtung eine Funktionsgruppe bestehend aus einer Kupplung und zwei Gangstellern, wobei sich die beiden Funktionsgruppen über ein Ventil zusammenschalten lassen; -
4 : Eine weitere mögliche Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung für ein Doppelkupplungsgetriebe, bei der zwei Kupplungen und vier Gangsteller mit zwei elektromotorischen Betätigungseinrichtungen betrieben werden, wobei die Überwachung der Druckniveaus beider Kreise mit nur einem Drucksensor erfolgt; -
5 : Eine beispielhafte, vereinfachte Darstellung eines Gangwechsels, welcher im Multiplexbetrieb ohne Zugkraftunterbrechung erfolgt.
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1 : An exemplary actuation device for a dual clutch transmission, in which two clutches and four gear selectors are operated with an electromotive actuation device; -
2 : Another exemplary actuating device for a double clutch transmission, in which two clutches and four gear selectors are operated with an electromotive actuating device, the clutches being so-called wet-running clutches and a device for lubricating and cooling the gear wheels being present; -
3 : A possible embodiment of an actuating device for a double-clutch transmission, in which two clutches and four gear selectors are operated with two electromotive actuating devices, with each actuating device operating a functional group consisting of a clutch and two gear selectors, with the two functional groups being able to be interconnected via a valve; -
4 : A further possible embodiment of an actuating device for a double clutch transmission, in which two clutches and four gear selectors are operated with two electromotive actuating devices, the pressure levels of both circuits being monitored with only one pressure sensor; -
5 : An exemplary, simplified representation of a gear change, which takes place in multiplex operation without an interruption in traction.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung ist das mit dem Bezugszeichen 16 versehene Magnetventil als „erstes Magnetventil“ bezeichnet. In der korrespondierenden Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen
Ebenso ist das in der nachfolgenden Figurenbeschreibung mit dem Bezugszeichen 20 versehene Magnetventil als „zweites Magnetventil“ bezeichnet. In der korrespondierenden Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen
Das in der nachfolgenden Figurenbeschreibung mit dem Bezugszeichen 43 versehene Magnetventil ist als „Druckkreis-Magnetventil“ bezeichnet. In der korrespondierenden Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen
Das in der nachfolgenden Figurenbeschreibung mit dem Bezugszeichen 12 versehene Magnetventil ist als „viertes Magnetventil“ bezeichnet. In der korrespondierenden Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen
Die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung mit dem Bezugszeichen 36 versehene Pumpe ist als „Hydraulikpumpe“ bezeichnet. In der korrespondierenden Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen
Die
Hierbei bedient eine elektromotorische Betätigungseinrichtung 5, welche im Multiplexbetrieb Druck aufbaut und moduliert, eine erste Kupplung 19 und eine zweite Kupplung 23 sowie die vier Gangsteller 32, 33, 34 und 35.An
Der Aufbau der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 sowie die Funktionsweise wird im Folgenden detailliert beschrieben.The structure of the
Zur Vereinfachung der Darstellung werden die Kupplungen 19, 23 nur als Blöcke dargestellt. Es ist bekannt, dass hydraulische Kupplungssteller verschiedener Bauformen existieren, z.B. als Ringkolbensteller oder über Hebel betätigte Steller. Die Gangsteller 32, 33 sind als Detail einer bereits bekannten und dem Stand der Technik entsprechenden Bauform dargestellt. Zur weiteren Vereinfachung der Figur wurden die Gangsteller 34, 35 nur als Blöcke dargestellt, deren Funktionsweise mit denen des ersten Stranges identisch ist. Es versteht sich von selbst, dass auch andere hydraulische Mechanismen zur Gangbetätigung mit diesem Konzept bedient werden können.To simplify the illustration, the
Die erste Pumpe 1, welche vorteilhafter Weise durch einen Hubmagneten angetrieben wird, fördert ein Druckfluid, welches vorteilhafter Weise ein Hydraulikfluid ist, aus einem (Druckfluid-)Vorratsbehälter 2, und führt dieses über eine Leitung einem Ausgleichsbehälter 3 zu. Der Ausgleichsbehälter 3 verfügt über einen Niveaugeber 4 um sicherzustellen, dass sich immer genügend Druckfluid im System befindet.The
Es versteht sich von selbst, dass bei einem leckagefreien System die erste Pumpe 1 und der Vorratsbehälter 2 entfallen können, wenn das System, z.B. über den Ausgleichsbehälter 3, befüllt wird.It goes without saying that in a leak-free system, the
Das System verfügt über eine automatische Funktion zur Entlüftung, welche hauptsächlich bei der Inbetriebnahme oder nach Wartungsarbeiten von Vorteil ist. Dabei wird bei geöffnetem vierten Magnetventil 12 das System entweder durch den statisch aufgebrachten Druck des Füllstandes des Ausgleichsbehälters 3 oder durch Zuhilfenahme der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5, mit Druckfluid so lange durchspült, bis sich keine Luft mehr im System befindet. Vorzugsweise ist in der Saugleitung der ersten Pumpe 1 eine geeignete Einrichtung vorzusehen (z.B. Filter), um Verunreinigungen vom Druckfluid zu trennen, und dadurch einer Verunreinigung des Systems vorzubeugen. Eine solche Einrichtung ist nicht explizit dargestellt.The system has an automatic venting function, which is mainly advantageous during commissioning or after maintenance work. When the
Die elektromotorische Betätigungseinrichtung 5 zum Druckaufbau und zur Druckmodulation umfasst einen EC-Motor 6, eine Kolben-Zylinder-Einheit 9, 7, eine vorzugsweise integriert ausgeführte Ansteuerelektronik 8 für den EC-Motor 6, welche zumindest die Leistungssteller und Treiber für den EC-Motor 6 beinhaltet, sowie die Auswerteelektronik für die Positionserkennung des Kolbens 9. Eine weitere Bauform der Betätigungseinrichtung kann eine integrierte Ansteuerelektronik 8 umfassen, welche neben den Leistungsstellern und der Positionserkennung auch die Signalverarbeitung beinhaltet.The
Die Umsetzung der rotatorischen Bewegung des EC-Motors 6 in eine translatorische Bewegung des druckerzeugenden Kolbens 9 erfolgt vorzugsweise durch eine Spindel welche hier nicht im Detail dargestellt ist. Für die Funktion der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 ist eine Nachförderung von Druckfluid aus dem Ausgleichsbehälter 3 notwendig. Hierzu ist eine entsprechende Konstruktion des Kolbens 9 notwendig, wie zum Beispiel im Vogel Fachbuch „Kraftfahrzeugtechnik“ von Manfred Burckhardt im Kapitel 10, Seite 299-304, beschrieben. Bestandteile dieser Konstruktion sind unter anderem die Kolbendichtung 10 sowie eine an geeigneter Stelle angebrachte Nachlaufbohrung 11 und einer Ausgleichsbohrung 18. Durch eine entsprechende Ausführung der Konstruktion wird sichergestellt, dass sich im Arbeitsraum A des Hydrauliksteuerzylinders 7 immer Druckfluid befindet.The conversion of the rotational movement of the
Durch eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 9 wird ein Systemdruck erzeugt, durch welchen über Hydraulikleitungen 14, 14' und Steuerventile, welche vorzugsweise als Magnetventile ausgeführt sind, die einzelnen Funktionsgruppen betätigt werden können. Bei einer Rückwärtsbewegung des Kolbens 9 wird nach vorne ausgeschobenes Druckfluid nachgesaugt, wenn alle Magnetventile der Druckleitung geschlossen sind, während das vierte Magnetventil 12 geöffnet ist. Über das geöffnete vierte Magnetventil 12 wird die Nachsaugung sichergestellt. Bei geschlossenem vierten Magnetventil 12 wird die Nachsaugung verhindert.A forward movement of the
Eine Rückstellfeder 13, welche vorzugsweise aus Platzgründen im Zylinderraum angeordnet ist, sorgt dafür, dass der Kolben 9 im stromlosen Zustand sicher nach hinten in eine definierte Lage gebracht wird (Referenzstellung).A restoring
Im Folgenden wird die Funktion der Kupplungsbetätigung anhand der ersten Kupplung 19 näher beschrieben. Während der Kupplungsbetätigung bleiben die Ventile für die Gangsteller in der Hydraulikhauptleitung 14 geschlossen, das Zuleitungsventil für die zweite Kupplung 23 ist ebenfalls geschlossen.The function of the clutch actuation is described in more detail below with reference to the
Durch Öffnen des dritten Magnetventils 17, welches vorzugsweise druckausgeglichen und stromlos geschlossen ausgeführt ist, und bei gleichzeitigem Druckaufbau durch die elektromotorische Betätigungseinrichtung 5, wird die erste Kupplung 19 durch Druckbeaufschlagung in einen bestimmten Zustand geführt (z.B. schleifende Kupplung, geschlossene Kupplung). Der Druck wird dabei durch die elektromotorische Betätigungseinrichtung 5 geregelt aufgebaut, und erlaubt dadurch ein zeitlich kontrolliertes Zufahren der Kupplung. Das dritte Magnetventil 17 ist dabei geschlossen. Nach Erreichen der gewünschten Kupplungsstellung, kann das erste Magnetventil 16 geschlossen werden. Hierdurch muss der EC-Motor 6 den Druck nicht weiter aufbauen und kann stromlos geschaltet werden, wodurch das Bordnetz erheblich entlastet wird.By opening the
Nach der Kupplungsbetätigung und bei geschlossenen Magnetventilen 16 und 17 kann der Druck im Leitungsteil zwischen den Magnetventilen 16, 20 und den Kupplungen 19, 23 variieren, verursacht zum Beispiel durch Wärmeeintrag oder durch Kupplungsschleifen. Zur Überwachung des Drucks in diesen Teilen der Leitungen wird vorzugsweise ein Drucksensor 22 eingesetzt. Die Funktion erklärt sich dahingehend, dass der Druck der an den Kupplungsstellern anliegt, wechselweise in ausreichend geringen Abständen, gemessen wird. Hierbei werden zum Beispiel zur Messung des Drucks an der ersten Kupplung 19 alle Zuleitungsventile in der Druckleitung der Gangsteller sowie das zweite Magnetventil 20 der zweiten Kupplung 23 geschlossen, während das erste Magnetventil 16 der ersten Kupplung 19 geöffnet ist. Dadurch stellt sich am Drucksensor 22 der an der ersten Kupplung 19 anliegende Druck ein. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Magnetventile 16 oder 17 wird verhindert, dass sich ein unerwünschter Druck einstellt. Idealerweise kann der Drucksensor 22 entfallen, wenn der Druck in der Zuleitung zwischen erstem Magnetventil 16 und der ersten Kupplung 19, bzw. zwischen dem zweiten Magnetventil 20 und der zweiten Kupplung 23, in ausreichend geringen Abständen durch kurzes Öffnen des ersten bzw. zweiten Magnetventils 16 bzw. 20, und Messen des Haltestroms an der druckerzeugenden Einheit bzw. elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 hinreichend genau bestimmt werden kann. Auf den Zusammenhang zwischen Haltestrom der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 und Druckniveau wird später noch im Detail eingegangen.After the clutch has been actuated and with the
Für den Öffnungsvorgang der ersten Kupplung 19 gibt es verschiedene Möglichkeiten, welche nachfolgend näher erläutert werden.There are various possibilities for opening the first clutch 19, which are explained in more detail below.
Die erste Kupplung 19 ist in dieser Ausführungsform als „normally open“ ausgeführt, das heißt, die Kupplung wird durch Aufbringen von Druck geschlossen und öffnet selbsttätig ohne Druck.In this embodiment, the first clutch 19 is designed as “normally open”, that is to say the clutch is closed by applying pressure and opens automatically without pressure.
Eine Möglichkeit die erste Kupplung 19 zu öffnen besteht nun darin, das dritte Magnetventil 17 stromlos zu schalten, wodurch dieses sich öffnet und das Druckfluid von der selbstöffnenden Kupplung über die Rücklaufleitung 15 in den Ausgleichsbehälter 3 gedrückt wird. Diese Funktion ist gleichzeitig die Notfunktion für das System, welche gewährleistet, dass die Kupplung bei Ausfall der Energieversorgung selbsttätig öffnet.One way to open the first clutch 19 is to de-energize the
Im Normalbetrieb besteht üblicherweise die Forderung, die Kupplung kontrolliert zu öffnen. Hierzu kann entweder das dritte Magnetventil 17 mit einer PWM-Ansteuerung betrieben werden, oder das dritte Magnetventil 17 wird durch ein Proportionalventil ersetzt, welches es ermöglicht, den Druck kontrolliert zu verringern. Auch hier erfolgt der Volumenausgleich über die Rücklaufleitung 15 in den Ausgleichsbehälter 3.In normal operation, there is usually a requirement to open the clutch in a controlled manner. For this purpose, either the
Eine weitere Möglichkeit den Kupplungsdruck kontrolliert abzubauen besteht darin, den Systemdruck in der Hydraulikhauptleitung 14 mittels der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 auf das Niveau des Kupplungsdrucks anzuheben, das erste Magnetventil 16 dann zu öffnen, und durch Zurückfahren des Kolbens 9 der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 den Druck auf die Kupplung geregelt zu verringern, und die Kupplung dadurch zu öffnen.Another way to reduce the clutch pressure in a controlled manner is to raise the system pressure in the main
Es ist bekannt, dass Kupplungen, insbesondere Reibkupplungen, über der Lebenszeit einem Verschleiß unterworfen sind. Die Verschleißnachstellung an den Kupplungsscheiben erfolgt in dieser Ausführung automatisch. Durch den Verschleiß an den Kupplungsscheiben wandert der Kolben des Kupplungsstellers in Richtung der Kupplungsscheiben. Das Wandern des Stellkolbens (Nehmerkolben) StK, und die damit verbundene Änderung des Volumens im Stellkolbenzylinder Stz, wird durch das Nachlaufen von Druckfluid aus dem Ausgleichsbehälter 3 in den Stellkolbenzylinder Stz kompensiert.It is known that clutches, in particular friction clutches, are subject to wear over their lifetime. In this version, wear adjustment on the clutch discs is automatic. Due to wear on the clutch discs, the piston of the clutch actuator moves in the direction of the clutch discs. The migration of the adjusting piston (slave piston) St K and the associated change in the volume in the adjusting piston cylinder Stz is compensated for by the afterflow of pressure fluid from the
Im Folgenden wird die Funktion der Gangsteller anhand des Gangstellers 32 näher beschrieben.The function of the gear selector is described in more detail below with reference to
Ein Gangsteller 32 in diesem Beispiel besteht im Wesentlichen aus einer doppelten Zylinder-Kolbeneinheit 28, welche es ermöglicht, ein Stellglied 29 linear nach rechts oder links zu verschieben. Das Stellglied 29 selbst verfügt üblicherweise über eine Positionssensor 31, welcher vorteilhafter Weise als Hallsensor ausgeführt ist (nicht explizit dargestellt), sowie einer Einrichtung zur mechanischen Arretierung in der Mittellage, hier dargestellt als Kugelrastung 30.A
Wird nun von der druckerzeugenden elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 ein Stelldruck erzeugt, so lässt sich der Kolben des Gangstellers 32 durch Öffnen der Magnetventile 24 und 27 bei geschlossenen Magnetventilen 25 und 26 nach rechts verschieben. Das dabei verdrängte Druckfluid gelangt über die Rücklaufleitung 15 zurück in den Ausgleichsbehälter 3. Die Magnetventile 24 und 26 im Zulauf dieser Funktionsgruppe sind vorzugsweise als stromlos geschlossen ausgeführt. Die Magnetventile 25 und 27 im Ablauf der Funktionsgruppe sind vorzugsweise als stromlos offen ausgeführt. Nach erfolgtem Gangwechsel können alle Ventile stromlos geschaltet werden. Die stromlos offenen Magnetventile 25 und 27 die den Ablauf des Stellers mit dem Ausgleichsbehälter 3 verbinden, sorgen dafür, dass sich kein unerwünschter Druck, zum Beispiel durch Erwärmung, in den Zylinderräumen aufbauen kann. Soll das Stellglied 29 in die Mittelstellung oder die linke Position gebracht werden, wird mittels der druckerzeugenden elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 ein Stelldruck erzeugt, und die Magnetventile 25 und 26 geöffnet, während die Magnetventile 24 und 27 geschlossen bleiben.If an actuating pressure is now generated by the pressure-generating
Es versteht sich von selbst, dass die vier Magnetventile 24 und 25 sowie 26 und 27, welche als 2/2 Ventile ausgeführt sind, durch zwei 3/2-Wege-Magnetventile bei gleicher Funktionalität ersetzt werden können.It goes without saying that the four
Die Funktion des Gesamtsystems wird im Folgenden anhand eines vereinfachten Beispiels für einen Schaltvorgang ohne Zugkraftunterbrechung anhand der
Als Ausgangszustand wird angenommen, dass der 2. Gang eingelegt ist und die zweite Kupplung 23 geschlossen ist. Der Gangsteller 32 für den 1. und 3. Gang befindet sich in Neutralstellung, wobei die erste Kupplung 19 geöffnet ist. Dies entspricht einer normalen Fahrsituation. Zur Einleitung des Schaltvorganges wird im ersten Schritt über den Gangsteller 32 der 3. Gang vorgewählt, durch Druckaufbau der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 und Öffnen der Magnetventile 24 und 27 bei geschlossenen Magnetventilen 25 und 26. Nach erfolgter Gangwahl werden vorteilhafter Weise die Magnetventile 24 und 26 geschlossen, wobei die Magnetventile 25 und 27 geöffnet werden können, um einen unerwünschten Druckanstieg zu verhindern. Üblicherweise sind die Gänge so ausgeführt, dass sie bei eingelegtem Gang selbsthaltend sind.As an initial state, it is assumed that the 2nd gear is engaged and the second clutch 23 is closed. The
Der Kolben 9 der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 wird zurückgefahren, um das für die Gangstellung benötigte Druckfluidvolumen aus dem Ausgleichsbehälter 3 nachzuschnüffeln. Im nächsten Schritt wird durch Druckaufbau der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 und Öffnen des ersten Magnetventils 16 bei geschlossenem dritten Magnetventil 17 die erste Kupplung 19 geregelt geschlossen, während gleichzeitig durch Öffnen des vorzugsweise als Proportionalventil ausgeführten fünften Magnetventils 21, bei geschlossenem zweiten Magnetventil 20, die zweite Kupplung 23 geregelt geöffnet wird. Nachdem die erste Kupplung 19 vollständig geschlossen ist, wird zum Halten der Kupplungskraft das erste Magnetventil 16 geschlossen. Die Überwachung der Stelldrücke der beiden Kupplungen und somit der Übertragungszustände erfolgt, wie bereits beschrieben, über den Drucksensor 22. Sind die erste Kupplung 19 vollständig geschlossen und die zweite Kupplung 23 vollständig offen, d.h. ist der Gangwechsel vollzogen, wird der Kolben 9 der elektromotorischen Betätigungseinrichtung 5 zurückgefahren, um das für die Kupplungsbetätigung benötigte Druckfluidvolumen aus dem Ausgleichsbehälter 3 nachzuschnüffeln. Im letzten Schritt kann nun der Gangsteller 34 betätigt werden, um den 2. Gang auszulegen und das Stellglied des Gangstellers 34 in die Mittelposition zu fahren.The
Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung stark vereinfacht dargestellt wird, jedoch lassen sich mit dem dargestellten Beispiel reale Schaltvorgänge, die sich sowohl in der zeitliche Abfolge als auch in der Reihenfolge unterscheiden können, realisieren.It goes without saying that this description is presented in a greatly simplified form, but real switching operations, which can differ both in the chronological sequence and in the order, can be implemented with the example shown.
Sonderfälle wie z.B. beide Kupplungen gleichzeitig zu öffnen, können über die Magnetventile 17 und 21 ohne Einschränkungen realisiert werden. Das gleichzeitige Schließen von beiden Kupplungen kann nur unter zeitlichen Einschränkungen erfolgen, indem beide Kupplungen wechselseitig, schrittweise zugefahren werden.Special cases, such as opening both clutches at the same time, can be implemented without restrictions using
Die
Im Unterschied zum in
Die Hydraulikpumpe 36 wird aufgrund ihres Leistungsbedarfs üblicherweise vom Verbrennungsmotor angetrieben, kann jedoch auch von einem Elektromotor angetrieben werden. Die Hydraulikpumpe 36 speist eine Vorrichtung zur Zahnradschmierung und Kühlung 38, sowie einen Kühlkreislauf 40 zur Kühlung der Kupplungen 19 und 23. Gesteuert werden die Einrichtungen über Magnetventile 37 und 39, welche vorzugsweise als 2/2-Wege-Ventile ausgeführt sind.Due to its power requirement, the
Anhand
Des Weiteren unterscheidet sich die Anordnung nach
Die
Die
Die
Es folgen erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele:
- Ausführungsbeispiel 1:
- Schaltgetriebe, mindestens eine angetriebene Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) aufweisend, wobei mit dem angetriebenen Kolben (9) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) in dem Arbeitsraum (A) des Hydrauliksteuerzylinders (7) ein Druck, Druckaufbau und/oder Druckabbau einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (A) des Hydrauliksteuerzylinders (7) mittels Hydraulikhauptleitungen (14) und zwischengeschalteter gesteuerter Magnetventile (16, 20, 24, 26) mit Stellaggregaten mindestens einer Kupplung (19, 23) sowie mindestens eines Gangstellers (32-35) des Schaltgetriebes nacheinander und/oder gleichzeitig verbindbar ist.
- Ausführungsbeispiel 2:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) mittels eines EC-Motors (6) angetrieben ist.
- Ausführungsbeispiel 3:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 2, dadurch gekennzeichnet, dass der EC-Motor (6) über einen Spindelantrieb (S) den Kolben (9) im Hydrauliksteuerzylinder (7) verstellt.
- Ausführungsbeispiel 4:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe mehr als eine Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7), insbesondere zwei Kolben-ZylinderEinheiten (9, 7) aufweist, die jeweils von einem eigenen Antrieb, insbesondere einem EC-Motor (6) angetrieben sind.
- Ausführungsbeispiel 5:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsräume (A) der Hydrauliksteuerzylinder (7) über mindestens eine Hydraulikleitung (11a) und mindestens einem zwischengeschaltetem gesteuerten Magnetventil (41, 42) verbindbar sind.
- Ausführungsbeispiel 6:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stellaggregat (St) mindestens einen Hydraulikzylinder (StZ) mit darin angeordnetem Kolben (StK) aufweist, wobei der Kolben (StK) ein Stellglied (29) eines Gangstellers (32-35) oder eine Kupplung (19, 23) antreibt, und dass der Kolben (StK) mit dem Hydraulikzylinder (Stz) mindestens einen Hydraulikarbeitsraum (StA) bildet, der über eine Hydraulikleitung (14, 14') mit zwischengeschaltetem und gesteuertem Magnetventil (16, 20, 24, 26) mit dem Arbeitsraum (A) des Hydrauliksteuerzylinders (7) verbindbar ist.
- Ausführungsbeispiel 7:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikarbeitsraum (StA) eines Stellaggregats (St) über eine Rücklaufleitung (15, 15') mit zwischengeschaltetem und gesteuertem Magnetventil (17, 21, 25, 27) mit einem Hydraulikreservoir oder Ausgleichsbehälter (3) verbindbar ist.
- Ausführungsbeispiel 8:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellaggregate (St) in einer Art Multiplexbetrieb über die gesteuerten Magnetventile (17, 20, 24, 26) mit einem Arbeitsraum (A) einer Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) verbindbar sind, wobei beim Druckaufbau oder Druckabbau in einem oder mehreren Stellaggregat(en) (St) nur dieses bzw. diese über ein geöffnetes Magnetventil (17, 20, 24, 26) mit dem Arbeitsraum (A) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) verbunden ist bzw. sind, und die übrigen Hydraulikarbeitsräume (StA) der Stellaggregate (St) durch geschlossene Magnetventile (17, 20, 24, 26) vom Arbeitsraum (A) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) getrennt sind.
- Ausführungsbeispiel 9:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass die gesteuerten Magnetventile (17, 20, 24, 26) 2/2-Wege-Ventile sind.
- Ausführungsbeispiel 10:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (A) einer Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) mit einer Hydraulikhauptleitung (14) verbunden ist, von der Hydraulikleitungen (14') abgehen, die die Hydraulikhauptleitung (14) mit den Hydraulikarbeitsräumen (StA) der Stellaggregate (St) verbinden, wobei in den Hydraulikleitungen (14') die gesteuerten Magnetventile (17, 20, 24, 26),
insbesondere 2/2-Wege-Ventile zum Öffnen oder Verschließen der Hydraulikleitung (14') angeordnet sind.
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (A) einer Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) mit einer Hydraulikhauptleitung (14) verbunden ist, von der Hydraulikleitungen (14') abgehen, die die Hydraulikhauptleitung (14) mit den Hydraulikarbeitsräumen (StA) der Stellaggregate (St) verbinden, wobei in den Hydraulikleitungen (14') die gesteuerten Magnetventile (17, 20, 24, 26),
- Ausführungsbeispiel 11:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsraum (A) einer Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) über eine Ausgleichsbohrung (18) und einer Versorgungsleitung (11b), in der optional ein gesteuertes viertes 2/2-Magnetventil (12) angeordnet ist, mit einem Vorratsbehälter (2) oder Ausgleichsbehälter (3) für das Hydraulikfluid verbunden ist.
- Ausführungsbeispiel 12:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 11, d a dur c h gekennzeichnet, dass eine erste Pumpe (1) das Hydraulikfluid aus dem Vorratsbehälter (2) des Schaltgetriebes in den Ausgleichsbehälter (3) fördert, wobei die erste Pumpe (1) über einen, insbesondere im Ausgleichsbehälter (3) integrierten Pegelgeber bzw. Niveaugeber (4) gesteuert ist.
- Ausführungsbeispiel 13:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 11oder 12, d a dur c h gekennzeichnet, dass bei zurückgefahrenem Kolben (9) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7), eine Ausgleichsbohrung (18) im Arbeitsraum (A) vom Kolben (9) freigegeben ist, über die der Arbeitsraum (A) durch die Versorgungsleitung (12b) mit dem Ausgleichsbehälter (3) verbunden ist.
- Ausführungsbeispiel 14:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (9) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) den Hydrauliksteuerzylinder (7) in einen ersten Arbeitsraum (A) und einen zweiten Arbeitsraum (A2) unterteilt, wobei der zweite Arbeitsraum (A2) mittels eines Kanals, insbesondere in Form einer Nachlaufbohrung (11), im Hydrauliksteuerzylinder (7) mit der Versorgungsleitung (12b) in Verbindung ist.
- Ausführungsbeispiel 15:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 13oder 14, d a dur c h gekennzeichnet, dass ein viertes 2/2-Magnetventil (12) in der Versorgungsleitung (12b) angeordnet ist.
- Ausführungsbeispiel 16:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kupplung (19, 23) eine elektromotorische Betätigungseinrichtung (5), bestehend aus EC-Motor (6) und Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) zugeordnet ist.
- Ausführungsbeispiel 17:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektroantrieb zusammen mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) mehrere Kupplungen und Gangsteller verstellt.
- Ausführungsbeispiel 18:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit mittels eines Drucksensors (22) den Druck im Arbeitsraum (A) einer Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) und/oder in der Hydraulikhauptleitung (14) ermittelt.
- Ausführungsbeispiel 19:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit den Druck im Arbeitsraum (A) anhand des Motorstroms des die Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) antreibenden EC-Motors (6) einregelt.
- Ausführungsbeispiel 20:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit den mittels des Drucksensors (22) ermittelten Druckwert zur Kalibrierung der Motorstrom-Druck-Regelung verwendet.
- Ausführungsbeispiel 21:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zur Steuerung der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7), insbesondere zur adaptiven Kupplungssteuerung, auf eine Kupplungskennlinie bzw. auf eine Kennlinienschar zurückgreift, in der der Zusammenhang Druck zu Volumen bzw. Kolbenweg des Kolbens (9) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) abgelegt ist.
- Ausführungsbeispiel 22:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass anhand eines oder mehrerer in der Steuereinheit abgespeicherten Zusammenhangs von Druck zu Volumen bzw. Kolbenweg des Kolbens (9) der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) bei der Ansteuerung einer Kupplung oder eines Gangstellers, der Kupplungs- oder Gangstellerverschleiß bestimmbar ist.
- Ausführungsbeispiel 23:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit bei der Ansteuerung der Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) zur Verstellung einer Kupplung oder eines Gangstellers den zuvor ermittelten Verschleiß berücksichtigt.
- Ausführungsbeispiel 24:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hydraulikpumpe (36) Hydraulikfluid über separate Hydraulikleitungen zu den Schaltgetriebeelementen, insbesondere zur Kupplung und den Zahnrädern, zu deren Schmierung und/oder Kühlung fördert.
- Ausführungsbeispiel 25:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine bedarfsgerechte Steuerung des Fluidflusses mittels Magnetventilen erfolgt.
- Ausführungsbeispiel 26:
- Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kolben-Zylinder-Einheit (9, 7) zusammen mit deren Antrieb(en) als eine Baueinheit am Schaltgetriebe angeordnet sind.
- Ausführungsbeispiel 27:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 25, dadurch gekennzeichnet, dass in der Baueinheit zusätzlich der Vorratsbehälter (2) und/oder die Magnetventile angeordnet sind.
- Ausführungsbeispiel 28:
Schaltgetriebe nach Ausführungsbeispiel 25oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass in der Baueinheit zusätzlich die Steuereinheit angeordnet ist.
- Ausführungsbeispiel 29:
- Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, dadurch gekennzeichnet, dass bei der gleichzeitigen Betätigung von zwei Kupplungen der Druck eines Kupplungsstellers mit einem EC-Motor (6) und der zugehörigen KolbenZylindereinheit und der andere Kupplungssteller mit Ventilen geregelt wird.
- Ausführungsbeispiel 30:
- Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes nach einem der Ausführungsbeispiele 1
bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelung des Kupplungsstellers über Proportionalventile erfolgt.
- Verfahren zum Betrieb eines Schaltgetriebes nach einem der Ausführungsbeispiele 1
- Example 1:
- Manual transmission having at least one driven piston-cylinder unit (9, 7), with the driven piston (9) of the piston-cylinder unit (9, 7) in the working chamber (A) of the hydraulic control cylinder (7) producing a pressure, Pressure build-up and/or pressure reduction can be adjusted, characterized in that the working chamber (A) of the hydraulic control cylinder (7) is connected to at least one clutch (19, 23) by means of hydraulic main lines (14) and interposed controlled solenoid valves (16, 20, 24, 26) and at least one gear selector (32-35) of the manual transmission can be connected in succession and/or simultaneously.
- Example 2:
- Gearbox according to
exemplary embodiment 1, characterized in that the piston (9) is driven by an EC motor (6).
- Gearbox according to
- Example 3:
- Gearbox according to
embodiment 2, characterized in that the EC motor (6) adjusts the piston (9) in the hydraulic control cylinder (7) via a spindle drive (S).
- Gearbox according to
- Example 4:
- Manual transmission according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the manual transmission has more than one piston-cylinder unit (9, 7), in particular two piston-cylinder units (9, 7), each of which has its own drive, in particular an EC Motor (6) are driven.
- Example 5:
- Gearbox according to
embodiment 4, characterized in that the working chambers (A) of the hydraulic control cylinders (7) can be connected via at least one hydraulic line (11a) and at least one controlled solenoid valve (41, 42) connected in between.
- Gearbox according to
- Example 6:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that each actuating unit (St) has at least one hydraulic cylinder (St Z ) with a piston (St K ) arranged therein, the piston (St K ) having an actuator (29) of a gear selector (32- 35) or a clutch (19, 23), and that the piston (St K ) forms at least one hydraulic working chamber (St A ) with the hydraulic cylinder (Stz), which is connected via a hydraulic line (14, 14') with an interposed and controlled solenoid valve (16, 20, 24, 26) can be connected to the working chamber (A) of the hydraulic control cylinder (7).
- Example 7:
- Gearbox according to
exemplary embodiment 6, characterized in that the hydraulic working chamber (St A ) of an actuating unit (St) is connected to a hydraulic reservoir or expansion tank (3rd ) is connectable.
- Gearbox according to
- Example 8:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the actuating units (St) are connected to a working chamber (A) of a piston-cylinder unit (9, 7) in a type of multiplex operation via the controlled solenoid valves (17, 20, 24, 26). can be connected, whereby during pressure build-up or pressure reduction in one or more adjusting unit(s) (St) only this or these are connected to the working chamber (A) of the piston-cylinder unit ( 9, 7) is or are connected, and the remaining hydraulic working spaces (St A ) of the actuating units (St) are separated from the working space (A) of the piston-cylinder unit (9, 7th ) are separated.
- Example 9:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the controlled solenoid valves (17, 20, 24, 26) are 2/2-way valves.
- Example 10:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the working chamber (A) of a piston-cylinder unit (9, 7) is connected to a main hydraulic line (14), from which hydraulic lines (14') branch off, which the main hydraulic line (14 ) with the hydraulic working chambers (St A ) of the actuating units (St), with the controlled solenoid valves (17, 20, 24, 26), in particular 2/2-way valves for opening or closing the hydraulic line, being in the hydraulic lines (14'). (14') are arranged.
- Example 11:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the working chamber (A) of a piston-cylinder unit (9, 7) has a compensating bore (18) and a supply line (11b), in which a controlled fourth 2/2- Solenoid valve (12) is arranged with a reservoir (2) or reservoir (3) for the hydraulic fluid is connected.
- Example 12:
- Manual transmission according to
exemplary embodiment 11, characterized by the fact that a first pump (1) pumps the hydraulic fluid from the reservoir (2) of the manual transmission into the expansion tank (3), the first pump (1) having, in particular in the expansion tank (3 ) integrated level sensor or level sensor (4) is controlled.
- Manual transmission according to
- Example 13:
- Gearbox according to
11 or 12, characterized by the fact that when the piston (9) of the piston-cylinder unit (9, 7) is retracted, a compensating bore (18) in the working chamber (A) is released by the piston (9). which the working chamber (A) is connected to the expansion tank (3) by the supply line (12b).embodiment
- Gearbox according to
- Example 14:
- Manual transmission according to
exemplary embodiment 13, characterized in that the piston (9) of the piston-cylinder unit (9, 7) divides the hydraulic control cylinder (7) into a first working chamber (A) and a second working chamber (A 2 ), the second Working space (A 2 ) by means of a channel, in particular in the form of a follow-up bore (11), in the hydraulic control cylinder (7) with the supply line (12b) in connection.
- Manual transmission according to
- Example 15:
- Manual transmission according to
13 or 14, characterized by the fact that a fourth 2/2-way solenoid valve (12) is arranged in the supply line (12b).embodiment
- Manual transmission according to
- Example 16:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that each clutch (19, 23) is assigned an electromotive actuating device (5) consisting of an EC motor (6) and a piston-cylinder unit (9, 7).
- Example 17:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that an electric drive adjusts a number of clutches and gear selectors together with a piston-cylinder unit (9, 7).
- Example 18:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that a control unit uses a pressure sensor (22) to determine the pressure in the working chamber (A) of a piston-cylinder unit (9, 7) and/or in the main hydraulic line (14).
- Example 19:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the control unit regulates the pressure in the working chamber (A) using the motor current of the EC motor (6) driving the piston-cylinder unit (9, 7).
- Example 20:
- Manual transmission according to
exemplary embodiment 18, characterized in that the control unit uses the pressure value determined by means of the pressure sensor (22) to calibrate the motor current/pressure regulation.
- Manual transmission according to
- Example 21:
- Manual transmission according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that the control unit for controlling the piston-cylinder unit (9, 7), in particular for adaptive clutch control, uses a clutch characteristic or a set of characteristic curves in which the relationship between pressure and volume or The piston path of the piston (9) of the piston-cylinder unit (9, 7) is stored.
- Example 22:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that on the basis of one or more relationships stored in the control unit between pressure and volume or piston travel of the piston (9) of the piston-cylinder unit (9, 7) when a clutch or a Gear selector, the clutch or gear selector wear can be determined.
- Example 23:
- Manual transmission according to
exemplary embodiment 21, characterized in that the control unit takes into account the previously determined wear when activating the piston-cylinder unit (9, 7) for adjusting a clutch or a gear selector.
- Manual transmission according to
- Example 24:
- Transmission according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that a hydraulic pump (36) delivers hydraulic fluid via separate hydraulic lines to the transmission elements, in particular to the clutch and the gears, for their lubrication and/or cooling.
- Example 25:
- Manual transmission according to
exemplary embodiment 23, characterized in that the fluid flow is controlled as required by means of solenoid valves.
- Manual transmission according to
- Example 26:
- Gearbox according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that at least one piston-cylinder unit (9, 7) is arranged together with its drive(s) as a structural unit on the gearbox.
- Example 27:
- Manual transmission according to
exemplary embodiment 25, characterized in that the reservoir (2) and/or the solenoid valves are additionally arranged in the structural unit.
- Manual transmission according to
- Example 28:
- Manual transmission according to
25 or 26, characterized in that the control unit is additionally arranged in the structural unit.exemplary embodiment
- Manual transmission according to
- Example 29:
- Method for operating a manual transmission according to one of the preceding exemplary embodiments, characterized in that when two clutches are actuated simultaneously, the pressure of a clutch actuator is regulated with an EC motor (6) and the associated piston-cylinder unit and the other clutch actuator is regulated with valves.
- Example 30:
- Method for operating a manual transmission according to one of the
exemplary embodiments 1 to 28, characterized in that the pressure of the clutch actuator is regulated via proportional valves.
- Method for operating a manual transmission according to one of the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- erste Pumpefirst pump
- 22
- Vorratsbehälter (z.B. Getriebeölwanne)reservoir (e.g. transmission oil pan)
- 33
- Ausgleichsbehältersurge tank
- 44
- Niveaugeberlevel sensor
- 55
- Elektromotorische BetätigungseinrichtungElectromotive actuation device
- 66
- EC-MotorEC motor
- 77
- Hydrauliksteuerzylinderhydraulic control cylinder
- 88th
- Ansteuerelektronik für EC-MotorControl electronics for EC motor
- 99
- Kolben der Kolben-Zylinder-EinheitPiston of the piston-cylinder unit
- 1010
- Kolbendichtungpiston seal
- 1111
- Nachlaufbohrungfollow-up bore
- 11a11a
- Hydraulikleitung, Versorgungsleitunghydraulic line, supply line
- 11b11b
- Hydraulikleitung, Versorgungsleitunghydraulic line, supply line
- 1212
- (viertes) 2/2-Magnetventil(fourth) 2/2 solenoid valve
- 12b12b
- Versorgungsleitungsupply line
- 1313
- Rückstellfederreturn spring
- 1414
- Hydraulikhauptleitunghydraulic main line
- 14'14'
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 1515
- Rücklaufleitungreturn line
- 15'15'
- Hydraulikleitung bzw. RücklaufleitungHydraulic line or return line
- 1616
- (erstes) 2/2-Magnetventil(first) 2/2 solenoid valve
- 1717
- (drittes) 2/2-Magnetventil oder Proportionalventil(third) 2/2 solenoid valve or proportional valve
- 1818
- Ausgleichsbohrungbalancing hole
- 1919
- erste Kupplung und Kupplungsbetätigerfirst clutch and clutch actuator
- 2020
- (zweites) 2/2-Magnetventil(second) 2/2 solenoid valve
- 2121
- (fünftes) 2/2-Magnetventil oder Proportionalventil(fifth) 2/2 solenoid valve or proportional valve
- 2222
- Drucksensorpressure sensor
- 2323
- zweite Kupplung und Kupplungsbetätigersecond clutch and clutch actuator
- 2424
- (sechstes) 2/2-Magnetventil(sixth) 2/2 solenoid valve
- 2525
- (siebtes) 2/2-Magnetventil(seventh) 2/2 solenoid valve
- 2626
- (achtes) 2/2-Magnetventil(eighth) 2/2 solenoid valve
- 2727
- (neuntes) 2/2-Magnetventil(ninth) 2/2 solenoid valve
- 2828
- Zylinder-Kolbeneinheitcylinder-piston unit
- 2929
- Stellgliedactuator
- 3030
- Kugelrasteball detent
- 3131
- Positionssensor für StellgliedActuator position sensor
- 3232
-
Gangsteller 1
gear selector 1 - 3333
-
Gangsteller 2
gear selector 2 - 3434
-
Gangsteller 3
gear selector 3 - 3535
-
Gangsteller 4
gear selector 4 - 3636
- Hydraulikpumpe hydraulic pump
- 3737
- 2/2-Magnetventil2/2 solenoid valve
- 3838
- Zahnradschmierung und KühlungGear lubrication and cooling
- 3939
- 2/2-Magnetventil2/2 solenoid valve
- 4040
-
Kühlkreislauf (zur Kühlung der Kupplungen 19, 23)Cooling circuit (to cool the
clutches 19, 23) - 4141
- (zehntes) 2/2-Magnetventil(tenth) 2/2 solenoid valve
- 4242
- (elftes) 2/2-Magnetventil(eleventh) 2/2 solenoid valve
- 4343
-
Druckkreis-2/2-Magnetventil
Pressure circuit 2/2 solenoid valve - 4444
-
Druckkreis 1
pressure circuit 1 - 4545
-
Druckkreis 2
Pressure circuit 2 - 4646
- Drucksensorpressure sensor
- 4747
- Drucksensorpressure sensor
- AA
- (erster) Arbeitsraum(first) workspace
- A2A2
- (zweiter) Arbeitsraum(second) workroom
- PinPin code
- Drucksignalepressure signals
- SS
- Spindelantriebspindle drive
- Stst
- Stellaggregatactuator
- StAStA
- Hydraulikarbeitsraumhydraulic working space
- StKStK
- Stellkolbenactuating piston
- StZStZ
- Hydraulikzylinder bzw. StellkolbenzylinderHydraulic cylinders or actuating piston cylinders
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-
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