DE102011077552B4 - Hydraulic arrangement for a transmission - Google Patents
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Abstract
Hydraulikanordnung für eine Hydraulikmittelversorgung von Komponenten eines Getriebes eines Fahrzeuges, mit zumindest einer antriebsseitig angetriebenen Hauptpumpeneinrichtung (2) zur Versorgung eines primären Hydraulikkreises (4) mit einem Primärdruck (p_prim) und zur Versorgung eines sekundären Hydraulikkreises (5) mit einem Sekundärdruck (p_sec), und mit zumindest einer abtriebsseitig antreibbaren Zusatzpumpeneinrichtung (3), die mit dem primären Hydraulikkreis (4) und/oder mit dem sekundären Hydraulikkreis (5) verbunden ist, wobei eine Ankoppelvorrichtung (7) zum Ankoppeln der Zusatzpumpeneinrichtung (3) an den Abtrieb des Getriebes oder eine Einschaltvorrichtung (8) zum Öffnen der Hydraulikmittelzufuhr der mit dem Abtrieb gekoppelten Zusatzpumpeneinrichtung (3) vorgesehen sind, wobei die Ankoppelvorrichtung (7) oder die Einschaltvorrichtung (8) bei nicht angetriebener Hauptpumpeneinrichtung (2) in Abhängigkeit eines Versorgungsdruckes (p_V) im primären Hydraulikkreis (4) und/oder in Abhängigkeit eines Schmierdruckes (p_S) im sekundären Hydraulikkreis (5) ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankoppelvorrichtung (7) ein elektrohydraulisches Drucksteuerventil zum stufenlosen Regeln des zu übertragenen Drehmomentes von dem Abtrieb des Getriebes auf den Antrieb der Zusatzpumpeneinrichtung (3) umfasst.Hydraulic arrangement for supplying hydraulic medium to components of a transmission of a vehicle, with at least one main pump device (2) driven on the drive side for supplying a primary hydraulic circuit (4) with a primary pressure (p_prim) and for supplying a secondary hydraulic circuit (5) with a secondary pressure (p_sec), and with at least one additional pump device (3) that can be driven on the output side and is connected to the primary hydraulic circuit (4) and/or to the secondary hydraulic circuit (5), with a coupling device (7) for coupling the additional pump device (3) to the output of the transmission or a switch-on device (8) for opening the hydraulic medium supply of the auxiliary pump device (3) coupled to the output are provided, the coupling device (7) or the switch-on device (8) when the main pump device (2) is not driven depending on a supply pressure (p_V) in the primary hydraulic circuit (4) and/or can be controlled as a function of a lubricating pressure (p_S) in the secondary hydraulic circuit (5), characterized in that the coupling device (7) comprises an electrohydraulic pressure control valve for infinitely variable regulation of the torque to be transmitted from the output of the transmission to the drive of the additional pump device (3).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung für eine Hydraulikmittelversorgung von Komponenten eines Getriebes eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The present invention relates to a hydraulic arrangement for supplying hydraulic medium to components of a transmission of a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of
Beispielsweise aus der Druckschrift
Nachteilig bei permanent angetriebenen Zusatzpumpeneinrichtungen sind die dabei auftretenden Schleppmomente, die den Verbrauch erhöhen. Nachteilig bei der Verwendung von elektrisch angetriebenen Zusatzpumpeneinrichtungen sind die hohen Herstellungskosten. Deshalb wird bei der bekannten Getriebevorrichtung vorgesehen, dass die Zusatzpumpeneinrichtung in Abhängigkeit eines Betätigungsdruckes einer Getriebekomponente zu geschaltet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Zuschaltung in Abhängigkeit des Betätigungsdruckes einer Getriebekomponente aufgrund des erheblich schwankenden Druckniveaus keine ausreichende Betriebssicherheit für die Hydraulikmittelversorgung gewährleistet.A disadvantage of permanently driven auxiliary pump devices is the drag torque that occurs, which increases consumption. The high production costs are disadvantageous when using electrically driven auxiliary pump devices. Therefore, in the known transmission device, it is provided that the additional pump device is switched on as a function of an actuating pressure of a transmission component. However, it has been shown that switching on as a function of the actuating pressure of a transmission component does not ensure sufficient operational reliability for the hydraulic fluid supply due to the significantly fluctuating pressure level.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Hydraulikanordnung für ein Getriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche eine verbesserte Betriebssicherheit bei einer Hydraulikmittelmangelversorgung gewährleistet.The present invention is based on the object of proposing a hydraulic arrangement for a transmission of the type described at the outset, which ensures improved operational reliability in the event of an insufficient supply of hydraulic medium.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.According to the invention, this object is achieved by the features of
Demnach wird eine Hydraulikanordnung für die Hydraulikmittelversorgung von Getriebekomponenten beispielsweise eines Automatikgetriebes eines Fahrzeuges mit einer antriebsseitig angetriebenen Hauptpumpeneinrichtung und einer abtriebsseitig antreibbaren Zusatzpumpeneinrichtung vorgeschlagen. Mit den beiden Pumpen werden sowohl ein primärer Hydraulikkreis als auch ein sekundärer Hydraulikkreis mit Hydraulikfluid beaufschlagt bzw. versorgt, um an die Hydraulikkreise angeschlossene Getriebekomponenten mit Hydraulikmittel zu versorgen. Hierbei ist eine Ankoppelvorrichtung zum mechanischen oder hydraulischen oder auch elektrischen Anbinden der Zusatzpumpeneinrichtung an den Abtrieb des Getriebes vorgesehen. Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass eine Einschaltvorrichtung zum Zuschalten bzw. Öffnen einer Hydraulikmittelzuführung der mit dem Abtrieb gekoppelten Zusatzpumpeneinrichtung eingesetzt wird, wobei die Ankoppelvorrichtung oder die Einschaltvorrichtung bei nicht angetriebener Hauptpumpeneinrichtung in Abhängigkeit eines Versorgungsdruckes oder eines Schmierdruckes angesteuert werden. Erfindungsgemäß umfasst die Einschaltvorrichtung ein elektrohydraulisches Drucksteuerventil zum stufenlosen Regeln der Hydraulikmittelzufuhr der kontinuierlich mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenen Zusatzpumpeneinrichtung.Accordingly, a hydraulic system is proposed for supplying hydraulic fluid to transmission components, for example an automatic transmission of a vehicle, with a main pump device driven on the drive side and an auxiliary pump device that can be driven on the output side. Both a primary hydraulic circuit and a secondary hydraulic circuit are acted upon or supplied with hydraulic fluid by the two pumps in order to supply transmission components connected to the hydraulic circuits with hydraulic medium. In this case, a coupling device is provided for mechanically or hydraulically or also electrically connecting the additional pump device to the output of the transmission. It can also be provided that a switch-on device is used to switch on or open a hydraulic medium supply to the auxiliary pump device coupled to the output, with the coupling device or the switch-on device being activated when the main pump device is not being driven, depending on a supply pressure or a lubricating pressure. According to the invention, the switch-on device comprises an electro-hydraulic pressure control valve for infinitely variable regulation of the supply of hydraulic medium to the auxiliary pump device, which is continuously connected to the output of the transmission.
Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, dass die Zusatzpumpeneinrichtung im normalen Fahrbetrieb bei gesättigter Hydraulikmittelversorgung keine Verlustleistung aufbringt, sofern die Hauptpumpeneinrichtung eine ausreichende Hydraulikmittelversorgung sicherstellt. Demzufolge werden weder hydraulische Verluste noch Schleppmomente durch die Zusatzpumpeneinrichtung verursacht. Infolgedessen kann der Wirkungsgrad des Automatgetriebes verbessert werden. Nur bei entsprechendem Schmier- und/oder Hydraulikmittelmangel beispielsweise bei Bergabfahrt des Fahrzeuges oder bei aktivierter Segelfunktion bei stehender Antriebsmaschine kann durch die erfindungsgemäße Zuschaltung bzw. Ankopplung der Zusatzpumpeneinrichtung die Kühlung und Schmierung sowie die Betätigung der Getriebekomponenten aufrechterhalten werden und zumindest eine Mindestdruckversorgung für die Getriebekomponenten, wie zum Beispiel für die Kupplungen oder dergleichen, und schließlich für einen schnellen Ausstieg aus dem Segelbetrieb gewährleistet werden.This results in the advantage that the additional pump device does not generate any power loss during normal driving operation with a saturated supply of hydraulic medium, provided that the main pump device ensures an adequate supply of hydraulic medium. Consequently, neither hydraulic losses nor drag torques are caused by the additional pump device. As a result, the efficiency of the automatic transmission can be improved. Only in the event of a corresponding lack of lubricant and/or hydraulic fluid, for example when the vehicle is driving downhill or when the coasting function is activated when the engine is stationary, can the cooling and lubrication as well as the actuation of the transmission components be maintained and at least a minimum pressure supply for the transmission components such as for the clutches or the like, and finally for a quick exit from sailing operation.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Zuschaltung bzw. Ankopplung in Abhängigkeit des Versorgungsdruckes oder des Schmierdruckes erfolgt, weil diese Drücke so genannte reduzierte Drücke sind, die deutlich unterhalb des Niveaus des Primärdruckes und auch des Sekundärdruckes liegen und auch einen relativ gleichmäßigen Verlauf aufweisen. Somit stellen diese Drücke repräsentative Größen im oder außerhalb des Segelbetriebs des Getriebes dar. Vorzugsweise kann die Ankoppelung bzw. Zuschaltung der Zusatzpumpeneinrichtung bei Unterschreitung eines festzulegenden Grenzwertes für den Versorgungsdruck oder den Schmierdruck erfolgen.It is particularly advantageous that the connection or coupling takes place depending on the supply pressure or the lubricating pressure, because these pressures are so-called reduced pressures that are significantly below the level of the Primary pressure and the secondary pressure are and also have a relatively even course. Thus, these pressures represent representative variables in or outside of coasting operation of the transmission. The additional pump device can preferably be coupled or switched on when the supply pressure or the lubricating pressure falls below a specified limit value.
Es ist denkbar, dass bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung Ankoppelvorrichtungen oder Einschaltvorrichtungen vorgesehen werden, die eine strategiefähige Ansteuerung der Zusatzpumpeneinrichtung ermöglichen. Beispielsweise können auch stufenlose Ansteuerungen der Zusatzpumpeneinrichtung realisiert werden.It is conceivable that in the hydraulic arrangement according to the invention, coupling devices or switch-on devices are provided which enable the additional pump device to be controlled in a strategic manner. For example, stepless activation of the additional pump device can also be implemented.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Schaltschema einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung mit einer ansteuerbaren Ankoppelvorrichtung für eine Zusatzpumpeneinrichtung; -
2 ein Schaltschema einer zweiten Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit der Ankoppelvorrichtung für die Zusatzpumpeneinrichtung; -
3 ein Schaltschema einer dritten Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit einer über einen Versorgungs- oder Schmierdruck ansteuerbaren Einschaltvorrichtung für die Zusatzpumpeneinrichtung; -
4 ein Schaltschema einer vierten Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit der als Magnetdruckventil ausgebildeten Einschaltvorrichtung für die Zusatzpumpeneinrichtung; -
5 ein Schaltschema einer fünften Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit der über ein elektronisches Drucksteuerventil ansteuerbaren Ankoppelvorrichtung für die Zusatzpumpeneinrichtung; -
6 ein Schaltschema einer sechsten Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit der als elektronisches Drucksteuerventil ausgebildeten Einschaltvorrichtung für die Zusatzpumpeneinrichtung; -
7 ein Schaltschema einer siebenten Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit der als stufenlos regelbare Ansaugdrossel ausgebildeten Einschaltvorrichtung für die Zusatzpumpeneinrichtung; und -
8 ein Schaltschema einer achten Ausführungsvariante der Hydraulikanordnung mit der in die Zusatzpumpeneinrichtung integrierten stufenlos regelbaren Einschaltvorrichtung.
-
1 a circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic system according to the invention with a controllable coupling device for an additional pump device; -
2 a circuit diagram of a second embodiment of the hydraulic system with the coupling device for the additional pump device; -
3 a circuit diagram of a third embodiment variant of the hydraulic arrangement with a switch-on device for the additional pump device that can be controlled via a supply or lubricating pressure; -
4 a circuit diagram of a fourth embodiment variant of the hydraulic arrangement with the switch-on device, designed as a magnetic pressure valve, for the additional pump device; -
5 a circuit diagram of a fifth embodiment variant of the hydraulic system with the controllable via an electronic pressure control valve coupling device for the additional pump device; -
6 a circuit diagram of a sixth embodiment variant of the hydraulic arrangement with the switch-on device for the additional pump device designed as an electronic pressure control valve; -
7 a circuit diagram of a seventh embodiment variant of the hydraulic system with the switch-on device for the additional pump device, designed as an infinitely variable intake throttle; and -
8th a circuit diagram of an eighth embodiment of the hydraulic system with the integrated in the additional pump device continuously variable switch-on device.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung für ein Getriebe, insbesondere ein Automatgetriebe oder dergleichen eines Fahrzeuges, wobei die Hydraulikanordnung 1 zur Versorgung verschiedener Getriebekomponenten vorgesehen ist. In den
Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten umfasst die Hydraulikanordnung 1 eine Hauptpumpeneinrichtung 2, die antriebsseitig, zum Beispiel über den Antriebsmotor des Fahrzeuges angetrieben wird. Ferner ist eine Zusatzpumpeneinrichtung 3 vorgesehen, die abtriebsseitig zum Beispiel von dem Abtrieb des Fahrzeuges bzw. der Getriebeabtriebswelle angetrieben wird. Die Hydraulikanordnung 1 mit der Hauptpumpeneinrichtung 2 und der Zusatzpumpeneinrichtung 3 ist mit einem primären Hydraulikkreis 4, der mit einem Primärdruck p_prim beaufschlagt wird, und mit einem sekundären Hydraulikkreis 5 verbunden, der mit einem Sekundärdruck p_sec beaufschlagt wird.Irrespective of the respective embodiment variant, the
Der primäre Hydraulikkreis 4 dient zum Beispiel dazu, den Betätigungsdruck für verschiedene Getriebekomponenten, wie zum Beispiel Kupplungen oder dergleichen aufzubringen. Ferner wird mit dem Primärdruck P_prim ein Druckreduzierventil 11 beaufschlagt, um beispielsweise elektrohydraulische Stellglieder des Getriebes mit einem reduzierten Versorgungsdruck p_V zu versorgen.The primary
Der sekundären Hydraulikkreis 5 dient beispielsweise dazu, einen Schmiermittel- und/oder Kühlmitteldruck p_S mithilfe eines Schmier-und/oder Kühldruckventil 12 zur Schmierung und Kühlung der Getriebekomponenten des Getriebes bereitzustellen, wobei das Schmierdruckventil 12 mit dem Sekundärdruck p_sec beaufschlagt wird.The secondary
Der primäre Hydraulikkreis 4 und der sekundäre Hydraulikkreis 5 sind über ein Systemdruckventil 10 miteinander gekoppelt, welches sicherstellt, dass zunächst die Versorgung des primären Hydraulikkreises 4 sichergestellt wird und erst wenn der primäre Hydraulikkreis 4 ausreichend versorgt ist, wird der sekundäre Hydraulikkreis 5 mit Hydraulikmittel beaufschlagt, um den Sekundärdruck p_sec aufbauen zu können.The primary
Wenn der Antrieb der Hauptpumpeneinrichtung 2, beispielsweise bei abgestelltem Antriebsmotor oder bei Bergabfahrt nicht mehr gewährleistet ist, wird die Zusatzpumpeneinrichtung 3, die über ein Rückschlagventil 6 zunächst mit dem primären Hydraulikkreis 4 und über das Systemdruckventil 10 auch mit dem sekundären Hydraulikkreis 5 gekoppelt ist, die Versorgung der beiden Hydraulikkreise 4, 5 übernehmen. Die Verbindung zwischen dem primären Hydraulikkreis 4 und dem sekundären Hydraulikkreis 5 wird über den Ansteuerdruck p_EDS Sys für das elektrohydraulische Systemdruckventil 10 angesteuert. Es ist auch möglich, dass die Zusatzpumpeneinrichtung 3 auch direkt mit dem sekundären Hydraulikkreis 5 verbunden ist.If the drive of the
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Ankoppelvorrichtung 7 oder eine Einschaltvorrichtung 8 zum Ankoppeln bzw. zum Zuschalten oder Öffnen der Hydraulikmittelzufuhr der Zusatzpumpeneinrichtung vorgesehen sind, wobei die Ankoppelvorrichtung 7 oder die Einschaltvorrichtung 8 über einen hydraulischen Druck des Hydrauliksystems des Getriebes, nämlich dem Versorgungsdruck p_V oder dem Schmiermitteldruck p_S ansteuerbar sind. Der Versorgungsdruck p_V oder der Schmiermitteldruck p_S sind im oder außerhalb des Segelbetriebes des Getriebes eine repräsentative Größe, um bewerten zu können, wann die Zusatzpumpeneinrichtung 3 zugeschaltet werden soll. Auf diese Weise wird ein möglichst ökonomischer Betrieb bei dem Fahrzeug gewährleistet.According to the invention, a
In
Bei einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung gemäß
Gemäß
In
In
Im Unterschied zur sechsten Ausführungsvariante kann bei der siebenten Ausführungsvariante gemäß
Schließlich zeigt
Vorzugsweise kann bei der Ansteuerung der Zusatzpumpeneinrichtung 3 über die Einschaltvorrichtung 8 und damit über die Ansteuerung der Fluidzuführung vorzugsweise als Zusatzpumpeneinrichtung eine hydrodynamische Pumpe, zum Beispiel eine Kreiselpumpe oder dergleichen eingesetzt werden.A hydrodynamic pump, for example a centrifugal pump or the like, can preferably be used as the additional pump device when the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Hydraulikanordnunghydraulic arrangement
- 22
- Hauptpumpeneinrichtungmain pump device
- 33
- Zusatzpumpeneinrichtungauxiliary pump device
- 44
- primärer Hydraulikkreisprimary hydraulic circuit
- 55
- sekundärer Hydraulikkreissecondary hydraulic circuit
- 66
- Rückschlagventilcheck valve
- 77
- Ankoppelvorrichtungdocking device
- 88th
- Einschaltvorrichtungswitch-on device
- 1010
- Systemdruckventilsystem pressure valve
- 1111
- Druckreduzierventilpressure reducing valve
- 1212
- Schmierdruckventillubrication pressure valve
- p_primp_prim
- Primärdruckprimary pressure
- p_secp_sec
- Sekundärdrucksecondary pressure
- p_Vp_V
- Versorgungsdrucksupply pressure
- p_Sp_p
- Schmierdrucklubrication pressure
- p_MVp_MV
- Ansteuerdruck für MagnetdruckventilControl pressure for solenoid pressure valve
- p_EDSp_EDS
- Ansteuerdruck von elektrohydraulischem DrucksteuerventilControl pressure from electrohydraulic pressure control valve
- p_EDS Sysp_EDS Sys
- Ansteuerdruck für elektrohydraulisches SystemdruckventilControl pressure for electrohydraulic system pressure valve
- n_ABn_AB
- Drehzahl am Abtrieb des GetriebesSpeed at the output of the gearbox
- n_Pn_p
- Drehzahl an dem Antrieb der ZusatzpumpeneinrichtungSpeed at the drive of the additional pump device
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Legal Events
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R020 | Patent grant now final |