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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Versorgungssystem sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Versorgungssystems, mit deren Hilfe insbesondere in einem Kraftfahrzeug hydraulische Verbraucher beispielsweise zum Kühlen von Kupplungen, Getriebebremsen, Getrieben in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs mit einem hydraulischen Fluid beaufschlagt werden können.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Versorgungssystem effizient betreiben zu können.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen effizienten Betrieb eines Versorgungssystems ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Versorgungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Versorgungssystem zur Beaufschlagung von hydraulischen Verbrauchern in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem hydraulischen Druck vorgesehen mit einer ersten elektrischen Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und zum Laden einer Traktionsbatterie, wobei die erste elektrische Maschine über eine erste Kupplung und ein erstes Planetengetriebe, dessen Übersetzungsverhältnis mit Hilfe einer ersten Getriebebremse veränderbar ist, zum Einleiten eines Drehmoments in den Antriebsstrang ankoppelbar ist, einer zweiten elektrischen Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, wobei die zweite elektrische Maschine über eine zweite Kupplung und ein zweites Planetengetriebe, dessen Übersetzungsverhältnis mit Hilfe einer zweiten Getriebebremse veränderbar ist, zum Einleiten eines Drehmoments in den Antriebsstrang ankoppelbar ist, einer, insbesondere mechanisch angetriebenen, Hauptpumpe zur Versorgung der hydraulischen Verbrauchern, einer elektrisch antreibbaren Hilfspumpe zur Versorgung der hydraulischen Verbraucher, einem ersten Strang zur Kühlung der ersten elektrischen Maschine, einem zweiten Strang zur Kühlung der zweiten elektrischen Maschine, einem dritten Strang zur Kühlung der ersten Getriebebremse und der zweiten Getriebebremse und einem vierten Strang zur Schmierung des ersten Planetengetriebes und des zweiten Planetengetriebes, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Hilfspumpe derart an die Stränge angekoppelt ist, dass bei ausgeschalteter Hauptpumpe vorrangig, insbesondere ausschließlich, der erste Strang und der vierte Strang versorgt wird, und die Hauptpumpe derart an die Stränge angekoppelt ist, dass bei eingeschalteter Hauptpumpe vorrangig der vierte Strang versorgt wird. Dabei sind die Hauptpumpe und die Hilfspumpe jeweils über eine Blende permanent an dem vierten Stang angeschlossen. Durch die Blende ist sichergestallt, dass der vierte Strang immer geöffnet und nicht verschlossen ist. Gleichzeitig kann über die Größe der Blende bei einem zu erwartenden Förderdruck der Hauptpumpe und der Hilfspumpe ein bestimmter Mindestvolumenstrom sichergestellt werden, der zur Schmierung der Planetengetriebe erforderlich ist. Ein schaltbares Ventil kann eingespart werden.
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Die gruppierte Aufteilung der verschiedenen hydraulischen Verbraucher in unterschiedliche Stränge ermöglicht es die einzelnen Gruppen der hydraulischen Verbraucher bauraumsparend über einen gemeinsamen Versorgungskanal an die Hauptpumpe und/oder die Hilfspumpe anzuschließen. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass bei einem Hybrid-Kraftfahrzeug mit zwei elektrischen Maschinen die elektrischen Maschinen selber sowie die den jeweiligen elektrischen Maschinen zugeordneten hydraulischen Verbraucher, insbesondere Kupplung, Getriebebremse und Planetengetriebe, gleichartige Komponenten mit gleichartigen hydraulischen Bedürfnissen aufweisen, die deswegen problemlos in einen gemeinsamen Strang integriert werden können. Obwohl die beiden elektrischen Maschinen separate und gegebenenfalls räumlich voneinander getrennte Baueinheiten darstellen, können deren jeweiligen hydraulische Komponenten in einem gemeinsamen Strang zusammengefasst und von der Hauptpumpe und/oder der Hilfspumpe gemeinsam versorgt werden. Falls in der einen elektrischen Maschine ein erhöhter hydraulische Bedarf vorliegt, während bei der anderen elektrischen Maschine kein signifikanter hydraulische Bedarf vorliegt, stellt die zusätzliche hydraulische Versorgung der anderen elektrischen Maschine keine nennenswerte Beeinträchtigung dar, da in einer Betriebssituation, in der eine der elektrischen Maschinen betrieben wird, mit einem Zuschalten der anderen elektrischen Maschine jederzeit gerechnet werden muss. Zusätzlich ermöglicht die gruppierte Aufteilung der verschiedenen hydraulischen Verbraucher in unterschiedliche Stränge eine unterschiedliche Priorisierung der hydraulischen Verbraucher bei der Versorgung mit einem hydraulischen Fluid, beispielsweise zur Kühlung und/oder Schmierung geeignetes Öl. Wenn im ausgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeugs, also bei dessen Stillstand, und eingeschalteter Brennkraftmaschine, die erste elektrische Maschine betrieben werden soll, insbesondere für ein Standladen, ist eine Betätigung der Getriebebremsen und der Kupplungen nicht zu erwarten, so dass es ausreichend ist mit der Hilfspumpe nur die erste elektrische Maschine sowie den vierten Strang mit dem zugehörigen Planetengetriebe zu versorgen. In der Regel ist die zweite elektrische Maschine nicht zum Standladen vorgesehen, so dass auch die zweite elektrische Maschine nicht gekühlt werden muss. Da die Hilfspumpe elektrisch betrieben wird, kann die Hilfspumpe auch bei ausgeschalteter Brennkraftmaschine betrieben werden, insbesondere mit elektrischer Energie aus der Traktionsbatterie. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet ist und die Hauptpumpe, insbesondere über einen mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelten Riementrieb, mechanisch angetrieben wird, ist es möglich die Versorgung der hydraulischen Verbraucher in Abhängigkeit von dem aktuellen Bedarf mit dem hydraulischen Fluid zu versorgen. Hierbei wird jedoch die Erkenntnis ausgenutzt, dass zumindest ein Teil der Planetengetriebe sich mitbewegen kann oder zumindest im Stillstand nicht trocken laufen soll, so dass zumindest der vierte Strang mit einem Minimalvolumenstrom versorgt wird. Wenn die erste elektrische Maschine zugeschaltet wird, kann die Hauptpumpe auch den ersten Strang versorgen. Wenn die zweite elektrische Maschine zugeschaltet wird, kann die Hauptpumpe auch den zweiten Strang versorgen. Wenn mindestens eine der Getriebebremsen geschlossen wird und/oder eine Restwärme vorliegt, kann die Hauptpumpe auch den dritten Strang versorgen. Wenn eine der Kupplungen geschlossen wird und/oder eine Restwärme vorliegt, kann die Hauptpumpe auch die Kupplungen zu Kühlungszwecken versorgen. Eine unnötige Versorgung von hydraulischen Verbrauchern mit hydraulischen Fluid kann dadurch leicht vermieden werden, so dass unnötige Blindleistungen vermieden und die Effizienz des Versorgungssystems verbessert werden kann. Durch die bauraumsparende Gruppierung der hydraulischen Verbraucher in unterschiedlichen Strängen können die verschiedenen Arten an hydraulischen Verbrauchern unterschiedlich priorisiert werden, wodurch ein effizienter Betrieb eines Versorgungssystems ermöglicht ist.
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Die elektrischen Maschinen können als hydraulischen Verbraucher eine Kühlvorrichtung, beispielsweise einen Wärmetauscher, aufweisen, in dem das hydraulische Fluid verwendet wird, um entstandene Wärme abzuführen. Die Kupplungen können als hydraulischen Verbraucher eine Kühleinrichtung aufweisen, in dem das hydraulische Fluid verwendet wird, um in einem Schlupfbetrieb der insbesondere als Reibungskupplung ausgestalteten Kupplung entstandene Wärme abzuführen. Die Getriebebremsen können als hydraulischen Verbraucher eine Kühleinheit aufweisen, in dem das hydraulische Fluid verwendet wird, um in einem Schlupfbetrieb der insbesondere als Reibungskupplung ausgestalteten Kupplung entstandene Wärme abzuführen. Die jeweilige Getriebebremse kann im geschlossenen Zustand ein Teil des Planetengetriebes, insbesondere Hohlrad, Planetenträger oder Sonnenrad, mit einem anderen Teil des Planetengetriebes oder vorzugsweise mit einem feststehenden Gehäuseteil koppeln, um das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes zu ändern. Das Planetengetriebe selber kann als hydraulischen Verbraucher Lager oder Ähnliches aufweisen, die von dem hydraulischen Fluid geschmiert werden. Das Versorgungssystem weist insbesondere einen Vorratstank für das hydraulische Fluid auf, aus dem sowohl die Hauptpumpe als auch die Hilfspumpe fördern, so dass für die Versorgung der angeschlossenen hydraulischen Verbraucher eine einzige Versorgungsquelle ausreichend ist. Vorzugsweise wird das in den hydraulischen Verbrauchern verwendete hydraulische Fluid mit Hilfe einer Förderpumpe und/oder schwerkraftbedingt gegebenenfalls über einen Wärmetauscher zum Kühlen des hydraulischen Fluids und/oder einen Filter zum Herausfiltern von Verunreinigungen in den Vorratstank zurückgeführt.
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Vorzugsweise ist ein fünfter Strang zur Kühlung der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung vorgesehen, wobei der fünfte Strang über ein Verteilerventil an dem dritten Strang angeschlossen ist, wobei insbesondere das Verteilerventil erst oberhalb eines Grenzdruckes den dritten Strang und/oder den fünften Strang öffnet. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass bei der Betätigung der Kupplung, insbesondere beim Schließen der Kupplung, eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Planetengetriebe zunächst nicht zu erwarten ist, so dass der dritte Strang und der fünfte Strang über ein gemeinsames Verteilerventil angeschlossen werden können. Eine Betätigung der Getriebebremse ist erst etwas nach dem Schließen der Kupplung zu erwarten, wenn bereits der Schlupfbetrieb der Kupplung abgeschlossen ist und ein Großteil der entstandenen Reibungswärme abgeführt ist. Gegebenenfalls kann das Verteilerventil dann sowohl den dritten Strang als auch noch eine Zeit lang den fünften Strang versorgen oder sofort in eine Schaltstellung wechseln, in der nur der dritte Strang versorgt wird und der fünfte Strang von der Versorgung getrennt wird.
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Besonders bevorzugt kühlt der erste Strang zusätzlich die erste Kupplung und die zweite Kupplung, wobei insbesondere die erste elektrische Maschine zumindest teilweise die erste Kupplung und die zweite Kupplung radial außen umgreift. Hierbei wir die Erkenntnis ausgenutzt, dass die erste elektrische Maschine zur Erreichung eines besonders kompakten und bauraumsparenden Aufbaus die Kupplungen sehr eng umgreifen kann. Um die erreichten Bauraumvorteile durch separate Kühlkanäle nicht zu beeinträchtigen, sind die Kupplungen und die erste elektrische Maschine in einem gemeinsamen Strang zusammengefasst, so dass die Kupplungen und die erste elektrische Maschine über einen einzigen Kühlkanal angebunden werden können. Hierbei wird zudem die Erkenntnis ausgenutzt, dass in der Regel zunächst die erste elektrische Maschine zugeschaltet wird, bevor die zweite elektrische Maschine zugeschaltet wird, so dass in dem Moment, in dem die erste elektrische Maschine gekühlt werden muss auch bereits die erste Kupplung gekühlt werden muss und mit einer Betätigung der zweiten Kupplung zum Zuschalten der über den zweiten Strang gekühlten zweiten elektrischen Maschine unmittelbar gerechnet werden muss. Bei einem geringen Bauraumbedarf ergibt sich eine bedarfsorientierte Kühlung der Kupplungen und der elektrischen Maschinen.
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Insbesondere ist die Hilfspumpe über ein zur Hauptpumpe hin öffnendes Rückschlagventil und eine Verbindungsblende an den dritten Strang anschließbar. Insbesondere bei einer rein elektrischen Fahrt des Kraftfahrzeugs kann die Hilfspumpe dadurch auch die Versorgung der übrigen hydraulischen Verbraucher übernehmen. Durch die Verbindungsblende kann dabei sichergestellt werden, dass lediglich ein Teilvolumenstrom über das Rückschlagventil abgezweigt wird und die Kühlung der ersten elektrischen Maschine sichergesellt ist. Wenn die Hauptpumpe einen hydraulischen Druck aufbaut, kann das Rückschlagventil geschlossen bleiben, so dass die übrigen hydraulischen Verbraucher vorrangig oder ausschließlich von der Hauptpumpe versorgt werden.
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Vorzugsweise ist die Hauptpumpe über ein zur Hilfspumpe hin öffnendes Rückschlagventil an den ersten Strang anschließbar. Wenn die Hauptpumpe betrieben wird, kann die sowieso laufende Hauptpumpe über das Rückschlagventil auch den ersten Strang versorgen, so dass die Hilfspumpe deaktiviert wird. Wenn gleichzeitig auch die Hilfspumpe betrieben wird, kann die Hilfspumpe einen so hohen Gegendruck am Rückschlagventil aufbauen, dass die Hauptpumpe nicht den ersten Strang versorgt und die Versorgung des ersten Strangs weiterhin nur über die Hilfspumpe erfolgt. Dies ermöglicht es je nach Betriebssituation die Hauptpumpe möglichst nahe am optimalen Betriebspunkt betreiben zu können.
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Besonders bevorzugt ist in dem zweiten Strang der zweiten elektrischen Maschine eine Drosselblende vorgeschaltet. Durch die Drosselblende wird ein Mindestvolumenstrom eingestellt, der die elektrische Maschine, bei der auch im nicht aktiven Betriebszustand ein Teil mitdrehen kann, ausreichend kühlen kann. Zudem ermöglicht die Drosselblende, dass von dem zweiten Strang ein anderer Strang, insbesondere der dritte Strang, über ein eher einfach aufgebautes Ventil abzweigen kann. Wenn dieses, beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgestaltete, Ventil öffnet, bietet die Drosselblende einen ausreichenden Strömungswiderstand, der einen hinreichenden Volumenstrom über den abzweigenden Strang ermöglicht.
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Insbesondere weist der dritte Strang ein der ersten Getriebebremse und der zweiten Getriebebremse vorgeschaltetes Absperrventil auf, wobei das Absperrventil in Abhängigkeit von einem Betätigungsdruck in der ersten Getriebebremse und der zweiten Getriebebremse betätigbar ist. Das Betätigen der Getriebebremse erfolgt in der Regel hydraulisch, so dass der Betätigungsdruck der jeweiligen Getriebebremse genutzt werden kann, um das Absperrventil, mit dem der dritte Strang zu Kühlungszwecken an die Versorgung mit hydraulischen Fluid angeschlossen werden kann, betätigen zu können. Wenn in einer der Getriebebremsen der Betätigungsdruck steigt, kann dieser Druck zum Schalten des Absperrventils in eine geöffnete Stellung genutzt werden, wobei der Betätigungsdruck hierbei gegen eine Federkraft einer Rückstellfeder des Absperrventils arbeiten kann, welche das Absperrventil automatisch in eine geschlossene Schaltstellung bringt, wenn kein Druck angreift. Der an dem Absperrventil angreifende Betätigungsdruck kann mit Hilfe einer zwischengeschalteten Reduzierblende auf ein niedrigeres Druckniveau gedrosselt werden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Versorgungssystems, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, bei dem im ausgeschalteten Zustand des Kraftfahrzeugs, also bei dessen Stillstand, während eines Ladens der Traktionsbatterie die Hilfspumpe ausschließlich den ersten Strang und den vierten Strang versorgt. Hierbei wird ausgenutzt, dass beim Standladen zwar das erste Planetengetriebe und die erste elektrische Maschine betrieben werden und mit hydraulischem Fluid versorgt werden sollen, aber die übrigen hydraulischen Verbraucher keinen Bedarf an hydraulischem Fluid haben. Die in den übrigen Strängen integrierten hydraulischen Verbraucher können von der Hilfspumpe abgesperrt sein, so dass die Hilfspumpe mit einer entsprechend geringeren elektrischen Leistungsaufnahme energieeffizient betrieben werden kann. Durch die bauraumsparende Gruppierung der hydraulischen Verbraucher in unterschiedlichen Strängen können die verschiedenen Arten an hydraulischen Verbrauchern unterschiedlich priorisiert werden, wodurch ein effizienter Betrieb eines Versorgungssystems ermöglicht ist.
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Vorzugsweise kühlt die Hauptpumpe mittels des dritten Strangs die erste Kupplung und die zweite Kupplung jeweils nur dann, wenn eine Betätigung vorliegt und/oder nach der Betätigung noch eine abzuführende Restwärme vorliegt. Die Betätigung der jeweiligen Kupplung beziehungsweise der jeweiligen Getriebebremse kann das Anschließen des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers beziehungsweise des zugehörigen Strangs an die Hauptpumpe einleiten. Nach dem Schlupfbetrieb kann die Hauptpumpe noch einen, insbesondere vordefinierten, Zeitraum eine hydraulische Versorgung durchführen, um auch eine Abfuhr von nach dem Schlupfbetrieb vorhandener Reibungswärme sicherzustellen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische Prinzipdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Versorgungssystems,
- 2: eine schematische Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines Versorgungssystems,
- 3: eine schematische Prinzipdarstellung einer dritten Ausführungsform eines Versorgungssystems,
- 4: eine schematische Prinzipdarstellung einer vierten Ausführungsform eines Versorgungssystems und
- 5: eine schematische Prinzipdarstellung einer fünften Ausführungsform eines Versorgungssystems.
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Das in 1 dargestellte Versorgungssystem 10 für einen Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeugs, weist eine mechanisch antreibbare Hauptpumpe 12 und einer elektrisch angetriebene Hilfspumpe 14 auf, die jeweils aus einem nicht dargestellten gemeinsamen Vorratstank ein hydraulisches Fluid ansaugen können und vorzugsweise aber nicht notwendigerweise ebenso die weitere Getriebeaktorik versorgen können. Der Antriebsstrang weist neben der Brennkraftmaschine auch eine erste elektrische Maschine E1 und eine zweite elektrische Maschine E2 auf, mit deren Hilfe das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann, wobei die erste elektrische Maschine E1 auch zum Laden einer nicht dargestellten Traktionsbatterie, aus der insbesondere üblicherweise über das Bordnetz auch die Hilfspumpe gespeist wird, verwendet werden kann. Die erste elektrische Maschine E1 ist über eine erste Kupplung K0 und ein erstes Planetengetriebe P1 an den Antriebsstrang ankoppelbar, wobei mit Hilfe einer ersten Getriebebremse B1 ein Übersetzungsverhältnis des ersten Planetengetriebes P1 geändert werden kann. Die zweite elektrische Maschine E2 ist über eine zweite Kupplung K3 und ein zweites Planetengetriebe P2 an den Antriebsstrang ankoppelbar, wobei mit Hilfe einer zweiten Getriebebremse B2 ein Übersetzungsverhältnis des zweiten Planetengetriebes P2 geändert werden kann. Die elektrischen Maschinen E1, E2, die Kupplungen K0, K3, die Planetengetriebe P1, P2 sowie die Getriebebremsen B1, B2 stellen hydraulische Verbraucher dar, die von dem Versorgungssystem 10 zu Kühlungszwecken und/oder Schmierungszwecken mit dem hydraulischen Fluid versorgt werden sollen.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Versorgungssystems 10 ist ein zur ersten elektrischen Maschine E1 führender erster Strang 16 und ein zur zweiten elektrischen Maschine E1 führender zweiter Strang 18 vorgesehen, die lediglich über ein Ventil 20 und einen gemeinsamen Wärmetauscher 22 mit der Hilfspumpe 14 verbunden sind, so dass bei einem Betrieb der Hilfspumpe 14, insbesondere wenn im Fahrzeugstillstand die mechanisch angekoppelte Hauptpumpe 12 abgeschaltet ist, eine vorrangige Kühlung der ersten elektrischen Maschine E1 erfolgen kann. Dadurch ist die erste elektrische Maschine E1 auch bei einem Standladen ausreichend gekühlt. Ebenfalls ist die erste elektrische Maschine E1 bei einer rein elektrischen Fahrt ausreichend gekühlt, wobei in dem Fall, dass zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine E2 das Kraftfahrzeug antreibt, das Ventil 20 sowohl den ersten Strang 16 als auch den zweiten Strang 18 anschließen kann, um beide elektrischen Maschinen E1, E2 kühlen zu können. Falls ein rein motorischer Antrieb vorliegt oder die elektrischen Maschinen E1, E2 aus anderen Gründen nicht betrieben werden, kann das Ventil 20 in einer weiteren Schaltstellung sowohl den ersten Strang 16 als auch den zweiten Strang 18 abtrennen.
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Das Versorgungssystem 10 weist zudem einen dritten Strang 24 zur Kühlung der Getriebebremsen B2, B2 und einen vierten Strang 26 zur Kühlung und Schmierung der Planetengetriebe P1, P2 auf, die vorrangig von der Hauptpumpe 12 versorgt werden. Die Hilfspumpe 14 und die Hauptpumpe 12 sind jeweils über eine Blende 28 an dem vierten Strang 26 abgeschlossen, damit immer zumindest ein Teilvolumenstrom die Planetengetriebe P1, P2 schmieren kann, unabhängig davon, ob die Hauptpumpe 12 oder die Hilfspumpe 14 abgeschaltet ist. Die Hilfspumpe 14 ist über ein zur Hauptpumpe 12 hin öffnendes erstes Rückschlagventil 30 und eine Drosselblende 32 mit der Hauptpumpe 12 gekoppelt, so dass die Hilfspumpe 14 bei ausgeschalteter Hauptpumpe 12 erforderlichenfalls den dritten Strang 24 und/oder den vierten Strang 26 versorgen kann. Entsprechend ist die Hauptpumpe 12 über ein zur Hilfspumpe 14 hin öffnendes zweites Rückschlagventil 34 mit der Hilfspumpe 14 gekoppelt, so dass die Hauptpumpe 12 bei ausgeschalteter Hilfspumpe 14 erforderlichenfalls den ersten Strang 16 und/oder den zweiten Strang 18 versorgen kann.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Versorgungssystems 10 sind die Kupplungen K0, K3 über einen separaten fünften Strang 36 angeschlossen. Der fünfte Strang 36 ist zusammen mit dem dritten Strang 24 an einem gemeinsamen Verteilerventil 38 angeschlossen, das je nach Schaltstellung den dritten Strang 24 und/oder den fünften Strang 36 anschließen beziehungsweise abtrennen kann.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Versorgungssystems 10 werden beide Fördervolumenströme der Hilfspumpe 14 und der Hauptpumpe 12 unterschiedlich auf die Verbraucher priorisiert. Während die Hilfspumpe 14 auf direktem Weg durch den Wärmetauscher 22 und das Ventil 20 die elektrischen Maschinen E1, E2 kühlen kann, sowie über die passend abgestimmte Blende 28 einen MinimalVolumenstrom zur Getriebeschmierung der Planetengetriebe P1, P2 beisteuert, erfolgt eine Verbindung der Hilfspumpe 14 zum Verteilerventil 38 zwischen den Kupplungen K0, K3 und den Getriebebremsen B1, B2 erst bei einem ansteigendem Druck über ein Federrückschlagventil und eventuell einer zusätzlichen Blende. Sollte beispielsweise die Kühlung der elektrischen Maschinen E1, E2 über das Ventil 20 abgeschaltet werden und dennoch etwa ein Nachkühlen der Kupplungen K0, K3 im Stand nötig sein, so ist dies dadurch möglich. Der Volumenstrom der Hauptpumpe 12 dagegen ist direkt mit dem Verteilerventil 38 zwischen den Kupplungen K0, K3 und den Getriebebremsen B1, B2 und ebenfalls über die passend dimensionierte Blende 28 mit der Getriebeschmierung der Planetengetriebe P1, P2 verbunden. Außerdem erfolgt eine Verbindung über das Rückschlagventil 34 zum Wärmetauscher 22 und der Kühlung der elektrischen Maschinen E1, E2.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 die Hilfspumpe 14 auf direktem Weg mit einem einfachen 2/2-Wegeventil 20 vor dem ersten Strang 16, der sowohl die Kühlung der Kupplungen K0, K3 und der elektrischen Maschine E1 aufweist, verbunden. Die Verbindung der Hilfspumpe 14 über die Blende 28 mit der Getriebeschmierung der Planetengetriebe P1, P2 besteht weiterhin, ebenso die Verknüpfung zum von der Hauptpumpe 12 kommenden Kühlölpfad. In diesem ist nun der Wärmetauscher 22 angeordnet, sowie das nun als 3/3-Wegeventil ausgestaltete Verteilerventil 38 für die Getriebebremsen B1, B2 und die zweite elektrische Maschine E2. Da für diese elektrische Maschine E2 als Traktionsmaschine für eine rein elektrische Fahrt im Betrieb ein Hautpanteil an Kühlöl benötigen wird, ist auch in diesem Pfad der Wärmetauscher 22 vorgesehen. Dadurch wird das Kühlöl von der Hilfspumpe 14 auf den Weg zur ersten elektrischen Maschine E1 nicht gekühlt. Aufgrund der geringeren Leistung der ersten elektrischen Maschine E1 und des Sonderfalls des Standladens wird jedoch die Wärmeabgabe über das Getriebegehäuse sowie die allgemeine Wärmekapazität des Getriebes für diesen Fall als ausreichend angesehen. Das 3/3-Wegeventil 38 ist dabei so vorgesehen, dass unbestromt nur die zweite elektrische Maschine E2 mit Öl versorgt wird. Bei mittlerer Bestromung werden dann die zweite elektrische Maschine E2 und die Getriebebremsen B1, B2 mit Öl versorgt und bei voller Bestromung werden der zweite Strang 18 und der dritte Strang 24 geschlossen.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 wird im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 der Volumenstrom zwischen den Getriebebremsen B1, B2 und der zweiten elektrischen Maschine E2 über ein als einfaches 2/2-Wegeventil ausgestaltetes Absperrventil 50 und eine abgestimmte Drosselblende 40 eingestellt. Dadurch wird immer ein Volumenstrom von der Hauptpumpe 12 zur zweiten elektrischen Maschine E2 gefördert, die ja während der Fahrt zwangsläufig auch immer drehen muss. Sofern auch die Getriebebremsen B1, B2 Öl benötigen, wird das 2/2-Wegeventil 50 geöffnet und der Volumenstrom teilt sich gemäß den hydraulischen Widerständen auf.
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Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 kann im Vergleich zu der in 3 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 dieses 2/2-Wegeventil 50 auch ohne Magnetspule betätigt werden, indem ein erster Betätigungsdruck 42 der ersten Getriebebremse B1 und/oder ein zweiter Betätigungsdruck 44 der zweiten Getriebebremse B2 über Betätigungsdruck-Rückschlagventile 46 oder ein Oder-Ventil 48 gekoppelt eine Wirkfläche am Ventilschieber aufweisen. Dadurch wird die Bremsenkühlung der Getriebebremsen B1, B2 aktiv geschaltet, sobald eine der Getriebebremsen B1, B2 mit einem Betätigungsdruck 42, 44 beaufschlagt wird. Der an dem Absperrventil 50 angreifende Betätigungsdruck 42, 44 kann mit Hilfe einer Reduzierblende 48 bedämpft werden.
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Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 ist im Vergleich zu der in 4 dargestellten Ausführungsform des Versorgungssystems 10 das Absperrventil 50 als 2/3 Wegeventil ausgestaltet, das in einer mittleren Position den Durchfluss freigibt, in beiden Endlagen, also bei niedrigem Druck und bei sehr hohem Druck den Volumenstrom auf die Getriebebremsen B1, B2 unterbindet. Da nach Abschluss der Überschneidung immer maximal nur eine der Getriebebremse B1, B2 steht und die andere offen ist, ist der Entfall des E-Magneten nicht durch Schleppverluste erkauft.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Versorgungssystem
- 12
- Hauptpumpe
- 14
- Hilfspumpe
- 16
- erster Strang
- 18
- zweiter Strang
- 20
- Ventil
- 22
- Wärmetauscher
- 24
- dritter Strang
- 26
- vierter Strang
- 28
- Blende
- 30
- erstes Rückschlagventil
- 32
- Drosselblende
- 34
- zweites Rückschlagventil
- 36
- fünfte Strang
- 38
- Verteilerventil
- 40
- Drosselblende
- 42
- erster Betätigungsdruck
- 44
- zweiter Betätigungsdruck
- 46
- Betätigungsdruck-Rückschlagventil
- 48
- Reduzierblende
- 50
- Absperrventil
- B1
- erste Getriebebremse
- B2
- zweite Getriebebremse
- E1
- erste elektrische Maschine
- E2
- zweite elektrische Maschine
- K0
- erste Kupplung
- K3
- zweite Kupplung
- P1
- erstes Planetengetriebe
- P2
- zweites Planetengetriebe
