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Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. Die Erfindung betrifft ferner ein Getriebe mit einem solchen Hydrauliksystem, sowie einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe.
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Die Patentanmeldung
DE 10 2004 025 764 A1 beschreibt einen Hydraulikkreislauf zur Ölversorgung eines Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge. Der Hydraulikkreislauf weist einen Niederdruckkreis sowie einen Hochdruckkreis auf, welche durch je eine Pumpe mit Volumenstrom versorgt werden. Der Druck im Niederdruckkreis ist mittels eines Druckbegrenzungsventils einstellbar. Durch Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils kann ein Druckniveau des Niederdruckkreises auf ein Druckniveau des Hochdruckkreises angehoben werden, wodurch ein Rückschlagventil zwischen den beiden Druckkreisen öffnet. Dadurch können die Volumenströme beider Pumpen zur Versorgung des Hochdruckkreises bedarfsweise summiert werden, um die Druckversorgung der Schaltungs-Aktuatorik während den Schaltvorgängen sicherzustellen. Außerhalb von Schaltvorgängen muss die dem Hochdruckkreis zugeordnete Pumpe nur die Leckage der Schaltungs-Aktuatorik nachfördern, sodass nur ein geringer Volumenstrom mit hohem Druck erforderlich ist.
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Bei Getrieben mit einer hohen Gangzahl steigt der Zeitanteil, in dem beide Pumpen zur Versorgung des Hochdruckkreises zusammenwirken, sodass die Energieaufnahme der Pumpen zunimmt. Allgemein und unabhängig von der Gangzahl des Getriebes ist es erstrebenswert, die Energieaufnahme der Pumpen möglichst gering zu halten.
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Aus der nicht veröffentlichten Anmeldung
DE 10 2019 202 138.7 der Anmelderin ist ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Hydrauliksystem weist eine erste Pumpe zur Druckversorgung eines ersten Druckkreises und eine zweite Pumpe zur Druckversorgung eines zweiten Druckkreises auf. Der erste Druckkreis ist zur Druckversorgung zumindest eines Schaltaktuators des Getriebes vorgesehen. Der zweite Druckkreis ist zur Kühlung und/oder Schmierung von zumindest einer Komponente des Getriebes vorgesehen. Ein Ausgang der zweiten Pumpe ist über ein Rückschlagventil mit dem ersten Druckkreis verbunden. Eine Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der zweiten Pumpe und dem zweiten Druckkreis ist durch ein federbelastetes Schaltventil bedarfsweise absperrbar. Eine Schaltstellung des Schaltventils ist vom Druck im ersten Druckkreis abhängig.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Hydrauliksystem bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs vorgeschlagen, welches eine erste Pumpe zur Druckversorgung eines ersten Druckkreises und eine zweite Pumpe zur Druckversorgung eines zweiten Druckkreises aufweist. Die beiden Pumpen können als separate Pumpen oder als eine Zweikreispumpe ausgeführt sein. Der erste Druckkreis ist zur Druckversorgung von zumindest einem Schaltaktuator des Getriebes vorgesehen. Der zweite Druckkreis ist zur Kühlung und/oder Schmierung von zumindest einer Komponente des Getriebes vorgesehen. Ein Ausgang der zweiten Pumpe ist über ein Rückschlagventil mit dem ersten Druckkreis verbunden, sodass der erste Druckkreis über das Rückschlagventil durch die zweite Pumpe mit Hydraulikfluid versorgbar ist. Das Hydrauliksystem weist ein federbelastetes Schaltventil auf. Das Schaltventil ist dazu eingerichtet eine Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der zweiten Pumpe und dem zweiten Druckkreis bedarfsweise freizugeben und abzusperren.
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Erfindungsgemäß ist die Schaltstellung des Schaltventils dabei abhängig von einem Vorsteuerdruck, der im Bereich einer elektrohydraulischen Vorsteuerstufe einstellbar ist.
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Durch die Vorsteuerung des Schaltventils über die Vorsteuerstufe besteht die Möglichkeit, den ersten Druckkreis unabhängig vom Druck im ersten Druckkreis über beide Pumpe mit Hydraulikfluid zu versorgen. Dies ist dann von Vorteil, wenn der erste Druckkreis einen hohen Hydraulikfluidvolumenbedarf hat, um einen angeforderten Betriebszustand des Getriebes darstellen zu können.
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Des Weiteren ist der Ausgang der zweiten Pumpe unabhängig vom Druck des ersten Druckkreises über das Schaltventil mit dem zweiten Druckkreis verbindbar. Ist der Druck im zweiten Druckkreis niedriger ist als der Druck im ersten Druckkreis, ist das Hydrauliksystem mit einer geringeren Leistungsaufnahme betreibbar, da die zweite Pumpe dann nur gegen den niedrigeren Druck des zweiten Hydraulikreises arbeitet.
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Vorzugsweise ist die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang der zweiten Pumpe und dem Druckkreis mittels des Schaltventils derart schaltbar, dass die Verbindungsleitung bei einem Vorsteuerdruck bzw. bei einem Ausgangsdruck der Vorsteuerstufe kleiner als ein Grenzwert gesperrt ist, und dass die Verbindungsleitung bei einem Vorsteuerdruck größer als der Grenzwert oder gleich dem Grenzwert freigegeben ist.
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Der Grenzwert kann so gewählt sein, dass die Verbindungsleitung bei hohem Hydraulikfluidvolumenbedarf des ersten Druckkreises durch das Schaltventil gesperrt ist. Dann ist eine ausreichende Versorgung verschiedener Schaltelemente des Getriebes über den ersten Druckkreis gewährleistet.
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Des Weiteren ist über eine geeignete Festlegung des Grenzwertes des Vorsteuerdruckes gewährleistbar, dass die zweite Pumpe bei geringem Hydraulikfluidvolumenbedarf des ersten Druckkreises nur gegen den hydraulischen Widerstand des zweiten Druckkreises arbeitet. Ein solcher Betriebspunkt kann beispielsweise bei hydraulisch oder mechanisch verriegelbaren oder rastierbaren Aktuatoren im ersten Druckkreis auftreten, welche keinen hohen Druck zum Halten des Betriebszustands erfordern.
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Der erste Druckkreis kann stromab einer Förderseite der ersten Pumpe und stromauf eines vorsteuerbaren Druckregelventils, wie eines Druckbegrenzungsventils, vorgesehen sein. Dann ist der Druck im ersten Druckkreis mit geringem Steuer- und Regelaufwand in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes des Getriebes einstellbar.
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Liegt der zweite Druckkreis stromab des vorsteuerbaren Druckregelventils, ist eine Versorgung des ersten Druckkreises mit Hydraulikfluid mit geringem Aufwand gegenüber der Versorgung des zweiten Druckkreises priorisiert.
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Eine Förderseite der zweiten Pumpe kann über das Schaltventil direkt stromab des vorsteuerbaren Druckregelventils mit dem zweiten Druckkreis verbindbar sein. Dann ist auf konstruktiv einfache Art und Weise gewährleistet, dass der gesamte zweite Druckkreis stromab des vorsteuerbaren Druckregelventils mit dem Förderstrom der zweiten Pumpe beaufschlagt wird.
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Der Vorsteuerdruck der Vorsteuerstufe wirkt bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems unmittelbar auf einen Vorsteueranschluss eines Parksperrenventils. Das Parksperrenventil geht bei Vorliegen eines Vorsteuerdruckes größer oder gleich einem zweiten Grenzwert des Vorsteuerdruckes in eine Schaltstellung über, in der das Parksperrenventil eine weitere Verbindungsleitung freigibt. Wenn ein Parksperrenzylinder über die Verbindungsleitung ausgehend vom ersten Druckkreis mit einem Betätigungsdruck beaufschlagbar ist, mittels dem eine Parksperre des Getriebes in seinen ausgelegten Betriebszustand überführbar oder im ausgelegten Betriebszustand haltbar ist, ist eine unerwünschtes Einlegen der Parksperren mit geringem Steuer- und Regelaufwand vermeidbar.
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Wenn der erste Grenzwert größer ist als der zweite Grenzwert des Vorsteuerdruckes, ist gewährleistet, dass die Parksperre bei hohen Hydraulikfluidvolumenbedarfen des ersten Druckkreises in Richtung ihres ausgelegten Zustandes hydraulisch betätigt wird.
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Eine bauraumgünstige und durch eine hohe Leistungsdichte gekennzeichnete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems umfasst zwei 9/2-Wegeventile, die im ersten Druckkreis angeordnet sind und den ein 4/2-Wegeventil vorgeschaltet ist. Das 4/2-Wegeventil, das als ein Druckregelventil ausgeführt sein kann, ist dazu eingerichtet, einen Druck einzustellen. Dieser Druck ist über die 9/2-Wegeventile jeweils zur Betätigung mehrerer Kolben-Zylinder-Einheiten in Richtung von Kolbenräumen der Kolben-Zylinder-Einheiten weiterleitbar. Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten können mit sogenannten Schaltstangen verbunden sein, um Schaltelemente, wie Synchronisierungen formschlüssiger Schaltelemente, betätigen zu können.
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Bei einer einfach betreibbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems weisen die 9/2-Wegeventile zwei diskrete Endschaltstellungen auf. Dabei können die 9/2-Wegeventile jeweils in Richtung einer der diskreten Endschaltstellungen federbelastet und in Richtung der anderen diskreten Endschaltstellung über eine Vorsteuerstufe direkt hydraulisch betätigbar sein.
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Dabei werden im vorliegenden Fall unter diskreten Endstellungen eines Wegeventils Schaltstellungen verstanden, die ein Wegeventil jeweils in einem definierten Betriebszustandsbereich aufweist. Das bedeutet, dass ein solches Wegeventil im Betrieb keine Zwischenschaltstellungen einnimmt, die zwischen den diskreten Endschaltstellungen liegen. Ein solches Wegeventil überfährt lediglich die Zwischenstellen während eines Umschaltvorganges zwischen den beiden diskreten Endschaltstellungen.
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Das 4/2-Wegeventil kann ebenfalls zwei Endschaltstellungen aufweisen und in Richtung einer der Endschaltstellungen federbelastet und in Richtung der anderen Endschaltstellung über eine Vorsteuerstufe direkt hydraulisch betätigbar sowie in beliebig viele Zwischenschaltstellungen überführbar sein. Dann ist der Druck im Bereich des 4/2-Wegeventils auf konstruktiv einfache Art und Weise stufenlos variierbar.
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Es kann eine elektrisch antreibbare weitere Pumpe vorgesehen sein, deren Ausgangsseite mit dem ersten Druckkreis in Verbindung steht. Dann ist der erste Druckkreis auch in Betriebszuständen des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems ausreichend mit Hydraulikfluid versorgbar, in den die erste Pumpe und die zweite Pumpe keinen Hydraulikfluidvolumenstrom oder einen nicht ausreichenden Hydraulikfluidvolumenstrom zur Verfügung stellen.
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Vorzugsweise ist das Rückschlagventil federbelastet. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Öffnen des Rückschlagventils, beispielsweise aufgrund von mechanischen Schwingungen, vermieden werden.
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Das Hydrauliksystem kann ein Bestandteil des Getriebes sein, sodass die Elemente des Hydrauliksystems baulich in das Getriebe integriert sind. Das Getriebe mit dem Hydrauliksystem kann Bestandteil eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs sein.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einem Doppelkupplungsgetriebe; und
- 2 ein Hydraulikschema gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 1 mit einem Getriebe G, welches ein Hydrauliksystem HY aufweist. Das Getriebe G ist beispielhaft als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet. Das Getriebe G weist eine Eingangswelle AN auf, welche über eine Trennkupplung K0 mit einer Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Ein Verbrennungsmotor VM ist mit der Eingangswelle AN verbunden. Ein Rotor einer elektrischen Maschine EM2 ist mit der Antriebswelle GW1 verbunden.
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Durch Schließen einer ersten Kupplung K1 ist die Antriebswelle GW1 mit einem ersten Teilgetriebe TG1 verbindbar. Durch Schließen einer zweiten Kupplung K2 ist die Antriebswelle GW1 mit einem zweiten Teilgetriebe TG2 verbindbar. Jedem der Teilgetriebe TG1, TG2 sind verschiedene Übersetzungsstufen i1, i2, i3, i4 zugeordnet, welche durch Ansteuerung einer hydraulischen Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 selektiv mit einer Abtriebswelle GW2 verbindbar sind.
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Die Abtriebswelle GW2 ist mit einem Differentialgetriebe AG verbunden, welches die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs verteilt. Die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 bilden die Doppelkupplung des Getriebes G, und sind jeweils durch hydraulische Aktuatoren AK1, AK2 betätigt. Die Trennkupplung K0 ist durch einen hydraulischen Aktuator AK0 betätigbar.
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Das Getriebe G weist ferner eine Zentralsynchronisierung ZSY auf. Diese umfasst zwei schaltbare Pfade zur Drehmomentübertragung, welche die Eingangswellen der beiden Teilgetriebe TG1, TG2 miteinander verbinden. Jedem der Pfade sind eine Synchronisierungsübersetzung iZ1, iZ2 und eine Kupplung Z1, Z2 zugeordnet. Die beiden Kupplungen Z1, Z2 sind mittels hydraulischer Aktuatoren AZ1, AZ2 betätigbar.
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Das Getriebe G weist eine Parksperre PS auf. Die Parksperre PS umfasst ein Parksperrenrad PSR, welches mit der Abtriebswelle GW2 verbunden ist. Das Parksperrenrad PSR weist eine Verzahnung auf, in welche eine Klinke einrasten kann. Rastet die Klinke in die Verzahnung des Parksperrenrades PSR ein, so ist die Drehbewegung der Abtriebswelle GW2 gehemmt. Die Klinke wird durch einen hydraulischen Aktuator APS gesteuert.
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Die Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 sowie die Aktuatoren AK1, AK2, AK0, AZ1, AZ2, APS werden durch das Hydrauliksystem HY betätigt. Die Druckversorgung des Hydrauliksystems HY erfolgt über eine erste Pumpe MP1 und eine zweite Pumpe MP2. Zusätzlich kann eine dritte Pumpe EP vorgesehen sein, die von einem exklusiv der ersten Pumpe EP zugeordneten Elektromotor EM1 angetrieben wird. Die Pumpen MP1 und MP2 werden von der Antriebswelle GW1 angetrieben, welche durch die elektrische Maschine EM2, bzw. bei geschlossener Trennkupplung K0 durch den Verbrennungsmotor VM angetrieben wird. Alle Pumpen MP1, MP2 und EP saugen Hydraulikfluid aus einem Tank T des Hydrauliksystems HY an, und fördern das Hydraulikfluid zu einer hydraulischen Steuereinheit HCU, welche die Ölzufuhr zu den Verbrauchern des Hydrauliksystems HY steuert. Das Getriebe G weist eine elektronische Steuereinheit ECU auf, welche zumindest zur Steuerung des Hydrauliksystems HY eingerichtet ist. Ein Temperatursensor TS misst die Temperatur des Hydraulikfluids im Tank T, und übermittelt die Information an die elektronische Steuereinheit ECU.
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Die hydraulische Steuereinheit HCU ist in 1 als eine einzige Baugruppe dargestellt. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Die hydraulische Steuereinheit HCU kann baulich in mehrere einzelne Steuereinheiten aufgeteilt sein, welche über geeignete hydraulische Schnittstellen miteinander verbunden sind.
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Der Aufbau des in 1 dargestellten Getriebes G ist nur beispielhaft anzusehen. Das Getriebe G könnte auch ohne die elektrische Maschine EM2 und ohne die Trennkupplung K0 ausgeführt sein, sodass der Verbrennungsmotor VM mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden ist. Die Teilgetriebe TG1, TG2 könnten mehr als nur vier Übersetzungsstufen i1, i2, i3, i4 aufweisen. Es könnten weitere Schalt-Aktuatorik-Einheiten vorgesehen sein.
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Zur Bildung von einem oder mehreren Windungsgängen könnten die beiden Teilgetriebe TG1, TG2 über ein oder mehrere weitere Schaltkupplungen verbunden sein. Das Getriebe G könnte ohne die Zentralsynchronisierung ZSY ausgebildet sein. Das Getriebe G könnte auch nur eine einzige Schaltaktuatorik-Einheit aufweisen, welche beispielhaft zum Umschalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang des Getriebes G eingerichtet ist.
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2 zeigt einen Teil des Schaltplans des Hydrauliksystems HY gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel. Das Hydrauliksystem HY weist die erste Pumpe MP1 und die zweite Pumpe MP2 auf. Die erste Pumpe MP1 dient zur Druckversorgung eines ersten Druckkreises H1 des Hydrauliksystems HY. Dem ersten Druckkreis H1 ist die Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 des Getriebes G zugeordnet. Die zweite Pumpe MP2 dient zur Druckversorgung eines zweiten Druckkreises H2 des Hydrauliksystems HY, über den beispielsweise die Schmierung und/oder die Kühlung des Getriebes G mit Hydraulikfluid versorgt wird. Beide Pumpen MP1, MP2 saugen Hydraulikfluid über einen Filter FI aus dem Tank T an.
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Ein Ausgang der zweiten Pumpe MP2 ist über ein Rückschlagventil SV mit dem ersten Druckkreis H1 derart verbunden, dass die zweite Pumpe MP2 Hydraulikfluid in den ersten Druckkreis H1 fördern kann. In umgekehrter Richtung nimmt das Rückschlagventil SV die Sperrstellung ein, sodass eine Förderung von Hydraulikfluid von der ersten Pumpe MP1 in den zweiten Druckkreis H2 verhindert wird. Das Rückschlagventil SV ist durch eine Feder in der Sperrstellung vorbelastet.
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Der Ausgang der zweiten Pumpe MP2 ist über eine Verbindungsleitung L mit dem zweiten Druckkreis H2 verbunden. In der Verbindungsleitung L ist ein federbelastetes und hydraulisch vorsteuerbares Schaltventil PV angeordnet. Ein Vorsteueranschluss des Schaltventils PV ist mit dem Ausgang eines Aktuators APV bzw. einer elektrohydraulischen Vorsteuerstufe unmittelbar verbunden.
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Das Schaltventil PV weist zwei diskrete Schaltstellungen auf. Ist der Ausgangsdruck der elektrohydraulischen Vorsteuerstufe APV kleiner als ein Grenzwert, so verharrt das Schaltventil PV aufgrund der Federvorspannung in seiner ersten diskreten Endschaltstellung. In der ersten diskreten Endschaltstellung, die in 2 gezeigt ist, sperrt das Schaltventil PV die Verbindung zwischen dem Ausgang der zweiten Pumpe MP2 und dem zweiten Druckkreis H2. Wird die zweite Pumpe MP2 in diesem Betriebszustand des Schaltventils PV betrieben, so fördert die zweite Pumpe MP2 über das Rückschlagventil SV in den ersten Druckkreis H1.
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Dieser Betriebszustand wird beispielsweise bei der Befüllung der Schaltaktuatoren SK1, SK2 eingenommen. Denn dieser Betriebszustand ist durch einen hohen Volumenstrombedarf und einen mittleren Druckbedarf gekennzeichnet, und ist nur von verhältnismäßig kurzer Dauer. In diesem Betriebszustand fördern beide Pumpen MP1, MP2 in den ersten Druckkreis H1, sodass der hohe Volumenstrombedarf in kurzer Zeit gedeckt werden kann.
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Ist der Ausgangsdruck der elektrohydraulischen Vorsteuerstufe APV größer als der Grenzwert oder gleich dem Grenzwert, schaltet das Schaltventil PV in seine zweite diskrete Endschaltschaltstellung um. In der zweiten diskreten Endschaltschaltstellung gibt das Schaltventil PV die Verbindung zwischen dem Ausgang der zweiten Pumpe MP2 und dem zweiten Druckkreis H2 frei. Dann arbeitet die zweite Pumpe MP2 nur gegen den hydraulischen Widerstand des zweiten Druckkreises H2.
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Dieser Betriebszustand ist beispielsweise für den Leckage-Ausgleich der dem ersten Druckkreis H1 zugeordneten Aktuatoren von Bedeutung, wenn diese mechanisch oder hydraulisch nicht rastiert oder verriegelt sind. Denn dafür sind ein verhältnismäßig hoher Druck und ein geringer Volumenstrombedarf erforderlich.
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Der Druck im ersten Druckkreis H1 wird über ein Druckregelventil PSYS geregelt. Das Druckregelventil PSYS, das nachfolgend auch als Systemdruckventil bezeichnet wird, ist stromab der Förderseite der ersten Pumpe MP1 angeordnet. An einem Vorsteueranschluss des Systemdruckventils PSYS wirkt ein Vorsteuerdruck unmittelbar, der über einen weiteren Aktuator ASYS bzw. eine weitere Vorsteuerstufe stufenlos geregelt einstellbar ist. Der Vorsteuerdruck ist gleichwirkend zu einer Federkraft am Systemdruckventil PSYS anlegbar und wirkt in Richtung einer ersten Endschaltstellung des Systemdruckventils PSYS. In der ersten Endschaltstellung des Systemdruckventils PSYS ist das Systemdruckventil PSYS geschlossen.
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Stromab des Systemdruckventils PSYS schließt sich der zweite Druckkreis H2 an. Der zweite Druckkreis H2 wird über das Systemdruckventil PSYS erst dann von der ersten Pumpe MP1 mit Hydraulikfluid versorgt, wenn der erste Druckkreis H1 entsprechend der Vorgabe über die weitere Vorsteuerstufe ASYS gesättigt ist. Die über das Pumpenventil PV schaltbare Verbindungsleitung L mündet stromab des Pumpenventils PV und direkt stromab des Systemdruckventils PSYS in den zweiten Druckkreis H2.
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Zusätzlich ist stromab des Systemdruckventils PSYS ein sogenanntes Kühlerschutz-Ventil KSV vorgesehen. Über das Kühlerschutz-Ventil KSV ist Hydraulikfluid ab einer Druckschwelle des Drucks im zweiten Druckkreis H2 in Richtung eines Anschlusses eines Kühlölverteiler-Ventils KÜV und zusätzlich in Richtung der Saugseiten der Pumpen EP und MP führbar. Um den Hydraulikfluidvolumenstrom, der in Richtung der Saugseiten der Pumpen MP1 und MP2 geführt wird, begrenzen zu können, ist vorliegend zwischen dem Kühlerschutzventil KSV und den Saugseiten eine Drossel D1 vorgesehen.
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Stromauf des Kühlerschutz-Ventils KSV zweigt eine Leitung L2 in Richtung eines Kühlers KU ab, der ausgangsseitig mit einem weiteren Anschluss des Kühlölverteiler-Ventils KUV in Verbindung steht. Das Kühlölverteiler-Ventil KUV ist als vorsteuerbares geregeltes 3/2-Wegeventil ausgebildet und zur geregelten Kühlölversorgung der Trennkupplung K0 sowie der Kupplungen K1 und K2 vorgesehen. Die Trennkupplung K0 sowie der Kupplungen K1 und K2 sind hierfür stromab des Kühlölverteil-Ventils KUV im zweiten Druckkreis H2 angeordnet. Zur Vorsteuerung wirkt der Vorsteuerdruck der Vorsteuerstufe APV direkt auf einen Vorsteueranschluss des Kühlölverteiler-Ventils KUV, das gegen den Vorsteuerdruck der Vorsteuerstufe APV angefedert ist.
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Zudem steht der Kühler KU ausgangsseitig mit einem vorsteuerbaren Kühl-Ventil KUVEM in Verbindung, das als 2/2-Wegeventil ausgeführt ist und über das die elektrische Maschine EM2 mit Kühlöl beaufschlagt werden kann.
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Der Vorsteuerdruck der Vorsteuerstufe APV wirkt auch unmittelbar auf einen Vorsteueranschluss eines Parksperrenventils PSV, das in Richtung einer in 2 dargestellten diskreten Endschaltstellung angefedert ist. Das Parksperrenventil PSV geht bei Vorliegen eines Vorsteuerdruckes der Vorsteuerstufe APV größer oder gleich einem zweiten Grenzwert des Vorsteuerdruckes in eine zweite diskrete Endschaltstellung über. In der zweiten diskreten Endschaltstellung gibt das Parksperrenventil PSV eine weitere Verbindungsleitung L3 frei. Über die weitere Verbindungsleitung L3 wird der Aktuator APS der Parksperre PS, der als sogenannter Parksperrenzylinder ausgeführt ist, ausgehend vom ersten Druckkreis H1 mit einem Betätigungsdruck beaufschlagt. Mittels des Betätigungsdruckes ist die Parksperre PS des Getriebes G in ihren ausgelegten Betriebszustand überführbar oder im ausgelegten Betriebszustand haltbar.
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Der erste Grenzwert des Vorsteuerdruckes der Vorsteuerstufe APV ist größer als der zweite Grenzwert des Vorsteuerdruckes. Das bedeutet, dass die Ansprechgrenze des Parksperrenventil PSV niedriger ist als die Ansprechgrenze des Pumpenventils PV. Dadurch wird erreicht, dass die Parksperre PS dann ausgelegt ist, wenn die zweite Pumpe MP2 über das Pumpenventil PV mit dem zweiten Druckkreis H2 verbunden ist.
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Die Schalt-Aktuatoren SK1, SK2 und die Aktuatoren AZ1, AZ2 sind vorliegend als Kolben-Zylinder-Einheiten ausgeführt. Kolben KSK1, KSK2, KAZ1, KAZ2 der Schalt-Aktuatoren SK1, SK2 und der Aktuatoren AZ1, AZ2 stehen über Schaltstangen SSK1, SSK2, SAZ1, SAZ2 mit Schaltelementen des Getriebes G in Verbindung. Über die Schaltelemente sind vorliegend sechs Übersetzungen für Vorwärtsfahrt sowie eine Übersetzung für Rückwärtsfahrt im Getriebe G darstellbar.
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Kolbenräume SK1A, SK1B, SK2A, SK2B, AZ1A, AZ1B, AZ2A und AZ2B der Kolben-Zylinder-Einheiten SK1, SK2, AZ1 und AZ2 sind über zwei Schaltventile MUX1, MUX2 sowie ein weiteres vorsteuerbares Regelventil MUX3 ausgehend von einem Aktuator ASKAZ mit Druck beaufschlagbar. Der Aktuator ASKAZ ist als elektrohydraulische Vorsteuerstufe ausgeführt, an der der Druck des ersten Druckkreises H1 anliegt. Über den an den Kolben-Zylinder-Einheiten SK1, SK2, AZ1 und AZ2 angelegten Druck kann das Getriebe G in dem jeweils aktuell angeforderten Betriebszustand gehalten werden bzw. in einen solchen Betriebszustand überführt werden.
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Die Schaltventile MUX1 und MUX2 sind als 9/2-Wegeventile ausgeführt, die jeweils über Aktuatoren AMUX1 und AMUX2 zwischen zwei diskreten Endschaltstellungen umschaltbar sind. Dabei sind die Schaltventile MUX1 und MUX2 in Richtung einer der Endschaltstellungen federbelastet und in Richtung der anderen Endschaltstellung über die Aktuatoren AMUX1 und AMUX2 direkt hydraulisch betätigbar. Die Aktuatoren AMUX1 und AMUX2 sind als hydraulische Schalter bzw. als Magnetventile ausgeführt, an den jeweils der Druck des ersten Druckkreises H1 anliegt.
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Das Regelventil MUX3 ist zwischen dem Aktuator ASKAZ und den Schaltventilen MUX1, MUX2 angeordnet. Zudem ist das Regelventil MUX3 als 4/2-Wegeventil ausgebildet, in dessen Bereich der Druck zusätzlich zum Aktuator ASKAZ einstellbar ist. Der über das Regelventil MUX3 stufenlos variierbare Druck ist über die Schaltventile MUX1 und MUX2 in Richtung der Kolbenräume SK1A, SK1B, SK2A, SK2B, AZ1A, AZ1B, AZ2A und AZ2B weiterleitbar, um die Kolben-Zylinder-Einheiten SK1, SK2, AZ1 und AZ2 zu betätigen.
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Zur Vorsteuerung des Regelventils MUX3 wirkt ein Vorsteuerdruck eines Aktuators AMUX3 unmittelbar auf einen Vorsteueranschluss des Regelventils MUX3, das dem Vorsteuerdruck entgegenwirkend in Richtung einer ersten Endschaltstellung angefedert ist. Die erste Endschaltstellung des Regelventils MUX3 ist in 2 gezeigt. In der erste Endschaltstellung des Regelventils MUX3 ist der Druck, der in Richtung der Schaltventile MUX1 und MUX2 weitergeleitet wird, minimal bzw. im Wesentlichen gleich null. Darüber hinaus ist das Regelventil MUX3 vom Vorsteuerdruck des Aktuators AMUX3 entgegen der anliegenden Federkraft in eine zweite Endschaltstellung überführbar. Der Druck, der in der zweiten Endschaltstellung des Regelventils MUX3 an den Schaltventilen MUX1 und MUX2 anliegt, ist maximal und entspricht dem Druck, der im Bereich des Aktuators ASKAZ eingestellt ist. Um die Schalt-Aktuatoren SK1 und SK2 sowie die Aktuatoren AZ1 und AZ2 im jeweils erforderlichen Umfang betätigen zu können, ist das Druckregelventil MUX3 in beliebig viele Zwischenschaltstellungen zwischen den beiden Endschaltstellungen überführbar.
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Des Weiteren liegt der Druck des ersten Druckkreises H1 an den Aktuatoren AK0, AK1 und AK2 an, die bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems HY als elektrohydraulische Regelventile ausgebildet sind. Im Bereich der Aktuatoren AK0, AK1 und AK2 ist jeweils ein Betätigungsdruck für die Kupplungen K1 und K2 sowie für die Trennkupplung K0 einstellbar.
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Der Kolbenraum SK1A ist in den beiden diskreten Endschaltstellungen der Schaltventile MUX1 und MUX2, die diese ohne entsprechende Ansteuerung seitens der Aktuatoren AMUX1 und AMUX2 aufweisen, mit dem über den Aktuator ASKAZ eingestellten Druck beaufschlagt. Hierfür muss auch das Regelventil MUX3 die dafür erforderliche Endschaltstellung oder Zwischenschaltstellung aufweisen.
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Der am Kolbenraum SK1A anliegende Druck wirkt auch unmittelbar auf einen Vorsteueranschluss des Kühl-Ventils KUVEM. Bei entsprechendem Druck wird das Kühl-Ventil KUVEM aus der in 2 gezeigten ersten Endschaltstellung, in der die elektrische Maschine EM2 über das Kühl-Ventil KUVEM mit Kühlöl versorgbar ist, entgegen der Federvorspannung in seine zweite Endschaltstellung überführt. In der zweiten Endschaltstellung sperrt das Kühl-Ventil KUVEM die Kühlöl-Versorgung der elektrischen Maschine EM2, was in verschiedenen Betriebszuständen des Kraftfahrzeug-Antriebsstranges gemäß 1 zur Reduzierung von hydraulischen Verlustleistungen beiträgt.
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Zusätzlich kann die dritte Pumpe EP vorgesehen sein, um das Hydrauliksystem HY auch bei stehenden Pumpen MP1 und MP2 mit Hydraulikfluid zu versorgen. Eine Ausgangsseite der dritten Pumpe EP steht mit dem ersten Druckkreis H1 in Verbindung. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles kann es vorgesehen sein, dass die dritte Pumpe EP im Bereich einer Schnittstelle S1 oder im Bereich einer Schnittstelle S2 mit dem ersten Druckkreis H1 in Verbindung steht.
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Die erste Schnittstelle S1 ist stromauf des Aktuators ASYS vorgesehen. Bei einer Anbindung der dritten Pumpe EP im Bereich der ersten Schnittstelle S1 und einer entsprechenden Auslegung der Förderleistung der dritten Pumpe EP kann über die dritte Pumpe der volle Funktionsumfang des Hydrauliksystems HY zur Verfügung gestellt werden.
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Die zweite Schnittstelle S2 liegt zwischen dem Schaltventil MUX1 und dem Kolbenraum SK1A der Kolben-Zylinder-Einheit SK1. Der Funktionsumfang des Hydrauliksystems HY ist eingeschränkt, wenn die dritte Pumpe EP im Bereich der zweiten Schnittstelle S2 angebunden ist und lediglich von der dritten Pumpe EP Hydraulikfluid in das Leitungssystem des Hydrauliksystems HY eingeleitet wird.
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Die beiden Pumpen MP1 und MP2 können separate Pumpen sein. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, dass jede Pumpe eine Pumpenflut einer doppelflutigen Pumpe, wie einer doppelhubigen Flügelzellenpumpe oder dergleichen, ist.
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Bezugszeichenliste
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- AG
- Differentialgetriebe
- AK0
- Aktuator der Trennkupplung
- AK1
- Aktuator der ersten Kupplung
- AK2
- Aktuator der zweiten Kupplung
- AMUX1
- Aktuator des Schaltventils MUX1
- AMUX2
- Aktuator des Schaltventils MUX2
- AMUX3
- Aktuator des Regelventils MUX3
- AN
- Eingangswelle
- APS
- Aktuator
- APV
- Aktuator des Pumpenventils
- ASKAZ
- Aktuator des Schalt-Aktuatorik
- ASYS
- Aktuator des Systemdruckventils
- AZ1
- Aktuator
- AZ1A
- Kolbenraum
- AZ1B
- Kolbenraum
- AZ2
- Aktuator
- AZ2A
- Kolbenraum
- AZ2B
- Kolbenraum
- DW
- Antriebsrad
- D1
- Drossel
- ECU
- elektronische Steuereinheit
- EM1
- Elektromotor
- EM2
- elektrische Maschine
- EP
- dritte Pumpe
- FI
- Filter
- G
- Getriebe
- GW1
- Antriebswelle
- GW2
- Abtriebswelle
- HCU
- hydraulische Steuereinheit
- HY
- Hydrauliksystem
- H1
- erster Druckkreis
- H2
- zweiter Druckkreis
- iZ1, iZ2
- Synchronisierungsübersetzung
- i1, i2, i3, i4
- Übersetzungsstufen
- KAZ1
- Kolben
- KAZ2
- Kolben
- KSK1
- Kolben
- KSK2
- Kolben
- KSV
- Kühlerschutz-Ventil
- KU
- Kühler
- KUV
- Kühlöl-Verteilerventil
- KUVEM
- Kühl-Ventil
- K0
- Trennkupplung
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- L
- Verbindungsleitung
- L2
- Leitung
- L3
- weitere Verbindungsleitung
- MP1
- erste Pumpe
- MP2
- zweite Pumpe
- MUX1
- Schaltventil
- MUX2
- Schaltventil
- MUX3
- Regelventil
- PS
- Parksperre
- PSR
- Parksperrenrad
- PSYS
- Druckregelventil
- PV
- Schaltventil
- SK1
- Schalt-Aktuator
- SK1A
- Kolbenraum
- SK1B
- Kolbenraum
- SK2
- Schalt-Aktuator
- SK2A
- Kolbenraum
- SK2B
- Kolbenraum
- SV
- Rückschlagventil
- S1, S2
- Schnittstelle
- T
- Tank
- TG1
- erstes Teilgetriebe
- TG2
- zweites Teilgetriebe
- TS
- Temperatursensor
- VM
- Verbrennungsmotor
- ZSY
- Zentralsynchronisierung
- Z1, Z2
- Kupplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004025764 A1 [0002]
- DE 102019202138 [0004]
