DE10020187A1 - Hydraulische Schaltung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Es wird vorgeschlagen, eine hydraulische Schaltung (10) für eine hydraulische Schaltung (10) für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge, das ein Vorgelegegetriebe mit zwei parallelen Kraftübertragungszweigen und zwei Kupplungen aufweist, mit Einsatz DOLLAR A - einem Hochdruckkreis (16) mit wenigstens einem Aktuator (50-56, 62, 68, 70) für das Vorgelegegetriebe und/oder die Kupplungen, DOLLAR A - einem Niederdruckkreis (14) zur Schmierung und/oder Kühlung von Bauteilen des Doppelkupplungsgetriebes, und DOLLAR A - einer ersten Verstellpumpe (20) zur variablen Bereitstellung des Hochdruckes für den Hochdruckkreis (16). DOLLAR A Dabei weist der Niederdruckkreis (14) eine Mehrzahl von zweiten Pumpen (SA01-SA04) auf, die parallel an die erste Verstellpumpe (20) angeschlossen sind (Fig. 1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Schaltung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahr­ zeuge, das ein Vorgelegegetriebe mit zwei parallelen Kraftüber­ tragungszweigen und zwei Kupplungen aufweist, mit

• - einem Hochdruckkreis mit wenigstens einem Aktuator für das Vorgelegegetriebe und/oder die Kupplungen,
• - einem Niederdruckkreis zur Schmierung und/oder Kühlung von Bauteilen des Doppelkupplungsgetriebes, und
• - einer ersten Verstellpumpe zur variablen Bereitstellung des Hochdruckes für den Hochdruckkreis.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Doppelkupplungs­ getriebe mit einer derartigen hydraulischen Schaltung.

In Kraftfahrzeugen kommen vermehrt automatisierte Vorgelege- bzw. Stirnradgetriebe zum Einsatz. In diesen Getrieben betäti­ gen Stellantriebe die Schaltkupplungen, insbesondere Syn­ chroneinheiten, und die Anfahr- und Trennkupplung.

Solche automatisierten Handschaltgetriebe leiden an einer Un­ terbrechung der Zugkraft während eines Schaltvorganges, vgl. Automatisierte Kraftfahrzeuggetriebe, Hans-Joachim Förster, Springer Verlag.

Im Gegensatz hierzu können die sogenannten Doppelkupplungsge­ triebe Lastschaltungen durchführen.

Doppelkupplungsgetriebe weisen zwei getrennt manipulierbare Kupplungen an der Eingangsseite auf, von denen die eine Kupp­ lung in der Regel den geraden Gängen und die andere Kupplung in der Regel den ungeraden Gängen zugeordnet ist. Ein Gangwechsel von aufeinanderfolgenden Gängen erfolgt durch eine überschnei­ dende Betätigung der zwei eingangsseitigen Kupplungen. Die ein­ gangsseitig anstehende Last wird dabei quasi kontinuierlich von einem Kraftübertragungszweig des Getriebes auf den anderen Zweig übergeben. Folglich können Lastschaltungen ohne Zugkraft­ einbruch durchgeführt werden.

Eine hydraulische Schaltung zur Steuerung eines Doppelkupp­ lungsgetriebes ist teilweise offenbart in der Automobiltechni­ schen Zeitung ATZ 89 (1987 (9) (Porsche-Doppelkupplungs­ getriebe, "PDK").

Bei dem PDK ist die hydraulische Energieerzeugung in zwei Krei­ se zerlegt. Den hydraulischen Steuerkreis versorgt eine druck­ geregelte Verstellpumpe nach dem Flügelzellenprinzip. Im Nie­ derdruckkreis zur Schmierung arbeitet eine Konstantpumpe. Die beiden Kupplungen werden gesteuert durch proportionale Druck­ minderventile. Die drei Synchroneinheiten werden betätigt je­ weils durch zwei 3/2-Schaltventile.

Die druckgeregelte Flügelzellenpumpe für den Hochdruckkreis ar­ beitet bedarfsorientiert. Die Konstantpumpe für den Nieder­ druckkreis fördert das Öl in Abhängigkeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors.

Konstantpumpen sind als hydraulische Energieversorgungssysteme wegen ihrer hohen Robustheit, ihrem geringen Gewicht, ihrem ge­ ringen Bauraum und ihren geringen Investitionskosten für mobile Anwendungen interessant. Das Fördervolumen leitet sich aus dem Zustand bei extremen Anforderungen ab. Für die übrigen Be­ triebszustände übersteigt die geförderte Volumenstrommenge die benötigte Volumenstrommenge, vgl. Umdruck zur Vorlesung Fluid­ technik für mobile Anwendungen, RWTH Aachen, Auflage 1, 1990, Prof. Dr.-Ing. W. Backé, Prof. Dr.-Ing. J. Helling.

Bei dem PDK bestimmt sowohl im Niederdruckkreis als auch im Hochdruckkreis ein hydraulischer Betriebszustand bei niedrigen Motordrehzahlen das Fördervolumen. Mit zunehmender Differenz­ drehzahl steigt die Diskrepanz zwischen dem verfügbaren Förder­ strom der Pumpe und dem erforderlichen Volumenstrom der Ver­ braucher. Die überschüssige hydraulische Leistung muß durch ei­ ne Ventilsteuerung als Verlustvolumenstrom abgedrosselt werden. Der Verlust entsteht bei einem tertiären Energieträger (chemisch → mechanisch → hydraulisch). Eine elektronische Steuerung des Druckniveaus kann den Einfluß des hydraulischen Kreises reduzieren. Ziel ist es, den Verlustfaktor Gegendruck zu senken.

Druckgeregelte Verstellpumpen erlauben es, den Volumenstrom dem Bedarf anzupassen. Die Abhängigkeit von der Motordrehzahl be­ steht nur bei maximaler Verstellung. Dies kommt dem energeti­ schen Optimum nahe, da der Volumenstrom den größten Verlustfak­ tor darstellt.

Von seiten der Firma GETRAG wurde im Rahmen eines Projektes DKG 430 vorgeschlagen, nicht nur für den Hochdruckkreis, sondern auch für den Niederdruckkreis eine Verstellpumpe bereitzustel­ len. Hierdurch läßt sich zwar der Energiebedarf optimieren. Hinsichtlich Kosten und Gewicht ist diese Lösung jedoch nicht optimal.

Zur Regelung oder Steuerung der Kupplungsfunktion werden in dem PDK proportionale 3/3-Druckminderventile verwendet. Diese wan­ deln einen aufgeprägten Magnetspulenstrom in einem hydrostati­ schen Druck um. Der hydrostatische Druck wirkt auf die Stell­ fläche eines Hydraulikzylinders und prägt der Kupplungsmechanik eine Stellkraft auf.

Die hydraulisch mechanische Regelung erfolgt durch ein mechani­ sches Gleichgewicht am Ventilschieber.

Proportionale Druckminderventile weisen die folgenden prinzipi­ ellen Nachteile dieser Ventilart auf:

• - Die magnetische Hysterese führt zu einer Umkehrspanne im hydrostatischen Druck.
• - Die hydraulisch mechanische Regelung des Druckminderven­ tils unterliegt thermischen Einflüssen. Es ändern sich Stabilität und Dämpfung mit der Temperatur.
• - Bei dynamischen Vorgängen, bei denen Volumenänderungen im hydraulischen Antrieb (Zylinder) entstehen, riegelt die direkte Druckrückführung den Volumenstrom ab oder auf, be­ vor der Solldruck erreicht ist. Dies behindert die auszu­ führenden Bewegungen. Die offene Übertragungsstrecke, in der Elastizität und Kompressibilität, Reibung und Massen­ trägheit wirken, läßt bei dynamischen Vorgängen keine ge­ naue Zuordnung vom Magnetstrom auf den momentanen hydro­ statischen Druck zu.

Generell weist die hydraulische Kupplungssteuerung des PDK die folgenden Nachteile auf:

• - Die Dynamik begrenzt das momentane Fördervolumen der Pum­ pe. Der Verstellvorgang der Pumpe benötigt Reaktionszeit. In dieser Zeit paßt die Pumpe ihr Schluckvolumen dem indu­ zierten Bedarf der Antriebe an. Eine Konstantpumpe stellt den momentanen Förderstrom der Pumpe bereit. Eine Steige­ rung der Fördermenge führt bei der Konstantpumpe bei höhe­ ren Drehzahlen zu höheren Verlusten.
• - Die fehlende elektronische Rückführung des Drucks er­ schwert die steuerungstechnische Optimierung; die Diagnose zur Überwachung der Kupplungsfunktion ist erschwert.
• - Bei dem PDK besteht die Gefahr von Getriebeblockagen bei Fehlfunktionen der Druckminderventile.
• - Die in dem PDK verwendeten Trockenkupplungen lassen sich nur schwer steuern.

Andererseits benötigen Naßkupplungen aufgrund der Wirkung von der aufgeprägten Kühlölmenge auf das Schleppmoment der Kupplung eine aktive Kühlölsteuerung; wenn diese Aufgabe durch ein Ma­ gnetventil gelöst wird, erhöht sich der technische Aufwand.

Die Betätigung der Synchroneinheiten in dem PDK erfolgt elek­ trohydraulisch. Jede Synchroneinheit wird durch einen Antrieb, bestehend aus einem doppelt wirkenden Zylinder und zwei 3/2- Schaltventilen gesteuert. Der Zylinderantrieb besitzt zwei Fe­ dern. In der Failsafe-Stellung ist der Zylinder in seiner Mit­ tellage. In dieser Zylinderstellung ist die Synchroneinheit in ihrer Neutralposition.

Aufgrund der Tatsache, daß jede Synchroneinheit einen doppelt wirkenden Zylinder und zwei 3/2-Schaltventile benötigt, ergeben sich hohe Kosten, ein hoher technischer Aufwand und eine hohe Anzahl von Bauteilen.

Die Betätigungskräfte lassen sich mit den Schaltventilen nicht dosieren. Daher ergeben sich hohe Schaltgeräusche, eine hohe Bauteilbelastung, das Fehlen einer Synchronkrafteinstellung und einer Positionsregelung (neutral, synchron).

Da die Fixierung durch Federn erfolgt, hält der Druck den ge­ schalteten Gang, die Kosten sind hoch. Ferner muß ein Auslegen eines Ganges durch Federkraft erfolgen.

Es fehlt an einer externen Verriegelung gegenüber unzulässigen Betätigungen der Synchroneinheiten.

Ferner ist es bekannt, die Synchroneinheiten von automatisier­ ten Stellgetrieben mit einer Schaltwalze zu betätigen, die elektromotorisch angetrieben ist (z. B. DE 196 12 690 C1). Elek­ tromotorische Stellantriebe weisen gegenüber elektrohydrauli­ schen Antrieben einige Vorzüge auf, insbesondere eine einfache Ansteuerbarkeit.

Nachteilig sind jedoch die Masse von elektrohydraulischen An­ trieben, die Strombelastung des elektrischen Bordnetzes, der große benötigte Bauraum, die vergleichsweise geringe Verstell­ geschwindigkeit und das vergleichsweise geringe verfügbare Stelldrehmoment. Ferner ist für jeden zu realisierenden Frei­ heitsgrad ein Elektromotor notwendig.

Die Massenträgheitsmomente werden bestimmt durch den Motor und die Stirnradstufe.

Auf dem Gebiet der Kegelscheibenumschlingungsgetriebe ist es ferner bekannt (DE 195 46 294 A1), die Ableitung eines Druck­ raums mit der Zuleitung einer Strahlpumpe zu verbinden, die über eine Ansaugleitung mit einem Flüssigkeitsvorrat verbunden ist.

Der Druckraum ist durch eine Pumpe beaufschlagbar und dient da­ zu, einen hydraulischen Druck zu erzeugen, der eine Verspann­ kraft zwischen Kegelscheibenpaaren und einem Umschlingungsmit­ tel verursacht.

Durch die Strahlpumpe kann ein größeres Volumen an Flüssigkeit für Schmier- und/oder Kühlzwecke bereitgestellt werden.

Dabei ist an der Saugseite der Strahlpumpe ein in Ansaugrich­ tung öffnendes Rückschlagventil vorgesehen. Hierdurch wird si­ chergestellt, daß auch bei niedrigen Temperaturen das auf der Zuleitungsseite ankommende Ölvolumen an die zu kühlenden bzw. zu schmierenden Bauteile geleitet wird.

Ferner ist aus einer Studienarbeit der RWTH Aachen von Guido Reinatz, "Einsatz von Strahlapparaten in Getrieben", 1991, die Verwendung von Strahlpumpen zur Ölversorgung in hydraulischen Anlagen bekannt geworden.

Generell hat der Einsatz von Strahlpumpen in Getrieben für Kraftfahrzeuge zwei gravierende Nachteile:

• 1. Als hydrodynamische Pumpen besitzen Strahlpumpen eine gro­ ße Abhängigkeit vom Gegendruck. Der große Temperaturbe­ reich in Kraftfahrzeugen mit Viskositätsänderungen von drei Größenordnungen setzt den hydrodynamischen Pumpen ei­ ne technische Grenze.
• 2. Strahlpumpen sind Konstantpumpen. Sie können auf einen be­ stimmten hydraulischen und thermischen Betriebszustand ausgelegt und optimiert werden. Dabei ist im Idealfall ein Wirkungsgrad von 50% zu erreichen. In allen anderen Be­ triebszuständen sind zum Teil erhebliche Einbußen im Wir­ kungsgrad zu erwarten.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, eine verbesserte hydraulische Schaltung für ein automatisiertes Dop­ pelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt dadurch gelöst, daß der Niederdruckkreis eine Mehrzahl von zweiten Pumpen auf­ weist, die parallel an die erste Verstellpumpe angeschlossen sind.

Auf diese Weise läßt sich der Energiebedarf in vielen Betriebs­ zuständen senken.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die zweiten Pumpen als Strahlpumpen ausgebildet sind, die triebstromseitig an den Aus­ gang der ersten Verstellpumpe angeschlossen sind.

Auf diese Weise läßt sich eine mechanisch angetriebene Nieder­ druckpumpe vollkommen oder zumindest für einige Schmier-/Küh­ lungsaufgaben ersetzen.

Die Versorgung der Strahlpumpen durch eine druckgeregelte Ver­ stellpumpe macht die Strahlpumpe einer Konstantpumpe überlegen.

Besonders bevorzugt ist es, wenn wenigstens eine der Strahlpum­ pen triebstromseitig über ein Schaltventil an den Ausgang der ersten Verstellpumpe angeschlossen ist.

Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn das Schaltventil tem­ peraturgesteuert ist.

Ferner ist es besonders bevorzugt, wenn die Strahlpumpe saug­ stromseitig über das Schaltventil an einen Ölsumpf bzw. eine Fluidversorgung angeschlossen ist.

Insgesamt ist das Konzept der Versorgung von Strahlpumpen durch eine druckgeregelte Verstellpumpe sowie der Steuerbarkeit der Strahlpumpe gegenüber einer Konstantpumpe überlegen. Der Wir­ kungsgrad von Strahlpumpen ist bezogen auf die aufzuwendende mechanische Leistung zwar vergleichsweise niedrig (etwa kleiner 50%). Der mechanische Leistungsbedarf ist unabhängig von der Motordrehzahl und läßt sich durch Abschalten quasi auf einen Nullvolumenstrom reduzieren.

Die Verstellpumpe senkt auch im Hochdruckkreis den Leistungsbe­ darf. Außerhalb von Schaltvorgängen ist lediglich ein Ausgleich von Leckagen im System und der aktiven Kupplung bereitzustel­ len.

Die Kombination von steuerbaren Strahlpumpen und einer druckge­ regelten Verstellpumpe besitzt gegenüber bekannten Versorgungs­ arten des Niederdruckkreises eines automatisierten Doppelkupp­ lungsgetriebes die folgenden Vorteile:

• 1. Für den Niederdruckkreis ist keine hydraulisch mechani­ sche Pumpe bereitzustellen.
• 2. Der Energiebedarf wird in vielen Betriebszuständen ge­ senkt.
• 3. Das Gewicht und die Kosten werden gesenkt, insbesondere wenn Strahlpumpen aus Kunststoff bereitgestellt werden.
• 4. Das Antriebsmoment, das von der Verstellpumpe bestimmt wird, ist im Kaltstart reduziert.
• 5. Die Anordnung der Strahlpumpen im Getriebe ist flexibel, z. B. in der Nähe von Verbrauchern, was den Gegendruck re­ duziert.
• 6. Aufgrund fehlender bewegter Teile ergibt sich eine hohe Funktionssicherheit.
• 7. Der Verschleiß von Strahlpumpen ist außerordentlich ge­ ring.
• 8. Das Druckniveau im Niederdruckkreis wird durch die Zerle­ gung in Teilkreise auf geringere Volumenströme gesenkt, die Leitungen sind kürzer.

Die Verstellgeschwindigkeit der Verstellpumpe ist für die Auf­ gaben im Schmier- und Kühlkreis ausreichend. Durch die Verwen­ dung eines Schaltventiles (insbesondere Sperrventiles) entsteht keine Verlustwirkung. Der Treibstrom für die Strahlpumpen ist der Verstellpumpe direkt zu entnehmen, so daß unnötige Drossel­ verluste (z. B. durch ein Rückschlagventil) vermieden werden.

Für den Hochdruckkreis ist es besonders bevorzugt, wenn ein Energiespeicher (z. B. Gas-Membranspeicher) bereitgestellt ist, der vorzugsweise gegenüber dem Niederdruckkreis durch ein Sperrventil entkoppelt ist.

Hierdurch wird die Verfügbarkeit des gespeicherten Drucköls ge­ sichert. Durch den Energiespeicher bzw. Hydrospeicher ergeben sich in Verbindung mit der ersten Verstellpumpe die folgenden Vorteile:

• 1. Verluste außerhalb von Schaltvorgängen werden minimiert.
• 2. Der Systemdruck ist konstant.
• 3. Es entsteht kein Drehzahleinfluß.

Ferner verkürzt der Energiespeicher die Schließzeiten der Kupp­ lung und verbessert die Regelbarkeit infolge quasi konstanter Druckverhältnisse auf Seite des Systemdrucks. Günstig ist zu­ dem, daß der Förderstrom der Pumpe keinen Einfluß auf die Schließzeiten der Kupplung und auf die Schaltfunktion aufweist.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die temperaturgesteuerte Strahlpumpe triebstromseitig parallel zu dem Schaltventil über eine Blende an den Ausgang der ersten Verstellpumpe angeschlossen.

Auf diese Weise ist selbst bei geschlossenem Schaltventil eine Grundversorgung der zu schmierenden bzw. zu kühlenden Bauteile des Doppelkupplungsgetriebes gewährleistet.

Dabei ist es bevorzugt, wenn der Öffnungsquerschnitt der Blende temperaturgesteuert ist.

Auf diese Weise läßt sich die Grundversorgung in Abhängigkeit von der Temperatur einstellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenig­ stens zwei Strahlpumpen in Reihe schaltbar angeordnet.

Auf diese Weise ist es möglich, die Ausgangsseite einer Strahl­ pumpe mit der Saugstromseite einer zweiten Strahlpumpe zu ver­ binden. Hierdurch ergibt sich eine Reihe von Vorteilen. So ent­ steht auf der Ausgangsseite der ersten Strahlpumpe ein geringe­ rer Gegendruck. Durch die Hintereinanderschaltung der zweiten Strahlpumpe lassen sich höhere Ausgangsvolumenströme realisie­ ren ("Pipeline-Prinzip").

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn eine der Strahlpumpen ausgangsseitig mit einem Kühler verbunden ist und wenn der Aus­ gang des Kühlers mit der Saugstromseite einer weiteren Strahl­ pumpe verbindbar ist.

Auf diese Weise wird der weiteren Strahlpumpe gekühltes Öl aus dem Kühler zugeführt.

Generell ist es bevorzugt, wenn wenigstens eine der Strahlpum­ pen ausgangsseitig mit einem Kühler verbunden ist.

Es versteht sich, daß diese Strahlpumpe besonders bevorzugt über ein temperaturgesteuertes Schaltventil an den Ausgang der ersten Verstellpumpe angeschlossen ist. Bei hohen Temperaturen wird diese Strahlpumpe zugeschaltet, und das Öl wird gekühlt.

Es ist insgesamt von Vorzug, wenn der ausgangsseitige Gemisch­ volumenstrom von wenigstens einer der Strahlpumpen den Radsatz und/oder die Schaltkupplungen des Vorgelegegetriebes schmiert und/oder kühlt.

Ferner ist es von Vorzug, wenn der ausgangsseitige Gemischvolu­ menstrom von wenigstens einer weiteren der Strahlpumpen die Kupplungen (Fahrkupplungen) kühlt.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Niederdruckkreis vier Pumpen auf, von denen jeweils eine den zwei Kupplungen, eine dem Getriebe und eine einem Ölkühler zu­ geordnet ist.

Sofern sämtliche vier Pumpen über Schalt- bzw. Sperrventile an den Ausgang der ersten Verstellpumpe angeschlossen sind, erge­ ben sich insgesamt theoretisch 16 unterschiedliche Schaltzu­ stände. Folglich läßt sich eine bedarfsorientierte Schmierung und/oder Kühlung des Getriebes und/oder der Fahrkupplungen er­ reichen.

Dabei greifen die Steuerungen der Strahlpumpen vorzugsweise in die Treib- und die Saugströme ein. Durch die Steuerung des Treibstromes wird eine Anpassung an den hydraulischen Bedarf möglich. Die Sperrung des Sauganschlusses verhindert die nega­ tive Wirkung des Gegendrucks im Mischrohr. Ein Verlust von Treibstrom über den Sauganschluß ist steuerbar. Denn mit sin­ kender Öltemperatur ergibt sich eine extreme Zunahme der Visko­ sität und folglich eine Zunahme des Fließwiderstandes im Misch­ rohr.

Als Stellglieder für die schaltbaren Strahlpumpen sind generell mechanische, hydraulisch mechanische, thermisch-mechanische und elektrisch-mechanische Systeme denkbar. Besonders bevorzugt ist eine hydraulisch mechanische Steuerung der Kupplungskühlung und eine thermisch-mechanische Steuerung der Grundkühlung und des Kühlerstroms. Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn alle Schaltventile schaltungstechnisch gleich aufgebaut sind. In passiver Schaltstellung sind dabei die Zuleitungen für den Treib- und den Saugstrom gesperrt. In aktiver Schaltstellung der Ventile sind die Zuleitungen freigegeben.

Als Stellglieder für die thermisch-mechanische Steuerung sind z. B. Dehnstoffelemente (bspw. von Behr-Thomson verfügbar) und Bimetallelemente einsetzbar.

Die Strahlpumpen für die Kupplungskühlung sind vorzugsweise hy­ draulisch gesteuert. Eine aktive Steuerung des Druckes kann bspw. über eine hydraulische Nebenfunktion der Kupplungsventile oder über ein Magnetventil (Schaltventil oder Druckregelventil) erfolgen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Hochdruck­ kreis für die zwei Kupplungen jeweils einen Aktuator und ein proportionales Wegeventil auf.

Ein proportionales Wegeventil ermöglicht eine elektronische Korrektur der magnetischen Hysterese und Reibung im Stellzylin­ der. Ferner ergibt sich eine Erhöhung der Regelgüte durch Ver­ besserung der Stabilität und der Dämpfung. Die zeitlichen Ab­ läufe lassen sich durch eine elektronische Überwachung straf­ fen. Ferner können Fehlfunktionen im Kupplungsverhalten früh­ zeitig erkannt werden (Diagnose).

Dabei erfolgt die Regelung des mechanischen Zustands der Kupp­ lung durch eine vorzugsweise digitale Druckregelung des Kolben­ drucks in einem einfach wirkenden Stellzylinder als Aktuator. Die Modulation des hydrostatischen Druckes wird über den zu- und abfließenden Volumenstrom gesteuert.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die proportionalen Wege­ ventile jeweils eine Ruhestellung besitzen, in der die zugeord­ nete Kupplung geöffnet ist und in der ein Steuerausgang für ei­ ne Nebenfunktion gesperrt ist.

Anstelle einer Sperrung des Steuerausgangs (passive Nebenfunk­ tion) ist es natürlich auch möglich, den Steuerausgang in der Ruhestellung zu öffnen (aktiv).

Da für die eigentlichen Steueraufgaben des Kupplungsaktuators jeweils ein proportionales 3/3-Wegeventil vollkommen ausrei­ chend wäre, ist es durch die Funktionserweiterung im hydrauli­ schen Teil der Kupplungsventile möglich, andere Magnetventile einzusparen. Die Kupplungsventile übernehmen dabei zusätzlich deren Aufgabe.

Zwar ist es im Stand der Technik bereits bekannt (Direktschaltgetriebe des Lupos 3L), daß ein Kupplungsventil als Nebenfunktion die Druckleitung zum Getriebeaktuator schal­ tet. Dabei ist die Druckleitung im stromlosen Zustand gesperrt. Die Leckage der nachgeschalteten Schieberventile reduziert sich und der Druck in der Druckleitung sinkt.

Im vorliegenden Fall ist jedoch nicht nur an eine solche Neben­ funktion gedacht. Vielmehr ist es im Rahmen der Erfindung auch oder alternativ möglich, Stellantriebe für die Synchroneinhei­ ten bzw. Schaltkupplungen auszuwählen, eine Kupplungskühlung zu aktivieren und/oder Kupplungsblenden zu steuern.

Die hydraulische Steuerung der Kupplungskühlung sowie die Aus­ wahl, die Sperrung und die Freischaltung von Stellantrieben sind Aufgaben, die mit der Kupplung eines Doppelkupplungsge­ triebes funktional verbunden sind.

Generell ist es sogar möglich, den Zustand der Kupplung für Steuerungszwecke zu nutzen. Dabei kann bspw. der Kupplungsdruck zur Auswahl und/oder Sperrung von Stellantrieben für die Syn­ chroneinheiten dienen.

Ferner ist es dadurch, daß für jede der zwei Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes ein proportionales Wegeventil vorgese­ hen ist, eine Kombination der Nebenfunktionen der zwei Ventile möglich.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die proportionalen Wege­ ventile jeweils eine weitere Ruhestellung besitzen, in der die zugeordnete Kupplung geschlossen ist und in der der Steueraus­ gang gesperrt (oder geöffnet) ist.

Durch diese Maßnahme wird das proportionale Wegeventil um zwei Schaltstellungen erweitert. Die Nebenfunktion, die im hydrauli­ schen Teil integriert ist, basiert in diesem Fall auf einer Zweikantensteuerung. Hierdurch läßt sich erreichen, daß die Ne­ benfunktion unabhängig davon, welche der zwei Kupplungen aktiv und welche passiv ist, immer gleich ist. Bei einem Doppelkupp­ lungsgetriebe ist generell eine Kupplung aktiv und die andere passiv. Dabei sind die Kupplungsventile in diesem Zustand ge­ genläufig geschaltet. Unabhängig davon kann die Nebenfunktion bei einer Zweikantensteuerung gleich gewählt werden. Es ver­ steht sich, daß eine symmetrische Charakteristik der Kennlinie besonders bevorzugt ist.

Es versteht sich, daß eine solche Kopplung von primären und Ne­ benfunktionen im proportionalen Wegeventil für eine Kupplung eine eindeutige steuerungstechnische Abhängigkeit voraussetzt.

Insgesamt ist es von Vorzug, wenn die zwei Ruhestellungen bzw. zwei weiteren Stellungen gegenüberliegende Endstellungen der proportionalen Wegeventile sind.

Auf diese Weise läßt sich eine symmetrische Kennlinie besonders einfach erreichen.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die proportionalen Wegeven­ tile zur Ansteuerung der Aktuatoren für die zwei Kupplungen 4/5-Wegeventile sind.

Als Nebenfunktion ist es bevorzugt, wenn hierdurch ein Aktuator für eine Schaltkupplung des Vorgelegegetriebes freigegeben wird.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Freigabe des Aktuators durch eine Kombination der Steuerausgänge für die Nebenfunktion der zwei proportionalen Wegeventile erfolgt.

Wie erwähnt, ist es besonders bevorzugt, wenn die Nebenfunktion die Kühlung der dem proportionalen Wegeventil zugeordneten Kupplung ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine hydraulische Sicherheitsschaltung im Hochdruckkreis vorgesehen, die verhindert, daß beide Kupplungen gleichzeitig geschlossen werden.

Auf diese Weise kann bereits im Bereich der Hydraulikschaltung eine Sicherheit dafür geschaffen werden, daß eine Getriebe­ blockage ausgeschlossen ist.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Sicherheitsschaltung ein logisches Minderventil aufweist, dessen Steuerausgang der klei­ nere der Steuerdrücke für Aktuatoren der zwei Kupplungen ist.

Auf diese Weise ist es vergleichsweise einfach möglich, den kleineren der Steuerdrücke der Aktuatoren mit einer vorbestimm­ ten Schwelle zu vergleichen. Sofern der kleinere der zwei Steu­ erdrücke die Schwelle überschreitet, besteht die Gefahr des Schließens beider Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes. In einem solchen Fall sind entsprechende Sicherheitsmaßnahmen ein­ zuleiten.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine wei­ tere hydraulische Sicherheitsschaltung im Hochdruckkreis für einen Drucksensor vorgesehen.

Auf diese Weise läßt sich bei Ausfall des Drucksensors eine hy­ draulische Notfunktion durch ein Modulieren des Kupplungsdruc­ kes realisieren.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die weitere Sicherheits­ schaltung wenigstens eine Blende in einem Parallelzweig auf­ weist, durch die eine Kennlinie von Druck über einer Stellgröße eines Ventils zur Drucksteuerung vorgegeben wird, wobei der Wert der Stellgröße mit dem entsprechenden Wert des Drucksen­ sors vergleichbar ist.

Auf diese Weise kann eine Modulation bspw. des Kupplungsdruckes ähnlich der Schaltkraftsteuerung mittels einer Blendensteuerung erfolgen. Die Konstantblenden lassen sich entweder durch ein Notventil bei Bedarf aktivieren oder wirken permanent im Regel­ bereich der Kupplung. Sie erhöhen den Steuerölstrom lediglich im Schaltvorgang.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der Steuerölstrom durch die Blende zur Kühlung/Schmierung verwendet wird.

Insgesamt wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Dop­ pelkupplungsgetriebe mit einer hydraulischen Schaltung gelöst, wie sie oben beschrieben ist.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die Merkmale der Erfindung auch auf andere hydraulische Schaltungen für Getriebe anwendbar, nicht nur für Doppelkupplungsgetriebe. Auch ist nicht notwendigerweise eine Aufteilung in einen Hoch- und einen Niederdruckkreis notwendig.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen hydrau­ lischen Schaltung für ein automatisiertes Doppel­ kupplungsgetriebe;

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Niederdruckkreises der hydraulischen Schaltung der Fig. 1;

Fig. 3 eine alternative Ausführungsform eines Niederdruck­ kreises der hydraulischen Schaltung der Fig. 1;

Fig. 4 eine weitere alternative Ausführungsform eines Nie­ derdruckkreises für die hydraulische Schaltung der Fig. 1;

Fig. 5 eine Tabelle mit Schaltzuständen von Strahlpumpen der Niederdruckkreise der Fig. 2 bis 4;

Fig. 6 eine Darstellung von Volumenstrom über Öltemperatur für drei in Fig. 5 angegebene Betriebszustände;

Fig. 7 eine Darstellung von Volumenstrom über Öltemperatur für weitere Betriebszustände, die in Fig. 5 gezeigt sind;

Fig. 8 eine Darstellung von Volumenstrom über Öltemperatur für weitere Betriebszustände, die in Fig. 5 gezeigt sind;

Fig. 9 eine Ausführungsform eines Hochdruckkreises der hy­ draulischen Schaltung der Fig. 1;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines 4/5-Wegeventiles zur Kupplungssteuerung in dem Hochddruckkreis der Fig. 9;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines 4/4-Wegeventiles für die Schaltaktuatoren des Hochdruckkreises der Fig. 9;

Fig. 12 eine Darstellung von Volumenstrom über Magnetstrom des 4/5-Wegeventiles der Fig. 10 unter Einbeziehung der Nebenfunktion;

Fig. 13 eine alternative Ausführungsform eines Hochdruck­ kreises der hydraulischen Schaltung der Fig. 1, wo­ bei als Schaltaktuator eine einzelne Schaltwalze vorgesehen ist;

Fig. 14 eine weitere alternative Ausführungsform eines Hoch­ druckkreises, bei dem eine Schaltwalze und ein Zy­ linder als Getriebeaktuatoren vorgesehen sind;

Fig. 15 eine weitere alternative Ausführungsform eines Hoch­ druckkreises, wobei zwischen die Steuerventile und die Getriebeaktuatoren Schaltventile zur Freigabe zwischengeschaltet sind, und wobei nur ein Wegeven­ til zur Ansteuerung der zwei Getriebeaktuatoren vor­ gesehen ist;

Fig. 16 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 15, jedoch mit einer unterschiedlichen Art der Ansteuerung der zwi­ schengeschalteten Schaltventile;

Fig. 17 eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 14 mit nur einem Wegeventil zur Ansteuerung der Getriebeak­ tuatoren;

Fig. 18 eine weitere Ausführungsform eines Hochdruckkreises der hydraulischen Schaltung der Fig. 1 mit einer Si­ cherheitsschaltung zur Verhinderung von Getriebe­ blockagen und mit einer Sicherheitsschaltung für ei­ nen Drucksensor;

Fig. 19 eine Abwandlung des in Fig. 18 gezeigten Hochdruck­ kreises;

Fig. 20 eine beispielhafte Darstellung einer Realisierung einer Strahlpumpe in einer Seitenansicht;

Fig. 21 eine Draufsicht auf die Strahlpumpe der Fig. 20; und

Fig. 22 eine schematische Darstellung einer Realisierung ei­ ner Strahlpumpe durch gegenüberliegende Teile eines Getriebegehäuses und einer Ventilplatte.

Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltung ist in Fig. 1 dargestellt und generell mit 10 be­ zeichnet.

Die hydraulische Schaltung 10 umfaßt einen hydraulischen Ener­ gieerzeugungsabschnitt 12, einen Niederdruckkreis 14, einen Hochdruckkreis 16 und einen Energiespeicherabschnitt 18.

Der hydraulische Energieerzeugungsabschnitt 12 umfaßt eine hy­ draulische Verstellpumpe 20, die mittels eines Druckreglers 22 verstellbar ist. Ferner ist ein Druckbegrenzer 24 in an sich bekannter baulicher Anordnung vorgesehen.

Ein Ausgang der Verstellpumpe 20 ist bei 26 gezeigt. Der Ein­ gang 27 der Verstellpumpe 20 ist mit einem nicht näher bezeich­ neten Ölsumpf bzw. Ölreservoir verbunden.

Der Ausgang 26 der Verstellpumpe 20 ist einerseits mit dem Nie­ derdruckkreis 14 verbunden und andererseits mit dem Energie­ speicherabschnitt 18. Der Energiespeicherabschnitt 18 ist zwi­ schen dem Ausgang 26 der Verstellpumpe 20 und dem Hochdruck­ kreis 16 angeordnet.

Der Energiespeicherabschnitt 18 umfaßt einen Energiespeicher 28 beliebiger Bauart und ein Sperrventil 30.

Folglich wird der Druck im Hochdruckkreis 16 stabilisiert. Das Sperrventil 30 sichert die Verfügbarkeit des gespeicherten Drucköls.

Die Verstellpumpe 20 ist so gewählt, daß ihre Verstellgeschwin­ digkeit für die Aufgaben im Niederdruckkreis 14 ausreichend ist.

Der Niederdruckkreis 14 dient zum Schmieren und Kühlen von Bau­ elementen des Doppelkupplungsgetriebes, für das die hydrauli­ sche Schaltung 10 konzipiert ist. Primäre hydraulische Zielgrö­ ße ist in dem Niederdruckkreis 14 der Volumenstrom. Der hydro­ statische Druck dient ausschließlich zur Überwindung von Fließ­ widerständen, die sich durch den sich einstellenden Volumen­ strom ergeben.

Durch die Schmierung, insbesondere eine Einspritzschmierung, werden die ineinandergreifenden Zahnräder, die Schaltmuffen und die Lagerungen der Wellen eines Vorgelegegetriebes des Doppel­ kupplungsgetriebes gekühlt und geschmiert. Ferner wird mittels des Niederdruckkreises 14 die Wärme abgeführt, die in den zwei Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes bei Differenzdrehzahlen als Reibarbeit entsteht.

Die benötigten Ölmengen werden durch die lokalen thermischen Zustände der Bauteile bestimmt. Die erforderliche externe Kühl­ leistung legt der globale thermische Zustand des Getriebes fest.

Im Hochdruckkreis 16 ist die primäre Zielsetzung der hydrosta­ tische Druck. Der Bedarf an Drucköl, das die Verstellpumpe 20 liefern muß, ist vom Zustand von Stellantrieben für das Vorge­ legegetriebe (Schalt- bzw. Getriebeaktuatoren) und die Kupplun­ gen sowie vom Einsatz des Energiespeichers 28 bestimmt.

Ohne den Einsatz des Energiespeichers schwankt der Bedarf an Drucköl bei der vorliegenden Ausführungsform etwa zwischen 1 l/min und 12 l/min. Ein Volumenstrom von 1 l/min wird zum Aus­ gleich von Leckagen bei Schaltpausen benötigt. Im Schaltvorgang steigt aufgrund der benötigten Dynamik der Antriebe der Bedarf auf 12 l/min.

Durch den Einsatz des Energiespeichers 28 sinkt der Bedarf an Drucköl im Schaltvorgang auf einen maximalen Ladevolumenstrom von z. B. 4 l/min. Dieser ist zum Ausgleich der Ölverluste voll­ kommen ausreichend.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Niederdruckkreises 14 für die hydraulische Schaltung 10, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Der Niederdruckkreis 14 ist einerseits angeschlossen an den Ausgang 26 der Verstellpumpe 20 und andererseits an den Eingang 27 der Verstellpumpe 20. Der Eingang 27 der Verstellpumpe 20 ist über ein Filter SF1 mit dem Ölsumpf verbunden.

Der Niederdruckkreis 14 weist vier parallel angeordnete Strahl­ pumpen bzw. Strahlapparate SA01, SA02, SA03 und SA04 auf.

Die Strahlpumpen sind triebstromseitig parallel mit dem Ausgang 26 der Verstellpumpe 20 verbunden. Die jeweiligen Saugstromsei­ ten der Strahlpumpen SA sind parallel an den Eingang 27 der Verstellpumpe 20 angeschlossen.

Die Verbindungen zwischen dem Eingang 27 und dem Ausgang 26 so­ wie den Triebstrom- und den Saugstromseiten der Strahlpumpen SA sind schaltbar ausgebildet. Zu diesem Zweck sind vier Schalt­ ventile SV01, SV02, SV03 und SV04 in der Form von 4/2- Wegeventilen vorgesehen.

Die Schaltventile SV sind identisch ausgebildet. In einer durch eine Feder vorbelasteten Grundstellung sind jeweils der Treibstromanschluß und der Saugstromanschluß der betreffenden Strahlpumpe SA von dem Ausgang 26 bzw. dem Eingang 27 getrennt. In der zweiten Stellung der Schaltventile SV ist die Treibstromseite jeweils mit dem Ausgang 26 verbunden, die Saug­ stromseite jeweils mit dem Eingang 27.

Die Strahlpumpen SA01 und SA02 dienen der Kühlung der zwei Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes. Zu diesem Zweck sind die Schaltventile SV01 und SV02 hydraulisch gesteuert (p_SV01, p_SV02). Sofern die Kupplung 1 des Doppelkupplungsgetriebes zu kühlen ist, wird das Schaltventil SV01 geschaltet. In den Trieb­ stromanschluß der Strahlpumpe SA01 fließt ein Volumenstrom Q_T1, in Saugstromanschluß ein Volumenstrom Q_S1. Durch die Wirkung der Strahlpumpe werden diese beiden Volumenströme ge­ mischt und die Kupplung 1 wird mit einem Gemischvolumenstrom Q_G1 gekühlt.

Unabhängig von der Kühlung der Kupplung 1 erfolgt die Kühlung der Kupplung 2 in analoger Weise über das Schaltventil SV02.

Die Strahlpumpe SA03 dient zur Schmierung und Kühlung des Rad­ satzes und der Synchronelemente bzw. Synchroneinheiten des Vor­ gelegegetriebes des Doppelkupplungsgetriebes.

Das zugehörige Schaltventil SV03 ist temperaturgesteuert und kann bspw. im Bereich von -10°C bis +20°C geschaltet werden. Typische Schwellwerte sind 0°C oder +10°C.

Mit anderen Worten ist bei tiefen Temperaturen unterhalb der Schwelltemperatur das Schaltventil SV03 geschlossen. Im geöff­ neten Zustand fließt in die Triebstromseite der Strahlpumpe SA03 ein Volumenstrom Q_T3, in die Saugstromseite ein Volumen­ strom Q_S3. Aus der Strahlpumpe SA03 tritt ein Gemischvolumen­ strom Q_G3 aus. Im Regelfall ist dieser Volumenstrom Q_G3 gleich einem Volumenstrom Q_L für die Schmierung und Kühlung des Vorgelegegetriebes. Der Volumenstrom Q_L kann bspw. über eine Mehrzahl paralleler Leitungen und Blenden BL04, BL05 an das Getriebe geleitet werden.

Zur Bereitstellung einer Schmierung für das Getriebe auch un­ terhalb der durch das Schaltventil SV03 eingestellten Schwell­ temperatur ist die Triebstromseite der Strahlpumpe SA03 paral­ lel zu dem Schaltventil SV03 über einem Parallelzweig 32 mit dem Ausgang 26 der Verstellpumpe 20 verbunden. In dem Paral­ lelzweig 32 ist eine Blende BL03 angeordnet. Über den Paral­ lelzweig 32 fließt ständig ein Volumenstrom in die Strahlpumpe SA03. Unterhalb der Schwelltemperatur fließt dieser Volumen­ strom direkt durch die Strahlpumpe SA03 und dient als Grundvo­ lumenstrom zur Schmierung von Bauelementen des Getriebes. Auf­ grund der Tatsache, daß die Saugstromseite der Strahlpumpe SA03 unterhalb der Schwelltemperatur durch das Schaltventil SV03 ge­ schlossen ist, besteht keine Gefahr, daß ein Teil des über den Parallelzweig 32 eingeführten Ölstromes aufgrund eines Stau­ druckes über die Saugstromseite abfließt. Folglich ist unter­ halb der Schwelltemperatur der Ausgangsvolumenstrom Q_G3 gleich dem Eingangsvolumenstrom Q_T3.

Das vierte Schaltventil SV04 ist der vierten Strahlpumpe SA04 zugeordnet und ist ebenfalls temperaturgesteuert ausgestaltet. Unterhalb eines Schwellwertes von bspw. 90° (der Schwellwert kann bspw. zwischen 80° und 90° einstellbar sein) ist das Schaltventil SA04 geschlossen und die Strahlpumpe SA04 außer Betrieb. Oberhalb dieser zweiten Schwelltemperatur arbeitet die Strahlpumpe SA04 und der ausgangsseitige Gemischvolumenstrom Q_G4 wird an einem Ölkühler 34 geleitet. Der Ausgang des Ölküh­ lers 34 ist über ein Rückschlagventil RSV4 mit dem Ölsumpf (Eingang 27) verbunden, und in der Regel fließt folglich ein gekühlter Volumenstrom Q_R4 über das Rückschlagventil RSV4 in den Ölsumpf. Der Volumenstrom Q_R4 ist in der Regel gleich dem Volumenstrom Q_G4.

Die hydraulische Steueranschlüsse p_SV01 und p_SV02 der Schalt­ ventile SV01 bzw. SV02 sind über hydraulische Steuerleitungen 36 bzw. 38 mit dem Hochdruckkreis 16 verbunden. Die Funktion der Leitungen 36, 38 wird nachstehend noch im Detail erläutert. Generell erfolgt ein Schaltsignal über eine der Leitungen 36, 38 dann, wenn eine der zwei Kupplungen des Doppelkupplungsge­ triebes betätigt wird und aufgrund der dabei anfallenden Reib­ arbeit Wärme entsteht, die durch geeignete Kühlmaßnahmen abzu­ führen ist.

Die Temperatursteuerung des Schaltventils SV03 ist in Fig. 2 bei 40 gezeigt, die Temperatursteuerung des Schaltventils SV04 bei 42.

Der Ausgang des Ölkühlers 34 ist an die Leitung angeschlossen, die von dem Eingang 27 der Verstellpumpe 20 zu den Saugstroman­ schlüssen der Schaltventile SV01, SV02 führt. Zwischen diesem Anschluß und dem Eingang 27 ist ein weiteres Rückschlagventil RSV3 geschaltet, das gewährleistet, daß über die Saugstroman­ schlüsse der Schaltventile SV01, SV02 kein Rückfluß in den Öl­ sumpf erfolgen kann. Das Rückschlagventil RSV3 ist nicht feder­ belastet, das Rückschlagventil RSV4 hingegen schon.

Ferner ist in Fig. 2 gezeigt, daß der Ausgangsvolumenstrom Q_G3 der Strahlpumpe SA03 zur Einrichtung einer Grundschmierung der Kupplungen 1 und 2 aufgeteilt wird in dem Volumenstrom Q_L für das Getriebe und einen Volumenstrom Q_R1 für die Kupplung 1 und einen Volumenstrom Q_R2 für die Kupplung 2.

Zu diesem Zweck ist der Ausgang der Strahlpumpe SA03 entweder (über eine jeweilige Leitung 44) verbunden mit den Ausgangssei­ ten der Strahlpumpen SA01, SA02. Alternativ hierzu kann der Ausgang der Strahlpumpe SA03 auch (über jeweilige Leitungen 46) mit den Saugstromseiten der Strahlpumpen SA01, SA02 verbunden sein. In den Zuleitungen von dem Ausgang der Strahlpumpe SA03 zu den Strahlpumpen SA01, SA02 ist jeweils eine Blende BL01 bzw. BL02 vorgesehen.

Im vorliegenden Fall wird für die weitere Diskussion angenom­ men, daß die erste Schwelltemperatur des Schaltventils SV03 0°C ist und die zweite Schwelltemperatur des Schaltventils SV04 90°C. Werte unterhalb der ersten Schwelltemperatur werden als kalt bezeichnet, Werte zwischen den zwei Schwelltemperaturen als warm und Werte oberhalb der zweiten Schwelltemperatur als heiß.

Die Funktionsweise des Niederdruckkreises 14 der Fig. 2 wird nachstehend anhand der Fig. 3 bis 6 erläutert.

Fig. 3 ist eine Tabelle der möglichen Betriebszustände der vier Schaltventile SV01 bis SV04.

Beispielsweise im Zustand 0, in dem alle vier Schaltventile SV ausgeschaltet sind, erfolgt eine Grundkühlung des Radsatzes und der Kupplungen über den Parallelzweig 32 und die Strahlpumpe SA03. Wenn es warm wird, wird die Strahlpumpe SA03 über das Schaltventil SV03 eingeschaltet. In diesem Zustand wird der triebstromseitige Ölvolumenstrom Q_T3 mit einem - größeren - Saugvolumenstrom Q_S3 gemischt, und es wird ein insgesamt grö­ ßerer Volumenstrom Q_G3 für den Radsatz und die Kupplungen be­ reitgestellt.

Sofern es heiß wird, wird auch das Schaltventil SV04 zugeschal­ tet, und das Öl wird über den Kühler 34 gekühlt und gelangt über das Rückschlagventil RSV4 wieder in den Ölsumpf und wird dort mit dem heißen Öl gemischt.

Die Zustände 4 bis 6 betreffen entsprechende Zustände des Nie­ derdruckkreises 14, wobei zusätzlich die Kupplung 1 gekühlt wird (das Schaltventil SV01 ist eingeschaltet). Entsprechend ist in den Zuständen 8 bis 10 das Schaltventil SV02 zur Kühlung der Kupplung 2 eingeschaltet. In den Zuständen 12 bis 14 werden beide Kupplungen gekühlt.

Die Zustände 0, 1 und 2 sind in Fig. 4 in einer Darstellung des Volumenstroms in 1/min über der Öltemperatur in °C gezeigt.

Dabei ist zu erkennen, daß die Volumenströme Q_L, Q_G1 und Q_G2 unterhalb der ersten Schwelltemperatur von 0°C bei etwa 1 l/min bzw. 0,5 l/min liegen (die Versorgung erfolgt über den Zweig 32 mit der Blende BL03). Im warmen Betriebszustand "1" steigen die Volumenströme auf etwa 4 l/min bzw. 1 l/min an. Im heißen Zu­ stand wird über die Strahlpumpe SA04 ein Gemischvolumenstrom Q_G4 von 9 l/min gefördert und über den Kühler 34 gekühlt. Die Summe aller Triebströme Q_T_summe ist in Fig. 4 ebenfalls darge­ stellt.

Die Blende BL03 steuert den Ölbedarf auf einen Volumenstrom von etwa 2 l/min. Dieser Volumenstrom wird auf das Getriebe und die Kupplungen verteilt. Im warmen Zustand wird von der dann arbei­ tenden Strahlpumpe SA03 ein Volumenstrom von 4 l/min angesaugt, so daß sich ein Gemischvolumenstrom Q_G3 von 6 l/min ergibt.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 4, jedoch für die Zustände 4 bis 6.

Es versteht sich, daß die Darstellung der Zustände 8 bis 10 identisch ist wie die Zustände 4 bis 6, wobei jedoch die Volu­ menströme Q_G1 und Q_G2 vertauscht sind.

Es ist zu erkennen, daß aufgrund der Verbindung des Ausgangs des Kühlers 34 und der Saugstromseite der Strahlpumpen SA01, SA02 im heißen Zustand aufgrund des "Pipeline-Prinzips" der Ausgangsvolumenstrom Q_G1 für die Kupplung 1 auf ca. 15 l/min angehoben wird. Aufgrund der Tatsache, daß am Ausgang der Strahlpumpe SA04 dabei über die Saugstromseite der Strahlpumpe SA01 eine Saugwirkung auftritt, wird auch der Ausgangsvolumen­ strom Q_G4 gegenüber der Darstellung der Fig. 4 angehoben, auf 12 l/min.

Fig. 6 schließlich zeigt die Zustände 12 bis 14, bei denen bei­ de Kupplungen gekühlt werden.

Auch hier ist das Pipeline-Prinzip erkennbar. Aufgrund der Saugwirkung der zwei Strahlpumpen SA01, SA02 wird der Ausgangs­ volumenstrom Q_G4 der Strahlpumpe SA04 auf 15 l/min angehoben. Für die Kupplungen ergibt sich im heißen Zustand somit jeweils noch ein Gemischvolumenstrom von 12 l/min.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung eines Niederdruckkreises 14'.

Der Aufbau und die Funktionsweise des Niederdruckkreises 14' ist identisch wie bei dem Niederdruckkreis 14 der Fig. 2.

Statt der Schaltventile SV03 und SV04 ist jedoch ein einzelnes Schaltventil SV03' vorgesehen, das als 6/3-Wegeventil ausgebil­ det ist. Die erste Schaltstellung wird im kalten Betriebszu­ stand angewandt (z. B. von -40°C bis 0°C), die zweite Schalt­ stellung im warmen Betriebszustand (bspw. von 0°C bis 80°C) und die dritte Schaltstellung im heißen Zustand (bspw. von 80°C bis 150°C). Oberhalb von heißen Temperaturen wird unabhängig von dem Schaltventil SV03' ein Störungssignal abgegeben.

Zwei der eingangsseitigen Anschlüsse des Schaltventils SV03' sind mit dem Ausgang 26 der Verstellpumpe 20 verbunden. Ein mittlerer Eingangsanschluß ist mit dem Ölsumpf (dem Eingang der Verstellpumpe 20) verbunden.

Zwei Ausgangsanschlüsse des Schaltventils SV03' sind mit der Triebstromseite des Schaltventils SA03 bzw. der Triebstromseite des Schaltventils SA04 verbunden. Ein dritter Ausgangsanschluß ist parallel mit den Saugstromseiten der Strahlpumpen SA03, SA04 verbunden.

Ferner ist der dritte Ausgang des Schaltventils SV03' mit den Saugstromeingängen der Schaltventile SV01, SV02 verbunden. Es ist folglich kein Rückschlagventil RSV3 vorzusehen, wie in der Ausführungsform der Fig. 2. Der Ausgang des Kühlers 34 ist über eine Blende BL06 an die Zuführleitung von dem Schaltventil SV03' zu den Schaltventilen SV01, SV02 angeschlossen.

Die Temperatur des Umschaltens in den zweiten Betriebsstand des Schaltventils SV03' wird durch die Sauggrenze der ungünstigsten Strahlpumpe bestimmt. Über die Blende BL06 können die Strahl­ pumpen SA01 und SA02 das gekühlte Öl aus dem Kühler 34 direkt ansaugen.

Die thermische Steuerung der Schaltventile SV03, SV04 bzw. SV03' kann bspw. über Dehnstoffelemente erfolgen, oder über Bi­ metallschalter.

Generell versteht sich, daß bei geringeren Öltemperaturen, z. B. im kalten Zustand, das Kühlöl eine größere Wärmemenge aufnehmen kann und folglich geringere Kühlvolumenströme erforderlich sind.

Für die Aufheizphase des Getriebes ist eine Aktivierung beider Kühlölströme der Kupplung außerhalb der Schaltvorgänge zu emp­ fehlen.

Fig. 8 zeigt schließlich eine weitere alternative Ausführungs­ form eines Niederdruckkreises 14". Der Niederdruckkreis 14" entspricht weitgehend dem Niederdruckkreis 14 der Fig. 2. Der Ausgangsgemischvolumenstrom Q_G3 aus der Strahlpumpe SA03 wird aufgeteilt in die Versorgung des Getriebes (Q_L) und in Volu­ menströme Q_R1 bzw. Q_R2 für die Sauganschlüsse der Strahlpum­ pen SA01, SA02. Dabei ist zwischen den Ausgang der Strahlpumpe SA03 und die Saugstromseite der Strahlpumpen SA01, SA02 jeweils ein Rückschlagventil RSV1 bzw. RSV2 geschaltet. Die Rückschlag­ ventile RSV1, RSV2 sind federbelastet.

Die Funktionsweise entspricht im übrigen der Funktionsweise des Niederdruckkreises 14 der Fig. 2.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Hochdruckkreises 16 der hydraulischen Schaltung 10 der Fig. 1.

Der Hochdruckkreis 16 dient zur Ansteuerung von zwei Aktuatoren 50, 52 für die Kupplung 1 bzw. die Kupplung 2, sowie von zwei Aktuatoren 54 bzw. 58 für Schaltkupplungen des Vorgelegegetrie­ bes.

Die Aktuatoren 50, 52 sind als einfach wirkende Kolben-/Zylindereinheiten ausgebildet. Die von dem Aktuator 50 angesteuerte Kupplung 1 dient zum Ein- und Auslegen der Gänge 1, 3, 5 und des Rückwärtsganges. Die über den Aktuator 52 ange­ steuerte Kupplung 2 dient zum Ein- und Auslegen der Gänge 2, 4 und 6.

Die Aktuatoren 54, 56 des Vorgelegegetriebes sind als hydrauli­ sche Drehantriebe ausgebildet. Der Aktuator 54 dient zum Schal­ ten der Gänge 1, 3, 5 und des Rückwärtsganges, der Aktuator 56 zum Schalten der Gänge 2, 4 und 6.

Die Aktuatoren 54, 56 dienen dabei zum Drehantrieb von Schalt­ walzen, die vorzugsweise als Einspurwalzen ausgebildet sind. Mit diesem Antriebskonzept sind die Gangstufen einer Kupplung zusammengefaßt steuerbar. Doppelrückschaltungen und Dreifach­ rückschaltungen sind ohne zwischenzeitliche Synchronisierungs­ vorgänge ausführbar.

Dreifachschaltungen sind dabei sogar als Lastschaltungen aus­ führbar. Doppelschaltungen (unter Überspringen eines Ganges, bspw. von 2 nach 4) sind folgendermaßen ausführbar. Während des Ein- und Auslegens des alten (z. B. zweiten) und des neuen (z. B. vierten) Ganges mittels des Aktuators 56, wobei eine Zugkraf­ tunterbrechung eintritt, wird über den zweiten Zweig mittels des Aktuators 54 kurzzeitig ein weiterer Gang eingeschaltet, bspw. der Gang 5. Hierdurch erfolgt eine Zugkraftunterstützung während des Schaltvorganges von bspw. 2 nach 4 (allerdings nur mit dem Moment des fünften Ganges oder sechsten Ganges).

Die hydraulischen Aktuatoren 54, 56 haben gegenüber elektromo­ torischen Antrieben einige Vorteile:

• 1. Die Masse ist geringer.
• 2. Die Dynamik ist gesteigert und die Schaltzeiten werden verkürzt.
• 3. Die Anordnung im Getriebe ist flexibel.
• 4. Es ist ein geringer Bauraum notwendig.
• 5. Der elektrische Strombedarf ist gering (z. B. Nennstrom 2 Ampere bei 12 Volt im Vergleich zu einem Elektromotor, der etwa 30 Ampere bei 12 Volt benötigt), und
• 6. es ist keine mechanische Übersetzung notwendig.

Eine hydraulische Antriebseinheit bestehend aus einem Wegeven­ til und einem hydraulischen Schwenkantrieb wiegt etwa 1000 g. Ein vergleichbarer elektromechanischer Antrieb bestehend aus einem Elektromotor, einem Lagerblock, einer Stirnradstufe und einer Schaltwalze wiegt etwa 2500 g.

Die Ansteuerung der zwei Kupplungsaktuatoren 50, 52 erfolgt über jeweils ein proportionales 4/5-Wegeventil PV01 bzw. PV02.

Eingangsseitig sind die Wegeventile PV01, PV02 jeweils verbun­ den mit dem Energiespeicherabschnitt 18 und dem Ölsumpf. Ein Ausgangsanschluß ist verbunden mit dem jeweiligen Aktuator 50 bzw. 52. Ein zweiter Ausgangsanschluß dient zur Realisierung einer Nebenfunktion. So ist der zweite Ausgangsanschluß A1 des Wegeventils PV01 für die Kupplung 1 verbunden mit der Steuer­ leitung 36 für das Schaltventil SV01 des Niederdruckkreises. Entsprechend ist der zweite Steuerausgang A2 des Wegeventils PV02 verbunden mit der Steuerleitung 38 für das zweite Schalt­ ventil SV02 des Niederdruckkreises 14.

Zum zweiten sind die zweiten Steuerausgängen A1, A2 unmittelbar verbunden mit jeweiligen Eingängen von zwei proportionalen 4/4- Wegeventilen PV03, PV04 zur Ansteuerung der Schaltaktuatoren 54 bzw. 56, um diese bei Bedarf freizuschalten.

Ein zweiter Eingang der zwei Wegeventile PV03, PV04 ist mit dem Ölsumpf verbunden. Die Ausgänge A3, B3 bzw. A4, B4 der Ventile PV03, PV04 sind mit den Aktuatoren 54 bzw. 56 verbunden. Im In­ neren der Aktuatoren ist aus vorliegend nicht näher interessie­ renden Gründen jeweils eine Blende 58 vorgesehen.

Der Aufbau der 4/5-Wegeventile PV01, PV02 ist in Fig. 10 ge­ zeigt. Der Aufbau der proportionalen 4/4-Wegeventile PV03, PV04 ist in Fig. 11 gezeigt.

Die Kennlinie des in Fig. 10 gezeigten 4/5-Wegeventils für die Ventile PV01, PV02 ist als Volumenstrom über Magnetstrom (proportional zu Hub) in Fig. 12 dargestellt.

Es ist zu erkennen, daß die angeschlossene Kupplung im Bereich von 0 bis 1 Ampere offen ist und im Bereich von etwa 1,4 Ampere bis 2,4 Ampere geschlossen.

In dem Bereich zwischen 1 Ampere und 1,4 Ampere stellt sich ei­ ne bestimmte Druck-Hub-Kennlinie ein, mittels der der Schlupf­ zustand der Kupplung für Anfahrvorgänge und Gangwechsel geeig­ net gesteuert werden kann.

Dabei ist die Kupplungsregelung generell aktiv im Bereich zwi­ schen etwa 0,7 Ampere und 1,5 Ampere.

Die eigentliche Regelung des Zustandes der Kupplung erfolgt mittels der mittleren drei Stellungen des proportionalen, ma­ gnetventilgesteuerten 4/5-Wegeventils. Zum Einstellen einer symmetrischen Nebenfunktion sind zwei weitere Schaltstellungen vorgesehen, und zwar in den jeweiligen Endlagen des 4/5- Wegeventils. In der durch eine Feder vorgespannten Grundstel­ lung ist die Kupplung geöffnet, da der Steuerausgang B mit dem Ölsumpf verbunden ist. Die Nebenfunktion (Steuerausgang A) ist passiv. Dieser Zustand stellt sich von etwa 0 bis 0,25 Ampere ein.

In der anderen Endstellung ist die Nebenfunktion mittels des Steuerausgangs A ebenfalls passiv, die Kupplung ist jedoch ge­ schlossen, da der Steuerausgang B mit dem Energiespeicherab­ schnitt 18 verbunden ist. Dieser Zustand stellt sich etwa von 2 bis 2,4 Ampere Magnetstrom ein.

Im Bereich von etwa 0,25 Ampere bis 2 Ampere ist die Nebenfunk­ tion aktiv, der Steuerausgang A also mit dem Energiespeicherab­ schnitt 18 verbunden. In diesem Zustand wird die zugeordnete Kupplung gekühlt, und zwar gesteuert über die Leitungen 36 bzw. 38. Ferner ist bei aktiver Nebenfunktion die Schaltfunktion der zwei Aktuatoren 54, 56 freigeschaltet.

Mit anderen Worten ist in den Endlagen des Ventils der Steuer­ anschluß A gesperrt und nur im mittleren Hubbereich mit dem Druckanschluß P verbunden. Der aktive Bereich der Kennlinie P → A ist weiter als der Stellbereich gefaßt, den das Kupp­ lungsventil zur Ausregelung der Kupplungsdrücke nutzt.

Diese Einteilung der aktiven Bereiche stellt sicher, daß im Re­ gelbereich der Primärfunktion die Nebenfunktion permanent aktiv ist. Im steuerbaren Bereich der Primärfunktion kann die Neben­ funktion aktiv oder passiv sein. Eine Aktivierung der Neben­ funktion aus dem Ruhezustand der Kupplungen ist durch die Auf­ prägung eines bestimmten Magnetstroms zu erzielen. Im passiven Bereich der Nebenfunktion sind die Änderungen der Primärfunkti­ on gering. Durch die Nebenfunktion läßt sich die Kupplungsküh­ lung ohne zusätzliche Kühlölventile aktivieren.

Ferner läßt sich durch die Nebenfunktion der oder die Stellan­ triebe zur Betätigung der Synchronisierungen Sperren, Frei­ schalten und/oder Auswählen.

Die Funktionsweise der Schaltventile PV03 und PV04 ist folgen­ dermaßen. Der prinzipielle Aufbau der Kennlinie von Volumen­ strom über Magnetstrom läßt sich dem Diagramm der Fig. 11 ent­ nehmen. Bei einem sehr kleinen Volumenstrom ist das 4/4- Wegeventil aufgrund der Federvorbelastung generell inaktiv. Im aktiven Bereich, dem die anderen drei Schaltstellungen zugeord­ net sind, ist eine mittlere Schaltstellung eine Stellung zum Halten des aktuellen Druckzustandes im Aktuator 54 bzw. 56, die anderen zwei Schaltstellungen dienen zum Bewegen des Aktuators in die eine Richtung und in die andere Richtung.

Auf diese Weise lassen sich die Aktuatorfunktionen mit einer sehr geringen Anzahl von Stellantrieben reduzieren.

Ein Stellantrieb soll die Position regeln und die Kraft dosie­ ren. Denn Schaltvorgänge sollen schnell, präzise, leise und für die Synchroneinheit schonend ablaufen. Obgleich die Anzahl der Antriebe auf ein Minimum zu beschränken ist, soll eine hohe Flexibilität für zulässige Gangwechsel vorhanden sein.

Die Funktionsweise des Hochdruckkreises 16 bei einem Gangwech­ sel bspw. vom ersten in den zweiten Gang ist wie folgt. Im er­ sten Gang ist die Kupplung 1 geschlossen, die Nebenfunktion ist inaktiv, so daß der Aktuator 56 für die Gänge 2, 4 und 6 nicht freigeschaltet ist. Das Wegeventil PV01 befindet sich in Fig. 9 in der äußersten linken Stellung.

Das Wegeventil PV02 andererseits befindet sich in der äußersten rechten Stellung. Die Kupplung 2 ist geöffnet, die Neben­ funktion inaktiv. Daher ist auch der Aktuator 54 für die Gänge 1, 3 und 5 nicht freigeschaltet.

Zum Einleiten eines Gangwechsels in den zweiten Gang wird zu­ nächst das Wegeventil PV01 in die benachbarte Position bewegt, so daß die Nebenfunktion (Steuerausgang A1) aktiv wird. Hier­ durch wird der Aktuator 56 freigeschaltet. Durch geeignete Be­ tätigung des Ventils PV04 wird der zweite Gang eingelegt.

Anschließend wird in überschneidender Art und Weise im Rahmen der jeweiligen Druck-Hub-Kennlinie die Kupplung 1 geöffnet und die Kupplung 2 geschlossen. Dies kann unter Last erfolgen. Es versteht sich, daß während der ganzen Zeit mittels der aktiven Nebenfunktion zunächst die Kupplung 1 und während der Über­ schneidung beide Kupplungen 1 und 2 gekühlt werden.

Am Ende des Gangwechsels ist der zweite Gang eingelegt, die Kupplung 2 geschlossen und die Kupplung 1 geöffnet.

Fig. 13 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Hochdruck­ kreises 16'.

Die Aktuatoren für die Kupplungen 1 und 2 sind identisch wie bei dem Hochdruckkreis 16. Für das Getriebe ist jedoch nur ein einzelner Schaltaktuator 62 vorgesehen, der eine einzelne Schaltwalze antreibt. Hierdurch wird die Anzahl der Freiheits­ grade gegenüber der Ausführungsform der Fig. 9 reduziert. Die Schaltwalze ermöglicht es, die Synchroneinheiten mechanisch zu koppeln und zudem gegeneinander zu sperren. Die Flexibilität ist eingeschränkt.

Andererseits ist zur Ansteuerung des Aktuators 62 nur ein ein­ zelnes proportionales, magnetgesteuertes 4/5-Wegeventil PV03' notwendig. Die Freischaltung der Schaltfunktion über die Steu­ erausgänge A1, A2 der Wegeventile PV01, PV02 erfolgt mittels eines logischen Wechselventils 64. Danach wird die Schaltfunk­ tion generell freigegeben, wenn die Nebenfunktion einer der zwei Wegeventile PV01, PV02 aktiv ist.

Es versteht sich, daß bei dem Aktuator 62 doppelte Rückschal­ tungen oder dreifache Rückschaltungen sequentiell ablaufen müs­ sen, da die zugeordnete Schaltwalze alle sechs Gänge in aufein­ anderfolgender Reihenfolge bedient, sowie auch den Rückwärts­ gang.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der ein Aktua­ tor 68 für die Gänge R, 1, 2, 4 und 6 vorgesehen ist. Der Ak­ tuator 68 ist als hydraulischer Schwenkantrieb ausgebildet und dient zum Antrieb einer Schaltwalze, die diese Gänge bedient.

Für die Gänge 3 und 5 ist ein hydraulischer Zylinderantrieb vorgesehen. Dies setzt voraus, daß die Gangstufen 3 und 5 von einer Synchroneinheit bedient werden.

Der Zylinderantrieb 70 ist gegenüber einem Drehantrieb einfa­ cher herstellbar. Allerdings erlaubt diese Kombination von Stellantrieben für das Getriebe keine direkte Schaltung vom vierten in den ersten Gang.

Sowohl für den hydraulischen Drehantrieb 68 als auch für den hydraulischen Zylinderantrieb 70 ist jeweils ein proportiona­ les, magnetgesteuertes 4/4-Wegeventil PV03 bzw. PV04 vorgese­ hen. Deren Funktion entspricht der der entsprechenden Schalt­ ventile der Fig. 9.

Die Schaltventile PV01, PV02 sind identisch wie bei der Ausfüh­ rungsform der Fig. 9. Kupplung 1 bedient die Gänge R, 1, 3, 5, Kupplung 2 die Gänge 2, 4, 6.

Die Freischaltung der Schaltfunktion des Aktuators 68 erfolgt über ein logisches Wechselventil 64. Der Aktuator 70 wird di­ rekt mittels des Steuerausgangs A2 des Ventils PV02 freige­ schaltet.

Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen ist bei der vorliegenden Ausführungsform im Niederdruckkreis 14" zur Kupp­ lungskühlung nur eine Strahlpumpe SA01 mit vorgeschaltetem Schaltventil SV01 vorgesehen.

Die Aktivierung der Kupplungskühlung erfolgt entsprechend über ein logisches Minderventil 72, mit dem die Steuerausgänge A1 und A2 der Schaltventile PV01, PV02 verknüpft werden.

Dabei wird der niedrigere Druck zum Schaltventil SV01 geschal­ tet. Eine Feder kann eine Positionierung auf eine Endlage bei Druckgleichgewicht erzwingen. Dies bedeutet, daß nur bei Akti­ vierung beider Nebenfunktionen (Steueranschlüsse A1, A2) die Kühlung der zwei Kupplungen aktiv ist.

Die Steuerung der Schaltaktuatoren 68, 70 ist davon unberührt und kann durch Aktivierung einer Nebenfunktion immer mit passi­ ver Kupplungskühlung erfolgen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 14 macht die Bedingung, daß keine Gangstufe der Kupplung bei aktiver Kupplungskühlung zu schalten ist, für diesen Sonderfall die Einführung des logi­ schen Wechselventils 64 erforderlich. Das Ventil 64 ermöglicht einen Gangwechsel R und 1 durch die Aktivierung der Nebenfunk­ tion des Ventils PV02 und einen Gangwechsel auf 2, 4 und 6 durch das Ventil PV01.

Die Kupplungsventile PV01, PV02 regeln den Druck im Stellzylin­ der der jeweiligen Kupplungen und steuern die Kühlung und Lo­ gikfunktionen im Getriebe. Die Kupplungsventile PV01, PV02 schalten den Schaltaktuator für die Gangstufen der jeweiligen anderen Kupplung und den Systemdruck frei. Die Wirkung der Schleppleistung bei aktiver Kupplungskühlung verlängert bei Schaltungen das Angleichen der Drehzahlen in einer Synchronein­ heit. Dies bedingt die Asymmetrie der Steuerung von Kupplungs­ kühlung und Schaltaktuator.

Fig. 15 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, die der Ausführungsform der Fig. 9 ähnlich ist.

Die zwei Aktuatoren 54, 56 für die Schaltfunktion werden mit­ tels eines einzelnen 4/5-Wegeventils PV03' gesteuert. Die Frei­ gabe des jeweiligen Aktuators 54, 58 erfolgt durch zusätzliche Schaltventile SV05, SV06, die zwischen das Wegeventil PV03 und den Aktuator 54 bzw. zwischen das Wegeventil PV03 und den Ak­ tuator 56 geschaltet sind. Die Aktivierung der Schaltventile SV05, SV06 erfolgt über jeweilige Steuerglieder bzw. Abgriffe 80, die zwischen die Kupplungen 1, 2 bzw. die Steuerausgänge B1 bzw. B2 der Wegeventile PV01, PV02 geschaltet sind.

Dabei sind die Schaltventile SV05 und SV06 in der Ausgangsstel­ lung jeweils auf aktiv geschaltet.

So wird bspw. das Schaltventil SV05 dann geschlossen und der Aktuator 54 für die Gänge 2, 4 und 6 gesperrt, wenn der Kupp­ lungsdruck der Kupplung 1 (für die Gänge R, 1, 3, 5) einen be­ stimmten Wert erreicht, die Kupplung 1 also bspw. geschlossen ist.

Generell erfolgt die Freigabe der Schaltfunktion durch eine Kombination der Steuerausgänge A1 und A2 mittels eines logi­ schen Wechselventils 64, das den höheren der beiden Drücke A1, A2 an das Schaltventil PV03' durchleitet.

Fig. 16 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Hochdruck­ kreises 16"". Der Aufbau und die verwendeten Elemente sind identisch wie bei dem Hochdruckkreis 16''' der Fig. 15.

Die Schaltventile SV05, SV06 werden jedoch über die Nebenfunk­ tion der Kupplungsventile PV01, PV02 angesteuert und nicht über den Kupplungsdruck.

Fig. 17 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines Hochdruckkreises 16'''''.

Diese Ausführungsform basiert auf der Ausführungsform 16" der Fig. 14, wobei ein Aktuator 68 für die Gänge R, 1, 2, 4, 6 vor­ gesehen ist, und ein Zylinderantrieb 70 für die Gänge 3 und 5.

Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Ansteuerung der Ak­ tuatoren 68, 70 nur über ein einzelnes proportionales, magnet­ ventilgesteuertes 4/5-Wegeventil PV03' (ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 15 und 16).

Zur Auswahl und Sperrung der Aktuatoren 68 und 70 über den Kupplungsdruck (Elemente 80) sind zwei Schaltventile SV05' und SV06' vorgesehen. Das Schaltventil SV05' ist ein 6/2-Wegeventil und ist im passiven Zustand durchgeschaltet. Zwei der Ausgänge des Schaltventils SV05' sind an zwei Eingängen des Schaltven­ tils SV06' durchgeschleift. Ein Ausgang dient als Steuereingang für das Schaltventil SV06', der die Federvorbelastung dieses Schaltventils unterstützt.

Das Schaltventil SV06' ist als 8/2-Wegeventil ausgebildet und ermöglicht alternativ eine Freigabe des Aktuators 68 (in Fig. 17 gezeigt) oder eine Freigabe des Aktuators 70. Eine Freigabe des Aktuators 70 erfolgt über einen Steuerausgang, der auf dem Kupplungsdruck der Kupplung 2 für die Gänge 2, 4 und 6 basiert.

Die Freigabe der Schaltfunktion insgesamt erfolgt wiederum über ein logisches Wechselventil 64.

Fig. 18 zeigt eine hydraulische Sicherheitseinrichtung 90, die mit dem Hochdruckkreis 16' der Fig. 13 kombiniert ist.

Die Sicherheitseinrichtung 90 dient dazu, ein gleichzeitiges vollkommenes Schließen der zwei Kupplungen 1, 2 mittels der Ak­ tuatoren 50, 52 zu vermeiden. Hierdurch können Getriebeblocka­ gen vermieden werden.

Zu diesem Zweck werden die Kupplungsdrücke, die über die Steu­ erausgänge B1 bzw. B2 an die Kupplungsaktuatoren 50, 52 gelei­ tet werden, in einem logischen Minderventil 92 verglichen. Der kleinere der zwei Drücke wird an ein federvorbelastetes Sicher­ heitswegeventil 94 gegeben. Das Ventil 94 ist durch eine Feder 96 vorgespannt, die einem voreingestellten Druck von z. B. 7,5 bar entspricht. Dabei entspricht ein Druck von 10 bar einem vollkommenen Schließen der Kupplungen.

Wenn der geringere der zwei Kupplungsdrücke folglich einen Wert von bspw. 7,5 bar gegen die Kraft der Feder 96 überschreitet, schaltet das Ventil 94 auf hydraulischem Wege über den zugeord­ neten Steueranschluß und verbindet den Eingang unmittelbar mit dem Ölsumpf. Wenn bei dieser Ausführungsform folglich beide Kupplungen einen Druck von mehr als 7,5 bar besitzen, wird die Kupplung mit dem geringeren Druck unmittelbar mit dem Ölsumpf verbunden und folglich geöffnet. Hierdurch wird verhindert, daß beide Kupplungen gleichzeitig betätigt werden. Eine Getriebe­ blockage kann nicht auftreten.

Im Grundzustand ist der Eingang über eine sehr kleine Blende 87 (bspw. Durchmesser 1 mm) mit dem Ölsumpf gekoppelt.

Die zwei Kupplungsdrücke werden ferner in einem logischen Wech­ selventil 98 miteinander verglichen. Der größere der zwei Kupp­ lungsdrücke wird an den Eingang eines weiteren Ventils 100 ge­ legt, dessen Aufbau dem Ventil 94 vollkommen entspricht. Auch dort ist im passiven Zustand eine Blende 86 mit einem Durchmes­ ser von 1 mm vorgesehen.

Durch das logische Wechselventil 98, das weitere Ventile 100 und die Blenden 86, 87 wird eine weitere Sicherheitseinrichtung 84 gebildet. Die Sicherheitseinrichtung 84 dient dazu, die Funktion von zwei Drucksensoren 85 für den Kupplungsdruck für die Aktuatoren 50 bzw. 52 zu überwachen und ggf. als Notfunk­ tion zu ersetzen.

Durch die Tatsache, daß zu dem Zweig vom Steuerausgang B1 bzw. B2 der Wegeventile PV01 bzw. PV02 zu den Aktuatoren 50, 52 ein paralleler Zweig mit einer Blende 86 und 87 errichtet wird, wird eine Kennlinie von Druck in der Leitung (entsprechend dem mittels der Sensoren 85 gemessenen Druck) und einer Stellgröße des Ventils PV01 bzw. PV02 errichtet. Die Stellgröße ist bspw. der Magnetstrom oder der Hub.

Auf diese Weise kann bei Ausfall eines Drucksensors 85 durch eine geeignete Steuerung unter Kenntnis der errichteten Kennli­ nie eine Notfunktion durchgeführt werden, wobei die Kupplungs­ drücke durch Modulieren der Ventile PV01, PV02 eingestellt wer­ den. Andererseits ist es mittels der Sicherheitseinrichtung 84 auch möglich, die Funktion der Drucksensoren 85 regelmäßig auf Plausibilität hin zu überprüfen.

Es versteht sich, daß die Blenden 86, 87 bei dieser Ausfüh­ rungsform in der Regel nur dann aktiv sind und daher den Steu­ erölstrom erhöhen, wenn die Ventile 94, 100 durchgeschaltet sind. Dies ist dann der Fall, wenn wenigstens eine der Kupplun­ gen aktiv druckgeregelt wird (über Anschlüsse B1, B2). Folglich sind die Blenden 86, 87 nur bei Bedarf aktiviert und bei voll geschlossener Kupplung tritt kein Verlust auf.

In Fig. 18 ist ferner eine weitere Funktion gezeigt, bei der das Steueröl für den Aktuator 58 über jeweilige Blenden 102 als Kühlöl für Synchronelemente nutzbar gemacht wird.

Fig. 19 zeigt eine alternative Sicherheitseinrichtung 90' und eine alternative weitere Sicherheitseinrichtung 84'.

Die Sicherheitseinrichtung 90' weist wiederum das logische Min­ derventil 92 auf, dessen Ausgang mit einem Sicherheitsdruckven­ til 106 verbunden ist. Das Sicherheitsdruckventil 106 schaltet ab einem gewissen Steuerdruck (z. B. 7,5 bar) an den Ölsumpf durch. Die Funktion ist daher identisch wie bei dem Sicher­ heitswegeventil 94 der Fig. 18.

Die Sicherheitseinrichtung 90' weist ferner zwei hydraulisch gesteuerte 2/2-Wegeventile 108, 110 auf, die mit den Steueran­ schlüssen A1, A2 der Kupplungsventile PV01 bzw. PV02 verbunden sind.

Sobald die Nebenfunktion der jeweiligen Kupplung über den Steu­ erausgang A1 bzw. A2 aktiv wird, schaltet das zugeordnete Wege­ ventil 108 bzw. 110 durch an eine Leitung, die über eine Blende 88 (wie oben mit einem Durchmesser von bspw. 1 mm) an den Öl­ sumpf führt. Bei dieser Ausführungsform kann dieses Steueröl auch als Kühlöl für die jeweilige Kupplung genutzt werden.

Im übrigen ist die Funktion identisch wie bei der Sicherheits­ einrichtung 90 der Fig. 18.

Die Fig. 20 und 21 zeigen in weitgehend schematischer Form Rea­ lisierungsmöglichkeiten für die Strahlpumpen SA in einer Sei­ tenansicht bzw. einer Draufsicht.

Die allgemeine Funktionsweise von solchen Strahlpumpen ist be­ kannt. Im vorliegenden Fall ist eine Treibdüse 112 in axialer Richtung mittels eines Gewindes verstellbar ausgebildet. Eine Saugdüse 113 ist als Ausnehmung in einem Grundelement 114 aus­ gebildet. Die Treibdüse 112 ragt in die Ausnehmung 113 hinein.

Die Mischdüse und Diffusor sind als ein weiteres Element 115 ausgebildet, das über ein weiteres Gewinde in das Grundelement 114 eingesetzt ist.

In Fig. 21 ist ferner zu erkennen, daß der Ausgang der Strahl­ pumpe SA mit einer weiteren Leitung 116 verbunden werden kann.

In Fig. 22 ist in schematischer Form eine Realisierung einer Strahlpumpe SA' gezeigt, bei der eine axiale Hälfte mittels ei­ nes Getriebegehäuses 117 gebildet ist, die andere Hälfte durch eine Ventilplatte 118.

In der in Fig. 22 darunter gezeigten Draufsicht ist zu erken­ nen, daß zwei Strahlpumpen SA' nebeneinander realisiert sind, wobei diese sich eine Ausnehmung für die Saugdüse 113' teilen.

Claims (28)

1. Hydraulische Schaltung (10), insbesondere für ein automa­ tisiertes Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge, das ein Vorgelegegetriebe mit zwei parallelen Kraftübertra­ gungszweigen und zwei Kupplungen aufweist, mit
einem Hochdruckkreis (16) mit wenigstens einem Ak­ tuator (50-56, 62, 68, 70) für das Vorgelegegetriebe und/oder die Kupplungen,
einem Niederdruckkreis (14) zur Schmierung und/oder Kühlung von Bauteilen des Doppelkupplungsgetriebes, und
einer ersten Verstellpumpe (20) zur variablen Be­ reitstellung des Hochdruckes für den Hochdruckkreis (16),
dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckkreis (14) eine Mehrzahl von zweiten Pumpen (SA01-SA04) aufweist, die par­ allel an die erste Verstellpumpe (20) angeschlossen sind.

2. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweiten Pumpen (SA) als Strahlpumpen (SA01-SA04) ausgebildet sind, die triebstromseitig an den Ausgang (26) der ersten Verstellpumpe (20) angeschlossen sind.

3. Hydraulische Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckkreis (14) wenigstens eine Strahlpumpe (SA01, SA02, SA03) aufweist, die triebstromseitig an den Ausgang (26) der ersten Ver­ stellpumpe (20) angeschlossen ist und deren Ausgangsvolu­ menstrom (Q_G1, Q_G2, Q_G3) zur Kühlung und/oder Schmie­ rung verwendet wird.

4. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens eine der Strahlpumpen (SA) triebstromseitig über ein Schaltventil (SV) an den Ausgang (26) der ersten Verstellpumpe (20) angeschlossen ist.

5. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schaltventil (SV03, SV04) temperaturge­ steuert ist.

6. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Strahlpumpe (SA) saugstromseitig über das Schaltventil (SV) an einen Ölsumpf (27) ange­ schlossen ist.

7. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturgesteuerte Strahlpumpe (SA03) triebstromseitig parallel zu dem Schaltventil (SV03) über eine Blende (BL03) an den Ausgang (26) der ersten Verstellpumpe (20) angeschlossen ist.

8. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt der Blende (BL03) temperaturgesteuert ist.

9. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Strahlpumpen (SA04, SA01; SA04, SA02) in Reihe schaltbar angeordnet sind.

10. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Strahlpumpen (SA04) ausgangsseitig mit einem Kühler (34) verbunden ist und daß der Ausgang des Kühlers (34) mit der Saugstromseite einer weiteren Strahlpumpe (SA01, SA02) verbindbar ist.

11. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Strahlpum­ pen (SA04) ausgangsseitig mit einem Kühler (34) verbunden ist.

12. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgangsseitige Gemischvo­ lumenstrom (Q_G1) von wenigstens einer der Strahlpumpen (SA01) den Radsatz oder die Schaltkupplungen des Vorgele­ gegetriebes schmiert und/oder kühlt.

13. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgangsseitige Gemischvo­ lumenstrom (Q_G1, Q_G2) von wenigstens einer der Strahl­ pumpen (SA01, SA02) die Kupplungen kühlt.

14. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckkreis (14) vier Pumpen (SA01-SA04) aufweist, von denen jeweils eine (SA01, SA02) den zwei Kupplungen, eine (SA03) dem Getriebe und eine (SA04) einem Ölkühler (34) zugeordnet ist.

15. Hydraulische Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hochdruckkreis (16) für die zwei Kupp­ lungen jeweils einen Aktuator (50, 52) und ein proportio­ nales Wegeventil (PV01, PV02) aufweist.

16. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die proportionalen Wegeventile (PV01, PV02) jeweils eine Ruhestellung besitzen, in der die zugeordnete Kupplung geöffnet und in der ein Steuerausgang (36, 38) für eine Nebenfunktion gesperrt ist.

17. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die proportionalen Wegeventile (PV01, PV02) jeweils eine weitere Stellung besitzen, in der die zuge­ ordnete Kupplung geschlossen ist und in der der Steueraus­ gang (36, 38) gesperrt ist.

18. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwei Stellungen, in denen der Steueraus­ gang gesperrt ist, die zwei gegenüberliegenden Endstellun­ gen der proportionalen Wegeventile (PV01, PV02) sind.

19. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die proportionalen Wegeventile 4/5-Wegeventile (PV01, PV02) sind.

20. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Nebenfunktionen die Freigabe eines Aktuators (56, 58; 62; 68, 70) für eine Schaltkupp­ lung des Vorgelegegetriebes ist.

21. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Freigabe des Aktuators durch eine Kombi­ nation der Steuerausgänge der zwei proportionalen Wegeven­ tile (PV01, PV02) erfolgt.

22. Hydraulische Schaltung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenfunktion die Kühlung der dem proportionalen Wegeventil (PV01, PV02) zugeordne­ ten Kupplung ist.

23. Hydraulische Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine hydraulische Sicherheitsschaltung (90) im Hoch­ druckkreis (16), die verhindert, daß beide Kupplungen gleichzeitig geschlossen werden.

24. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sicherheitsschaltung (90) ein logisches Minderventil (92) aufweist, dessen Steuerausgang der klei­ nere der Steuerdrücke für Aktuatoren (50, 52) der zwei Kupplungen ist.

25. Hydraulische Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der Ansprüche 1-24, gekennzeichnet durch eine hydraulische weitere Sicherheitsschaltung (84) im Hochdruckkreis (16) für einen Drucksensor (85).

26. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die weitere Sicherheitsschaltung wenigstens eine Blende (86, 87; 88) in einem Parallelzweig aufweist, durch die eine Kennlinie von Druck über einer Stellgröße eines Ventils (PV01, PV02) zur Drucksteuerung vorgegeben wird, wobei der Wert der Stellgröße mit dem entsprechenden Wert des Drucksensors vergleichbar ist.

27. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerölstrom durch die Blende (88) zur Kühlung/Schmierung verwendet wird.

28. Doppelkupplungsgetriebe mit einer hydraulischen Schaltung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27.