DE102004008611A1

DE102004008611A1 - Hydrauliksystem eines Getriebes

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Publication number: DE102004008611A1
Application number: DE200410008611
Authority: DE
Inventors: Thilo Dipl.-Ing. Schmidt; Gerd Dipl.-Ing. Frotscher
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-02-21
Filing date: 2004-02-21
Publication date: 2005-09-15

Abstract

Es wird ein Hydrauliksystem (1) eines Getriebes für ein Fahrzeug mit einer variierbaren Förderleistung ausgeführten Verstellpumpe (2) dargestellt, deren Verstelleinrichtung (3) zum Variieren der Förderleistung mit einem Vorsteuerdruck (p_VS) beaufschlagbar ist und mittels der ein veränderbarer Hydraulikfluidstrom (V) zum bedarfsgerechten Versorgen verschiedener Verbraucher des Getriebes erzeugbar ist. Des Weiteren ist das Hydrauliksystem (1) mit wenigstens zwei auf der Förderseite (4) der Verstellpumpe (2) angeordneten Druckkreise (PK, SK; PK, SK1, SK2) ausgeführt, die bezüglich der pumpenseitigen Versorgung mit Hydraulikfluid unterschiedlich hoch priorisiert sind. Ein höher priorisierter Primärdruckkreis (PK) ist von der Verstellpumpe (2) direkt mit Hydraulikfluid beaufschlagbar. Zum Begrenzen des Drucks (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) ist zwischen der Förderseite (4) der Verstellpumpe (2) und einem niedriger priorisierten Sekundärdruckkreis (SK bzw. SK1, SK2) ein Druckbegrenzungsventil (5) vorgesehen, über das der Sekundärdruckkreis (SK bzw. SK1 und SK2) zuschaltbar ist. Zur betriebzustandsabhängigen Regelung der Förderleistung der Verstellpumpe (2) ist ein Druckrückführung (9A; 9B) zwischen der Förderseite (4) der Verstellpumpe (2) und der Verstelleinrichtung (3) der Verstellpumpe (2) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem eines Getriebes für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Praxis bekannte Antriebsstränge von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, sind mit Getrieben ausgeführt, um Drehmomente und Drehzahlen zu wandeln. Dabei liegt den Fahrzeuggetrieben die Aufgabe zugrunde, das Zugkraftangebot des Antriebsaggregates fahrzeug-, strecken-, fahrer- und umweltgerecht umzusetzen. Das Getriebe eines Fahrzeugs bestimmt entscheidend die Zuverlässigkeit, den Kraftstoffverbrauch, die Bedienungsfreundlichkeit, die Verkehrssicherheit und die Transportleistung von PKW und LKW.
Das Hauptziel bei der Entwicklung eines Fahrzeuggetriebes ist aber ein möglichst ideales Umsetzen des Zugkraftangebotes des Antriebsaggregates in die Zugkraft des Fahrzeuges in einem weiten Geschwindigkeitsbereich. Die Umsetzung dieser Vorgabe erfolgt dabei derart, dass ein guter Kompromiss zwischen der Anzahl der Gänge, der Steig- und Beschleunigungsfähigkeit sowie dem Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs entsteht.
Bei Lastschaltgetrieben sowie bei automatisierten Handschaltgetrieben wird eine Übersetzungsveränderung mittels hydraulisch betätigter Schaltelemente durchgeführt, welche von einer im Getriebe integrierten Pumpe mit dem erforderlichen Druck zum Übertragen der entsprechenden Drehmomente im Getriebe beaufschlagt werden. Um eine einwandfreie Funktionsweise des Getriebes gewährleisten zu können, wird die Pumpe derart ausgelegt, dass ein im Hydrauliksystem des Getriebes erforderlicher maximaler Druck sowie ein maximales Fördervolumen an Hydraulikfluid pumpenseitig im Getriebe zur Verfügung gestellt werden kann.
Die vorbeschriebene Auslegung der Pumpe des Getriebes führt nachteilhafterweise zu einer erheblichen Überdimensionierung für den betriebsrelevanten Bereich, da die Auslegung der Pumpe für einen Betriebspunkt erfolgt, in dem das die Pumpe antreibende Antriebsaggregat seine minimale Antriebsleistung aufweist und der Bedarf des Getriebes an Hydraulikfluid maximal ist. Diese Überdimensionierung der Pumpe führt jedoch zu einer Wirkungsgradverschlechterung des gesamten Getriebes.
Um die aufgrund der Auslegung der Pumpe des Getriebes verursachte Wirkungsgradverschlechterung des Getriebes zu vermeiden, wurde dazu übergegangen, die Pumpe als eine regelbare Pumpe auszuführen, deren Fördervolumen an den jeweiligen Bedarf des Getriebes angepasst wird. Dabei besteht die Möglichkeit, das Fördervolumen durch eine Regelung des Volumenstroms oder die Bedarfsregelung als Druckregelung auszuführen. Letztgenannte Alternative bietet die Möglichkeit, die hydraulische Steuerung ohne ein so genanntes Systemdruckventil auszuführen, da sich der geförderte Volumenstrom exakt an den Bedarf der Steuerung anpasst.
Die vorgenannte Druckregelung der Getriebepumpe weist prinzipbedingt jedoch den Nachteil auf, dass damit nur ein hydraulischer Verbraucherkreis bzw. Druckkreis in seinem Volumenstrombedarf geregelt werden kann. Damit ist die pumpenseitige Druckregelung für Automatgetriebe, welche häufig mit einer Prioritätenschaltung zwischen mehreren Verbraucherdruckkreisen ausgeführt sind, bei der zunächst nur der Bedarf des höher priorisierten Druckkreises versorgt und ein niedriger priorisierter Druckkreis erst nach Erreichen des Solldrucks bzw. des Sättigungsdrucks des höher priorisierten Druckkreises mit von der Pumpe gefördertem Hydraulikfluid beaufschlagt wird, nicht geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hydrauliksystem eines Getriebes für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem mehrere Druckkreise in allen Betriebsbereichen eines Getriebes mit dem für eine einwandfreie Funktionsweise des Getriebes erforderlichen Volumenstrom an Hydraulikfluid beaufschlagt werden können und mit dem ein guter Wirkungsgrad eines Getriebes verbessert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Hydrauliksystem eines Getriebes für ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem eines Getriebes für ein Fahrzeug mit einer variierbaren Förderleistung ausgeführten Verstellpumpe, deren Verstelleinrichtung zum Variieren der Förderleistung mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagbar ist und mittels der ein veränderbarer Hydraulikfluidstrom zum bedarfsgerechten Versorgen verschiedener Verbraucher des Getriebes erzeugbar ist, und mit wenigstens zwei auf der Förderseite der Verstellpumpe angeordneten Druckkreisen, die bezüglich der pumpenseitigen Versorgung mit Hydraulikfluid unterschiedlich hoch priorisiert sind, ist eine bedarfsgerechte Volumenstromregelung einer in ein Getriebe integrierten Verstellpumpe durchführbar, wobei zwei unterschiedliche Druckniveaus regelbar sind, ohne einen Wirkungsgrad des Getriebes zu beeinträchtigen.

Dies wird dadurch erreicht, dass ein höher priorisierter Primärdruckkreis von der Verstellpumpe direkt mit Hydraulikfluid beaufschlagbar ist und zum Begrenzen des Drucks des Primärdruckkreises zwischen der Förderseite der Verstellpumpe und einem niedriger priorisierten Sekundärdruckkreis ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, über das der Sekundärdruckkreis zuschaltbar ist.

Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Hydrauliksystem zur betriebszustandsabhängigen und bedarfsgerechten Regelung der Förderleistung der Verstellpumpe zwischen der Förderseite der Verstellpumpe und der Verstelleinrichtung der Verstellpumpe mit einer Druckrückführung ausgebildet, mittels der die Förderleistung der Verstellpumpe in Abhängigkeit eines Drucks im Hydrauliksystem auf der Förderseite der Verstellpumpe regelbar ist und unnötig hohe Förderleistungen der Verstellpumpe, die mit einer hohen Leistungsaufnahme der Verstellpumpe verbunden sind, vorteilhafterweise vermieden werden.

Das bedeutet, dass die aus dem Stand der Technik bekannte Wirkungsgradverschlechterung des Getriebes durch die an den aktuellen und betriebszustandsabhängigen Hydraulikfluidbedarf angepasste Förderleistung der Verstellpumpe vermieden wird und die bei den den Wirkungsgrad des Getriebes weniger beeinträchtigenden Hydrauliksystemen nicht durchführbare unterschiedliche Priorisierung verschiedener Druckkreise eines Getriebes aufgrund der Reihenschaltung der Verstellpumpe und des Druckbegrenzungsventils in Verbindung mit der Druckrückführung realisierbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem werden die im Primärdruckkreis angeordneten Verbraucher des Getriebes aufgrund der Anordnung des Druckbegrenzungsventils ausgehend von der Verstellpumpe mit Hydraulikfluid versorgt. Wird im Primärdruckkreis der am Druckbegrenzungsventil eingestellte Öffnungsdruck, der dem für eine einwandfreie Funktionsweise des Getriebes erforderlichen Systemdruck des Hydrauliksystems bzw. dem Sättigungsdruck des Primärdruckkreises entspricht, erreicht, öffnet das Druckbegrenzungsventil seine Steuerkante zum niedriger priorisierten Sekundärkreislauf, so dass auch die Verbraucher des Getriebes des Sekundärkreislaufes von der Verstellpumpe mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden.

Gleichzeitig wird die Verstelleinrichtung der Verstellpumpe über die Druckrückführung mit dem verstellpumpenförderseitigen Druck im Hydrauliksystem beaufschlagt, wobei beim Überschreiten eines vordefinierten Druckwertes eine Reduzierung der Förderleistung der Verstellpumpe stattfindet.

Des Weiteren ist von Vorteil, dass mit dem erfindungsgemäß ausgeführten Hydrauliksystem zwei unterschiedliche Druckniveaus auf einfache Art und Weise regelbar sind, wobei das Hydrauliksystem selbstverständlich mit mehr als zwei bezüglich der Versorgung mit Hydraulikfluid unterschiedlich priorisierten Druckkreisen ausführbar ist.

Die Förderleistung der Verstellpumpe wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung entsprechend der Anordnung der Druckrückführung erst dann über die Druckrückführung abgeregelt, wenn alle Druckkreise des Hydrauliksystems hinsichtlich ihrer vordefinierten Druckniveaus gesättigt sind, wobei die druckrückführungsseitige Verstellung der Förderleistung der Verstellpumpe in Bezug auf die Versorgung der Druckkreise mit Hydraulikfluid mit der geringsten Priorisierung ausgeführt ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Übersichtlichkeit halber für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Es zeigt:

1 ein stark schematisiertes Schaltschema des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems mit zwei Druckkreisen und einer Druckrückführung;

2 eine Pumpenkennlinie der Verstellpumpe des Hydrauliksystems sowie einen Verlauf einer Förderleistung der Verstellpumpe, der aus einer betriebszustandsabhängigen Regelung der Verstellpumpe resultiert;

3 das Schaltschema des Hydrauliksystems gemäß 1 mit einer detaillierten Darstellung des Druckbegrenzungsventils und der Verstelleinrichtung der Verstellpumpe;

4 ein von 3 abweichendes Schaltschema des Hydrauliksystems, bei dem die Druckrückführung zwischen dem Sekundärdruckkreis und der Verstelleinrichtung der Verstellpumpe verläuft;

5 ein Schaltschema eines weiteren Ausführungsbeispieles des Hydrauliksystems, welches mit drei Druckkreisen ausgeführt ist;

6 die Verläufe der Drücke der Druckkreise des Hydrauliksystems, eines Ventilweges des Druckbegrenzungsventils und eines Fördervolumens der Verstellpumpe über der Drehzahl der Verstellpumpe des Hydrauliksystems gemäß 5;

7 die Darstellung der Verläufe aus 6, wobei ein Sättigungsdruck des mit der niedrigsten Priorisierung ausgeführten Druckkreises kleiner als der Sättigungsdruck der höher priorisierten Druckkreise ist; und

8 einen Verlauf des über die Druckrückführung auf die Verstelleinrichtung der Verstellpumpe einwirkenden Drucks, der in Abhängigkeit des auf das Druckbegrenzungsventil einwirkenden Vorsteuerdruckes steht.

In 1 ist ein Schaltschema eines Hydrauliksystems 1 eines nicht näher gezeigten Getriebes für ein Fahrzeug dargestellt. Das Hydrauliksystem 1 weist eine mit einer variierbaren Förderleistung ausgeführte Verstellpumpe 2 auf, wobei eine Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 zum Variieren der Förderleistung der Verstellpumpe 2 mit einem Vorsteuerdruck p_VS beaufschlagbar ist.
Das Hydrauliksystem 1 ist zur Realisierung von hydraulisch steuerbaren und/oder regelbaren Getriebefunktionen mit einem Primärdruckkreis PK und mit einem Sekundärdruckkreis SK ausgebildet, deren Versorgung mit einem Hydraulikmedium bzw. einem Getriebeöl unterschiedlich priorisierbar ist, wobei die beiden hydraulischen Druckkreise PK, SK auf einer Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 angeordnet sind und in Abhängigkeit einer Konfiguration eines Druckbegrenzungsventils 5 unterschiedliche Druckniveaus aufweisen können. Die Priorisierung wird vorliegend über das auf der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 angeordnete Druckbegrenzungsventil 5 herkömmlicher Bauart realisiert.
Durch die Anordnung des Druckbegrenzungsventils 5 wird zunächst nur der Primärdruckkreis PK von der Verstellpumpe 2 mit einem Hydraulikfluid strom beaufschlagt, wenn der von der Verstellpumpe 2 erlangte Förderdruck kleiner ist als ein Druckwert, der zum Öffnen des Druckbegrenzungsventils 5 führt. Wird ein an dem Druckbegrenzungsventil 5 eingestellter Druckwert erreicht, wird eine in 3 und 4 näher dargestellte Steuerkante 6 im Druckbegrenzungsventil 5 geöffnet und der Sekundärdruckkreis SK wird mit der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 verbunden.
Das Druckbegrenzungsventil 5 wird durch eine Federeinrichtung 7 sowie mit dem Vorsteuerdruck p_VS mit einer in Schließrichtung der Steuerkante 6 wirkenden Kraft beaufschlagt. Zusätzlich wird das Druckbegrenzungsventil 5 mit dem Druck der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2, der dem Druck p_PK des Primärdruckkreises PK entspricht, in Öffnungsrichtung der Steuerkante 6 beaufschlagt. Damit ist der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK in Abhängigkeit des Vorsteuerdruckes p_VS einstellbar. D. h., dass das Druckbegrenzungsventil 5 erst bei Erreichen eines Sättigungsdruckwertes des Drucks p_PK des Primärdruckkreises PK öffnet, der das Druckbegrenzungsventil 5 mit einer Kraft beaufschlagt, die größer ist als die in Schließrichtung der Steuerkante 6 wirkenden Kraftkomponente, die sich aus der Federkraft der Federeinrichtung 7 und der aus dem Vorsteuerdruck p_VS resultierenden Druckkraft zusammensetzt. Wird der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 5 erreicht, wird sowohl der Primärdruckkreis PK als auch der Sekundärdruckkreis SK von der Verstellpumpe 2 mit Hydraulikfluid versorgt.
In 1 sind zwei alternative Möglichkeiten einer Druckrückführung 9A, 9B zwischen der Förderseite 4 und der Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 dargestellt, über welche die Verstelleinrichtung 3 mit einer dem Vorsteuerdruck p_VS sowie einer Federeinrichtung 8 der Verstelleinrichtung 3 entgegenwirkenden betriebszustandsabhängigen Druckkraft beaufschlagbar ist.
Die erste Alternative der Druckrückführung 9A zweigt vor dem Druckbegrenzungsventil 5 von der Förderseite 4 des Hydrauliksystems 1 in Richtung der Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 ab, so dass die Verstelleinrichtung 3 mit dem Förderdruck der Verstellpumpe 2 bzw. dem Druck p_PK des Primärdruckkreises PK beaufschlagt wird.
Die zweite Alternative der Druckrückführung 9B verläuft stromab des Druckbegrenzungsventils 5 zwischen der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 bzw. zwischen dem Sekundärdruckkreis SK und der Verstelleinrichtung 3, so dass die Verstelleinrichtung 3 mit dem Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK beaufschlagt wird.
Die erste Alternative der Druckrückführung 9A wird dann verwendet, wenn der Sättigungsdruck des Drucks p_SK des Sekundärdruckkreises SK dem Sättigungsdruck des Drucks p_PK des Primärdruckkreises PK entspricht. Ist der Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK in Abhängigkeit des jeweilig vorliegenden Anwendungsfalles kleiner als der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK, weil der Sekundärdruckkreis SK beispielsweise als ein Schmierdruckkreislauf des Getriebes ausgeführt ist und mit einem geringeren Hydraulikfluidstrom versorgt werden muss als der Primärdruckkreis PK, über welchen beispielsweise die Schaltelemente des Getriebes oder auch ein Anfahrelement eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges versorgt werden, wird die Verstelleinrichtung 3 über die zweite Alternative der Druckführung 9B mit dem Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK angesteuert, um eine Begrenzung der Förderleistung der Verstellpumpe bei Erreichen bzw. bei Überschreiten des Sättigungsdruckes des Sekundärdruckkreises SK über die Druckrückführung 9B regeln zu können. Die zwischen dem Sekundärdruckkreis SK und der Verstelleinrichtung 3 verlaufende Druckrückführung 9B ist auch dann für eine geregelte Begrenzung der Förderleistung der Verstellpumpe geeignet, wenn der Sättigungsdruck des Sekundärkreislaufes SK gleich dem Sättigungsdruck des Primärdruckkreises PK ist.
Unabhängig von dem für den Sekundärdruckkreis SK gewählten Druckniveau und der daraus resultierenden Alternative der Druckrückführung 9A oder 9B ist mit der in 1 dargestellten Anordnung bzw. Ausführung des Hydrauliksystems 1 der nachfolgend in 2 näher dargestellte Verlauf des von der Verstellpumpe 2 geförderten Hydraulikfluidstromes V einstellbar, der im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Hydrauliksystemen bei Erreichen eines Sättigungsgrades des Hydrauliksystemes zur Erhöhung eines Wirkungsgrades des Getriebes bei steigender Pumpendrehzahl abgeregelt bzw. bedarfsgerecht begrenzt wird.
Bezug nehmend auf 2 sind mehrere Förderkennlinien der Verstellpumpe 2 dargestellt, wobei der von der Verstellpumpe 2 geförderte Hydraulikfluidstrom V über der Drehzahl n_p der Verstellpumpe aufgetragen ist und ein verbrauchsrelevanter Drehzahlbereich 11 der Verstellpumpe 2 gekennzeichnet ist. Dabei stellt ein Verlauf V1 die ideale Pumpenkennlinie dar und ein Verlauf V2 repräsentiert die reale Förderleistung der Verstellpumpe 2.
Generell wird bei der Auslegung der Verstellpumpe 2 derjenige Betriebspunkt des Getriebes betrachtet, bei dem das Getriebe verbraucherseitig bei der kleinsten Drehzahl n_mot des Antriebsaggregates des Fahrzeuges den höchsten Hydraulikfluidbedarf aufweist. Da die Verstellpumpe 2 von dem Antriebsaggregat des Fahrzeuges angetrieben wird, bedingt dieser Betriebszustand die Dimension der Förderleistung der Verstellpumpe. Das bedeutet, dass die Verstellpumpe 2, welche bei der kleinsten Drehzahl n_mot min des Antriebsaggregates während des Betriebs des Fahrzeuges ihre niedrigste Förderleistung aufweist, genau auf diesen Betriebszustand auszulegen ist. Dieser Auslegungspunkt der Verstellpumpe 2 ist in 2 mit dem Bezugszeichen 10 näher bezeichnet und durch die Werte der minimalen Drehzahl n_mot min des Antriebsaggregates sowie eines Hydraulikfluidstrombedarfes V(T_öl_max) des Getriebes bei maximaler Temperatur T_öl_max des Hydraulikfluids bzw. maximaler Öltemperatur eindeutig definiert.
Des Weiteren sind in dem in 2 dargestellten Diagramm mehrere waagrecht verlaufende Linien eingezeichnet, wovon eine erste Linie L1 einen Maximalbedarf V_max an Hydraulikfluid des Hydrauliksystems 1 darstellt. Eine zweite Linie L2 stellt einen Normalbedarf V_norm(T_öl_max) an Hydraulikfluid des Hydrauliksystems 1 bei Vorliegen der maximalen Öltemperatur T_öl_max dar. Eine dritte Linie L3 gibt einen Hydraulikfluidstrombedarf V_norm(T_öl_low) bei niedriger Öltemperatur T_öl_low grafisch wieder.
Anhand der in 2 gezeigten Verläufe V1 und V2 ist erkennbar, dass der von der Verstellpumpe 2 unter herkömmlichen Bedingungen geförderte Hydraulikfluidstrom V mit zunehmender Pumpendrehzahl n_p im Wesentlichen linear ansteigt. Das bedeutet, dass bei einer Pumpendrehzahl n_p(n_mot_1), die mit einer Drehzahl n_mot_1 des Antriebsaggregats korrespondiert, unter normalen Umständen von der Verstellpumpe 2 ein Hydraulikfluidstrom V(n_p(n_mot_1)) gefördert wird, der weit über dem Maximalbedarf V_max des Hydrauliksystems 1 liegt. Dies bedeutet wiederum, dass die Differenz zwischen dem bei der Drehzahl n_p(n_mot_1) von der Verstellpumpe 2 geförderten Hydraulikfluidstrom V(n_p(n_mot_1)) und dem Maximalbedarf V_max des Hydraulikfluidstromes unerwünschterweise durch das Hydrauliksystem 1 geführt wird und die Verstellpumpe 2 nachteilhafterweise eine hohe Leistungsaufnahme aufweist.
Diese weit über dem eigentlichen Bedarf des Getriebes liegende Fördermenge der Verstellpumpe 2 an Hydraulikfluid führt gleichzeitig zu einer Erhöhung des Systemdruckes, d. h. des Primärdruckes p_PK und auch des Sekundärdruckes p_SK, die nur mit einer den Wirkungsgrad des Getriebes verschlechternden hohen Pumpenaufnahmeleistung der Verstellpumpe 2 realisierbar ist. Zusätzlich erhöhen sich aufgrund des hohen Druckniveaus im Hydrauliksystem 1 die Leckageverluste, die eine weitere Wirkungsgradverschlechterung des Getriebes verursachen.
Bei dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem 1 wird der von der Verstellpumpe 2 geförderte Hydraulikfluidstrom bei Erreichen des Sättigungsgrades des Hydrauliksystems 1 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise über die Druckrückführung 9A oder 9B und in Abhängigkeit des Vorsteuerdruckes p_VS begrenzt, wodurch der Wirkungsgrad des Getriebes in wesentlich geringerem Umfang als bei herkömmlichen Hydrauliksystemen verschlechtert wird. Dabei wird die Wirkungsweise des Hydrauliksystems 1 gemäß 1 vorliegend anhand der in 2 dargestellten Verläufe V1 und V2 sowie einer sich durch die Verwendung des Hydrauliksystems 1 und einer aufgrund der Regelung der Förderleistung der Verstellpumpe 2 gemäß 1 einstellenden Förderkennlinie V3 der Verstellpumpe 2 näher beschrieben.
Bei einer Drehzahl n_p(start), bei welcher die Verstellpumpe 2 noch kein Öl fördert, steigt das Fördervolumen V der Verstellpumpe 2 mit zunehmender Drehzahl n_p der Verstellpumpe 2 entsprechend dem Verlauf der realen Förderkennlinie V2 der Verstellpumpe 2 an. Das Druckbegrenzungsventil 5 ist über die Federeinrichtung 7 und den Vorsteuerdruck p_VS derart eingestellt, dass es bei einem einem Fördervolumen V_norm(T_öl_low) entsprechenden Druck p_PK des Primärdruckkreises PK öffnet und der Sekundärdruckkreis SK ebenfalls von der Verstellpumpe 2 mit Hydraulikfluid bzw. Öl versorgt wird.
Mit steigender Drehzahl n_p der Verstellpumpe 2 würde das Fördervolumen V der realen Förderkennlinie V2 der Verstellpumpe 2 entsprechend weiter ansteigen. Da zwischen der Förderseite 4 und der Verstelleinrichtung 3 jedoch die in 1 dargestellte Druckrückführung 9A oder 9B vorgesehen und die Verstelleinrichtung 3 entweder mit dem Druck p_PK des Primärkreises PK oder mit dem Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK beaufschlagt wird, stellt sich der in 2 dargestellte Verlauf der abgeregelten Förderkennlinie V3 der Verstellpumpe 2 ein.
Zunächst fördert die Verstellpumpe 2 unterhalb der Linie L3 entsprechend dem realen Verlauf V2 der Förderleistung der Verstellpumpe 2, wobei die Verstelleinrichtung 3 von der Federkraft der Federeinrichtung 8 und einer aus dem Vorsteuerdruck p_VS resultierenden Druckkraft in eine die Förderleistung anhebende Richtung sowie über die Druckrückführung 9A bzw. 9B mit dem Druck p_PK des Primärdruckkreises PK oder dem Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK in eine die Förderleistung verringernde Richtung beaufschlagt wird. Dabei wird in Abhängigkeit der Drehzahl n_p der Verstellpumpe 2 auf der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 ein bestimmter Druckwert erzeugt. Mit steigender Drehzahl n_p der Verstellpumpe 2 wird auf der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 ein Druckwert erreicht, der zum Öffnen des Druckbegrenzungsventils 5 führt und der Sekundärdruckkreis SK wird mit Hydraulikfluid beaufschlagt.
Wird die Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 über die erste Alternative der Druckrückführung 9A mit dem Druck p_PK des Primärdruckkreises PK beaufschlagt, erfolgt eine Abregelung der Förderleistung der Verstellpumpe 2 über die Verstelleinrichtung 3 erst dann, wenn die aus dem Druck p_PK des Primärdruckkreises PK resultierende und auf die Verstelleinrichtung 3 in eine die Förderleistung der Verstellpumpe 2 verringernde Richtung einwirkende Druckkraft größer ist als die Summe aus der Federkraft der Federeinrichtung 8 und der aus dem Vorsteuerdruck p_VS resultierenden Druckkraft. Dann wird die Förderleistung der Verstellpumpe 2 in der in 2 durch den Verlauf V3 dargestellten Art und Weise bei zunehmender Drehzahl der Verstellpumpe 2 begrenzt.
Die Verstelleinrichtung 3 ist mit einer so genannten Druckwaage ausgeführt, über welche die Förderleistung der Verstellpumpe 2 genau so eingestellt wird, dass im Primärdruckkreis PK der für den momentanen Betriebspunkt des Getriebes erforderliche Druck p_PK vorliegt und sowohl der Primärdruckkreis PK als auch der Sekundärdruckkreis SK bedarfsgerecht mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden. Des Weiteren wird über die Druckwaage der Verstelleinrichtung 3 auch die bei herkömmlich ausgeführten Hydrauliksystemen weit über dem eigentlichen Bedarf des Hydrauliksystems 1 liegende Fördermenge der Verstellpumpe 2 genau auf die Menge eingeregelt, die im momentanen Betriebspunkt des Getriebes 1 benötigt wird. Damit wird eine Leistungsaufnahme der Verstellpumpe 2 wesentlich verringert und die erzeugte Verlustleistung, die zur Verschlechterung des Wirkungsgrades des Getriebes führt, wesentlich erniedrigt.
Wird die Verstelleinrichtung 3 über die zweite Alternative der Druckrückführung 9B mit dem Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK beaufschlagt, wird die Förderleistung der Verstellpumpe 2 in Abhängigkeit der an der Druckwaage der Verstelleinrichtung 3 anliegenden Kräfte geregelt, die dann von der Federeinrichtung 8, von dem Vorsteuerdruck p_VS sowie von an der Verstelleinrichtung 3 anliegenden Druck p_SK des Sekundärdruckkreises SK erzeugt werden.
Das bedeutet aber auch, dass die Förderleistung der Verstellpumpe 2 bei letztgenannter Ausführung des Hydrauliksystems 1 in Abhängigkeit der an der Verstelleinrichtung 3 anliegenden Kräfte sowie der Steuerung des Druckbegrenzungsventils 5 steht, da sich der Druck p_SK des Sekundärdruckkrei ses SK in Abhängigkeit der Konfiguration des Druckbegrenzungsventils 5 einstellt.
Der Vorsteuerdruck p_VS wird vorliegend sowohl für die Verstelleinrichtung 3 als auch für das Druckbegrenzungsventil 5 von einer Steuer- und Regelvorrichtung in Abhängigkeit eines Hydraulikfluidbedarfes der Verbraucher des Getriebes eingestellt, so dass der im Primärdruckkreis PK und auch im Sekundärdruckkreis SK erforderliche Hydraulikfluidstom zur Verfügung steht.
Ist das Hydrauliksystem 1 mit der zweiten Alternative der Druckrückführung 9B ausgeführt, öffnet das Druckbegrenzungsventil 5 zu einem Zeitpunkt, zu dem der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK das über die Federeinrichtung 7 und den Vorsteuerdruck p_VS eingestellte Druckniveau, das dem Sättigungsdruck des Primärdruckkreises PK entspricht, erreicht. Dann wird der Sekundärkreislauf SK durch das Druckbegrenzungsventil 5 freigegeben und die Verstelleinrichtung 3 mit dem Druck p_SK des Sekundärkreislaufes SK beaufschlagt. Wird das über die Federeinrichtung 8, den Vorsteuerdruck p_VS sowie eine Ventilverstärkung des in 3 und 4 dargestellten Ventils der Verstelleinrichtung 3 eingestellte Druckniveau, das wenigstens dem Sättigungsdruck des Sekundärdruckkreises SK entspricht, auf der Förderseite 4 der Verstellpumpe 2 erreicht, wird die Förderleistung der Verstellpumpe 2 in Abhängigkeit des an der Verstelleinrichtung 3 anliegenden Drucks p_SK des Sekundärkreislaufes SK reduziert.
Ist das Hydrauliksystem 1 mit der zweiten Alternative der Druckrückführung 9B ausgeführt, besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Hydrauliksystem 1 im Bereich des Primärdruckkreises PK und im Bereich des Sekundärkreises SK jeweils mit verschiedenen Druckniveaus zu betreiben, wobei dann eine Reaktionsgrenze bzw. ein Druckniveau des Druckbegrenzungsventils 5, zu dem das Druckbegrenzungsventil 5 öffnet, höher ist als die Reaktionsgrenze der Verstelleinrichtung 3, ab der die Forderleistung der Verstellpumpe 2 reduziert wird.
Selbstverständlich besteht bei einem mit der zweiten Alternative der Druckrückführung 9B ausgeführten Hydrauliksystem 1 die Möglichkeit, das Hydrauliksystem 1 in derselben Art und Weise wie bei einer Ausführung mit der ersten Alternative der Druckrückführung 9A zu betreiben, bei der der Sättigungsdruck des Sekundärkreises SK gleich dem Sättigungsdruck des Primärkreises PK ist. In diesem Fall ist die Reaktionsgrenze der Verstelleinrichtung 3 um einen Druckoffsetwert höher, vorzugsweise 1 bar, als die Reaktionsgrenze des Druckbegrenzungsventils 5 einzustellen.
3 und 4 zeigen das in 1 dargestellte Schaltschema des Hydrauliksystems 1, wobei das in 3 dargestellte Hydrauliksystem 1 mit der ersten Alternative der Druckrückführung 9A und das in 4 dargestellte Hydrauliksystem 1 mit der zweiten Alternative der Druckrückführung 9B ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die Regelung der Verstellpumpe 2 bei dem Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 1 gemäß 3 in Abhängigkeit des Drucks p_PK des Primärdruckkreises PK erfolgt und der auf die Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 einwirkende Vorsteuerdruck p_VS gleich dem auf das Druckbegrenzungsventil 5 einwirkenden Vorsteuerdruck p_VS ist.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform des Hydrauliksystems 1 besteht in der vorbeschriebenen Art und Weise die Möglichkeit, den Druck p_SK des Sekundärkreislaufes SK auf ein niedrigeres Niveau als das des Drucks p_PK des Primärdruckkreises PK einzustellen, wobei das Druckniveau, ab welchem eine Regelung der Pumpenförderleistung der Verstellpumpe 2 beginnt, dann vorzugsweise kleiner ist als der Sättigungsdruck p_PK des Primärdruckkreises PK bzw. der Systemdruck des Hydrauliksystems 1.
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 1 dargestellt, welches mit einem Primärdruckkreis PK und zwei Sekundärdruckkreisen SK1 und SK2 ausgeführt ist.
Auch diese Ausführung des Hydrauliksystems 1 ist wahlweise entweder mit der Druckrückführung 9A, welche zwischen dem Primärdruckkreis PK und der Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 verläuft, oder der der Druckrückführung 9B, welche zwischen dem zweiten Sekundärdruckkreis SK2 und der Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 verläuft, ausführbar.
Vorliegend ist der Primärdruckkreis PK bezüglich der Versorgung mit Hydraulikfluid höher als die beiden Sekundärdruckkreise SK1 und SK2 priorisiert. Das bedeutet, dass der unterhalb eines vordefinierten Druckniveaus, welches über den Vorsteuerdruck p_VS und die Federkraft der Federeinrichtung 7 des Druckbegrenzungsventils 5 eingestellt ist, lediglich der Primärdruckkreis PK von der Verstellpumpe 2 mit Hydraulikfluid versorgt wird. Übersteigt der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK das vordefinierte Druckniveau des Druckbegrenzungsventils 5, welches vorzugsweise dem Sättigungsdruck des Primärdruckkreises PK entspricht, wird die erste Steuerkante 6A durch Verschieben eines Ventilkörpers 12 des Druckbegrenzungsventils 5 in Richtung der Federeinrichtung 7 derart freigegeben, dass Hydraulikfluid in den ersten Sekundärdruckkreis SK1 geführt wird. Gleichzeitig ist eine zweite Steuerkante 6B des Druckbegrenzungsventils 5 geschlossen und es wird kein Hydraulikfluid in den zweiten Sekundärdruckkreis SK2 geführt.
Mit zunehmender Sättigung des ersten Sekundärdruckkreises SK1, d. h. mit steigendem Druck p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises SK1, wird der Ventilkörper 12 weiter in Richtung der Federeinrichtung 7 des Druckbegrenzungsventils 5 verschoben. Zu einem Zeitpunkt, zu welchem der erste Sekundärdruckkreis SK1 vollständig gesättigt ist und ein diesem Zustand entspre chendes Druckniveau des Druckbegrenzungsventils 5, welches durch die Federkraft der Federeinrichtung 7, den Vorsteuerdruck p_VS sowie eine Ventilverstärkung definiert ist, überschritten wird, wird die zweite Steuerkante 6B des Druckbegrenzungsventils geöffnet und auch der zweite Sekundärdruckkreis SK2 mit Hydraulikfluid versorgt.
Die Verstelleinrichtung 3 wird über die Druckrückführung 9B mit dem Druck p_SK2 des zweiten Sekundärdruckkreises SK2 beaufschlagt, wobei die Förderleistung der Verstellpumpe 2 bei Überschreiten des Sättigungsdrucks p_SK2 des zweiten Sekundärdruckkreises SK2 derart reduziert wird, dass eine in Abhängigkeit des nur die für die Versorgung der Verbraucher der Druckkreise PK, SK1 und SK2 erforderliche Fördermenge von der Verstellpumpe 2 im Hydrauliksystem 1 gefördert wird.
Die sich jeweils in Abhängigkeit von der Förderleistung der Verstellpumpe 2 in den Druckkreisen PK, SK1 und SK2 einstellenden Drücke p_PK, p_SK1 und p_SK2, der Verstellweg s_12 des Ventilkörpers 12 sowie der Verlauf des Fördervolumens V der Verstellpumpe 2 sind in 6 und 7 über der Drehzahl n_mot des Antriebsaggregates des Fahrzeuges dargestellt, wobei der in 6 dargestellte Verlauf des Drucks p_SK2 des zweiten Sekundärkreises SK2 sowohl mit einem Hydrauliksystem 1, welches mit der Druckrückführung 9A zwischen dem Primärdruckkreis PK und der Verstelleinrichtung 3 ausgeführt ist, als auch mit einem Hydrauliksystem 1, das mit der Druckrückführung 9B zwischen dem zweiten Sekundärdruckreis SK2 und der Verstelleinrichtung 3 ausgebildet ist, realisierbar ist. Dagegen ist der in 7 dargestellte Verlauf des Drucks p_SK2 des zweiten Sekundärkreislaufs SK2 bei einem Hydrauliksystem 1 realisierbar, das mit der zwischen dem zweiten Sekundärdruckkreis SK2 und der Verstelleinrichtung 3 verlaufenden Druckrückführung 9B ausgebildet ist.
Gemäß der Darstellung gemäß 6 steigt der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK ausgehend von einer Drehzahl n_mot(start) bis zu einer Drehzahl n_mot(2) auf einen Druckwert p_PK(n_mot(2)) an, der in Abhängigkeit der Federkraft der Federeinrichtung 7 des Druckbegrenzungsventils 5 und des Vorsteuerdruckes p_VS steht.
Mit weiter steigender Drehzahl n_mot des Antriebsaggregates bzw. mit steigender Pumpendrehzahl n_p der Verstellpumpe 2 öffnet das Druckbegrenzungsventil 5 im Bereich der ersten Steuerkante 6A und der erste Sekundärdruckkreis SK1 wird mit Hydraulikfluid beaufschlagt, da der Sättigungsdruck des Primärdruckkreises PK erreicht ist. Gleichzeitig steigt der Druck p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises SK1 in Richtung eines mit einer Drehzahl n_mot(3) korrespondierenden Druckwertes p_SK1(n_mot(3)), der dem Sättigungsdruck des ersten Sekundärdruckkreises SK1 entspricht, linear an. Der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK bleibt im Drehzahlbereich des Antriebsaggregates zwischen den Drehzahlen n_mot(2) und n_mot(3) im Wesentlichen konstant.
Oberhalb der Verläufe des Drucks p_PK und des Drucks p_SK1 ist der Verlauf des Verstellweges s_12 des Ventilkörpers 12 des Druckbegrenzungsventils 5 dargestellt. Aus dem Verlauf s 12 des Ventilkörpers 12 ist erkennbar, dass der Ventilkörper 12 jeweils erst kurz vor Erreichen der Druckwerte p_PK(n_mot(2)) bzw. p_SK1(n_mot(3)) einen wesentlichen Verstellweg erfährt und bei Erreichen der Endwerte des Drucks p_PK des Primärdruckkreises bzw. des Drucks p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises die Steuerkante 6A bzw. die Steuerkante 6B geöffnet wird.
Kurz bevor der Druck p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises SK1 sein vordefiniertes Druckmaximum p_SK1(n_mot(3)) erreicht, steigt der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK um einen kleinen Druckoffset an, was aus der Fe derkonstante der Feder der Federeinrichtung 7 in Verbindung mit dem zunehmenden Verstellweg des Ventilkörpers 12 resultiert.
Nach dem Öffnen der zweiten Steuerkante 6B des Druckbegrenzungsventils 5 steigt der Druck p_SK2 des zweiten Sekundärdruckkreises SK2 linear in Richtung eines mit einer Drehzahl n_mot(4) des Antriebsaggregates korrespondierenden Druckwertes p_SK2(n_mot(4)) an, der dem Sättigungsdruck des zweiten Sekundärdruckkreises SK2 entspricht. Der Druck p_PK des Primärdruckkreises und der Druck p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises SK1 bleiben bis kurz vor Erreichen dieses Wertes im Wesentlichen konstant und der Verstellweg s_12 des Ventilkörpers 12 verändert sich nur geringfügig.
Erst kurz vor Sättigung des zweiten Sekundärdruckkreises SK2 steigen sowohl der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK als auch der Druck p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises SK1 aufgrund der Federkonstanten der Federeinrichtung 7 und des zunehmenden Verstellwegs s_12 des Ventilkörpers 12 an, bis der zweite Sekundärdruckkreis SK2 ebenfalls vollständig gesättigt ist.
In vollständig gesättigtem Zustand des Hydrauliksystems 1 gemäß 5 wird die Verstelleinrichtung 3 mit dem Sättigungsdruck p_SK2(n_mot(4)) des zweiten Sekundärdruckkreises SK2, der sowohl dem Sättigungsdruck des Primärdruckkreises PK als auch dem Sättigungsdruck des ersten Sekundärdruckkreises SK1 entspricht, beaufschlagt und die Förderleistung der Verstellpumpe 2 wird in der in 6 dargestellten Art und Weise mit zunehmender Drehzahl n_mot des Antriebsaggregates bzw. der Verstellpumpe 2 derart abgeregelt, dass der Druck p_PK des Primärdruckkreises PK, der Druck p_SK1 des ersten Sekundärdruckkreises SK1 und der Druck p_SK2 des zweiten Sekundärdruckkreises SK 2 im Wesentlichen konstant gehalten werden.
Das Druckbegrenzungsventil 5 ist vorliegend derart konfiguriert, dass zum Zeitpunkt, zu dem das Hydrauliksystem 1 vollständig gesättigt ist, der Ventilkörper 12 um seinen maximalen Verstellweg verstellt ist und gegen einen Anschlag 13 des Druckbegrenzungsventils 5 gedrückt ist.
Die Verstellung der Förderleistung der Verstellpumpe 2 erfolgt bei der in 6 dargestellten Ansteuerung der Verstelleinrichtung 3 bzw. der Verstellpumpe 2 und des Druckbegrenzungsventils 5 jeweils mit der gleichen Ventilverstärkung in Abhängigkeit des Vorsteuerdruckes p_VS, wobei im Bereich der Verstelleinrichtung 3 der Verstellpumpe 2 eine Regelung der Pumpenförderleistung der Verstellpumpe 2 bei Erreichen eines Drucks in der Druckrückführung 9A bzw. 9B beginnt, der um einen Druckoffsetwert, der vorzugsweise 1 bar entspricht, höher ist als der Sätigungsdruck des Hydrauliksystems 1.
Abweichend hierzu ist der Sättigungsdruck p'_SK2(n_mot(4)) des zweiten Sekundärdruckkreises SK2 bei der Darstellung in 7 kleiner als der Sättigungsdruck des Primärdruckkreises PK und der Sättigungsdruck des ersten Sekundärkreislaufs SK1. Das bedeutet, dass die Förderleistung der Verstellpumpe 2 bereits mit Erreichen des Druckwertes p'_SK2(n_mot(4)) in der in 7 dargestellten Art und Weise abgeregelt wird, zu dem der Ventilkörper 12 noch nicht seinen vollen Verstellweg in Richtung der Federeinrichtung 7 des Druckbegrenzungsventils 5 zurückgelegt hat.
Die vorbeschriebene Regelung der Förderleistung der Verstellpumpe 2 in Abhängigkeit der über die Druckrückführungen 9A und 9B zu der Verstelleinrichtung 3 geführten unterschiedlich hohen Drücke ist durch die Ventilverstärkungen des Druckbegrenzungsventils 5 und der Verstelleinrichtung 3, die Federkräfte der Federeinrichtungen 7 und 8 sowie den Verstelldruck p_VS realisierbar, die jeweils in entsprechender Art und Weise in Abhängigkeit voneinander einzustellen bzw. vorzusehen sind.
In 8 sind zwei Kennlinien der Verstelleinrichtung und eine Kennlinie des Druckbegrenzungsventils 5 dargestellt, die den Zusammenhang zwischen dem Vorsteuerdruck p_VS und den sich aus dem Vorsteuerdruck p_VS im Primärdruckkreis PK bzw. in dem Sekundärdruckkreis SK oder in dem zweiten Sekundärdruckkreis SK2 einstellenden Sättigungsdrücken wiedergeben.
Die Kennlinien K1 und K2 der Verstelleinrichtung 3 und die Kennlinie K3 des Druckbegrenzungsventils 5 stehen in Abhängigkeit des Vorsteuerdruckes p_VS sowie der Federkonstanten der Federeinrichtungen 7 und 8. Die Steigungen der Kennlinien K1, K2 und K3 entsprechen jeweils der Ventilverstärkung der Verstelleinrichtung 3 bzw. der Ventilverstärkung des Druckbegrenzungsventils 5.
Ein Druckwert p_7 stellt einen mit der Druckkraft der Federeinrichtung 7 des Druckbegrenzungsventils 5 korrespondierenden Druckwert dar. Ein Druckwert p_8A korrespondiert mit der Federkraft der Federeinrichtung 8 der Verstelleinrichtung 3, wobei die Federkraft der Federeinrichtung 8 der Kennlinie K1 derart ausgewählt ist, dass die Verstelleinrichtung 3 die gleiche Ventilverstärkung aufweist wie das Druckbegrenzungsventil 5.
Ein in 8 dargestellter und der Kennlinie K2 der Verstelleinrichtung 3 zugeordneter Druckwert p_8B stellt einen der Federkraft der Federeinrichtung 8 der Verstelleinrichtung 3 äquivalenten Druckwert dar, der kleiner ist als der Druckwert p_8A der Kennlinie K1.
Die Kennlinie K1 der Verstelleinrichtung 3 und die Kennlinie K3 des Druckbegrenzungsventils 5 unterscheiden sich lediglich um einen Offsetwert, der dem vorbeschriebenen Druckoffsetwert entspricht, um den die Reaktionsgrenze der Verstelleinrichtung 3 höher liegt, als der Sättigungsdruck des Primärdruckkreises oder eines Sekundärdruckkreises. Damit erfolgt eine Rege lung der Förderleistung der Verstellpumpe 2 erst bei Erreichen des Systemdrucks des Hydrauliksystems 1, der um den Offsetwert größer ist als der Sättigungsdruck des Primärdruckkreises oder des Sekundärdruckkreises, mit dem die Verstelleinrichtung über die Druckrückführung 9B verbunden ist, zu dem das Druckbegrenzungsventil 5 angesteuert wird.
Eine der Kennlinie K1 entsprechend reagierende Verstelleinrichtung 3 ist sowohl für die erste Alternative der Druckrückführung 9A als auch für die zweite Alternative der Druckführung 9B einsetzbar, wenn der Sättigungsdruck des Primärdruckkreises gleich dem Sättigungsdruck des Sekundärdruckkreises ist bzw. die Sättigungsdrücke der Sekundärdruckkreise dem Sättigungsdruck des Primärdruckkreises entsprechen. Eine mit einer der Kennlinie K2 entsprechenden Wirkungsweise ausgeführten Verstelleinrichtung 3 ist jedoch nur für ein Hydrauliksystem geeignet, bei welchem die Druckrückführung zwischen dem mit der niedrigsten Priorität ausgeführten Sekundärdruckkreis und der Verstelleinrichtung 3 ausgebildet ist, da eine Regelung der Förderleistung der Verstellpumpe 2 bereits auf einem Druckniveau einsetzt, das unterhalb des Reaktionsdruckniveaus des Druckbegrenzungsventils 5 für den Primärdruckkreis PK liegt.
Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen des Hydrauliksystems 1 besteht zusätzlich die Möglichkeit, den von der Verstellpumpe 2 geförderten Hydraulikfluidstrom über eine entsprechende Blendenkombination in Abhängigkeit der Temperatur last- und volumenbedarfsgerecht anzupassen und zu variieren.
Des Weiteren kann bei dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem vorteilhafterweise eine Saugaufladung der Verstellpumpe entfallen und ein Kanalquerschnitt zwischen der Verstellpumpe und einem Steuergerät ist auf einfache Art und Weise an den Maximalbedarf der Steuerung anpassbar.

1: Hydrauliksystem
2: Verstellpumpe
3: Verstelleinrichtung
4: Förderseite der Verstellpumpe
5: Druckbegrenzungsventil
6: Steuerkante
7: Federeinrichtung
8: Federeinrichtung
9A, 9B: Druckrückführung
10: Auslegungspunkt der Verstellpumpe
11: verbrauchsrelevanter Drehzahlbereich
12: Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils
K1, K2: Kennlinie der Verstelleinrichtung
K3: Kennlinie des Druckbegrenzungsventils
L1, L2, L3: diskrete Werte des Hydraulikfluidstroms
n_mot: Drehzahl des Antriebsaggregates
n_mot(1), n_mot(2), n_mot(3), n_mot(4): diskrete Drehzahlen des Antriebsaggregates
n_mot_min: minimale Drehzahl des Antriebsaggregates
n_p: Drehzahl der Verstellpumpe
n_p(n_mot_1): diskrete Drehzahl der Verstellpumpe
n_p(start): Startdrehzahl der Verstellpumpe
p_7, p_8A, p_8B: Druckwerte
PK: Primärdruckkreis
p_PK: Druck des Primärdruckkreises
p_SK: Druck des Sekundärdruckkreises
p_SK1: Druck des ersten Sekundärdruckkreises
p_SK2: Druck des zweiten Sekundärdruckkreises
p_VS: Vorsteuerdruck
s_12: Verstellweg des Ventilkörpers des Druckbegrenzungsven
: tils
SK: Sekundärdruckkreis
SK1: erster Sekundärdruckkreis
SK2: zweiter Sekundärdruckkreis
T_öl_low: niedrigere Öltemperatur
T_öl_max: maximale Öltemperatur
V: Fördervolumen der Verstellpumpe
V1, V2, V3: Förderkennlinie der Verstellpumpe
V_max: Maximalbedarf des Hydrauliksystems
V_norm(T_öl_low): Normalbedarf des Hydrauliksystems bei niedriger Öltempe
: ratur
V_norm(T_ol_max): Normalbedarf des Hydrauliksystems bei maximaler Öltem
: peratur
V(n_(n_mot_1)): Fördervolumen
V(T_öl_max, n_mot_min): maximaler Bedarf des Hydrauliksystems am Auslegungs
: punkt der Verstellpumpe

Claims

Hydrauliksystem (1) eines Getriebes für ein Fahrzeug mit einer mit einer variierbaren Förderleistung ausgeführten Verstellpumpe (2), deren Verstelleinrichtung (3) zum Variieren der Förderleistung mit einem Vorsteuerdruck (p_VS) beaufschlagbar ist und mittels der ein veränderbarer Hydraulikfluidstrom (V) zum bedarfsgerechten Versorgen verschiedener Verbraucher des Getriebes erzeugbar ist, und mit wenigstens zwei auf der Förderseite der Verstellpumpe angeordneten Druckkreisen (PK, SK; PK, SK1, SK2), die bezüglich der pumpenseitigen Versorgung mit Hydraulikfluid unterschiedlich hoch priorisiert sind, dadurch gekennzeichnet , dass ein höher priorisierter Primärdruckkreis (PK) von der Verstellpumpe (2) direkt mit Hydraulikfluid beaufschlagbar ist und zum Begrenzen des Drucks (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) zwischen der Förderseite (4) der Verstellpumpe (2) und einem niedriger priorisierten Sekundärdruckkreis (SK; SK1, SK2) ein Druckbegrenzungsventil (5) vorgesehen ist, über das der Sekundärdruckkreis (SK; SK1, SK2) zuschaltbar ist, wobei zur betriebszustandsabhängigen Regelung der Förderleistung der Verstellpumpe (2) eine Druckrückführung (9A; 9B) zwischen der Förderseite (4) der Verstellpumpe (2) und der Verstelleinrichtung (3) der Verstellpumpe (2) ausgebildet ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Druckbegrenzungsventil (5) zum Einstellen des Drucks (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) mit einem Vorsteuerdruck (p_VS) beaufschlagbar ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Druckbegrenzungsventil (5) und die Verstelleinrichtung (3) der Verstellpumpe (2) von einer gemeinsamen Steuer- und Regeleinrichtung mit dem Vorsteuerdruck (p_VS) des angesteuert werden.
Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil (5) und die Verstelleinrichtung (3) der Verstellpumpe (2) von zwei separaten Steuer- und Regeleinrichtungen angesteuert werden, wobei der Vorsteuerdruck (p_VS) zur Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils (5) mit dem Vorsteuerdruck (p_VS) zur Ansteuerung der Verstelleinrichtung (3) korrespondiert.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungsfaktor des Druckbegrenzungsventils (5) im Wesentlichen einem Verstärkungsfaktor der Verstelleinrichtung (3) entspricht.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungsfaktor der Verstelleinrichtung (3) kleiner ist als ein Verstärkungsfaktor des Druckbegrenzungsventils (5).
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrückführung (9B) zwischen dem Sekundärdruckkreis (SK) und der Verstelleinrichtung (3) ausgebildet ist, wenn der über das Druckbegrenzungsventil (5) einzustellende Druck (p_SK) des Sekundärdruckkreises (SK) kleiner als der Druck (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrückführung (9A) zwischen dem Primärdruckkreis (PK) der dem Sekundärdruckkreis (SK) und der Verstelleinrichtung (3) ausgebildet ist, wenn der über das Druckbegrenzungsventil (5) einzu stellende Druck (p_SK) des Sekundärdruckkreises (SK) gleich dem Druck (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderseite (4) der Verstellpumpe (2) über das Druckbegrenzungsventil (5) nacheinander mit wenigstens zwei Sekundärdruckkreisen (SK1, SK2) verbindbar ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrückführung (9B) zwischen dem am niedrigsten priorisierten Sekundärdruckkreis (SK) und der Verstelleinrichtung (3) ausgebildet ist, wenn der über das Druckbegrenzungsventil (5) einzustellende Druck (p_SK2) des Sekundärdruckkreises (SK2) kleiner als der Druck (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrückführung (9A) zwischen dem Primärdruckkreis (PK) oder dem am niedrigsten priorisierten Sekundärdruckkreis (SK2) und der Verstelleinrichtung (3) ausgebildet ist, wenn die über das Druckbegrenzungsventil einzustellenden Drücke (p_SK1, p_SK2) der Sekundärdruckkreise (SK1, SK2) im Wesentlichen dem Druck (p_PK) des Primärdruckkreises (PK) entsprechen.