DE102006059072A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung Download PDF

Info

Publication number
DE102006059072A1
DE102006059072A1 DE102006059072A DE102006059072A DE102006059072A1 DE 102006059072 A1 DE102006059072 A1 DE 102006059072A1 DE 102006059072 A DE102006059072 A DE 102006059072A DE 102006059072 A DE102006059072 A DE 102006059072A DE 102006059072 A1 DE102006059072 A1 DE 102006059072A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
clutch
piston
hydraulic fluid
memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102006059072A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006059072B4 (de
Inventor
Bernhard Schlagmueller
Ulrich Kappenstein
Oliver Gerundt
Yang Shen
Carolin Scholler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102006059072.4A priority Critical patent/DE102006059072B4/de
Priority to US11/954,540 priority patent/US8403119B2/en
Priority to CN2007101995483A priority patent/CN101205954B/zh
Publication of DE102006059072A1 publication Critical patent/DE102006059072A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006059072B4 publication Critical patent/DE102006059072B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D48/0206Control by fluid pressure in a system with a plurality of fluid-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0203Control by fluid pressure with an accumulator; Details thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/02Control by fluid pressure
    • F16D2048/0221Valves for clutch control systems; Details thereof

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung für ein Getriebe zur Übertragung eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens eine Abtriebswelle, die mindestens einen hydraulisch angesteuerten Kolben (17; 65), der auf ein Kupplungsfederelement wird, sowie eine Pumpe (1), die mit dem Kolben (7; 65) hydraulisch verbunden ist, umfasst. Es ist ein Speicher (11) vorgesehen, der mit Hydraulikfluid (13) befüllt ist, wobei der Speicher (11) mit dem Kolben (17; 65) und der Pumpe (1) derart hydraulisch verbunden ist, dass eine Betätigung des Kolbens (17; 65) entweder mittels der Pumpe (1) oder mittels des Speichers (11) erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zum Betätigen der Kupplung.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betätigung einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Bei Fahrzeugen mit Schaltgetrieben erfolgt die Kraftübertragung vom Motor zum Getriebe beispielsweise über eine schaltbare Reibungskupplung. Diese Reibungskupplung ermöglicht es, den Kraftschluss während eines Gangwechsels zu unterbrechen. Bei Reibungskupplungen werden in der Regel zwei Scheiben zusammengedrückt, um über den Reibkontakt ein Drehmoment übertragen zu können. Die Steuerung des Drehmoments erfolgt zum Beispiel über die Anpresskraft auf die Kupplungsscheiben. Die Betätigung der Kupplung kann mechanisch, hydraulisch oder elektrohydraulisch erfolgen. Weiterhin sind auch automatisierte Schaltgetriebe bekannt, welche zum Beispiel elektrohydraulisch betätigt werden.
  • Derartige Kupplungen werden zum Beispiel mit hydraulischen Geber- und Nehmerzylindern ein- und ausgerückt. Bei herkömmlichen Schaltgetrieben sind die Kupplungen so ausgeführt, dass diese geschlossen sind, wenn keine hydraulische Kraft über den Geber- und Nehmerzylinder auf die Kupplung übertragen wird. Im Unterschied dazu sind zum Beispiel Doppelkupplungen von Doppelkupplungsgetrieben üblicherweise geöffnet, wodurch die Kupplung zur Betätigung eingerückt werden muss.
  • Bei den derzeit eingesetzten Kupplungen wird der Hydraulikdruck, der zum Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung erforderlich ist, entweder durch eine Pumpe oder durch einen Speicher bereitgestellt.
  • Derart hydraulisch betätigte Kupplungen werden zum Beispiel bei mechanischen Schaltgetrieben, automatisierten Schaltgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben und artverwandten Konzepten mit Reibungskupplung, zum Beispiel Automatikgetrieben mit automatisierter Kupplung, eingesetzt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung für ein Getriebe zur Übertragung eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens eine Abtriebswelle umfasst einen hydraulisch angesteuerten Kolben, der auf ein Kupplungsfederelement wirkt, sowie eine Pumpe, die mit dem Kolben hydraulisch verbunden ist. Weiterhin ist ein Speicher vorgesehen, der mit Hydraulikfluid befüllt ist, wobei der Speicher mit dem Kolben und der Pumpe derart hydraulisch verbunden ist, dass eine Betätigung des Kolbens entweder mittels der Pumpe oder mittels des Speichers erfolgt. Bevorzugt als Kolben ist ein Ringkolben.
  • Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist, dass die Betätigung der hydraulisch betätigten Kupplung in zwei Phasen geteilt werden kann. In der ersten Phase wird die Kupplung von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt und in der zweiten Phase wird eine ausreichend große Kraft ausgeübt, um die Kupplung in der zweiten Position für die Momentenübertragung anzupressen. Erfindungsgemäß wird die erste Phase, d.h. das Bewegen der Kupplung von der ersten in die zweite Position in einer erster Ausführungsform mittels der Pumpe und das Anpressen der Kupplung mittels unter Druck stehendem Hydraulikfluid, das vom Speicher zur Verfügung gestellt wird, durchgeführt. Alternativ wird in einer zweiten Ausführungsform die Kraft, die benötigt wird, um die Kupplung von der ersten in die zweite Position zu bewegen, durch das unter Druck stehende Hydraulikfluid, das vom Speicher zur Verfügung gestellt wird, durchgeführt, während die erforderliche Kraft, um die Kupplung anzupressen durch die Pumpe bereitgestellt wird. Hierdurch kann die Funktion der Kupplung verbessert werden, während gleichzeitig der Energieverbrauch gegenüber Kupplungssystemen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind und bei denen beide Phasen mit einem Element ausgeführt werden, verringert wird.
  • In einer Ausführungsform ist die Pumpe eine Kolbenpumpe. Vorzugsweise wird bei Verwendung der Kolbenpumpe die Bewegung der Kupplung von der ersten in die zweite Position mittels der Kolbenpumpe durchgeführt. Die erforderliche Kraft wird durch Druckerhöhung des Hydraulikfluides bereitgestellt. Hierzu wird der Kolben der Kolbenpumpe bewegt. Der Energieverbrauch, der benötigt wird, um die Kupplung zu bewegen, ist dabei sehr gering. Der erforderliche Anpressdruck auf die Kupplung wird dann über den Speicher bereitgestellt. Durch das vorherige Anlegen der Kupplung über den Kolben kann der Speicher klein ausgelegt werden, da kein großes Flüssigkeitsvolumen benötigt wird, um die Kupplung zu bewegen.
  • Die Rückstellung der Kupplung in die Ursprungsposition erfolgt üblicherweise mithilfe eines Kupplungsfederelementes, welches entgegen der vom Kolben ausgeübten Kraft wirkt.
  • Zur Rückstellung der Kupplung wird der Druck, der auf den Kolben wirkt, abgesenkt, wodurch die Kraft des Kupplungsfederelements ausreicht, um die Kupplung zurückzustellen.
  • Um die Kupplung schnell in die Ursprungssituation zu bewegen, wird vorzugsweise eine Verbindung in einen Sumpf geöffnet. Über diese Verbindung fließt das Hydraulikfluid in den Sumpf ab. Der Druck, der auf den Kolben wirkt, nimmt ab und die Kupplung bewegt sich von der zweiten in die erste Position zurück. Um das in den Sumpf abgelassene Hydraulikfluid wieder dem Speicher zur Verfügung stellen zu können, ist der Speicher vorzugsweise so mit der Pumpe verbunden, dass der Speicher über die Pumpe befüllbar ist. In einer Ausführungsform ist die Verbindung des Speichers mit der Pumpe so ausgebildet, dass der Speicher in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens der Kolbenpumpe befüllbar ist.
  • Vorzugsweise ist auch die Pumpe mit dem Sumpf, in dem das Hydraulikfuid enthalten ist, hydraulisch verbunden, um die Pumpenräume der Pumpe wieder zu befüllen, wenn das Hydraulikfluid in den Sumpf geleitet wurde.
  • Bei Verwendung einer Kolbenpumpe umfasst diese vorzugsweise mindestens zwei Pumpenräume, die von einem Pumpenkolben begrenzt werden. Die Pumpenräume sind in einer Ausführungsform beide mit dem Sumpf, in dem das Hydraulikfluid enthalten ist, hydraulisch verbunden. Durch Bewegung des Pumpenkolbens wird ein Pumpenraum verkleinert, während der andere Pumpenraum vergrößert wird. In dem sich verkleinernden Pumpenraum steigt der Druck an, während der Druck im sich vergrößernden Pumpenraum verringert wird. Vorzugsweise ist dabei die Verbindung so freigegeben, dass das Hydraulikfluid aus dem Sumpf in den sich vergrößernden Pumpenraum strömt. Dieses Fluid kann bei einer Bewegung des Pumpenkolbens in die andere Richtung, bei der sich dieser Pumpenraum verkleinert, über eine Verbindungsleitung in den Speicher geführt werden und so den Speicher auffüllen. Vorzugsweise ist dabei der zweite Pumpenraum mit dem Kolben des Kupplungszylinders verbunden, so dass durch die Bewegung des Pumpenkolbens der erste Pumpenraum vergrößert wird und dadurch der Druck des Hydraulikfluides, der auf den Kolben wirkt, abnimmt, so dass die Kupplung wieder aus der zweiten in die erste Position durch Unterstützung des Kupplungsfederelementes bewegt wird.
  • Neben der Verwendung für Kupplungen mit nur einem Kolben, der auf das Kupplungsfederelement wirkt, ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung für Doppelkupplungen einzusetzen. Bei Verwendung für Doppelkupplungen sind diese vorzugsweise so hydraulisch miteinander verbunden, dass beim Betätigen der Doppelkupplung eine erste Kupplung der Doppelkupplung schließt und eine zweite Kupplung gleichzeitig öffnet, wobei die erste Kupplung mit der zweiten Kupplung in hydraulischer Verbindung steht und zur Unterstützung der Bewegung der beiden Kupplungen Hydraulikfluid von der einen Kupplung zur anderen Kupplung strömt und diese dadurch mit Druck beaufschlagt. Um die Kupplung in der zweiten Position anzupressen und dabei eine ausreichend große Kraft auf die Kupplung auszuüben, ist es bevorzugt, dass jeweils eine der beiden Kupplungen mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid aus dem Speicher oder von der Pumpe beaufschlagt werden kann.
  • Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung ist der im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungssystemen niedrigere Energieverbrauch. Auch wird eine geringere Leistung benötigt, um den Speicher wieder aufzufüllen, da die Bewegung der Pumpe, die zum Auffüllen des Speichers erforderlich ist, durch die Bewegung der Kupplung unterstützt wird. Insbesondere für Doppelkupplungsgetriebe ist das Kraftwaagenprinzip nutzbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Doppelkupplung in einer ersten Ausführungsform, und
  • 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Doppelkupplung in einer zweiten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung dargestellt.
  • Eine Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung für ein Getriebe zur Übertragung eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens eine Abtriebswelle umfasst eine Pumpe 1, die mit einem Antrieb 3 betätigt wird. Die Pumpe 1 ist in der hier dargestellten Ausführungsform eine Kolbenpumpe. Diese umfasst einen Pumpenkolben 5, der einen ersten Pumpenraum 7 und einen zweiten Pumpenraum 9 derart begrenzt, dass bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 das Volumen eines der beiden Pumpenräume 7, 9 verkleinert wird, während gleichzeitig das Volumen des anderen Pumpenraumes 7, 9 vergrößert wird.
  • Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen Speicher 11, der ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid 13 enthält. Das Hydraulikfluid 13 ist vorzugsweise ein Hydrauliköl. Über eine erste Leitung 15 steht der zweite Pumpenraum 9 der Pumpe 1 mit einem Kolben 17 in hydraulischer Verbindung. Der Kolben 17 ist in der hier dargstellten Ausführungsform ein Ringkolben, der auf ein Kupplungselement, welches hier nicht dargestellt ist, wirkt. Mithilfe des Kolbens 17 wird das Kupplungselement gegen die Federkraft eines Kolbenfederelementes aus einer ersten Position in eine zweite Position bewegt und in dieser Position gehalten. Eine einfache Kupplung, wie sie in 1 dargestellt ist, ist in der ersten Position, in der die Kupplung durch das Kupplungsfederelement gehalten wird, vorzugsweise geschlossen. Um die Kupplung zu öffnen, muss durch den Kolben 17 eine Kraft aufgebracht werden, die entgegen der Federkraft des Kupplungsfederelementes wirkt. Die erforderliche Kraft wird hydraulisch an den Kolben 17 übertragen. Aus der ersten Leitung 15 zweigt eine zweite Leitung 19 ab, die die erste Leitung 15 mit dem Speicher 11 verbindet. In der zweiten Leitung 19 ist ein erstes Ventil 21 aufgenommen, mit dem die zweite Leitung 19 verschließbar ist oder freigegeben werden kann. Weiterhin zweigt aus der Leitung 15 eine dritte Leitung 23 ab, die in den ersten Pumpenraum 7 der Pumpe 1 mündet. In der ersten Leitung 15 ist ein erstes Rückschlagventil 25 und in der dritten Leitung 23 ein zweites Rückschlagventil 27 aufgenommen.
  • Über ein 3-Wege-Ventil 29 ist die erste Leitung 15 mit einer Rücklaufleitung 31 verbunden, die in einen Sumpf 33 mündet. Im Sumpf 33 ist ebenfalls Hydraulikfluid 13 enthalten.
  • Eine erste Zulaufleitung 35, in der ein drittes Rückschlagventil 37 aufgenommen ist, verbindet den zweiten Pumpenraum 9 der Pumpe 1 mit dem Sumpf 33. Der erste Pumpenraum 7 ist über eine zweite Zulaufleitung 39, in der ein viertes Rückschlagventil 41 aufgenommen ist, ebenfalls mit dem Sumpf 33 verbunden. Zwischen dem Rückschlagventil 41 und dem ersten Pumpenraum 7 zweigt aus der zweiten Rücklaufleitung 39 eine dritte Rücklaufleitung 43 ab, in der ein zweites Ventil 45 aufgenommen ist.
  • Zum Anlegen der Kupplung wird der Kolben 17 mit Druck beaufschlagt. Dieser wird mit der Pumpe 1 erzeugt. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebes 3 wird der zweite Pumpenraum 9 vergrößert. Hierdurch sinkt der Druck im zweiten Pumpenraum 9 ab. Durch den sinkenden Druck im zweiten Pumpenraum 9 strömt Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 über die erste Zulaufleitung 35 in den zweiten Pumpenraum 9. Gleichzeitig wird das Volumen des ersten Pumpenraumes 7 verkleinert. Hierdurch erhöht sich der Druck im ersten Pumpenraum 7. Das unter Druck stehende Hydraulikfluid wird über die dritte Leitung 23 und die erste Leitung 15 zum Kolben 17 gefördert. Damit aus der ersten Leitung 15 kein Hydraulikfluid in den Sumpf 33 zurück strömt, ist das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die Rücklaufleitung 31 verschlossen ist. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 weg vom Antrieb 3 vergrößert sich der erste Pumpenraum 7, wodurch der Druck in diesem abfallt. Es wird Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 über die zweite Zulaufleitung 39 in den ersten Pumpenraum 7 gefördert. Gleichzeitig verkleinert sich das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9, wodurch der Druck im zweiten Pumpenraum 9 ansteigt. Das Hydraulikfluid unter höherem Druck im zweiten Pumpenraum 9 strömt über die erste Leitung 15 zum Kolben 17. Auf den Kolben 17 wirkt eine erhöhte Druckkraft, die dazu führt, dass die Kupplung schließt. Bei der Bewegung des Pumpenkolbens 5 wird durch die Rückschlagventile 37 und 41 verhindert, dass bei einer Druckerhöhung im ersten Pumpenraum 7 bzw. zweiten Pumpenraum 9 Hydraulikfluid über die Zulaufleitung 37 bzw. 39 zurück in den Sumpf 33 strömt. Durch die Rückschlagventile 25 und 27 wird verhindert, dass Hydraulikfluid vom Pumpenraum 7, 9, der sich verkleinert, in den Pumpenraum 7, 9, der sich vergrößert, strömt, da hierdurch kein Druckaufbau am Kolben 17 erfolgen würde und somit die Kupplung nicht angelegt würde.
  • Um den Anpressdruck der Kupplung zu regeln wird das erste Ventil 21 geöffnet und das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die Rücklaufleitung 31 in den Sumpf 33 verschlossen ist. Durch diese Schaltung kann Hydraulikfluid aus dem Speicher 11 zum Kolben 17 strömen. Der Druck, mit dem das Hydraulikfluid aus dem Speicher 11 strömt, wird über das erste Ventil 21 gesteuert. Um den Anpressdruck regeln zu können, ist es dabei erforderlich, dass der Druck des Hydraulikfluids 13 im Speicher 11 höher ist als der Druck des Hydraulikfluids, mit dem der Kolben 17 beaufschlagt wird, um die Kupplung anzulegen.
  • Zum Öffnen der Kupplung wird das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die Rücklaufleitung 31 geöffnet wird und die Verbindung vom Kolben 17 in die erste Leitung 15 verschlossen ist. Auf diese Weise kann das Hydraulikfluid vom Kolben 17 über die Rücklaufleitung 31 in den Sumpf 33 abfließen.
  • Das Füllen des Speichers 11 mit Hydraulikfluid 13 erfolgt mit der Pumpe 1 analog zum Anlegen des Kolbens 17. Allerdings wird hierbei das erste Ventil 21 geöffnet und die Verbindung aus der ersten Leitung 15 zum Kolben 17 und über die Rücklaufleitung 31 in den Sumpf 33 über das 3-Wege-Ventil 29 verschlossen. Somit wird bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebes 3 das Volumen des ersten Pumpenraumes 7 verkleinert. Hierdurch steigt der Druck im ersten Pumpenraum 7 an. Das Hydraulikfluid wird über die dritte Leitung 23, die erste Leitung 15 und die zweite Leitung 19 in den Speicher 11 befördert. Gleichzeitig wird durch die Volumenvergrößerung des zweiten Pumpenraumes 9 Hydraulikfluid über die erste Zulaufleitung 35 aus dem Sumpf 33 in den zweiten Pumpenraum 9 gefördert. Bei einer Bewegung des Pumpenkolbens 5 weg vom Antrieb 3 wird das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 verkleinert. Der Druck im zweiten Pumpenraum 9 steigt an. Das Hydraulikfluid wird über die erste Leitung 15 und die zweite Leitung 19 in den Speicher 11 transportiert. Gleichzeitig wird durch die Volumenzunahme des ersten Pumpenraumes 7 und dem damit verbundenen Druckabfall im ersten Pumpenraum 7 Hydraulikfluid 13 aus dem Sumpf 33 in den ersten Pumpenraum 7 gefördert.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 dargestellten dadurch, dass der zweite Pumpenraum 9 nicht über die erste Zulaufleitung 35 mit dem Sumpf 33 verbunden ist. Auch mündet die dritte Leitung 23 nicht in die erste Leitung 15, sondern in die zweite Leitung 19. Die zweite Leitung 19 ist über ein zweites 3-Wege-Ventil 51 mit der ersten Leitung 15 verbunden.
  • Wie auch bei der in 1 dargestellten Ausführungsform wird auch bei der in 2 dargestellten Ausführungsform durch Anlegen eines Drucks am Kolben 17 die Kupplung angelegt bzw. der notwendige Anpressdruck aufgebracht. Zum Anlegen der Kupplung wird der Pumpenkolben 5 in den zweiten Pumpenraum 9 hineinbewegt. Das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 nimmt ab, wodurch der Druck des im zweiten Pumpenraum enthaltenen Hydraulikfluids ansteigt. Das unter Druck stehende Hydraulikfluid aus dem zweiten Pumpenraum 9 wird über die erste Leitung 15 an den Kolben 17 übertragen. Das erste 3-Wege-Ventil 29 ist dabei so geöffnet, dass die Rücklaufleitung 31 verschlossen ist und das zweite 3-Wege-Ventil 51 ist so geschaltet, dass die zweite Leitung 19 verschlossen ist. Zum Druckausgleich im ersten Pumpenraum 7 strömt Hydraulikfluid 13 aus dem Sumpf 33 über die zweite Zulaufleitung 39 in den ersten Pumpenraum 7. Um die Kupplung geschlossen zu halten bzw. den erforderlichen Anpressdruck der Kupplungsscheiben aufzubringen, wird das zweite 3-Wege-Ventil so geöffnet, dass der Speicher 1 über die zweite Leitung 19 und die erste Leitung 15 mit dem Kolben 17 verbunden ist. Der erforderliche Druck auf den Kolben 17 wird über das unter Druck stehende Hydraulikfluid 13 im Speicher 11 ausgeübt. Der Druck wird dabei über das zweite 3-Wege-Ventil 51 gesteuert. Um die Kupplung zu öffnen, wird erneut die Verbindung vom Kolben 17 in den zweiten Pumpenraum 9 über die erste Leitung 15 freigegeben. Die Rücklaufleitung 31 und die zweite Leitung 19 bleiben verschlossen. Durch Bewegen des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebs 3 wird das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 vergrößert. Das Hydraulikfluid strömt vom Kolben 17 weg in den zweiten Pumpenraum 9. Der Druck, der vom zweiten Kolben 17 auf die Kupplung ausgeübt wird, wird reduziert. Gleichzeitig strömt zum Druckausgleich das Hydraulikfluid aus dem ersten Pumpenraum 7 über die zweite Rücklaufleitung 43 zurück in den Sumpf 33. Hierzu ist das zweite Ventil 45 geöffnet. Alternativ wäre es jedoch auch möglich, das zweite Ventil 45 geschlossen zu halten. Das Hydraulikfluid aus dem ersten Pumpenraum 7 strömt dann über die dritte Leitung 23 in den Speicher 11 und füllt diesen wieder auf.
  • Um die Kupplung schnell zu öffnen, wird vorzugsweise das 3-Wege-Ventil 29 so geschaltet, dass die Verbindung vom Kolben 17 über die Rücklaufleitung 31 in den Sumpf geöffnet ist. Das Hydraulikfluid strömt dann über diesen Weg in den Sumpf 33. Der Druck am Kolben 17 wird abgebaut.
  • Um nach dem Ablassen des Hydraulikfluids in den Sumpf 33 über die Rücklaufleitung 31 den zweiten Pumpenraum 9 wieder mit ausreichend Hydraulikfluid zu befüllen, wird die Verbindung vom Sumpf 33 über die Rücklaufleitung 31 in die erste Leitung 15 mit dem 3-Wege-Ventil 29 geöffnet, während die Verbindung zum Kolben 17 verschlossen wird. Durch Bewegung des Pumpenkolbens 5 in Richtung des Antriebes 3 wird dann aufgrund der Volumenzunahme und der damit verbundenen Druckabnahme im zweiten Pumpenraum 9 Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 über die Rücklaufleitung 31 und die erste Leitung 15 in den zweiten Pumpenraum 9 gefördert. Da sich bei der Bewegung des Pumpenkolbens 5 gleichzeitig das Volumen des erstes Pumpenraumes 7 verkleinert und damit der Druck im ersten Pumpenraum 7 steigt, ist es möglich, auf diese Weise über die dritte Leitung 23 den Speicher 11 mit Hydraulikfluid zu befüllen. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, das zweite Ventil 45 zu öffnen und Hydraulikfluid aus dem ersten Pumpenraum 7 in den Sumpf 33 strömen zu lassen.
  • Neben dem Befüllen des Speichers 11 über die dritte Leitung 23 ist es auch möglich, den Speicher 11 aus dem zweiten Pumpenraum 9 zu befüllen. In diesem Fall wird das zweite 3-Wege-Ventil 51 so geschaltet, dass die Verbindung von der ersten Leitung 15 in die zweite Leitung 19 geöffnet ist und die Verbindung von der ersten Leitung 15 in Richtung des Kolbens 17 verschlossen ist. Durch Bewegung des Pumpenkolbens 5 weg vom Antrieb 3 wird das Volumen des zweiten Pumpenraumes 9 verkleinert. Hierdurch nimmt der Druck des Hydraulikfluids im zweiten Pumpenraum 9 zu. Das Hydraulikfluid wird aus dem zweiten Pumpenraum 9 über die erste Leitung 15 und die zweite Leitung 19 in den Speicher 11 verschoben. Aufgrund der Druckabnahme im ersten Pumpenraum 7 durch dessen Volumenzunahme wird über die zweite Zulaufleitung 39 Hydraulikfluid aus dem Sumpf 33 in den ersten Pumpenraum 7 gefördert.
  • Dadurch, dass in den Ausführungsformen der 1 und 2 jeweils beide Pumpenräume 7, 9 mit Hydraulikfluid befüllt sind, ist es möglich, den Pumpenkolben 5 mit geringerer Kraft zu bewegen als dies erforderlich wäre, wenn sich der Druck in einem Pumpenraum 7, 9 durch dessen Volumenzunahme verringern würde. Hierdurch kann der notwendige Energieaufwand zum Bewegen des Pumpenkolbens 5 reduziert werden.
  • Durch das Aufbringen der erforderlichen Kraft auf die Kupplung über den Speicher 11 wird keine weitere Energie benötigt, um den erforderlichen Druck auszuüben. Dies führt zu einer weiteren Energieeinsparung.
  • Alternativ ist es selbstverständlich möglich, bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen die Kupplung mithilfe des unter Druck stehenden Hydraulikfluids 13 aus dem Speicher 11 anzulegen und die erforderliche Anpresskraft zur momenten Übertragung durch die Pumpe 1 bereitzustellen.
  • Alternativ ist es weiterhin möglich, die Kupplung so auszulegen, dass diese im Normalzustand geschlossen ist und durch Anlegen des Druckes geöffnet wird. In diesem Fall unterscheidet sich lediglich die Kupplung dadurch, dass durch das Kupplungsfederelement die Kupplungsscheiben aneinander gepresst werden, während bei der Ausführungsform, bei der die Kupplung durch Aufbringen eines Druckes auf den Kolben 17 geschlossen wird, die Kupplung durch das Kupplungsfederelement geöffnet gehalten wird.
  • In 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betätigen einer Doppelkupplung dargestellt.
  • Die in 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass das 3-Wege-Ventil 29 durch ein 4-Wege-Ventil 61 ersetzt wurde. Der vierte Weg des 4-Wege-Ventils 61 ist mit einer vierten Leitung 63 verbunden, über die ein zweiter Kolben 65 mit Druck beaufschlagt werden kann. Der zweite Kolben 65 ist vorzugsweise ebenfalls ein Ringkolben. Über den zweiten Kolben 65 wird die zweite Kupplung der Doppelkupplung betätigt. Bei einer Doppelkupplung wird üblicherweise eine Kupplung geöffnet, während die andere Kupplung geschlossen wird. Erfindungsgemäß wird zum Anlegen einer der beiden Kupplungen das 4-Wege-Ventil 61 so geschaltet, dass eine hydraulische Verbindung vom Kolben 17 zum zweiten Kolben 65 hergestellt wird. Über diese hydraulische Verbindung kann Hydraulikfluid vom Kolben 17 oder 65 der sich öffnenden Kupplung zum anderen Kolben 17, 65 strömen, wodurch die zweite Kupplung angelegt wird. Um den erforderlichen Anpressdruck auf die geschlossene Kupplung auszuüben, wird unter Druck stehendes Hydraulikfluid entweder aus dem zweiten Pumpenraum 9 über die erste Leitung 15 zu der geschlossenen Kupplung geleitet oder alternativ aus dem Speicher 11 über das 3-Wege-Ventil 51. Das Auffüllen des Speichers 11, des ersten Pumpenraumes 7 oder des zweiten Pumpenraumes 9 erfolgt wie bei der in 2 dargestellten Ausführungsform.
  • In 4 ist eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Betätigen einer Doppelkupplung dargestellt.
  • Die in 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 3 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass anstelle des 4-Wege-Ventils 61 zwei 3-Wege-Ventile 29, 71 verwendet werden. Die Funktionsweise entspricht jedoch der in 3 dargestellten mit dem 4-Wege-Ventil 61.
  • Zusätzlich zu den in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen ist erfindungsgemäß selbstverständlich jede weitere Ausführungsform umfasst, bei der das Anlegen der Kupplung durch die Pumpe 1 und das Halten der geschlossenen Pumpe durch unter Druck stehendes Hydraulikfluid 13 aus dem Speicher 11 oder das Anlegen der Kupplung durch unter Druck stehendes Hydraulikfluid 13 aus dem Speicher 11 und das Halten der Kupplung über die Pumpe 1 erfolgt.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum Betätigen einer Kupplung für ein Getriebe zur Übertragung eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens eine Abtriebswelle, mindestens einen hydraulisch angesteuerten Kolben (17; 65), der auf ein Kupplungsfederelement wirkt, sowie eine Pumpe (1), die mit dem Kolben (17; 65) hydraulisch verbunden ist, umfassend, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Speicher (11) vorgesehen ist, der mit Hydraulikfluid (13) befüllt ist, wobei der Speicher (11) mit dem Kolben (17; 65) und der Pumpe (1) derart hydraulisch verbunden ist, dass eine Betätigung des Kolbens (17; 65) entweder mittels der Pumpe (1) oder mittels des Speichers (11) erfolgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betätigen der Kupplung die Momentenübertragung unterbrochen wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (17; 65), der auf das Kupplungsfederelement wirkt, ein Ringkolben ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) eine Kolbenpumpe ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (11) derart mit der Pumpe (1) hydraulisch verbunden ist, dass dieser mittels der Pumpe (1) befüllbar ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (11) so mit der als Kolbenpumpe ausgebildeten Pumpe (1) hydraulisch verbunden ist, dass dieser in beiden Bewegungsrichtungen des Pumpenkolbens (5) der Kolbenpumpe (1) befüllbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) mit einem Sumpf (33), in dem Hydraulikfluid (13) enthalten ist, hydraulisch verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Kolbenpumpe ausgebildete Pumpe (1) mindestens zwei Pumpenräume (7, 9) umfasst, die von einem Pumpenkolben (5) begrenzt werden und die mit einem Sumpf (33), in dem Hydraulikfluid (13) enthalten ist, hydraulisch verbunden sind.
  9. Verfahren zum Betätigen einer Kupplung für ein Getriebe zur Übertragung eines Drehmomentes von mindestens einer Antriebswelle an mindestens eine Abtriebswelle wobei die Kupplung mittels eines Kupplungsfederelementes in einer ersten Position gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung mittels einer Pumpe (1) von der ersten Position in eine zweite Position bewegt wird und mittels unter Druck stehendem Hydraulikfluid (13), das von einem Speicher (11) zur Verfügung gestellt wird, an der zweiten Position gehalten wird oder mittels unter Druck stehendem Hydraulikfluid (13), das vom Speicher (11) zur Verfügung gestellt wird, in die zweite Position bewegt und mittels der Pumpe (1) an der zweiten Position gehalten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für eine schnelle Bewegung der Kupplung aus der zweiten in die erste Position das Hydraulikfluid (13), mit dem die Kupplung in ihrer zweiten Position gehalten wird, über eine Rücklaufleitung (31) in einen Sumpf (33) geleitet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (11) durch die Pumpe (1) aufgefüllt wird, während gleichzeitig der Druck, der durch die Pumpe (1) auf den mindestens einen Kolben (17; 65) der Kupplung ausgeübt wird, zurückgenommen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung von der Pumpe (1) zum Kolben (17; 65) der Kupplung durch ein Ventil (29; 61; 71; 51) verschlossen wird und mittels der Pumpe (1) der Speicher (11) aufgefüllt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine Doppelkupplung ist, wobei beim Betätigen der Kupplung eine erste Kupplung der Doppelkupplung schließt und eine zweite Kupplung öffnet und die erste Kupplung mit der zweiten Kupplung in hydraulischer Verbindung steht, wobei zur Unterstützung der Bewegung einer der beiden Kupplungen Hydraulikfluid (13) von der einen Kupplung zur anderen Kupplung strömt und diese dadurch mit Druck beaufschlagt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Doppelkupplung eine der beiden Kupplungen mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid (13) aus dem Speicher (11) oder von der Pumpe (1) beaufschlagt wird.
DE102006059072.4A 2006-12-14 2006-12-14 Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung Expired - Fee Related DE102006059072B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006059072.4A DE102006059072B4 (de) 2006-12-14 2006-12-14 Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung
US11/954,540 US8403119B2 (en) 2006-12-14 2007-12-12 Device and method for actuating a clutch
CN2007101995483A CN101205954B (zh) 2006-12-14 2007-12-13 用于操作离合器的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006059072.4A DE102006059072B4 (de) 2006-12-14 2006-12-14 Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006059072A1 true DE102006059072A1 (de) 2008-06-19
DE102006059072B4 DE102006059072B4 (de) 2014-08-21

Family

ID=39399628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006059072.4A Expired - Fee Related DE102006059072B4 (de) 2006-12-14 2006-12-14 Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8403119B2 (de)
CN (1) CN101205954B (de)
DE (1) DE102006059072B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015131975A1 (de) * 2014-03-03 2015-09-11 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Elektromechanischer rotationsaktuator mit entriegelung
CN106763722A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 同济大学 双离合自动变速器液压系统
DE102016216626A1 (de) 2016-09-02 2018-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungsanordnung, Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsanordnung sowie Kraftfahrzeug

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106030158B (zh) * 2014-01-31 2021-12-03 美国轮轴制造公司 具有在流体压力下操作的扭矩传递设备的车辆传动系
US8863390B1 (en) 2014-04-16 2014-10-21 American Axle & Manufacturing, Inc. Method for fabricating damped propshaft assembly
DE102015202581A1 (de) * 2015-02-12 2016-08-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fluidanordnung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9304476A (pt) 1992-11-10 1994-05-17 Fichtel & Sachs Ag Acionamento de regulagem hidráulico, especialmente para uma embreagem de atrito de veílculo auto-motor
DE19527936C2 (de) * 1995-07-29 2001-10-31 Continental Ag Elektrische betriebener Bremsaktor
DE19736337C2 (de) 1997-08-21 2001-07-12 Industrieanlagen Betr Sgmbh Ia Anordnung für die elektronisch geregelte Förderung und Zumessung kryogener Medien bei Flugtriebwerken
FR2871111B1 (fr) * 2004-06-03 2006-09-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Element de transmission pour une chaine de traction de type hybride parallele
FR2871110B1 (fr) * 2004-06-03 2006-09-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Element de transmission pour une chaine de traction de type hybride parallele
SE0403113D0 (sv) * 2004-12-22 2004-12-22 Haldex Traction Ab All-Wheel Drive Torque Vectoring System
DE102005014654B4 (de) * 2005-03-31 2014-03-06 Gkn Driveline International Gmbh Kraftfahrzeug-Hydraulikpumpe
US7534193B2 (en) * 2006-09-13 2009-05-19 Dana Automotive Systems, Group, Llc Coupling assembly

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015131975A1 (de) * 2014-03-03 2015-09-11 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Elektromechanischer rotationsaktuator mit entriegelung
DE102016216626A1 (de) 2016-09-02 2018-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungsanordnung, Verfahren zum Betrieb einer Betätigungsanordnung sowie Kraftfahrzeug
CN106763722A (zh) * 2017-03-06 2017-05-31 同济大学 双离合自动变速器液压系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006059072B4 (de) 2014-08-21
CN101205954A (zh) 2008-06-25
CN101205954B (zh) 2012-11-14
US20080142334A1 (en) 2008-06-19
US8403119B2 (en) 2013-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013002168B4 (de) Automatikgetriebe-Steuerverfahren, -Steuervorrichtung und Automatikgetriebesystem
EP2754911B1 (de) Hydraulische Betätigungsvorrichtung für die Betätigung wenigstens einer Reibkupplung und wenigstens eines Getriebestellglieds in einem Kraftfahrzeug
WO2015067259A1 (de) Fluidanordnung
DE102007044431A1 (de) Elektrohydraulische Steuerungsvorrichtung
DE102008037235A1 (de) Hydraulikkreislauf
EP1429933B1 (de) Antriebsvorrichtung
WO2001061202A2 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung
DE112011104317B4 (de) Getriebeanordnung mit einer Kupplung mit variabler Kraft
DE102013221035A1 (de) Hydraulische Steuerungsvorrichtung für ein Automatikgetriebe
DE102009020406B4 (de) Drehmomentübertragungsanordnung
DE102006059072B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung
DE102011108024A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung
WO2007039084A1 (de) Hydrauliksystem für die steuerung zweier aktuatoren, ablassventil für ein solches und getriebe mit einem solchen
DE10259733B4 (de) Füllsystem für eine rotierende Kupplungsanordnung
EP2268933B1 (de) Hydraulisch oder pneumatisch betätigbares formschlüssiges schaltelement
DE102007017177A1 (de) Hydraulische Steuerungseinrichtung für Lastschaltgetriebe mit einer Vorrichtung zur Verkürzung der Schaltzeiten
DE102015211305B3 (de) Druckabhängig einlegbare Parksperre für hydraulisches Schaltgetriebe
DE102016218063A1 (de) Fluidanordnung
DE102016004366A1 (de) Pneumatische Steuerungsvorrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes und Verfahren zu deren Steuerung
DE102016211389B4 (de) Elektrohydraulisches Getriebesteuersystem
DE2212679B2 (de) Hydraulische Schaltvorrichtung für Lastschaltgetriebe mit Sicherung gegen Fehlschaltungen
DE19919779A1 (de) Hydraulisch betätigbare Kupplung
DE102017213681A1 (de) Schaltelement für ein Automatikgetriebe
DE1650928C3 (de) Hydraulische Einrichtung zum variablen Druckaufbau in einer als Schaltelement wirksamen Kupplung oder Bremse eines unter Last schaltbaren Getriebes
EP2486299B1 (de) Getriebevorrichtung und verfahren zum betreiben einer getriebevorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130827

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16D0025062000

Ipc: F16D0048020000

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16D0025062000

Ipc: F16D0048020000

Effective date: 20131118

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee