DE102008007052A1

DE102008007052A1 - Hydrauliksystem

Info

Publication number: DE102008007052A1
Application number: DE200810007052
Authority: DE
Inventors: Christoph Vetter; Eric MÜLLER; Reinhard Stehr; Hanjo Nissen; Volker Edelmann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zum Ansteuerun einer Kupplung und/oder eines Variators eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit mindestens einer hydraulischen Energiequelle und mit einem Momentenfühler. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung weiterer Verbraucher neben dem Momentenfühler so zwischen die hydraulische Energiequelle, die weiteren Verbraucher und den Momentenfühler geschaltet ist, dass der Momentenfühler priorisiert mit Hydraulikmedium versorgt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zum Ansteuern einer Kupplung und/oder eines Variators eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit mindestens einer hydraulischen Energiequelle. Das Hydrauliksystem umfasst in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Momentenfühler. Die Erfindung umfasst aber auch Ausführungsbeispiele ohne Momentenfühler.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrauliksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise dem Oberbegriff des Anspruchs 8 zu schaffen, das einen höheren Wirkungsgrad beziehungsweise eine Verkleinerung der hydraulischen Energiequelle ermöglicht. Insbesondere soll die Versorgung verschiedener Verbraucher verbessert werden.
Die Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem zum Ansteuern einer Kupplung und/oder eines Variators eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit mindestens einer hydraulischen Energiequelle und mit einem bevorzugten Momentenfühler, dadurch gelöst, dass eine Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung weiterer Verbraucher neben dem Momentenfühler so zwischen die hydraulische Energiequelle, die weiteren Verbraucher und den Momentenfühler geschaltet ist, dass der Momentenfühler priorisiert mit Hydraulikmedium versorgt wird. Dadurch wird die Sicherheit des Hydrauliksystems im Betrieb eines mit dem Hydrauliksystem ausgestatteten Kraftfahrzeugs verbessert. Die Schalt- und Sperrventileinrichtung ist vorzugsweise als Schieberventil ausgeführt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher zwischen die hydraulische Energiequelle und die weiteren Verbraucher geschaltet ist. Die Schalt- und Sperrventileinrichtung ist vorzugsweise als 3/3-Wegeventil ausgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher in einen geschlossenen Zustand vorgespannt ist. Im geschlossenen Zustand sind sämtli che Anschlüsse der Schalt- und Sperrventileinrichtung geschlossen. Die Vorspannung in dem geschlossenen Zustand wird zum Beispiel durch eine Feder ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher mit einer Blende oder einem Druckbegrenzungsventil in einem Rücklauf des Momentenfühlers zusammenwirkt. Die Blende oder das Druckbegrenzungsventil ist dem Momentfühler nachgeschaltet. Eine Steuerleitung, die von der Schalt- und Sperrventileinrichtung ausgeht, mündet vor der Blende oder dem Druckbegrenzungsventil in den Rücklauf des Momentenfühlers.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher so mit dem Rücklauf des Momentenfühlers in Verbindung steht, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher erst dann öffnet, wenn in dem Rücklauf des Momentenfühlers ein Mindesthydraulikmediumstrom vorliegt. Die Blende oder das Druckbegrenzungsventil im Rücklauf sorgt für einen Mindestvolumenstrom über den Momentenfühler. Dadurch wird eine ständige Versorgung beziehungsweise Anpressung des Momentenfühlers aufrechterhalten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher eine geöffnete Stellung aufweist, in welcher die weiteren Verbraucher mit der hydraulischen Energiequelle verbunden sind. Bei den weiteren Verbraucher handelt es sich zum Beispiel um Übersetzungsventileinrichtungen, die zur Bereitstellung von Verstelldrücken in Verstellräumen des Variators dienen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher eine weitere geöffnete Stellung aufweist, in welcher die weiteren Verbraucher mit der hydraulischen Energiequelle verbunden sind und in welcher ein Ausgang der hydraulischen Energiequelle über die geöffnete Schalt- und Sperrventileinrichtung mit einem Eingang der hydraulischen Energiequelle in Verbindung steht. Das liefert den Vorteil, dass überschüssiges Hydraulikmedium wieder der hydraulischen Energiequelle, vorzugsweise einer Hochdruckpumpe, zugeführt wird.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem zum Ansteuern einer Kupplung und/oder eines Variators eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit mindestens einer hydraulischen Energiequelle, auch dadurch gelöst, dass ein Ausgang einer ersten Übersetzungsventileinrichtung, die zur Bereitstellung eines Verstelldrucks in einem ersten Verstellraum dient, und ein Ausgang einer zweiten Übersetzungsventileinrichtung, die zur Bereitstellung eines Verstelldrucks in einem zweiten Verstellraum dient, direkt an einen beziehungsweise den Eingang der hydraulischen Energiequelle angeschlossen sind. In Fahrzuständen mit geringem Bedarf an mit Hochdruck beaufschlagtem Hydraulikmedium wird der Hydraulikmediumstrom wieder direkt vor den Eingang oder den Einlass der hydraulischen Energeiequelle, insbesondere einer Hochdruckpumpe, geführt. Es entstehen nur minimale Rückstaudrücke. Eine zur Versorgung der Hochdruckpumpe verwendete Niederdruckpumpe kann durch das rückgeführte Hydraulikmedium verkleinert werden.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 auch dadurch gelöst, dass die hydraulische Energiequelle mindestens eine Hochdruckpumpe und mindestens eine Niederdruckpumpe umfasst, die miteinander in Verbindung stehen. Die Niederdruckpumpe versorgt die Hochdruckpumpe mit Hydraulikmedium, das mit Niederdruck beaufschlagt ist und in der Hochdruckpumpe mit Hochdruck beaufschlagt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Übersetzungsventileinrichtungen direkt an einen Eingang der Hochdruckpumpe angeschlossen sind. Das liefert den Vorteil, dass während der Variatorverstellung Hydraulikmedium aus dem entleerten Verstellraum teilweise in einen Niederdruckbereich oder Niederdruckkreislauf zwischen der Hochdruckpumpe und der Niederdruckpumpe geleitet werden kann. Hierdurch kann das Fördervolumen der Niederdruckpumpe verkleinert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Energiequelle eine erste und eine zweite Niederdruckpumpe umfasst. Vorzugsweise sind die beiden Niederdruckpumpen parallel geschaltet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe über eine Druckregelventileinrich tung mit einem Eingang der Hochdruckpumpe verbindbar ist, der mit einem Ausgang der ersten Niederdruckpumpe verbunden ist. Die Druckregelventileinrichtung dient dazu, das Druckniveau für die zweite Niederdruckpumpe einzustellen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelventileinrichtung eine Schaltstellung aufweist, in welcher der Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe mit einem Tank in Verbindung steht. Das liefert den Vorteil, dass der Förderstrom der zweiten Niederdruckpumpe bedarfsabhängig direkt in den Tank abgeführt werden kann. Dadurch kann ein minimaler Rückstau-/Arbeitsdruck erreicht werden. Darüber hinaus können die Verluste der zweiten Niederdruckpumpe minimiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelventileinrichtung eine weitere Schaltstellung aufweist, in welcher der Förderstrom der zweiten Niederdruckpumpe mit dem Förderstrom der ersten Niederdruckpumpe zusammengeführt wird. Die zusammengeführten Förderströme der beiden Niederdruckpumpen werden dem Niederdruckbereich oder Niederdruckkreislauf zugeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Niederdruckpumpen einzeln oder zusammen über die Druckregelventileinrichtung mit weiteren Verbrauchern, insbesondere Kühleinrichtungen, in Verbindung stehen. Die Kühleinrichtungen umfassen zum Beispiel eine Kupplungskühlung und eine Variatorkühlung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Niederdruckbereich beziehungsweise Niederdruckkreislauf eine Steuerschaltventileinrichtung zur Versorgung der weiteren Verbraucher so zwischen die Druckregelventileinrichtung und die weiteren Verbraucher geschaltet ist, dass eine Variatorkühleinrichtung priorisiert mit Hydraulikmedium versorgt wird. Die Variatorkühleinrichtung wird priorisiert vor den anderen Verbrauchern mit Hydraulikmedium versorgt, das mit Niederdruck beaufschlagt ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschaltventileinrichtung eine Blende nachgeschaltet ist, deren Rückstaudruck so mit der Steuerschaltventileinrichtung zusammenwirkt, dass erst nach Über schreiten eines vorgegebenen Mindestrückstaudrucks die weiteren Verbraucher neben der Variatorkühleinrichtung mit Hydraulikmedium versorgt werden. Erst wenn durch die Variatorkühleinrichtung genügend Hydraulikmedium strömt, dann werden auch die weiteren Verbraucher zugeschaltet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschaltventileinrichtung eine Blendenschalteinrichtung mit verschiedenen Blenden nachgeschaltet ist, deren Rückstaudrücke jeweils so mit der Steuerschaltventileinrichtung zusammenwirken, dass erst nach Überschreiten eines jeweils vorgegebenen Mindestrückstaudrucks die weiteren Verbraucher neben der Variatorkühleinrichtung mit Hydraulikmedium versorgt werden. Die Blendenschalteinrichtung ist vorzugsweise als 2/2-Wegeventil ausgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelventileinrichtung eine weitere Schaltstellung aufweist, in welcher der Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe mit einem Mitteldruckbereich oder Mitteldruckkreislauf in Verbindung steht. Der Mitteldruck beträgt zum Beispiel 20 bar und ist größer als der Niederdruck, der zum Beispiel 3 bar beträgt, und kleiner als der Hochdruck. Wenn der Mitteldruck überschritten wird, dann wird das überschüssige Hydraulikmedium entweder in den Niederdruckbereich beziehungsweise Niederdruckkreislauf oder in den Tank abgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mitteldruckbereich oder Mitteldruckkreislauf weitere Verbraucher umfasst, die über weitere Ventileinrichtungen bedarfsabhängig mit Hydraulikmedium versorgt werden, das mit dem Mitteldruck beaufschlagt ist. Bei den weiteren Verbrauchern handelt es sich zum Beispiel um eine kupplungsartige Bremseinrichtung für den Triebstrang des Kraftfahrzeugs oder um die Betätigung einer Schaltaktorik.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckfilter zwischen die zweite Niederdruckpumpe und die Druckregelventileinrichtung geschaltet ist. Der Druckfilter umfasst einen Filter mit einem parallel dazu geschalteten Rückschlagventil beziehungsweise Druckbegrenzungsventil.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein der zweiten Niederdruckpumpe zugeordneter Druckfilter der Druckregel ventileinrichtung nachgeschaltet ist. Das liefert den Vorteil, dass der an der Druckregelventileinrichtung in den Tank geleitete Hydraulikmediumstrom nicht durch den Druckfilter geführt werden muss.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Energiequelle eine erste und eine zweite Hochdruckpumpe umfasst, die parallel zu der ersten Hochdruckpumpe geschaltet ist. Die beiden Hochdruckpumpen ermöglichen bedarfsabhängig die Bereitstellung von unterschiedlichen Hydraulikmediumströmen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Abregelventil so parallel zu der zweiten Hochdruckpumpe geschaltet ist, dass der Förderstrom der zweiten Hochdruckpumpe bedarfsabhängig einem Eingang zumindest einer der Hochdruckpumpen zugeführt wird. Das liefert den Vorteil, dass nur geringe Rückstaudrücke entstehen. Die Niederdruckpumpe kann beziehungsweise die Niederdruckpumpe können aufgrund des rückgeführten Hydraulikmediums verkleinert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Die beiliegende Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.
In 1 ist ein Hydrauliksystem 1 mit Hilfe von in der Hydraulik gängigen Symbolen in Form eines Hydraulikschaltplans dargestellt. In dem Hydraulikschaltplan ist ein Tank mit Hydraulikmedium an verschiedenen Stellen durch Symbole 2 bis 7 bezeichnet. Bei dem in dem Tank enthaltenen Hydraulikmedium handelt es sich vorzugsweise um Hydrauliköl, das auch als Öl bezeichnet wird. Mehrere Filter, Druckbegrenzungsventile beziehungsweise federbelastete Rückschlagventile und Kühler sind in dem Hydraulikschaltplan durch in der Hydraulik gängige Symbole dargestellt, die aus Gründen der Übersicht nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind.
Das Hydrauliksystem 1 dient zur Steuerung eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes, das im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Derartige Kegelscheiben- Umschlingungsgetriebe werden auch als CVT-Getriebe (CVT, Continiously Variabel Transmission) bezeichnet. Dabei handelt es sich um ein stufenloses Fahrzeugsgetriebe, das durch eine ruckfreie Änderung der Übersetzung einen hohen Fahrkomfort ermöglicht.
Das Hydrauliksystem 1 umfasst eine hydraulische Energiequelle 10 mit einer ersten Niederdruckpumpe 11 und einer zweiten Niederdruckpumpe 12. Die Eingänge der Niederdruckpumpen 11 und 12 sind an den Tank 2 angeschlossen. Zu den Niederdruckpumpen 11, 12 ist jeweils ein federbelastetes Rückschlagventil beziehungsweise Druckbegrenzungsventil parallel geschaltet. Bei den Niederdruckpumpen 11, 12 handelt es sich um Vorförderpumpen, welche eine erste Hochdruckpumpe 14 und eine zweite Hochdruckpumpe 15 mit Hydraulikmedium versorgen. Den Niederdruckpumpen 11, 12 ist jeweils eine Druckfiltereinrichtung 16, 17 nachgeschaltet. Die Druckfiltereinrichtungen 16, 17 umfassen jeweils einen Filter und ein federbelastetes Rückschlagventil beziehungsweise Druckbegrenzungsventil.
Die Niederdruckpumpen 11, 12 stehen über ein Verteil- beziehungsweise Verstellsystem 18 mit den Hochdruckpumpen 14, 15 in Verbindung. Das Verteil- beziehungsweise Verstellsystem 18 umfasst eine Druckregelventileinrichtung 20, die als 3/3-Wegeventil ausgeführt ist. An die in 1 linke Seite der Druckregelventileinrichtung 20 ist der Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe 12 angeschlossen. Die in 1 rechte Seite der Druckregelventileinrichtung 20 umfasst – von unten nach oben betrachtet – einen Rückführanschluss in den Tank 3, einen Anschluss an eine Verzweigung 24 und einen Anschluss an eine Verbindungsleitung 41.
An der der Druckregelventileinrichtung 20 nachgeschalteten Verzweigung 24 ist der Ausgang der ersten Niederdruckpumpe 11 an einen Niederdruckbereich 25 angeschlossen, der auch als Niederdruckkreislauf bezeichnet wird. Der Niederdruckbereich 25 enthält Hydraulikmedium, das von der ersten und/oder zweiten Niederdruckpumpe 11, 12 bereitgestellt wird. Das Hydraulikmedium im Niederdruckbereich 25 ist mit einem Druck von etwa 3 bar beaufschlagt, der auch als Niederdruck bezeichnet wird. In dem Niederdruckbereich 25 ist ein Schaltventil 26 vorgesehen, das zur Versorgung einer Kupplungskühlung 27 dient. Neben der Kupplungskühlung 27 umfasst der Niederdruckbereich 25 noch eine Variatorkühlung 28 sowie weitere Kühlungen 29, 30.
Zur Priorisierung der Variatorkühlung 28 vor den weiteren Kühlungen 29, 30 ist eine Steuerschaltventileinrichtung 35 vorgesehen, die durch eine Feder in die gezeigte Schaltstellung vorgespannt ist. In der gezeigten Stellung des als 3/3-Wegeventil ausgeführten Steuerschalt ventils 35 steht die Variatorkühlung 28 über eine Blendenschalteinrichtung 38 mit dem Niederdruckbereich 25 in Verbindung. Die weiteren Kühlungen 29, 30 sind in der gezeigten Schaltstellung der Steuerschaltventileinrichtung 35 von dem Niederdruckbereich 25 getrennt. Die Blendenschalteinrichtung 38 umfasst zwei Blenden, die verschiedene Durchflussmengen zur Variatorkühlung 28 bereitstellen. Der Druck im Niederdruckbereich 25 wird durch ein Druckbegrenzungsventil 39 aufrechterhalten.
Das Verteil- beziehungsweise Verstellsystem 18 umfasst neben dem Niederdruckbereich 25 noch einen Mitteldruckbereich 40, der auch als Mitteldruckkreislauf bezeichnet wird. Der Mitteldruckbereich 40 ist über die Verbindungsleitung 41 mit der Druckregelventileinrichtung 20 verbunden. In der in 1 dargestellten Schaltstellung der Druckregelventileinrichtung 20 fördert die zweite Niederdruckpumpe 12 in den Tank 3, wie durch Pfeil angedeutet ist. Gleichzeitig wird der Niederdruckbereich 25 durch die erste Niederdruckpumpe 11 mit Hydraulikmedium versorgt, das mit Niederdruck beaufschlagt ist.
Bei 44 ist angedeutet, dass die der zweiten Niederdruckpumpe 12 zugeordnete Druckfiltereinrichtung statt bei 17 auch im Mitteldruckbereich 40 angeordnet sein kann. Die Anordnung der Druckfiltereinrichtung 44 nach beziehungsweise hinter der Druckregelventileinrichtung 20 liefert den Vorteil, dass der an der Druckregelventileinrichtung 20 in den Tank 3 geleitete Hydraulikmediumstrom nicht durch die Druckfiltereinrichtung 44 geleitet wird. Von der Druckregelventileinrichtung 20 geht eine Rückführleitung 42 aus, die ein Druckregelventil 45 über die Verbindungsleitung 41 mit Hydraulikmedium versorgt, das mit Niederdruck beaufschlagt ist. Die Druckregelventileinrichtung 45 dient dazu, einen Vorsteuerdruck bereitzustellen, der bedarfsabhängig mit Hilfe von Magneten 46 über Proportionalmagnetventile auf die einzelnen Ventileinrichtungen in dem Verteil- beziehungsweise Verstellsystem 18 geschaltet wird.
In dem Mitteldruckbereich 40 ist ein Schaltventil 48 angeordnet, das als 3/2-Wegeventil ausgeführt ist. Das Schaltventil 48 dient zur Versorgung einer kupplungsartigen Bremse 49 und einer weiteren Kühlung 50 mit Hydraulikmedium, das mit Mitteldruck beaufschlagt ist. Ein weiteres Schaltventil 51, das ebenso wie das Schaltventil 48 als federvorgespanntes Proportionalmagnetventil ausgeführt ist, dient zum Beispiel zur Versorgung einer (nicht dargestellten) Schaltaktorik mit Hydraulikmedium, das mit Mitteldruck beaufschlagt ist.
Wenn sich die Druckregelventileinrichtung 20 in ihrer mittleren Stellung befindet, dann wird die zweite Niederdruckpumpe 12 zugeschaltet, um zum Beispiel einen erhöhten Hydraulikmedi umbedarf für Kühlzwecke bereitzustellen. In der dritten, oberen Schaltstellung der Druckregelventileinrichtung 20 wird durch die zweite Niederdruckpumpe 12 bedarfsabhängig ein Mitteldruck von etwa 20 bar bereitgestellt. Das mit Mitteldruck beaufschlagte Hydraulikmedium wird über die Verbindungsleitung 41 den Mitteldruckverbrauchern 49, 50 zugeführt. Wenn der gewünschte Mitteldruck von etwa 20 bar überschritten wird, dann wird über die Rückführung 42 ein Abführen des überschüssigen Hydraulikmediums in den Niederdruckbereich 25 oder in den Tank 3 ermöglicht.
Der Teil des Hydrauliksystems 1 im Anschluss an die Ausgänge der Hochdruckpumpen 14, 15 wird auch als Hochdruckbereich bezeichnet und ist mit einem Druck beaufschlagt, der deutlich größer als der Mitteldruck in dem Mitteldruckbereich 40 ist. Ein Abregelventil 55 ist parallel zu der zweiten Hochdruckpumpe 15 geschaltet, die wiederum parallel zu der ersten Hochdruckpumpe 14 geschaltet ist. Das Abregelventil 55 ist als 2/2-Wegeventil ausgeführt und dient dazu, den von der zweiten Hochdruckpumpe 15 bereitgestellten Hydraulikmediumstrom wieder direkt vor den Einlass beziehungsweise Eingang der Hochdruckpumpen 14, 15 zu führen.
Den Hochdruckpumpen 14, 15 ist ein Druckregelventil 56 nachgeschaltet, das dazu dient, einen gewünschten Systemdruck aufrechtzuerhalten. Der Druckregelventileinrichtung 56 ist ein Momentenfühler 58 nachgeschaltet, der über einen Rücklauf 62, in welchem eine Blende 63 oder ein Druckbegrenzungsventil 64 angeordnet sind, mit dem Tank 4 in Verbindung steht. Der Rücklauf 62 steht über eine Steuerleitung 61 mit einer Schalt- und Sperrventileinrichtung 60 in Verbindung, die als 3/3-Wegeventil ausgeführt ist, das durch eine Feder in die dargestellte geschlossene Stellung vorgespannt ist. Bei der dargestellten Stellung handelt es sich um die Normalstellung der Schalt- und Sperrventileinrichtung 60, die auch als Schließstellung bezeichnet wird. In der dargestellten Schließstellung ist die Versorgung weiterer Verbraucher neben dem Momentenfühler 58 unterbrochen. Dadurch wird der Momentenfühler 58 priorisiert.
Das Druckregelventil 56 steht über Steuerleitungen, die ODER-Verknüpfungen 66, 67 enthalten, mit einer Kupplung 70 und Verstellräumen 71, 72 des Variators in Verbindung. Die Kupplung 70 wird über weitere Ventileinrichtungen mit Hydraulikmedium versorgt. Die Verstellräume 71, 72 werden über Übersetzungsventileinrichtungen 73, 74 sowie eine Notlaufschaltventileinrichtung 75 gezielt mit Hydraulikmedium versorgt. Allerdings werden die Verstellräume 71, 72 über die Schalt- und Sperrventileinrichtung 60 erst dann mit Hydraulikmedium versorgt, wenn in dem Rücklauf 62 des Momentenfühlers 58 ein Mindesthydraulikstrom erreicht ist, das heißt eine ausreichende Versorgung des Momentenfühlers 58 mit Hydraulikmedium sichergestellt ist.
Erst dann wird der von den Hochdruckpumpen 14, 15 bereitgestellte Hydraulikmediumstrom über die Schalt- und Sperrventileinrichtung 60 den Übersetzungsventileinrichtungen 73, 74 zugeführt. In der Mittelstellung der Schalt- und Sperrventileinrichtung 60 wird der Hydraulikmediumstrom den Übersetzungsventileinrichtungen 73, 74 zugeführt. In der in 1 linken Schaltstellung der Schalt- und Sperrventileinrichtung 60 wird der bereitgestellte Hydraulikmediumstrom zusätzlich zu den Übersetzungsventileinrichtungen 73, 74 auch dem Eingang der Hochdruckpumpen 14, 15 zugeführt.
Zwischen die Übersetzungsventileinrichtungen 73, 74 und die Verstellräume 71, 72 ist eine Notlaufschaltventileinrichtung 75 geschaltet, die bei einem Ausfall der vorgeschalteten Ventileinrichtungen in einen Notlaufbetrieb umschaltet. Eine gleich ausgeführte Notlaufschaltventileinrichtung 78 ist der Kupplung 70 vorgeschaltet. Die Notlaufschaltventileinrichtungen 75, 78 ermöglichen im Notlauf einen volumenstrom- beziehungsweise drehzahlabhängigen Betrieb der angeschlossenen Verbraucher.
Im Hochdruckbereich ist des Weiteren ein Druckregelventil 79 angeordnet, das analog zu dem Druckregelventil 45 in dem Mitteldruckbereich 40, dazu dient, im Hochdruckbereich einen gewünschten Systemdruck zur Versorgung von Magneten 80 aufrechtzuerhalten.

1: Hydrauliksystem
2: Tanksymbol
3: Tanksymbol
4: Tanksymbol
5: Tanksymbol
6: Tanksymbol
7: Tanksymbol
10: Energiequelle
11: erste Niederdruckpumpe
12: zweite Niederdruckpumpe
14: erste Hochdruckpumpe
15: zweite Hochdruckpumpe
16: Druckfiltereinrichtung
17: Druckfiltereinrichtung
18: Verteil- bzw. Verstellsystem
20: Druckregelventileinrichtung
24: Verzweigung
25: Niederdruckbereich
26: Schaltventil
27: Kupplungskühlung
28: Variatorkühlung
30: Kühlung
35: Steuerschaltventileinrichtung
38: Blendenschalteinrichtung
39: Druckbegrenzungsventil
40: Mitteldruckbereich
41: Verbindungsleitung
42: Rückführleitung
44: Druckfiltereinrichtung
45: Druckregelventil
46: Magnete
48: Schaltventil
49: Bremse
50: Kühlung
51: Schaltventil
55: Abregelventil
56: Druckregelventil
58: Momentenfühler
60: Sperrventileinrichtung
61: Steuerleitung
62: Rücklauf
63: Blende
64: Druckbegrenzungsventil
66: ODER-Verknüpfung
67: ODER-Verknüpfung
70: Kupplung
71: Verstellraum
72: Verstellraum
73: Übersetzungsventileinrichtung
74: Übersetzungsventileinrichtung
75: Notlaufschaltventileinrichtung
78: Notlaufschaltventileinrichtung
79: Druckregelventil
80: Magnete

Claims

Hydrauliksystem zum Ansteuern einer Kupplung und/oder eines Variators eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Obersetzungsverhältnis eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit mindestens einer hydraulischen Energiequelle (10) und mit einem Momentenfühler (58), dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung weiterer Verbraucher (71, 72) neben dem Momentenfühler (58) so zwischen die hydraulische Energiequelle (10), die weiteren Verbraucher (71, 72) und den Momentenfühler (58) geschaltet ist, dass der Momentenfühler (58) priorisiert mit Hydraulikmedium versorgt wird.
Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) zwischen die hydraulische Energiequelle (10) und die weiteren Verbraucher (71, 72) geschaltet ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) in einen geschlossenen Zustand vorgespannt ist.
Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) mit einer Blende (63) oder einem Druckbegrenzungsventil (64) in einem Rücklauf (62) des Momentenfühlers (58) zusammenwirkt.
Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) so mit dem Rücklauf (62) des Momentenfühlers (58) in Verbindung steht, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) erst dann öffnet, wenn in dem Rücklauf (62) des Momentenfühlers (58) ein Mindesthydraulikmediumstrom vorliegt.
Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) eine geöffnete Stellung aufweist, in welcher die weiteren Verbraucher (71, 72) mit der hydraulischen Energiequelle (10) verbunden sind.
Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (71, 72) eine weitere geöffnete Stellung aufweist, in welcher die weiteren Verbraucher (71, 72) mit der hydraulischen Energiequelle (10) verbunden sind und in welcher ein Ausgang der hydraulischen Energiequelle (10) über die geöffnete Schalt- und Sperrventileinrichtung (60) mit einem Eingang der hydraulischen Energiequelle (10) in Verbindung steht.
Hydrauliksystem zum Ansteuern einer Kupplung (70) und/oder eines Variators eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit mindestens einer hydraulischen Energiequelle (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang einer ersten Übersetzungsventileinrichtung (73), die zur Bereitstellung eines Verstelldrucks in einem ersten Verstellraum (71) dient, und ein Ausgang einer zweiten Übersetzungsventileinrichtung (74), die zur Bereitstellung eines Verstelldrucks in einem zweiten Verstellraum (72) dient, direkt an einen beziehungsweise den Eingang der hydraulischen Energiequelle (10) angeschlossen sind.
Hydrauliksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Energiequelle (10) mindestens eine Hochdruckpumpe (14) und mindestens eine Niederdruckpumpe (11) umfasst, die miteinander in Verbindung stehen.
Hydrauliksystem nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Übersetzungsventileinrichtungen (73, 74) direkt an einen Eingang der Hochdruckpumpe (14) angeschlossen sind.
Hydrauliksystem nach Anspruch 9, insbesondere in Kombination mit mindestens einem weiteren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Energiequelle (10) eine erste (11) und eine zweite (12) Niederdruckpumpe umfasst.
Hydrauliksystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe (12) über eine Druckregelventileinrichtung (20) mit einem Eingang der Hochdruckpumpe (14, 15) verbindbar ist, der mit einem Ausgang der ersten Niederdruckpumpe (11) verbunden ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelventileinrichtung (20) eine Schalttellung aufweist, in welcher der Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe (12) mit einem Tank (3) in Verbindung steht.
Hydrauliksystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelventileinrichtung (20) eine weitere Schaltstellung aufweist, in welcher der Förderstrom der zweiten Niederdruckpumpe (12) mit dem Förderstrom der ersten Niederdruckpumpe (11) zusammengeführt wird.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge der Niederdruckpumpen (11, 12) einzeln oder zusammen über die Druckregelventileinrichtung (20) mit weiteren Verbrauchern, insbesondere Kühleinrichtungen (27–30), in Verbindung stehen.
Hydrauliksystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Niederdruckbereich (25) beziehungsweise Niederdruckkreislauf eine Steuerschaltventileinrichtung (35) zur Versorgung der weiteren Verbraucher (27–30) so zwischen die Druckregelventileinrichtung (20) und die weiteren Verbraucher geschaltet ist, dass eine Variatorkühleinrichtung (28) priorisiert mit Hydraulikmedium versorgt wird.
Hydrauliksystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschaltventileinrichtung (35) eine Blende nachgeschaltet ist, deren Rückstaudruck so mit der Steuerventileinrichtung (35) zusammenwirkt, dass erst nach Überschreiten eines vorgegebenen Mindestrückstaudrucks die weiteren Verbraucher (29, 30) neben der Variatorkühleinrichtung (28) mit Hydraulikmedium versorgt werden.
Hydrauliksystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschaltventileinrichtung (35) eine Blendenschalteinrichtung (38) mit verschiedenen Blenden nachgeschaltet ist, deren Rückstaudrücke jeweils so mit der Steuerschaltventileinrichtung (35) zusammenwirken, dass erst nach Überschreiten eines jeweils vorgegebenen Mindestrückstaudrucks die weiteren Verbraucher (29, 30) neben der Variatorkühleinrichtung (28) mit Hydraulikmedium versorgt werden.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelventileinrichtung (20) eine weitere Schaltstellung aufweist, in welcher der Ausgang der zweiten Niederdruckpumpe (12) mit einem Mitteldruckbereich (40) oder Mitteldruckkreislauf in Verbindung steht.
Hydrauliksystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitteldruckbereich (40) oder Mitteldruckkreislauf weitere Verbraucher (49, 50) umfasst, die über weitere Ventileinrichtungen (48, 51) bedarfsabhängig mit Hydraulikmedium versorgt werden, das mit dem Mitteldruck beaufschlagt ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckfilter (17) zwischen die zweite Niederdruckpumpe (12) und die Druckregelventileinrichtung (20) geschaltet ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein der zweiten Niederdruckpumpe (12) zugeordneter Druckfilter (44) der Druckregelventileinrichtung (20) nachgeschaltet ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 9, insbesondere in Kombination mit mindestens einem weiteren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Energiequelle eine erste (14) und eine zweite (15) Hochdruckpumpe umfasst, die parallel zu der ersten Hochdruckpumpe geschaltet ist.
Hydrauliksystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abregelventil (55) so parallel zu der zweiten Hochdruckpumpe (15) geschaltet ist, dass der Förderstrom der zweiten Hochdruckpumpe (15) bedarfsabhängig einem Eingang der Hochdruckpumpen (14, 15) zugeführt wird.