DE102008007054A1

DE102008007054A1 - Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes

Info

Publication number: DE102008007054A1
Application number: DE102008007054A
Authority: DE
Inventors: Roshan Willeke; Eric MÜLLER
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
Also published as: DE102008007016A1; DE102008007051A1; US20080214353A1; WO2008101460A1; US20080227595A1; DE112008000235A5; US20080227594A1; DE102008007049A1; DE112008000278A5; DE112008000284A5; US20080220935A1; WO2008101457A1; DE112008000277A5; WO2008101461A1; WO2008101459A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Kraftfahrzeuges, mit: - einer ersten Ventilanordnung zur Steuerung eines Anpressdrucks des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, - einer zweiten Ventilanordnung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des Kegelumschlingungsgetriebes, - einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikanordnung mit hydraulischer Energie. Um eine verbesserte Hydraulikanordnung bereitzustellen, weist diese eine dritte Ventilanordnung zur Steuerung einer Vorwärtskupplung und einer Rückwärtskupplung auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes (CVT) mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Kraftfahrzeuges, mit einer ersten Ventilanordnung zur Sicherstellung eines Anpressdrucks des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, einer zweiten Ventilanordnung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikanordnung mit hydraulischer Energie. Die Erfindung betrifft außerdem ein damit gesteuertes Kegelscheibenumschlingungsgetriebe sowie ein damit ausgerüstetes Kraftfahrzeug.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe können eine kontinuierlich veränderbare, insbesondere automatisch erfolgende Übersetzungsveränderung aufweisen.
Solche stufenlose Automatikgetriebe weisen beispielsweise eine Anfahreinheit, ein Planetenwendegetriebe als Vorwärts-/Rückwärtsfahreinheit, eine Hydraulikpumpe, einen Variator, eine Zwischenwelle und ein Differential auf. Der Variator besteht aus zwei Kegelscheibenpaaren und einem Umschlingungsorgan. Jedes Kegelscheibenpaar enthält eine in axialer Richtung verschiebbare zweite Kegelscheibe. Zwischen diesen Kegelscheibenpaaren läuft das Umschlingungsorgan, zum Beispiel ein Schubgliederband, eine Zugkette oder ein Riemen. Über die Verstellung der zweiten Kegelscheibe ändert sich der Laufradius des Umschlingungsorgans und somit die Übersetzung des stufenlosen Automatikgetriebes.
Stufenlose Automatikgetriebe erfordern ein hohes Druckniveau, um die Kegelscheiben des Variators in allen Betriebspunkten mit der gewünschten Geschwindigkeit verstellen zu können und außerdem mit einem genügenden Basisanpressdruck weitgehend verschleißfrei das Drehmoment zu übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hydraulikanordnung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und/oder ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe zu schaffen, das eine hydraulische "Shift-by-wire" Steuerung aufweist, die eine mechanische Betätigung der Parksperre und der Kupplungswahl ersetzen kann.
Die Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Kraftfahrzeu ges, mit einer ersten Ventilanordnung zur Sicherstellung eines Anpressdrucks des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, einer zweiten Ventilanordnung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikanordnung mit hydraulischer Energie, dadurch gelöst, dass eine dritte Ventilanordnung zur Steuerung einer Vorwärts- und Rückwärtskupplung vorgesehen ist. Die Vorwärtskupplung und die Rückwärtskupplung sind Teile eines Triebstrangs des Kraftfahrzeuges und können wahlweise mittels der dritten Ventilanordnung angesteuert werden, wobei bei angesteuerter Vorwärtskupplung sich das Kraftfahrzeug vorwärts und bei angesteuerter Rückwärtskupplung das Kraftfahrzeug rückwärts bewegt. Ein mechanischer Durchgriff, beispielsweise mittels eines Schaltstocks, bedienbar von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges, ist zum Einlegen des Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsganges des Kraftfahrzeuges nicht notwendig.
Die Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Kraftfahrzeuges, mit einer ersten Ventilanordnung zur Sicherstellung eines Anpressdrucks des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, einer zweiten Ventilanordnung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikanordnung mit hydraulischer Energie, auch dadurch gelöst, dass eine hydraulische Parksperren-Entriegelungsanordnung zur Steuerung einer Parksperre vorgesehen ist. Die Parksperre wird üblicherweise durch einen mechanischen Eingriff eines entsprechenden Bauteils, beispielsweise Zapfens, in dem Triebstrang des Kraftfahrzeugs hergestellt. Vorteilhaft kann die mechanische Sperre mittels der Parksperren-Entriegelungsanordnung angesteuert, also beispielsweise eingelegt oder wieder gelöst werden. Ein mechanischer Durchgriff, der vergleichsweise hohen Handkräfte eines Fahrers des Kraftfahrzeuges zum Betätigen der Parksperre erfordern würde, ist nicht notwendig.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ventilanordnung ein erstes Ventil mit einem ersten Steuerkolben zur hydraulischen Ansteuerung der Vorwärts- und Rückwärtskupplung aufweist. Mittels des Steuerkolbens können die Vorwärts- und die Rückwärtskupplung wahlweise zum Schließen beziehungsweise Öffnen mit hydraulischer Energie versorgt oder von der hydraulischen Energiequelle abgeschnitten werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Parksperren-Entriegelungsanordnung ein zweites Ventil zur hydraulischen Ansteuerung eines stromabwärts des zweiten Ventils angeordneten Parksper renzylinders zur mechanischen Ansteuerung der Parksperre aufweist. Der Parksperrenzylinder kann mechanisch dem Triebstrang des Kraftfahrzeuges zugeordnet sein. Hierzu kann beispielsweise ein mit einer Getriebewelle verbundener Hebel mit einer entsprechenden Ausnehmung des Parksperrenzylinders in Eingriff stehen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ventilanordnung ein stromaufwärts des ersten Ventils angeordnetes drittes Ventil zur Ansteuerung des ersten Steuerkolbens des ersten Ventils aufweist. Bei dem dritten Ventil kann es sich um ein Steuerventil, beispielsweise um ein elektrisch ansteuerbares Proportionalventil handeln. Mittels der Ansteuerung durch das dritte Ventil kann wahlweise der Vorwärts- beziehungsweise der Rückwärtsgang des Kraftfahrzeuges durch wahlweises Ansteuern der Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtskupplung eingelegt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Hydraulikanordnung sind dadurch gekennzeichnet, dass mittels des ersten Steuerkolbens des ersten Ventils

– eine erste Schaltstellung (R) zum Beaufschlagen der Rückwärtskupplung mit Druck und Drucklosschalten der Vorwärtskupplung,
– eine zweite Schaltstellung (N) zum Drucklosschalten der Vorwärts- und Rückwärtskupplung, und
– eine dritte Schaltstellung (D) zum Beaufschlagen der Vorwärtskupplung mit Druck und Drucklosschalten der Rückwärtskupplung

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik zum Detektieren der ersten bis dritten Schaltstellung (R, N, D) des ersten Steuerkolbens vorgesehen ist. Vorteilhaft können mittels der Sensorik die tatsächlichen Schaltzustände des ersten Steuerkolbens erkannt und einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Die so gewonnenen Daten können beispielsweise für eine Anzeige der tatsächlich gewählten Schaltstellung genutzt werden. Aus sicherheitstechnischen Aspekten ist es möglich, die gewonnenen Daten zum Erkennen möglicherweise nicht erwünschter Zwischenzustände oder einer nicht gewollten Schaltstellung zu verwenden. Falls sich beispielsweise eine nicht erwünschte Schaltstellung ergibt, kann dies zum Einleiten einer Notfunktion, beispielsweise Notabschaltung, genutzt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik einen Hall-Sensor zum Detektieren einer Position des ersten Steuerkolbens aufweist. Der Hall-Sensor kann als zusätzliche Sicherheitseinrichtung eingesetzt werden und kann beispielsweise mit einem entsprechenden, an dem ersten Steuerkolben angebrachten Magnet zusammenwirken. Der Hall-Sensor kann als zusätzliches Teil der Sensorik weitere sicherheitsrelevante Informationen generieren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil stromaufwärts über ein fünftes Ventil der hydraulischen Energiequelle zuordenbar ist. Mittels des fünften Ventils kann die Versorgung des ersten Ventils mit hydraulischer Energie gesteuert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Ventil stromabwärts einem sechsten Ventil zur Ansteuerung des fünften Ventils zugeordnet ist. Mittels des sechsten Ventils, das beispielsweise als Steuerventil, beispielsweise als elektrisch ansteuerbares Proportionalventil, ausgelegt sein kann, kann das fünfte Ventil angesteuert werden. Es ist denkbar, das fünfte Ventil so auszulegen, dass dieses bei einer entsprechenden Ansteuerung mittels des sechsten Ventils das erste Ventil vollständig von der hydraulischen Energiequelle abtrennt und gleichzeitig das erste Ventil auf Tank schaltet. Dies kann vorteilhaft als Notabschaltung genutzt werden, wobei die Rückwärtskupplung und die Vorwärtskupplung drucklos geschaltet werden können, sich mithin öffnen, wobei das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe automatisch in Neutralstellung geschaltet ist. Als weitere Sicherheitsvorkehrung ist es denkbar, den ersten Steuerkolben des ersten Ventils so auszulegen, dass dieser im drucklosen Zustand, also ohne Steuerdruck des dritten Ventils sich automatisch in eine Schaltstellung begibt, bei der die Vorwärts- und die Rückwärtskupplung drucklos geschaltet sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung des zweiten Ventils der zweite Steuerkolben über das fünfte Ventil der hydraulischen Energiequelle zuordenbar ist. Das fünfte Ventil kann zur Steuerung des zweiten Ventils dienen, wobei eine Zuordnung zur hydraulischen Energiequelle ein Entriegeln der Parksperre bewirken kann. Vorteilhaft ist das fünfte Ventil auch dem ersten Ventil zur Kupplungsansteuerung vorgeschaltet. Vorteilhaft bewirkt ein Erhöhen des Drucks für das erste Ventil zum Schließen einer der Kupplungen auch gleichzeitig über das zweite Ventil ein Öffnen der Parksperre. Vorteilhaft ist so gewährleistet, dass bei geschlossener Kupplung beziehungsweise bei sich schließender Kupplung automatisch die Parksperre gelöst wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventil eine hydraulische Selbsthaltung aufweist. Mittels der hydraulischen Selbsthaltung kann auch bei abfallendem Steuerdruck des fünften Ventils die Parksperre entriegelt bleiben. Dies gewährleistet vorteilhaft, dass die hydraulische Parksperre solange entriegelt bleibt, solange auch die hydraulische Energiequelle hydraulische Energie liefert, beispielsweise bei einer mechanisch angetriebenen Pumpe, also einer dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges zugeordneten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventilanordnung ein siebtes Ventil zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses aufweist. Mittels der zweiten Ventilanordnung können entsprechende Verstellorgane des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses gesteuert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Flut und eine zweite Flut des siebten Ventils wahlweise variabel zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses der hydraulischen Energiequelle oder dem Tank zuordenbar sind. Über die erste und zweite Flut kann der zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses notwendige Druck an die Verstellungsorgane angelegt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Flut, stromabwärts über ein Oderglied zum Realisieren der hydraulischen Selbsthaltung dem zweiten Ventil zugeordnet sind. Über das Oderglied kann vorteilhaft eine entsprechende Druckfläche des zweiten Steuerkolbens mit Druck beaufschlagt werden, wobei es genügt, dass eine der beiden Fluten mit Druck beaufschlagt ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Flut, stromabwärts über das Oderglied und das zweite Ventil in dem Parksperrenentriegelungszylinder zuordenbar sind. Mittels der Selbsthaltung und dem Oderglied kann der Parksperrenentriegelungszylinder so mit Druck beaufschlagt werden, dass die Parksperre entriegelt werden kann. Der Druck zum Entriegeln der Parksperre wird dabei von der ersten oder zweiten Flut des siebten Ventils geliefert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Flut des siebten Ventils zur Tankdruckanhebung über ein neuntes Ventil dem Tank zuordenbar ist. Mittels des neunten Ventils kann eine Tankdruckanhebung realisiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein neunter Steuerkolben des neunten Ventils über ein viertes Ventil ansteuerbar ist. Bei dem vierten Ventil kann es sich um ein Steuerventil, beispielsweise um ein elektrisch ansteuerbares Proportionalventil, handeln.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der neunte Steuerkolben zur Steuerung der Tankdruckanhebung Steuerstufen aufweist. Mittels der Steuerstufen kann vorteilhaft das Maß der Tankdruckanhebung eingestellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur priorisierten Versorgung der Hydraulikanordnung mit hydraulischer Energie der hydraulischen Energiequelle ein zehntes Ventil mit einem zehnten Steuerkolben nachgeschaltet ist. Das zehnte Ventil kann die nachgeschalteten Verbraucher der Hydraulikanordnung entsprechend einer gewünschten Priorität mit hydraulischer Energie versorgen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten geringen Energiemenge nur die erste Ventilanordnung und bei einer zweiten größeren Energiemenge auch weitere Verbraucher der Hydraulikanordnung mittels der hydraulischen Energiequelle versorgbar sind. Vorteilhaft kann so gewährleistet werden, dass bei startendem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges zuerst der notwendige Anpressdruck bereitgestellt werden kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer dritten, größeren als die zweite Energiemenge, die Verbraucher der Hydraulikanordnung abgeregelt mit hydraulischer Energie versorgbar sind. Das zehnte Ventil kann dazu überschüssiges Hydraulikmedium direkt in den Tankkreislauf umleiten und somit verhindern, dass bei sehr schnell drehender hydraulischer Energiequelle, also bei hohen Fördermengen die Drücke in dem übrigen nachgeschalteten System nicht zu hoch werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Ventilanordnung zur Steuerung eines Kühlölvolumenstroms, insbesondere zur Kühlung der Kupplungen, vorgesehen ist. Mittels der vierten Ventilanordnung können vorteilhaft Komponenten des Triebstrangs, beispielsweise die Vorwärts- und Rückwärtskupplung, eine Fliehölhaube und/oder Kegelscheiben sowie Umschlingungsorgane des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit einem gesteuerten Kühlölvolumenstrom beaufschlagt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Ventilanordnung zur Ansteuerung das vierte Ventil aufweist. Das vierte Ventil kann also gleichzeitig den neunten Steuerkolben des neunten Ventils sowie die vierte Ventilanordnung ansteuern. Vorteilhaft kann das vierte Ventil als Proportionalventil so ausgelegt sein. Es ist denkbar, das vierte Ventil als Proportionalventil auszulegen, wobei die nachgeschalteten Ventile durch nur ein Ventil ansteuerbar sind. Dazu können die Steuerflächen und Rückstellfedern der angesteuerten Ventile entsprechend ausgelegt sein und beispielsweise in verschiedenen Bereichen ansprechen.
Die Aufgabe ist außerdem mit einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit einer vorab beschriebenen Hydraulikanordnung gelöst.
Die Aufgabe ist außerdem mit einem Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Kegelscheibenumschlingungsgetriebe gelöst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1 einen Hydraulikschaltplan einer Hydraulikanordnung zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes;
2 ein Diagramm eines gemeinsam verwendeten Proportionalventils zur Ansteuerung einer Tankdruckanhebung und einer Kühlölmenge;
3 eine schematische Ansicht einer von der Hydraulikanordnung angesteuerten Parksperrenentriegelung;
4 ein einer hydraulischen Energiequelle nachgeschaltetes Ventil zur priorisierten Versorgung nachgeschalteter Verbraucher in drei verschiedenen Regel beziehungsweise Steuerstellungen;
5 ein Diagramm einer Durchflussmenge des in 4 gezeigten Ventils über einer Drehzahl der hydraulischen Energiequelle und
6 ein erstes Ventil zur Ansteuerung einer Vorwärts- und Rückwärtskupplung mit einem Hall-Sensor zum Detektieren einer Position eines ersten Steuerkolbens des ersten Ventils.
1 zeigt einen teilweise dargestellten Schaltplan einer Hydraulikanordnung 1. Die Hydraulikanordnung 1 dient zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, das mit der Bezugsziffer 3 in 1 angedeutet ist. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 3 kann Teil eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeuges 5 sein, das mit der Bezugsziffer 5 angedeutet ist. Die Hydraulikanordnung 1 weist eine hydraulische Energiequelle 7, beispielsweise eine mechanisch oder elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe zur Förderung eines Hydraulikmediums auf. Zum Antrieb kann die hydraulische Energiequelle 7 einem nicht näher dargestellten Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges 5 zugeordnet sein. Die hydraulische Energiequelle 7 dient zur Versorgung der Hydraulikanordnung 1 mit hydraulischer Energie.
Der hydraulischen Energiequelle 7 ist eine erste Ventilanordnung 9 nachgeschaltet, die einem Momentenfühler 11 zugeordnet ist. Die erste Ventilanordnung 1 und der Momentenfühler 11 dienen zum Bereitstellen und/oder Steuern eines Anpressdrucks zur Übertragung von Drehmomenten zwischen Kegelscheiben und einem entsprechenden Umschlingungsorgan des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3, insbesondere in Abhängigkeit der an dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 3 anliegenden Drehmomente. Stromabwärts ist der Momen tenfühler 11 über einen nicht dargestellten Kühler einem Kühlerrücklauf 31 zugeordnet. Der Momentenfühler 11 kann mittels einer geeigneten Steuerkante und abhängig von den anliegenden Drehmomenten einen von der hydraulischen Energiequelle gelieferten Systemdruck 45 erhöhen oder absenken.
Der hydraulischen Energiequelle 7 ist außerdem eine zweite Ventilanordnung 13 nachgeschaltet. Die zweite Ventilanordnung 13 ist mittels Bezugszeichen 15 angedeuteten Kegelscheiben zugeordnet und dient zur Verstellung der Kegelscheiben 15, also zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes 3.
Der hydraulischen Energiequelle 7 ist ferner eine dritte Ventilanordnung 17 nachgeschaltet, die zur Ansteuerung einer Vorwärtskupplung 19 und einer Rückwärtskupplung 21 zugeordnet ist.
Der hydraulischen Energiequelle 7 ist außerdem einer hydraulischen Parksperren-Entriegelungsanordnung 23 nachgeschaltet. Die Parksperren-Entriegelungsanordnung 23 der Hydraulikanordnung 1 ist einer mittels des Bezugszeichens 25 angedeuteten mechanischen Parksperre 25 zugeordnet. Die Zuordnung kann mittels geeigneter mechanischer Hilfsmittel, beispielsweise eines Hebels, erfolgen. Mittels der Parksperren-Entriegelungsanordnung 23 kann die mechanische Parksperre 25 des Kraftfahrzeuges 5 eingelegt, also hergestellt und wieder gelöst werden.
Die hydraulische Energiequelle 7 dient außerdem zur Versorgung einer vierten Ventilanordnung 27. Die vierte Ventilanordnung 27 dient zum Bereitstellen eines ebenfalls mittels der hydraulischen Energiequelle 7 bereitgestellten Kühlölvolumenstroms. Hierzu ist die vierte Ventilanordnung 27 einem mittels des Bezugszeichens 29 angedeuteten Kühlkreislauf, insbesondere dem Kühlerrücklauf 31, einer aktiven Hydronic-Kühlung 33, einer Strahlpumpe 35 sowie einer Fliehölhaube 37 zugeordnet.
Die hydraulische Energiequelle 7 ist stromabwärts über einen Abzweig 39 einem Vorsteuerdruckregelventil 41 zugeordnet. Das Vorsteuerdruckregelventil 41 regelt stromabwärts einen Vorsteuerdruck 43, beispielsweise von circa 5 bar, während die hydraulische Energiequelle 7 einen höheren Systemdruck 45 bereitstellt. Der Vorsteuerdruck dient auf bekannte Art und Weise mittels geeigneten Proportionalventilen, beispielsweise elektrisch ansteuerbaren Proportionalventilen, zur Steuerung der Schaltkomponenten der Hydraulikanordnung 1. Zum Einstellen und Verteilen der von der hydraulischen Energiequelle 7 gelieferten hydraulischen Energie ist eine fünfte Ventilanordnung 47 vorgesehen. Die fünfte Ventilanordnung 47 stellt ei ne vorrangige Versorgung des Momentenfühlers 11 und der zweiten Ventilanordnung 13 sicher, beispielsweise beim Anlassen des Motors des Kraftfahrzeuges 5. Weiterhin leitet sie den überschüssigen Volumentrom der Energiequelle direkt Richtung Kühlerrücklauf 31.
Zur Einstellung beziehungsweise Regelung des Systemdrucks 45 vor dem Momentenfühler 11 weist dieser (nicht dargestellte) Druckregelventile auf. Dem Momentenfühler 11 vorgeschaltet weist die erste Ventilanordnung 9 ein Systemdruckventil 49 auf. Das Systemdruckventil 49 ist der fünften Ventilanordnung 47 nachgeschaltet und lässt einen entsprechenden Volumenstrom für den Momentenfühler 11 passieren, wobei der Systemdruck 45 stromabwärts auf einen Mindestsystemdruck, beispielsweise von 6 bar, eingeregelt werden kann. Zur Einstellung des Verstelldrucks durch kurzfristiges zusätzliches Anheben des Systemdrucks 45 ist das Systemdruckventil 49 über ein Oderglied 63 stromaufwärts zusätzlich der zweiten Ventilanordnung 13 zugeordnet.
Die zweite Ventilanordnung 13 weist ein der hydraulischen Energiequelle 7 nachgeschaltetes siebtes Ventil 51 mit einem siebten Steuerkolben 53 auf. Der siebte Steuerkolben 53 ist stromaufwärts einem achten Ventil 55 zur Ansteuerung zugeordnet. Bei dem achten Ventil 55 kann es sich um ein Steuerventil, beispielsweise um ein elektrisch ansteuerbares Proportionalventil handeln. Das siebte Ventil 51 weist eine erste Flut 57 sowie eine zweite Flut 59 auf, die jeweils entsprechenden Verstellorganen der Kegelscheiben 15 zugewiesen sind. Mittels des siebten Steuerkolbens 53 des siebten Ventils 51 kann die hydraulische Energiequelle 7 wahlweise kontinuierlich, also fließend übergehend der ersten Flut 57 oder der zweiten Flut 59 zugeordnet werden. Die jeweils nicht der hydraulischen Energiequelle 7 zugeordnete Flut kann entsprechend einem Tank 61 zugeordnet werden. In einer Mittenstellung können beide Fluten 57 und 59 von der hydraulischen Energiequelle 7 abgetrennt und auf den Tank 61 geschaltet werden. Mittels des siebten Ventils 51 der zweiten Ventilanordnung 13 kann also in den Fluten 57 und 59 zum Verstellen der Kegelscheiben 15 ein gewünschtes Druckverhältnis eingestellt werden. Die Fluten 57 und 59 sind außerdem über das Oderglied 63 stromaufwärts des Systemdruckventils 49 diesem zugeordnet. Über die Zuordnung kann der mittels des Systemdruckventils 49 eingeregelte Mindestsystemdruck in einem gewünschten Maß bei mittels des siebten Ventils 51 vorgenommenen Verstellbewegungen diesem angepasst werden, also beispielsweise angehoben werden.
Die vierte Ventilanordnung 27 weist ein mittels eines vierten Ventils 65 angesteuertes Kühlölregelventil 67 auf. Das Kühlölregelventil 67 ist der fünften Ventilanordnung 47 nachgeschaltet und wird über dieses mittels der hydraulischen Energiequelle 7 mit hydraulischer Energie versorgt. Die vierte Ventilanordnung 27 weist außerdem ein Rückführventil 69 auf, das strom aufwärts direkt der hydraulischen Energiequelle 7 beziehungsweise einem Pumpeninjektor 70 der hydraulischen Energiequelle 7 zugeordnet ist. Das Rückführventil 69 ist stromabwärts über eine Flut des Rückführventils 69 durchgeschaltet der Fliehölhaube 37 zugeordnet und leitet bei ansteigenden Volumenströmen einen Teilstrom direkt in den Pumpeninjektor 70. Das Kühlölregelventil 67 dient zum Aufrechterhalten und Einregeln eines gewünschten Kühlölvolumenstroms über die Strahlpumpe 35 zu den zu kühlenden Komponenten Vorwärtskupplung 19 und Rückwärtskupplung 21.
Die dritte Ventilanordnung 17 weist ein erstes Ventil 71 mit einem ersten Steuerkolben 73 auf. Zur Ansteuerung des ersten Steuerkolbens 73 ist dieser stromabwärts einem dritten Ventil 75 zugeordnet, beispielsweise einem Steuerventil, beispielsweise einem elektrisch ansteuerbaren Proportionalventil. Der erste Steuerkolben 73 des ersten Ventils 71 kann zur Ansteuerung der Vorwärtskupplung 19 und der Rückwärtskupplung 21 im Wesentlichen drei Schaltstellungen einnehmen. In einer ersten Schaltstellung, die in 1 gezeigt ist, bei der die Rückwärtskupplung 21 mit Druck beaufschlagt ist, ist eine erste Flut 77 des ersten Ventils 71 mittels des ersten Steuerkolbens 73 der hydraulischen Energiequelle 7 zugeordnet, wobei die Zuordnung zur hydraulischen Energiequelle 7 über ein fünftes Ventil 79 erfolgt. Das fünfte Ventil 79 ist mittels eines sechsten Ventils 81, beispielsweise ein Steuerventil, beispielsweise ein elektrisch ansteuerbares Proportionalventil, ansteuerbar und dient zum Bereitstellen beziehungsweise Steuern und/oder Regeln eines zum Schließen der wahlweise nachgeschalteten Kupplungen 19 und 21. Falls ein zu übertragendes Drehmoment ansteht, kann der Druck beispielsweise bis zu 20 bar betragen. Vorteilhaft kann das fünfte Ventil 79 zusätzlich dazu verwendet werden, beispielsweise bei einer Störung, vorzugsweise bei einem Stromausfall, das nachgeschaltete erste Ventil 71 drucklos zu schalten, also die hydraulische Energiequelle 7 von dem ersten Ventil 71 abzutrennen. Vorzugsweise können dazu sowohl der Zulauf des ersten Ventils 71 als auch die hydraulische Energiequelle 7 auf den Tank 61 geschaltet werden.
In einer zweiten Schaltstellung, die einer, in Ausrichtung der 1 gesehen, Verlagerung des ersten Steuerkolbens 73 des ersten Ventils 71 nach rechts entspricht, kann die Verbindung zu dem vorgeschalteten fünften Ventil 79 unterbrochen werden. Gleichzeitig kann mittels des ersten Steuerkolbens 73 des ersten Ventils 71 die erste Flut 77 auf den Tank 61 geschaltet werden, so dass die Rückwärtsfahrkupplung drucklos ist. Außerdem kann in dieser Schaltstellung auch die Vorwärtskupplung 19 über eine zweite Flut 83 des ersten Ventils 71 auf den Tank 61 geschaltet werden.
In einer dritten Schaltstellung, die, in Ausrichtung der 1 gesehen, einer weiteren Verlagerung nach rechts des ersten Steuerkolbens 71 entspricht, kann die zweite Flut 83 dem fünften Ventil 79 und die erste Flut 77 dem Tank 61 zugeordnet werden. In dieser dritten Schaltstellung, die einem eingelegten Vorwärtsgang des Kraftfahrzeuges 5 entspricht, ist also die Vorwärtskupplung 19 mit Druck beaufschlagt und die Rückwärtskupplung 21 drucklos geschaltet.
Die Parksperren-Entriegelungsanordnung 23 weist einen Parksperrenzylinder 85 auf. Der Parksperrenzylinder 85 kann mittels einer, in 1 nicht näher dargestellten Rückstellfeder der Parksperre, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach links vorgespannt sein. Entgegen dieser Vorspannung kann der Parksperrenzylinder 85 zum Lösen der Parksperre 25, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach rechts verlagert werden. Zum Aufbringen der entsprechenden hydraulischen Kraft ist eine Stirnseite 87 des Parksperrenzylinders 85 einem zweiten Ventil 89 der Parksperren-Entriegelungsanordnung 23 nachgeschaltet. Es ist denkbar, zur Erhöhung des Systemdrucks 45 während des Entriegelns der Parksperre 25 zeitgleich das siebte Ventil 51 der zweiten Ventilanordnung 13 in eine beliebige Verstellrichtung zu betätigen, wobei über das nachgeschaltete Oderglied 63 und das Systemdruckventil 49 der Systemdruck 45 erhöht wird, zum Beispiel auf bis zu 50 bar.
Das zweite Ventil 89 weist einen zweiten Steuerkolben 91 auf. Der zweite Steuerkolben 91 weist eine hydraulische Selbsthaltung 93 auf. Mittels der hydraulischen Selbsthaltung 93 wird ein an der Stirnseite 87 des Parksperrenzylinders 85 anliegender Druck auf eine zweite Druckfläche des zweiten Steuerkolbens 91 rückgeführt, wobei dieser durch diese Rückführung in seiner Öffnungsstellung gehalten wird, insbesondere dann falls über das fünfte Ventil 79 kein Steuerdruck mehr an dem zweiten Steuerkolben 91 anliegt. Die Druckversorgung erfolgt dann, in Ausrichtung der 1 gesehen, bei nach rechts bewegtem zweiten Steuerkolben 91, über eine Steuernut des zweiten Steuerkolbens 91 die dann stromaufwärts das Oderglied 63 mit der Stirnseite 87 des Parksperrenzylinders 85 verbindet. Der notwendige Druck zur Realisierung der hydraulischen Selbsthaltung 93 wird also von der ersten Flut 57 oder der zweiten Flut 59 auf die Stirnseite 87 geschaltet. Um bei einem Nulldurchgang des siebten Steuerkolbens 53 des siebten Ventils 51, bei dem theoretisch beide Fluten 57 und 59 dem Tank 61 zugeordnet sind, dennoch genügend Druck zur Verfügung zu haben, sind die Fluten 57 und 59 stromabwärts über ein neuntes Ventil 95 dem Tank 61 zugeordnet. Das neunte Ventil 95 weist einen neunten gestuften Steuerkolben 97 auf. Über die Stufen des gestuften neunten Steuerkolbens 97 können die Fluten 57 und 59 mit einem variierbaren Druckabfall dem Tank 61 zugeordnet werden, so dass in den Fluten 57 und 59 auch bei dem Nulldurchgang ein Mindestdruck, beispielsweise von 6 bar herrscht. Zur Ansteuerung ist das neunte Ventil 95 dem vierten Ventil 65 zugeordnet, das auch das Kühlölregelventil 67 ansteuert. Das Kühlölregelventil 67 und das neunte Ventil 97 werden also gleichermaßen von dem vierten Ventil 65 angesteuert. Es ist grundsätzlich denkbar, die Steuerflächen und/oder Wirkungsrichtungen der Ventile 67 und 97 unterschiedlich auszulegen. Die Ventile 67 und 95 können dabei insbesondere mit unterschiedlichen Ansprechschwellen ausgelegt sein, so dass sich beispielsweise in einem ersten Ansprechbereich eine Tankdruckanhebung bei eingeschalteter Kühlung ergibt, sich in einem zweiten Bereich keine Tankdruckanhebung, jedoch eine Kühlung und sich in einem dritten Bereich keine Tankdruckanhebung und keine Kühlung einstellt.
Zur priorisierten Versorgung der Ventilanordnungen 9, 13 und des Momentenfühlers 11 vor den Ventilanordnungen 17, 27 weist die Hydraulikanordnung 1 ein zehntes Ventil 99 mit einem zehnten Steuerkolben 101 auf. Das zehnte Ventil 99 wirkt mit einer Blende B1, einer Blende B2 sowie einem Rückschlagventil 103 und einem Überdruckventil zusammen. Die Blende B1 weist eine größere Durchflussmenge auf, beispielsweise 15 l/Min, als die Blende B2, beispielsweise 3 l/Min. Bei vergleichsweise kleinem Volumenstrom wird zunächst über die Blende B2 der Momentenfühler 11 mit hydraulischer Energie versorgt. Außerdem wird über einen Abzweig 105 die zweite Ventilanordnung 13 ebenfalls mit erster Priorität mit hydraulischer Energie versorgt. Mit ansteigender Fördermenge bewegt sich der zehnte Steuerkolben 101, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach links, wodurch zusätzlich die dritte Ventilanordnung 17 mit hydraulischer Energie versorgt wird. Zusätzlich wird über das sich öffnende Rückschlagventil 103 und die Blende B1 der Momentenfühler 11 mit einem größeren Volumenstrom, der den Durchflussmengen der Blenden B1 und B2 in Summe entspricht, versorgt. Bei einer dritten, noch größeren Durchflussmenge wird zusätzlich die hydraulische Energiequelle 7 dem Kühlkreislauf 29 zugeschaltet. Dadurch kann die übrige Hydraulikanordnung 1 begrenzt mit hydraulischer Energie versorgt werden.
2 zeigt ein Diagramm zur Beaufschlagung des vierten Ventils 65 mit einem Steuerstrom zwischen Null und 1000 Milliampere und schematisch das Ansprechverhalten des damit angesteuerten Kühlölregelventils 67 und des neunten Ventils 95 zur Tankdruckanhebung. Ein erster Balken 107 zwischen Null und 250 Milliampere deutet den Ansprechbereich des neunten Ventils 95 an. Ein zweiter Balken 109, in 2 unten dargestellt, zwischen Null und 500 Milliampere deutet den Ansprechbereich des Kühlölregelventils 67 an. Ein dritter Bereich 106 zwischen 500 und 1000 Milliampere Steuerstrom des vierten Ventils 65 ist gleichbedeutend mit einem voll ausgelenkten neunten Steuerkolben 97 und einem voll ausgelenkten Steuerkolben des Kühlölregelventils 67. In diesem dritten Bereich 106 erfolgen keine Tankdruckanhebung und keine Kühlung. In einem zweiten Bereich 108 zwischen 250 und 500 Milliampere befindet sich der neunte Steuerkolben 97 bereits in einer Anschlagposition, wobei sich das Kühlölregelventil 67 noch in einer Steuerposition befindet. In diesem zweiten Bereich findet also keine Tankdruckanhebung statt, jedoch kann über das Kühlölregelventil 67 noch ein Kühlölvolumenstrom geregelt werden. In einem ersten Bereich 110 zwischen Null und 250 Milliampere befindet sich der Steuerkolben des Kühlölregelventils 67 bedingt durch die Federkraft bereits in seiner Anschlagposition, die dem drucklosen Zustand entspricht. Dieser drucklose Zustand des Kühlölregelventils 67 bedeutet, dass die Kühlung mit einem maximalen Kühlölvolumenstrom beaufschlagt wird. Um dies zu erreichen, kann das Kühlölregelventil 67 umgekehrt wie in 1 dargestellt ausgelegt werden. In dem ersten Bereich 110, bei dem die Kühlung voll angeschaltet ist, kann die Tankdruckanhebung zwischen Null und maximal mittels der Ansteuerung des neunten Steuerkolben 97 des neunten Ventils 95 eingestellt werden.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer Parksperrenentriegelung 111, wobei der zweite Steuerkolben 91 des zweiten Ventils 89 schematisch angedeutet ist. Es ist ersichtlich, dass eine Mechanik der Parksperrenentriegelung 111 mit einem Hebel 113 mechanisch im Eingriff steht mit dem Parksperrenzylinder 85. Eine Bewegung des Parksperrenzylinders 85, in Ausrichtung der 3 gesehen, nach rechts oder links, angedeutet mittels eines Pfeils 115, angesteuert mittels des fünften Ventils 79 bewirkt eine Drehbewegung einer Schaltwelle 119, angedeutet mittels eines gekrümmten Doppelpfeils 121. Zum Lösen einer Parksperrenklinke 123, kann der Parksperrenzylinder 85, in Ausrichtung der 3, nach rechts bewegt die Schaltwelle 119 entgegen des Uhrzeigersinns verdreht werden, wobei mittels eines weiteren Hebels die Parksprerrenklinke 123 betätigbar ist. Die dafür notwendige Energie, die beispielsweise bei einem an einem Hang geparkten Fahrzeug 5 vergleichsweise hoch sein kann, kann mittels der Ansteuerung des fünften Ventils 79 mit dem Systemdruck 45 geleistet werden.
Zur Erkennung der Position kann ein Positionssensor 127 vorgesehen sein, der beispielsweise mittels der Schaltwelle 119 zugeordneten Magneten 129 zusammenwirkt. Mittels des Positionssensors 127 und den Magneten 129 kann die Schaltstellung der Parksperrenklinke 123 ermittelt werden.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel sowie eine mögliche Verschaltung des zehnten Ventils 99. Die 4 zeigt das zehnte Ventil 99 in drei verschiedenen Zuständen, in einem ersten Zustand, in 4 links dargestellt, befindet sich der zehnte Steuerkolben 101 in einer rechten Position, wobei die hydraulische Energiequelle 7 über eine dritte Flut 131, die Blende B2 sowie die Blende B1 direkt dem Momentenfühler 11 zugeordnet ist. Bei ansteigendem Volumenstrom baut sich vor der Blende B2 ein Druck auf, der mittels einer Rückführleitung 133 auf den zehnten Steuerkolben 101 geleitet wird, so dass dieser sich entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 135 des zehnten Ventil 99 nach links bewegt.
Bei einer zweiten Schaltposition des zehnten Ventils 99, in 4 mittig dargestellt, ist der zehnte Steuerkolben 101 leicht nach links ausgelenkt, wobei eine erste Steuerkante 137 über eine vierte Flut 139 die hydraulische Energiequelle 7 zum fünften Ventil 79 hin öffnet. In dieser Schaltstellung fließt die von der hydraulischen Energiequelle 7 gelieferte Energie über die Blende 62, das Rückschlagventil 103 und die Blende B1 zum Momentenfühler 11 und zum fünften Ventil 79. Falls der von der hydraulischen Energiequelle 7 gelieferte Volumenstrom ein gewisses Maß übersteigt, verbunden mit einem weiteren Druckanstieg, öffnet eine zweite Steuerkante 141 des zehnten Steuerkolbens 101 die dritte Flut zu einer fünften Flut 143 des zehnten Ventils 99. Die fünfte Flut 143 ist dem Kühlkreislauf 29 beziehungsweise dem Kühlölregelventil 67 zugeordnet, wobei die hydraulische Energiequelle 7 überschüssige Volumenmengen an den Kühlölkreislauf 29 abgeben kann.
In 5 ist das Versorgungsverhalten des zehnten Ventils 99 in einem Diagramm dargestellt. In dem Diagramm gemäß 5 ist auf einer X-Achse 145 eine Drehzahl der hydraulischen Energiequelle 7, beispielsweise eine Drehzahl eines zugeordneten Verbrennungsmotors aufgetragen. Auf einer Y-Achse 147 ist ein Volumenstrom, geregelt mittels des zehnten Ventils 99, aufgetragen. Eine erste schraffierte Fläche 149, die in 4 der ersten Schaltposition entspricht, ist die Grundversorgung mit erster Priorität des Momentenfühlers 11 eingezeichnet. An einem ersten Schaltpunkt 151, die in 4 der mittleren Darstellung entspricht, werden die weiteren Verbraucher der Hydraulikanordnung 1 zugeschaltet. Mit zunehmender Drehzahl steigt ab dem ersten Schaltpunkt 151 der Volumenstrom linear an, bis zu einem Abregelpunkt 153, der der Darstellung rechts in 4 entspricht. Ab dem Abregelpunkt 153 wird der überschüssige Volumenstrom dem Kühlölkreislauf 29 zugeführt.
6 zeigt eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Ventils 71 mit dem ersten Steuerkolben 73. Der erste Steuerkolben 73 kann zum Einstellen der Kupplungen 21 und 19, in Ausrichtung der 6 gesehen, nach rechts und links verlagert werden, wie durch einen Doppelpfeil 193 angedeutet. In 6 ist zu erkennen, dass der erste Steuerkolben 73 einen Ringmagnet 195 aufweist, der zur Realisierung einer Sensorik 197 zum Detektieren einer Position des ersten Steuerkolbens 73 mit einem Sensor 199 zusammenwirken kann. Bei dem Sensor 199 kann es sich beispielsweise um einen Hall-Sensor, der tangential zu dem Ringmagnet 195 angeordnet ist, handeln. Mittels des Sensors 199 kann beispielsweise die in 6 gezeigte Position des ersten Steuerkolbens 73 exakt detektiert werden. Die in 6 gezeigte Position des ersten Steuerkolbens 73 entspricht einer Neutralstellung (N) des Kegel scheibenumschlingungsgetriebes 3, wobei die Vorwärtskupplung 19 und die Rückwärtskupplung 21 drucklos geschaltet und von dem fünften Ventil 79 abgesperrt sind. Es ist denkbar, die Ansteuerung der Kupplungen 19 und 21 zu vertauschen.
Mittels der in den 1 bis 6 gezeigten Hydraulikanordnung 1 ist es möglich, bisher notwendige manuelle Handschieber zur Kupplungswahl durch den vorgesteuerten ersten Steuerkolben 73 zu ersetzen. Insgesamt ergibt sich eine Hydraulikanordnung 1 mit möglichst wenig Bauraumbedarf und einer geringen Anzahl an Elektro- und Schieberventilen.
Das vierte Ventil 65 ist dem Kühlölregelventil 67 und dem neunten Ventil 95 vorgeschaltet.
Der Parksperrenzylinder 85 arbeitet gegen eine extern angebrachte Parksperrenklinke 123 und Einlegefeder, die den Parksperrenzylinder 85 bei Stellung "drucklos" in seine Ausgangslage zurückschiebt. Vorteilhaft kann eine vergleichsweise große Kraft durch die Beaufschlagung mit dem vergleichsweise hohen Systemdruck 45 erzielt werden, wobei ein sicheres Auslegen der Parksperre 25 gegeben ist.
Vorteilhaft können im Falle eines Stromausfalls mittels des fünften Ventils 79 automatisch beide Kupplungen 19 und 21 drucklos geschaltet werden, wobei gleichzeitig die Parksperre 25 hydraulisch freigegeben werden kann, da das zweite Ventil 89 dabei automatisch den Parksperrenzylinder 85 ebenfalls auf den Tank 61 schaltet, also das Kraftfahrzeug 5 gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen gesichert ist.
Als zusätzliche Sicherheitsüberwachung weist der erste Steuerkolben 73 den Sensor 199, beispielsweise einen Hall-Sensor, auf. Der in 6 gezeigte Sensor 199 meldet einem zur Steuerung der Hydraulikanordnung 1 vorgesehenen Steuergerät die Stellung des ersten Steuerkolbens 73 beziehungsweise auch eine Bewegungsrichtung des Steuerkolbens 73 bei der Kupplungswahl. Dadurch kann eine Fehlwahl der Kupplungen 19 und 21 und/oder ein Hängenbleiben des ersten Steuerkolbens 73 detektiert werden. Gegebenenfalls können zusätzlich zu dem Sensor 199 weitere Sensoren vorgesehen sein. Überdies kann die gewählte Ansteuerung des dritten Ventils 75 im Normalbetrieb Rückschlüsse auf die Position des 1. Steuerkolbens 73 ermöglichen.
Die Hydraulikanordnung 1 nach der Erfindung sieht für die hydraulische Steuerung folgende Funktionen vor: Hydraulische Ansteuerung und Wahl der Vorwärts- und Rückwärtskupplung, Kühlung der Kupplung, Verstellen der Scheibensätze des CVT-Getriebes, Vorspannung der Scheibensätze des CVT-Getriebes, Bereitstellung eines Ölvolumenstroms durch den Kühler, Ansteuerung (Lösen) der Parksperre. Vorteilhaft ist es möglich, einen bisher eingesetzten "manuellen" Handschieber (Kupplungswahl) durch einen vorgesteuerten Schieber zu ersetzen. Gleichzeitig kann eine Parksperrenentriegelung hinzugefügt werden. Vorteilhaft werden vergleichsweise wenig Elektro- und Schieberventile benötigt, wobei sowohl Bauraum- als auch Kostenaspekte optimiert werden können.
Zusammenfassend sind enthalten: Eine modifizierte Kupplungsansteuerung und die Ansteuerung der Parksperrenentriegelung 111 beziehungsweise Parksperre 25, das priorisierende zehnte Ventil 99, und das neuntes Ventil 95. Vorteilhaft kann die Steuerung dadurch weitere Zusatzfunktionen abdecken. Diese bestehen aus einer priorisierten Öl-Versorgung des Momentenfühlers 11 vor Kupplungsversorgung und einer zusätzlichen Vorspannfunktion der Scheibensätze durch die Tankdruckanhebung für das siebte Ventil 51. Aus Sicherheitsgründen ist eine hydraulische Selbsthaltung der Parksperre 25 (bei laufendem Motor) realisiert.
Der Parksperrenzylinder 85 betätigt die Schaltwelle 119 beziehungsweise ein Parksperrengestänge und wird durch das zweite Ventil 89 angesteuert. Die Rückstellung erfolgt durch die Einlegefeder 125 an der Schaltwelle 119.
Das erste Ventil 71 wählt die Kupplungen 19, 21: R (Rückwärtskupplung 21 befüllt) N (beide Kupplungen 19, 21 entlüftet) D (Vorwärtskupplung 19 befüllt).
Das dritte Ventil 75 steuert den Vorsteuerdruck des ersten Ventils 71.
Das neunte Ventil 95 hebt das Druckniveau des Tankrücklaufs des siebten Ventils 51 an und wird durch das vierte Ventil 65 mit angesteuert.
Das zweite Ventil 89 steuert den Parksperrenzylinder 85 und legt somit die Parksperre 25 aus. Es beinhaltet eine hydraulische Selbsthaltung 93. Der Arbeitsdruck wird über ein Oderglied 63 von der ersten oder zweiten Flut 57, 59 (SS1_Verstell oder SS2_Verstell) bereitgestellt.
Das zehnte Ventil 99 regelt primär den Volumenstrom durch den Momentenfühlerkreislauf 11 (MF-Kreis). Gleichzeitig regelt es zu Beginn des Motorhochlaufes den Volumenstrom so ein, dass der MF-Kreis 11 immer einen Mindest-Volumenstrom zur Verfügung hat, bevor alle anderen Verbraucher versorgt werden.
Die Ansteuerung der Parksperre 25 übernimmt das zweite Ventil 89. Wenn der Kupplungsdruck einen Schwellwert übersteigt, wird (Scheibensatz) SS1- oder SS2-Verstelldruck auf die Schieber-Wirkfläche des Parksperrenzylinders 85 gegeben – die Parksperre 25 wird ausgelegt. Das zweite Ventil 89 geht in die Selbsthaltung 93.
Das neunte Ventil 95 übernimmt die Tankdruckanhebung. Angesteuert wird es durch das vierte Ventil 65 (Kühlungs-Druckregler). Durch einen "gestuften" neunten Steuerkolben 97 lässt sich das Druckniveau über den Vorsteuerdruck variieren (Druckrückführung).
Die Tankdruckanhebung bewirkt eine gleichmäßige Erhöhung der Anpressung der Scheibensätze. Zusätzlich zum eingestellten Anpressdruck des Systemdruckventils 49.
Dies kann zum Abfangen von Momentspitzen bei kritischen Fahrmanövern (z. B. ABS Einsatz) eingesetzt werden.
Gleichzeitig wird es auch eingesetzt, um das Druckniveau beim Nulldurchgang des siebten Ventils 51 auf einem Mindestdruck von ca. 6 bar (Haltedruck des Parksperrenzylinders 85) zu halten. Es dient somit der hydraulischen Selbsthaltung 93 des zweiten Ventils 89 und des nachgeschalteten Parksperrenzylinders 85.
Dadurch kann die Parksperre 25 auch bei Stromausfall während der Fahrt offen gehalten werden (bis die Pumpe 7 zum Stillstand kommt = Motor aus).
Die Parksperre 25 kann durch die Einlegefeder 125 eingelegt werden, wenn:

1. kein Kupplungsdruck angelegt ist,
2. das siebte Ventil 51 in Mittelstellung (kein Verstelldruck) ist und
3. das neunte Ventil 95 in Stellung "keine Tankdruckanhebung" ist.

Dadurch wird die Selbsthaltung aufgehoben und der zweite Steuerkolben 91 entlüftet den Parksperrenzylinder 85.
Der Parksperrenzylinder 85 wird jetzt durch die Einlegefeder in Stellung "Parksperre eingelegt" geschoben.
Das priorisierende zehnte Ventil 99 liefert dem Momentenfühler 11 als erstes vor allen anderen Verbrauchern ein Mindestölvolumenstrom Q_MFmin (einstellbar über die Blende B2).
Wird der eingestellte Volumenstrom überschritten, schiebt der Druckabfall über Blende B2 den Schieber gegen die Feder soweit auf, bis die Steuerkante an der zweiten Flut des Ventils steht.
Jetzt werden auch das fünfte Ventil 79 und alle anderen Verbraucher mit ÖL versorgt. Über das Rückschlagventil 103 und die Blende B1 strömt jetzt fast das gesamte Öl. Erreicht der Volumenstrom eine eingestellte Grenze wird der zehnte Steuerkolben 101 durch den Druckabfall an Blende B1 in eine entsprechende Grenz-Regelposition geschoben bei der der überschüssige Volumenstrom der Pumpe rückgeführt wird und somit nicht mehr über dem Momentenfühlerkreislauf fließen muss (das zehnte Ventil 99 regelt den Gesamtvolumenstrom ein).
Die Verschaltung in dem gezeigten Hydraulikplan gewährleistet folgende Sicherheitsfunktionen: Im Falle eines Stromausfalls werden automatisch beide Kupplungen drucklos geschaltet, erst bei stillstehendem Motor wird die Parksperre 25 "hydraulisch" freigegeben (Einlegeposition), da das zweite Ventil 89 aus der Selbsthaltung 93 heraus kann. (Fahrzeug 5 ist gegen "Wegrollen" im Stand gesichert, während der Fahrt kann bei laufendem Motor die Parksperre 25 nicht einrasten).
Als zusätzlich Sicherheitsüberwachung wird an der Schaltwelle 119 eine Weg/Positions-Sensorik 127, 129 auf Basis der vorhandenen Sensoren appliziert. Die Sensoren melden dem Steuergerät die Stellung und die Bewegungsrichtung der Schaltwelle 119 beziehungsweise des Parksperren-Schiebers beziehungsweise -Zylinders 85.

Als zusätzlich Sicherheitsüberwachung wird am ersten Steuerkolben 73 eine Schieber-Weg-Sensorik 197 auf Basis eines Hall-Sensors 199 appliziert. (siehe 6). Die Sensoren melden dem Steuergerät die Stellung des ersten Steuerkolbens 73 beziehungsweise die Bewegungsrichtung bei der Kupplungswahl. Dadurch kann eine Fehlwahl der Kupplung/en 19, 21 oder ein Hängenbleiben des ersten Steuerkolbens 73 detektiert werden. Bezugszeichenliste

1	Hydraulikanordnung	51	siebtes Ventil
3	Kegelscheibenumschlingungsgetriebe	53	siebter Steuerkolben
5	Kraftfahrzeug	55	achtes Ventil
7	hydraulische Energiequelle	57	erste Flut (siebtes Ventil)
9	erste Ventilanordnung	59	zweite Flut (siebtes Ventil)
11	Momentenfühler	61	Tank
13	zweite Ventilanordnung	63	Oder-Glied
15	Kegelscheiben	65	viertes Ventil
17	dritte Ventilanordnung	67	Kühlölregelventil
19	Vorwärtskupplung	69	Rückführventil
21	Rückwärtskupplung	70	Pumpeninjektor
23	Parksperren-Entriegelungsanordnung	71	erstes Ventil
25	mechanischen Parksperre	73	erster Steuerkolben
27	vierte Ventilanordnung	75	drittes Ventil
29	Kühlkreislauf	77	erste Flut (erstes Ventil)
31	Kühlerrücklauf	79	fünftes Ventil
33	aktive Hytronic-Kühlung	81	sechstes Ventil
35	Strahlpumpe	83	zweite Flut (erstes Ventil)
37	Fliehölhaube	85	Parksperrenzylinder
39	Abzweig	87	Stirnseite
41	Vorsteuerdruckregelventil	89	zweites Ventil
43	Vorsteuerdruck	91	zweiter Steuerkolben
45	Systemdruck	93	Selbsthaltung
47	fünfte Ventilanordnung	95	neuntes Ventil
49	Systemdruckventil	97	neunte Steuerkolben
		99	zehntes Ventil
101	zehnter Steuerkolben	151	erster Schaltpunkt
103	Rückschlagventil	153	Abregelpunkt
105	Abzweig	193	Doppelpfeil
106	dritter Bereich	195	Ringmagnet
107	erster Balken	197	Sensorik
108	zweiter Bereich	199	Sensor
109	zweiter Balken
110	erster Bereich
111	Parksperrenentriegelung
113	Hebel
115	Pfeil
119	Schaltwelle
121	Doppelpfeil
123	Parksperrenklinke
125	Rückstellfeder
127	Sensor
129	Magnet
131	dritte Flut
133	Rückführleitung
135	Rückstellfeder
137	erste Steuerkante
139	vierte Flut
141	zweite Steuerkante
143	fünfte Flut
145	X-Achse
147	Y-Achse
149	Fläche

Claims

Hydraulikanordnung (1) zur Steuerung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes (3) mit einem variabel einstellbaren Übersetzungsverhältnis eines Kraftfahrzeuges (5), mit: – einer ersten Ventilanordnung (9) zur Sicherstellung eines Anpressdrucks des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes (3), – einer zweiten Ventilanordnung (13) zur Steuerung des Übersetzungsverhältnises des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes (3), – einer hydraulischen Energiequelle (7) zur Versorgung der Hydraulikanordnung (1) mit hydraulischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Ventilanordnung (17) zur Steuerung einer Vorwärtskupplung (19) und einer Rückwärtskupplung (21) vorgesehen ist.
Hydraulikanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine hydraulische Parksperren-Entriegelungsanordnung (23) zur Steuerung einer Parksperre (25).
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ventilanordnung (17) ein erstes Ventil (71) mit einem ersten Steuerkolben (73) zur hydraulischen Ansteuerung der Vorwärtskupplung (19) und der Rückwärtskupplung (21) aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Parksperren-Entriegelungsanordnung (23) ein zweites Ventil (89) zur hydraulischen Ansteuerung eines stromaufwärts des zweiten Ventils (89) angeordneten Parksperrenzylinders (85) zur mechanischen Ansteuerung der Parksperre (25) aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Ventilanordnung (17) ein stromaufwärts des ersten Ventils (71) angeordnetes drittes Ventil (75) zur Ansteuerung des ersten Steuerkolbens (73) des ersten Ventils (71) aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des ersten Steuerkolbens (73) des ersten Ventils (71) – eine erste Schaltstellung (R) zum Beaufschlagen der Rückwärtskupplung (21) mit Druck und Drucklosschalten der Vorwärtskupplung (19), – eine zweite Schaltstellung (N) zum Drucklosschalten der Vorwärtskupplung (19) und der Rückwärtskupplung (21) und – eine dritte Schaltstellung (D) zum Beaufschlagen der Vorwärtskupplung (19) mit Druck und Drucklosschalten der Rückwärtskupplung (21) wahlweise alternativ ansteuerbar sind.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik (197) zum Detektieren der ersten bis dritten Schaltstellung (R, N, D) des ersten Steuerkolbens (73) vorgesehen ist.
Hydraulikanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (197) einen Hall-Sensor (199) zur Detektion einer Position des ersten Steuerkolbens (73) aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventil (71) stromaufwärts über ein fünftes Ventil (79) der hydraulischen Energiequelle (7) zuordenbar ist.
Hydraulikanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das fünfte Ventil (79) stromabwärts einem sechsten Ventil (81) zur Ansteuerung des fünften Ventils (79) zugeordnet ist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung des zweiten Ventils (89) der zweite Steuerkolben (91) über das fünfte Ventil (79) der hydraulischen Energiequelle (7) zuordenbar ist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventil (89) eine hydraulische Selbsthaltung (93) aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventilanordnung (13) ein siebtes Ventil (51) zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Flut (57) und eine zweite Flut (59) des siebten Ventils (51) wahlweise variabel zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses der hydraulischen Energiequelle (7) oder dem Tank (61) zuordenbar sind.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Flut (57, 59) stromabwärts über ein Oderglied (63) zum Realisieren der hydraulischen Selbsthaltung (93) dem zweiten Ventil (89) zugeordnet sind.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Flut (57, 59) stromabwärts über das Oderglied (63) und das zweite Ventil (89) dem Parksperren-Entriegelungszylinder (85) zuordenbar sind.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Flut (57, 59) des siebten Ventils (51) zur Tankdruckanhebung über ein neuntes Ventil (95) dem Tank (61) zuordenbar ist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein neunter Steuerkolben (97) des neunten Ventils (95) über ein viertes Ventil (65) ansteuerbar ist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der neunte Steuerkolben (97) zur Steuerung der Tankdruckanhebung Steuerstufen aufweist.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur priorisierten Versorgung der Hydraulikanordnung (1) mit hydraulischer Energie der hydraulischen Energiequelle (7) ein zehntes Ventil (99) mit einem zehnten Steuerkolben (101) nachgeschaltet ist.
Hydraulikanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten geringen Energiemenge nur die erste Ventilanordnung (9) und bei einer zweiten größeren Energiemenge auch weitere Verbraucher der Hydraulikanordnung (1) mittels der hydraulischen Energiequelle (7) versorgbar sind.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer dritten, größeren als die zweite Energiemenge, die Verbraucher der Hydraulikanordnung (1) abgeregelt mit hydraulischer Energie versorgbar sind.
Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Ventilanordnung (27) zur Steuerung eines Kühlölvolumenstroms, insbesondere zur Kühlung der Kupplungen (19, 21) vorgesehen ist.
Hydraulikanordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Ventilanordnung (27) zur Ansteuerung das vierte Ventil (65) aufweist.
Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (3) mit einer Hydraulikanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug (5) mit einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe (3) nach dem vorhergehenden Anspruch.