DE102010013182A1

DE102010013182A1 - Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung

Info

Publication number: DE102010013182A1
Application number: DE201010013182
Authority: DE
Inventors: Helmut Bender; Albrecht Schäfer; Heinrich Straub; Dittmar Wieland
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-03-27
Filing date: 2010-03-27
Publication date: 2011-09-29
Also published as: WO2011120548A1

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung, mit zumindest einer Getriebeeinheit (11a) zur Veränderung einer Getriebeübersetzung, mit zumindest einer Lastschaltkupplungseinheit (12a, 13a) zur Anbindung der Getriebeeinheit (11a) an eine Antriebsmaschine (14a), mit wenigstens einer elektromechanischen Betätigungseinheit (15a) zur Betätigung der Getriebeeinheit (11a) und/oder der Lastschaltkupplungseinheit (12a, 13a) und mit einer Schmier- und/oder Kühlvorrichtung (16a; 16b; 16c; 16d), die zumindest ein Getriebedrucksystem (17a; 17b; 17c; 17d), zumindest ein Lastschaltkupplungsdrucksystem (18a; 18b; 18c; 18d) und eine Verteilereinheit (19a; 19b; 19c; 19d) zur Anbindung des Getriebedrucksystems (17a; 17b; 17c; 17d) und des Lastschaltkupplungsdrucksystems (18a; 18b; 18c; 18d) an eine gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle (20a; 20b; 20c; 20d) aufweist, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 100 54 318 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung, mit einer Getriebeeinheit zur Veränderung einer Getriebeübersetzung, mit zwei Lastschaltkupplungseinheiten zur Anbindung der Getriebeeinheit an eine Antriebsmaschine, mit einer elektromechanischen Betätigungseinheit zur Betätigung der Getriebeeinheit und der Lastschaltkupplungseinheit und mit einer Schmiervorrichtung, die ein Getriebedrucksystem und eine Verteilereinheit zur Anbindung des Getriebedrucksystems an eine Betriebsmitteldruckquelle aufweist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeeintrag der Lastschaltkupplungseinheit bei gleichzeitiger Wirkungsgradverbesserung zu erhöhen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung, mit zumindest einer Getriebeeinheit zur Veränderung einer Getriebeübersetzung, mit zumindest einer Lastschaltkupplungseinheit zur Anbindung der Getriebeeinheit an eine Antriebsmaschine, mit wenigstens einer elektromechanischen Betätigungseinheit zur Betätigung der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit und mit einer Schmier- und/oder Kühlvorrichtung, die zumindest ein Getriebedrucksystem, zumindest ein Lastschaltkupplungsdrucksystem, und eine Verteilereinheit zur Anbindung des Getriebedrucksystems und des Lastschaltkupplungsdrucksystems an eine gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle aufweist, vorgeschlagen.
Durch die Betätigung der Getriebeeinheit und der Lastschaltkupplungseinheit durch die elektromechanische Betätigungseinheit kann eine von der Betriebsmitteldruckquelle bereitgestellte Betriebsmittelmenge bzw. ein Betriebsmitteldruck reduziert werden, wodurch die Betriebsmitteldruckquelle kleiner dimensioniert und dadurch ein Wirkungsgrad erhöht werden kann. Gleichzeitig kann durch die Schmier- und/oder Kühlvorrichtung die Lastschaltkupplungseinheit gekühlt werden, wodurch ein Wärmeeintrag der Lastschaltkupplungseinheit erhöht werden kann. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ist vorzugsweise als eine automatisiert schaltende Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ausgebildet. Unter „automatisiert schaltend” soll insbesondere verstanden werden, dass ein Schaltvorgang eines Getriebegangs selbstständig durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit durch Betätigen der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit durchgeführt wird. Der Schaltvorgang wird vorzugsweise entweder durch einen Benutzer eines die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs oder von in der Steuer- und/oder Regeleinheit hinterlegten Kennlinien eingeleitet. Unter einem „Drucksystem” soll insbesondere ein System aus Betriebsmittelleitungen verstanden werden, die hydraulisch miteinander verbunden sind und die zumindest in einem hydrostatischen Betriebszustand einen gleichen Betriebsmitteldruck aufweisen. Die Lastschaltkupplungseinheit ist vorteilhafterweise als eine nasse Lastschaltkupplungseinheit ausgebildet. Unter einer „nassen Lastschaltkupplungseinheit” soll insbesondere eine in einem Betriebsmittelbad laufende Kupplung verstanden werden. Die nasse Lastschaltkupplungseinheit wird vorzugsweise durch das Betriebsmittel gekühlt und geschmiert. Das Betriebsmittel ist vorteilhafterweise als ein Öl ausgebildet.
Die Betriebsmitteldruckquelle stellt vorteilhafterweise lediglich ein Betriebsmittel bzw. einen Betriebsmitteldruck zur Kühlung und/oder Schmierung der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit bereit. Unter einer „elektromechanischen Betätigungseinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die unabhängig von einem Betriebsmitteldruck und damit unabhängig von der Betriebsmitteldruckquelle eine Betätigungskraft ausübt. Durch die Betätigungskraft schaltet die elektromechanische ^Betätigungseinheit vorzugsweise die Getriebeeinheit und/oder die Lastschaltkupplungseinheit.
Durch das Schalten der Getriebeeinheit verändert die Getriebeeinheit vorteilhafterweise die Getriebeübersetzung. Durch das Schalten der Lastschaltkupplungseinheit geht die Lastschaltkupplungseinheit vorteilhafterweise entweder in einen offenen oder einen geschlossenen, kraftübertragenden Zustand über. Vorzugsweise weist die elektromechanische Betätigungseinheit elektrische Aktuatoren zur Betätigung der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit auf. Grundsätzlich kann die elektromechanische Betätigungseinheit zumindest ein Schaltwalzenelement aufweisen. Unter einem „Schaltwalzenelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das durch eine Drehbewegung um ihre eigene Achse eine axiale Kraft bereitstellt. Durch die axiale Kraft betätigt das Schaltwalzenelement vorzugsweise die Getriebeeinheit und/oder die Lastschaltkupplungseinheit.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Verteilereinheit dazu vorgesehen ist, das Getriebedrucksystem vorrangig mit einem Betriebsmitteldruck zu versorgen. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Schmierung der Getriebeeinheit erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verteilereinheit zumindest ein Schaltventil auf, das dazu vorgesehen ist, das Lastschaltkupplungsdrucksystem und/oder das Getriebedrucksystem von der Betriebsmitteldruckquelle zu entkoppeln. Dadurch kann ein vorteilhafter Betriebsmittelfluss von null eingestellt werden, wodurch auf einen hohen Bedarf an Betriebsmittel in der Getriebeeinheit und/oder in der Lastschaltkupplungseinheit reagiert werden kann. Unter einem „Schaltventil” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das in zumindest einem Betriebszustand das Getriebedrucksystem von dem Lastschaltkupplungsdrucksystem trennt. Durch das Schaltventil unterscheiden sich in zumindest einem Betriebszustand die Betriebsmitteldrücke des Getriebedrucksystems und des Lastschaltkupplungsdrucksystems voneinander. Das Schaltventil definiert das Getriebedrucksystem und/oder das Lastschaltkupplungsdrucksystem. Das Schaltventil ist vorzugsweise fremdschaltend und/oder selbstständig schaltend ausgeführt. Das Schaltventil ist vorzugsweise als ein zumindest teilweise hydraulisches Schaltventil ausgebildet. Unter „zumindest teilweise hydraulisch” soll insbesondere ein Schaltventil verstanden werden, das hydraulisch und/oder elektromagnetisch betätigbar ist.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das zumindest ein Schaltventil als ein Druckregelventil ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems und des Getriebedrucksystems einzustellen. Dadurch kann eine bedarfsgerechte Versorgung der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit mit Betriebsmittel realisiert werden. Das Druckregelventil wird vorzugsweise hydraulisch und elektrisch betätigt. Das Schaltventil kann grundsätzlich auch als ein Druckminderventil ausgebildet sein.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verteilereinheit dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems in Abhängigkeit des Betriebsmitteldrucks des Getriebedrucksystems einzustellen. Dadurch kann besonders einfach eine bedarfsgerechte Versorgung der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit mit Betriebsmittel erreicht werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Schaltventil als ein Rückschlagventil ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems und den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems auf einen definierten Differenzdruck einzustellen. Dadurch kann ein schmutzunempfindliches Schaltventil bereitgestellt werden, wodurch eine Robustheit erhöht werden kann.
Weiter ist vorteilhaft, dass das zumindest eine Schaltventil als ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, ab einem definierten Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems dem Lastschaltkupplungsdrucksystem Betriebsmittel zuzuführen. Dadurch kann ein robustes Schaltventil zur Verfügung gestellt werden, wodurch ein Wartungsaufwand reduziert werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Verteilereinheit zumindest ein Schaltventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems und/oder des Lastschaltkupplungsdrucksystems zu begrenzen. Dadurch kann eine wartungsarme Verteilereinheit realisiert werden, die auf hohen Bedarf an Betriebsmittel in der Getriebeeinheit und/oder in der Lastschaltkupplungseinheit reagiert.
Die Verteilereinheit kann im einfachsten Fall als eine Verzweigung ausgeführt sein, mittels welcher von der Betriebsmitteldruckquelle bereitgestelltes Betriebsmittel in Richtung Getriebeeinheit und in Richtung Lastschaltkupplungseinheit geleitet wird. Eine Einstellung der Mengen in Richtung Getriebeeinheit und in Richtung Lastschaltkupplungseinheit kann mittels Blenden erfolgen.
Besonders bevorzugt ist die Betriebsmitteldruckquelle als eine einstellbare Pumpe ausgebildet, die dazu vorgesehen ist, die Verteilereinheit mit einem Versorgungsdruck zu versorgen. Dadurch kann eine bedarfsgerechte Versorgung der Getriebeeinheit und/oder der Lastschaltkupplungseinheit mit Betriebsmittel besonders einfach realisiert werden. Die einstellbare Pumpe ist vorzugsweise elektrisch einstellbar. Die einstellbare Pumpe ist vorteilhafterweise drehzahlgeregelt.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, bei Bedarf eines Betriebsmitteldrucks in dem Lastschaltkupplungsdrucksystem den Versorgungsdruck der Betriebsmitteldruckquelle in Abhängigkeit von zumindest einer Bedarfskenngröße zu erhöhen. Dadurch kann die Betriebsmitteldruckquelle mit einer erforderlichen Minimalleistung betrieben werden, wodurch eine Antriebsleistung der Betriebsmitteldruckquelle optimiert werden kann. Unter einer „Bedarfskenngröße” soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, von der direkt oder indirekt ein Bedarf an Betriebsmittel zur Kühlung und/oder Schmierung der Lastschaltkupplungseinheit und/oder der Getriebeeinheit ableitbar ist. Die Bedarfskenngröße ist vorzugsweise von einer oder mehreren Kenngrößen ableitbar. Die Kenngrößen sind beispielsweise als eine Betriebsmitteltemperatur in der Lastschaltkupplungseinheit, eine Betriebsmitteltemperatur in einem Betriebsmittelreservoir, eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, eine Antriebsmaschinendrehzahl, ein Drehmoment der Antriebsmaschine oder der Lastschaltkupplungseinheit, eine Betriebsmittelviskosität, ein eingelegter Getriebegang, ein Lastschaltkupplungsschlupf, eine Fahrstrategie oder Ähnlichem ausgebildet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 schematisiert einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung,
2 eine Schmier- und Kühlvorrichtung der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einem als Druckregelventil ausgebildeten Schaltventil,
3 eine alternativ ausgestaltete Schmier- und Kühlvorrichtung mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Schaltventil,
4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schmier- und Kühlvorrichtung mit einem als Druckbegrenzungsventil ausgebildeten Schaltventil und
5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Schmier- und Kühlvorrichtung mit zwei als Druckbegrenzungsventile ausgebildeten Schaltventilen.
Die 1 und 2 zeigen schematisiert einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang verbindet eine Antriebsmaschine 14a mit Antriebsrädern 23a des Kraftfahrzeugs. Zur Übertragung eines Motormoments umfasst der Antriebsstrang eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a, mittels der unterschiedliche Getriebeübersetzungen zur Bereitstellung von unterschiedlichen Getriebegängen eingestellt werden können.
Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a ist als eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung ausgebildet. Zur Veränderung einer Getriebeübersetzung weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a eine Getriebeeinheit 11a auf. Die Getriebeeinheit 11a umfasst zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Teilgetriebe 24a, 25a. Die Getriebegänge, die mittels der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a schaltbar sind, sind jeweils einem der Teilgetriebe 24a, 25a zugeordnet. Getriebegänge, die jeweils unterschiedlichen Teilgetrieben 24a, 25a zugeordnet sind, sind unter Last schaltbar.
Zur Bildung der Getriebegänge umfassen die Teilgetriebe 24a, 25a jeweils eine Mehrzahl von Getriebeschalteinheiten 26a, 27a, 28a, 29a. Die Getriebeschalteinheiten 26a, 27a, 28a, 29a sind als Formschlussschalteinheiten ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine Schiebemuffe, die zur Bildung der entsprechenden Getriebeübersetzung betätigt wird. Die Schiebemuffen können jeweils beidseitig geschaltet werden, wodurch jede der Schiebemuffen zur Ausbildung von zwei der Getriebeschalteinheiten 26a, 27a, 28a, 29a vorgesehen ist. Durch die Schaltung der jeweiligen Schiebemuffen in eine ihrer Schaltstellungen ist die entsprechende Getriebeschalteinheit 26a, 27a, 28a, 29a geschlossen. Weiter umfasst jedes der Teilgetriebe 24a, 25a eine Mehrzahl von Zahnradpaaren 30a, 31a, 32a, 33a, die jeweils für einen Getriebegang vorgesehen sind. Zudem weist jeder der Teilgetriebe 24a, 25a eine Vorgelegewelle 34a, 35a auf. Mittels der beiden Teilgetriebe 24a, 25a können zwei der Getriebegänge gleichzeitig gebildet werden, indem die entsprechenden Getriebeschalteinheiten 26a, 27a, 28a, 29a der Teilgetriebe 24a, 25a geschlossen werden.
Zur Anbindung der Getriebeeinheit 11a an die Antriebsmaschine 14a umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a eine Doppelkupplung 36a mit zwei im Kraftfluss parallel angeordneten Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a. Die Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a sind mittels Lamellenkupplungen ausgebildet. Die Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a sind als nasse Lastschaltkupplungseinheiten ausgebildet. Jede der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a ist einem der Teilgetriebe 24a, 25a zugeordnet. Zum Schalten eines Getriebegangs wird zunächst der entsprechende Getriebegang mittels der zugehörigen Getriebeschalteinheit 26a, 27a, 28a, 29a gebildet. Anschließend wird der Getriebegang geschaltet, indem die zugehörige Lastschaltkupplungseinheit 12a, 13a geschlossen wird.
Zur Betätigung der Getriebeschalteinheiten 26a, 27a, 28a, 29a der Getriebeeinheit 11a und zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a eine elektromechanische Betätigungseinheit 15a. Durch die elektromechanische Betätigungseinheit 15a können die Getriebeschalteinheiten 26a, 27a, 28a, 29a und die Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a automatisiert geschlossen werden.
Zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a weist die Betätigungseinheit 15a nicht näher dargestellte elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren schließen die entsprechende Lastschaltkupplungseinheit 12a, 13a und stellen somit eine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine 14a und des entsprechenden Teilgetriebes 24a, 25a her. Zur Betätigung der Getriebeeinheit 11a weist die Betätigungseinheit 15a ebenfalls nicht näher dargestellte elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren bewegen die entsprechende Schiebemuffe der Getriebeeinheit 11a in die entsprechende Schaltstellung und stellen somit eine Getriebeübersetzung ein.
Für einen Getriebegangwechsel unter Last von einem Getriebegang in einen anderen Getriebegang, beispielsweise von einem Getriebegang des zweiten Teilgetriebes 25a in einen Getriebegang des ersten Teilgetriebes 24a, wird zusätzlich zu dem mittels des zweiten Teilgetriebes 25a bereits geschalteten Getriebegang der zu schaltende Getriebegang des ersten Teilgetriebes 24a gebildet. Anschließend wird von dem einen Getriebegang auf den anderen Getriebegang gewechselt, indem die dem zu öffnenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit 13a sukzessive geöffnet wird, während die dem zu schaltenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit 12a sukzessive geschlossen wird. Ein Getriebegangwechsel von einem Getriebegang des ersten Teilgetriebes 24a in einen Getriebegang des zweiten Teilgetriebes 25a erfolgt analog, weshalb auf eine Beschreibung eines solchen Getriebegangwechsels hier verzichtet werden soll.
Zur Schmierung und Kühlung der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a und zur Schmierung der Getriebeeinheit 11a weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a eine Schmier- und Kühlvorrichtung 16a auf. Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a weist ein Getriebedrucksystem 17a auf, das zur Schmierung der Getriebeeinheit 11a vorgesehen ist. Das Getriebedrucksystem 17a versorgt die Getriebeeinheit 11a mit Betriebsmitteldruck. Das Getriebedrucksystem 17a umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einer, in einem Betriebsmittelfluss vor der Getriebeeinheit 11a angeordneten Blende 37a.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a weist weiter ein Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a auf. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a ist zur Schmierung und zur Kühlung der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a vorgesehen. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a versorgt die Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a mit Betriebsmitteldruck. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einem Betriebsmittelkühler 38a und einer Blende 39a, die in dem Betriebsmittelfluss vor den Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a angeordnet sind. Der Betriebsmittelkühler 38a ist als ein Wärmetauscher ausgebildet. Das Betriebsmittel ist als Öl ausgebildet.
Zur Bereitstellung des Betriebsmitteldrucks für das Getriebedrucksystem 17a und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a eine einzige Betriebsmitteldruckquelle 20a auf. Die Betriebsmitteldruckquelle 20a ist als eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe ausgebildet. Die Betriebsmitteldruckquelle 20a ist einstellbar. Die Betriebsmitteldruckquelle 20a versorgt eine Verteilereinheit 19a mit einem Versorgerdruck. Zum Antrieb der Betriebsmitteldruckquelle 20a weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a eine Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a auf. Die Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a ist als ein Elektromotor ausgebildet.
Zur Aufbewahrung und zum Auffangen von überschüssigem Betriebsmittel weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a ein Betriebsmittelreservoir 41a auf. Zur Reinigung des Betriebsmittels weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a weiter eine Filtereinheit 42a auf. Die Filtereinheit 42a ist zwischen dem Betriebsmittelreservoir 41a und der Betriebsmitteldruckquelle 20a angeordnet. Die Filtereinheit 42a ist als ein Sieb ausgebildet.
Zur Anbindung des Getriebedrucksystems 17a und des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a an die gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle 20a weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16a die Verteilereinheit 19a auf. Die Verteilereinheit 19a ist als eine elektrisch/hydraulische Verteilereinheit ausgebildet. Die Verteilereinheit 19a ist in dem von der Betriebsmitteldruckquelle 20a bereitgestellten Betriebsmittelfluss nach der Betriebsmitteldruckquelle 20a und vor dem Getriebedrucksystem 17a und dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a angeordnet.
Die Verteilereinheit 19a teilt den von der Betriebsmitteldruckquelle 20a bereitgestellten Versorgungsdruck in einen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17a und einen Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a auf. Die Verteilereinheit 19a versorgt vorrangig das Getriebedrucksystem 17a mit dem Betriebsmitteldruck. Optional kann in dem Betriebsmittelfluss nach der Betriebsmitteldruckquelle 20a und vor der Verteilereinheit 19a ein Betriebsmitteldrucksensor angeordnet werden, der mit der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a kommuniziert.
Zur Entkopplung des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a oder des Getriebedrucksystems 17a von der Betriebsmitteldruckquelle 20a weist die Verteilereinheit 19a ein elektrisch/hydraulisches Schaltventil 21a auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 21a als ein Druckregelventil ausgebildet. Das Schaltventil 21a stellt den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17a und den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a ein. Das Schaltventil 21a ist als ein 3/3 Wegeventil ausgebildet. Das Schaltventil 21a verbindet in einer Grundstellung die Betriebsmitteldruckquelle 20a lediglich mit dem Getriebedrucksystem 17a. In der Grundstellung des Schaltventils 21a ist das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a von dem Getriebedrucksystem 17a entkoppelt. In einer ersten Schaltstellung verbindet das Schaltventil 21a das Getriebedrucksystem 17a, das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a und die Betriebsmitteldruckquelle 20a miteinander. In einer zweiten Schaltstellung verbindet das Schaltventil 21a die Betriebsmitteldruckquelle 20a lediglich mit dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a, wodurch das Getriebedrucksystem 17a von dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a und der Betriebsmitteldruckquelle 20a entkoppelt ist.
Das Schaltventil 21a umfasst ein Betätigungsvolumen, mittels dem eine hydraulische Betätigung 43a des Schaltventils 21a ausgebildet ist. Die hydraulische Betätigung 43a ist mit dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a verbunden. Mittels einer Betätigungskraft in der hydraulischen Betätigung 43a kann das Schaltventil 21a von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung und von der ersten Schaltstellung in die Grundstellung bewegt werden. Weiter weist das Schaltventil 21a eine elektromagnetische Betätigung 44a auf. Mittels einer Betätigungskraft der elektromagnetischen Betätigung 44a kann das Schaltventil 21a von der Grundstellung in die erste Schaltstellung und von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung bewegt werden. Die Betätigungskraft der elektromagnetischen Betätigung 44a wirkt der Betätigungskraft der hydraulischen Betätigung 43a entgegen. Die hydraulische Betätigung 43a und die elektromagnetische Betätigung 44a schalten das Schaltventil 21a in Abhängigkeit von dem Betriebsmitteldruck im Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a sowie einem elektrischen Strom. Zudem weist das Schaltventil 21a ein Federmittel 45a auf, das parallel zu dem Betätigungsvolumen angeordnet ist und parallel zu der hydraulischen Betätigung 43a wirkt.
Die Verteilereinheit 19a ist einstückig mit zwei Druckbegrenzungsventilen ausgebildet. Das als Druckregelventil ausgebildete Schaltventil 21a der Verteilereinheit 19a begrenzt in der Grundstellung den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a. In der zweiten Schaltstellung begrenzt das Schaltventil 21a der Verteilereinheit 19a den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17a.
Zur Steuerung und Regelung der Betätigungseinheit 15a, der Betriebsmitteldruckquelle 20a und der elektromagnetischen Betätigung 44a des Schaltventils 21a weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung 10a eine Steuer- und Regeleinheit 46a auf. Die Steuer- und Regeleinheit 46a ist zur automatischen Schaltung der Getriebegänge vorgesehen. Zur Einstellung der Betriebsmitteldruckquelle 20a kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit 46a mit der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a. Die Steuer- und Regeleinheit 46a stellt einen von der Betriebsmitteldruckquelle 20a bereitgestellten Betriebsmitteldruck durch Variierung einer Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a ein. Die Steuer- und Regeleinheit 46a schaltet das als Druckregelventil ausgebildete Schaltventil 21a der Verteilereinheit 19a durch Steuerung des elektrischen Stroms der elektromagnetischen Betätigung 44a. Die Steuer- und Regeleinheit 46a steuert bzw. regelt somit die Begrenzung des Betriebsmitteldrucks des Getriebedrucksystems 17a und des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a.
Zur Ermittlung einer Bedarfskenngröße kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit 46a mit einer nicht näher dargestellten Sensorik. Die Bedarfskenngröße ist als eine Schlupfkenngröße ausgebildet, aus der ein Wärmeeintrag der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a bei einem Öffnungs- und Schließvorgang und damit ein Kühlungsbedarf der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a ableitbar ist. In Abhängigkeit der Bedarfskenngröße regelt die Steuer- und Regeleinheit 46a die Betriebsmitteldruckquelle 20a und schaltet das Schaltventil 21a.
In einem Betriebszustand, in dem die Betriebsmitteldruckquelle 20a den Versorgungsdruck für die Verteilereinheit 19a liefert, versorgt die Verteilereinheit 19a vorrangig das Getriebedrucksystem 17a mit einem Betriebsmitteldruck. Dabei ist das Schaltventil 21a in seine Grundstellung geschaltet, wodurch das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a von der Betriebsmitteldruckquelle 20a und dem Getriebedrucksystem 17a entkoppelt ist. In der Grundstellung des Schaltventils 21a entspricht der Versorgungsdruck dem Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17a. Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit 46a durch die Bedarfskenngröße einen Bedarf von Betriebsmitteldruck zur Kühlung und Schmierung der Lastschaltkupplungseinheiten 12a, 13a schaltet die Steuer- und Regeleinheit 46a das Schaltventil 21a durch die elektromagnetische Betätigung 44a in die erste Schaltstellung. Durch das Schalten des Schaltventils 21a in die erste Schaltstellung verbindet die Verteilereinheit 19a das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18a und das Getriebedrucksystem 17a mit der Betriebsmitteldruckquelle 20a. Dadurch teilt die Verteilereinheit 19a den Versorgungsdruck in den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a und den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17a auf.
Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit 46a einen weiteren Anstieg des Bedarfs, erhöht die Steuer- und Regeleinheit 46a die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a und somit den von der Betriebsmitteldruckquelle 20a bereitgestellten Versorgungsdruck. Die Verteilung des Versorgungsdrucks regelt die Steuer- und Regeleinheit 46a über die elektromagnetische Betätigung 44a, wobei ein Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a durch die hydraulische Betätigung 43a des Schaltventils 21a begrenzt wird. Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit 46a einen hohen Bedarf an Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18a, schaltet die Steuer- und Regeleinheit 46a das Schaltventil 21a in die zweite Schaltstellung. Dadurch entkoppelt die Verteilereinheit 19a das Getriebedrucksystem 17a von der Betriebsmitteldruckquelle 20a. Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit 46a einen zu hohen Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17a, schaltet die Steuer- und Regeleinheit 46a das Schaltventil 21a ebenfalls in die zweite Schaltstellung und reduziert die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40a und damit den Versorgungsdruck. Durch die Schaltung des Schaltventils 21a in die zweite Schaltstellung begrenzt die Verteilereinheit 19a somit den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17a.
In den 3 bis 5 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele insbesondere auf das Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 verwiesen werden kann. Gleichbleibende Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 3, durch den Buchstaben c in den Bezugszeichen in der 4 und durch den Buchstaben d in den Bezugszeichen in der 5 ersetzt. Bezüglich gleichbleibender Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2, verwiesen werden.
In der 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schmier- und Kühlvorrichtung 16b gezeigt. Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b ist zur Schmierung und Kühlung von zwei Lastschaltkupplungseinheiten und zur Schmierung einer Getriebeeinheit vorgesehen. Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten und die Getriebeeinheit sind einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zugeordnet. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ist als eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung ausgebildet. Die Lastschaltkupplungseinheiten bilden eine Doppelkupplung der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung aus. Die Lastschaltkupplungseinheiten sind mittels Lamellenkupplungen ausgebildet. Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten sind als nasse Lastschaltkupplungseinheiten ausgebildet.
Die Getriebeeinheit verändert eine Getriebeübersetzung, die ein von einer Antriebsmaschine bereitgestelltes Motormoment übersetzt und an Antriebsräder überträgt. Durch die unterschiedlichen Getriebeübersetzungen kann die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung unterschiedliche Getriebegänge schalten.
Die Getriebeeinheit umfasst zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Teilgetriebe. Die Getriebegänge, die mittels der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung schaltbar sind, sind jeweils einem der Teilgetriebe zugeordnet. Getriebegänge, die jeweils unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet sind, sind unter Last schaltbar. Zur Bildung der Getriebegänge umfassen die Teilgetriebe jeweils eine Mehrzahl von Getriebeschalteinheiten. Die Getriebeschalteinheiten sind als Formschlussschalteinheiten ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine Schiebemuffe, die zur Bildung der entsprechenden Getriebeübersetzung betätigt wird. Durch eine Schaltung der jeweiligen Schiebemuffen in eine ihrer Schaltstellungen ist die entsprechende Getriebeschalteinheit geschlossen. Weiter umfasst jedes der Teilgetriebe eine Mehrzahl von Zahnradpaaren, die jeweils für einen Getriebegang vorgesehen sind. Zudem weist jeder der Teilgetriebe eine Vorgelegewelle auf. Mittels der beiden Teilgetriebe können zwei der Getriebegänge gleichzeitig gebildet werden, indem die entsprechenden Getriebeschalteinheiten der Teilgetriebe geschlossen werden.
Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten sind im Kraftfluss parallel zueinander angeordnet und binden die Getriebeeinheit an die Antriebsmaschine an. Jede der Lastschaltkupplungseinheiten ist einem der Teilgetriebe zugeordnet. Zum Schalten eines Getriebegangs wird zunächst der entsprechende Getriebegang mittels der zugehörigen Getriebeschalteinheit gebildet. Anschließend wird der Getriebegang geschaltet, indem die zugehörige Lastschaltkupplungseinheit geschlossen wird.
Zur Betätigung der Getriebeschalteinheiten der Getriebeeinheit und zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine elektromechanische Betätigungseinheit. Durch die elektromechanische Betätigungseinheit können die Getriebeschalteinheiten und die Lastschaltkupplungseinheiten automatisiert geschlossen werden.
Zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten weist die Betätigungseinheit elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren schließen die entsprechende Lastschaltkupplungseinheit und stellen somit eine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine und des entsprechenden Teilgetriebes her. Zur Betätigung der Getriebeeinheit weist die Betätigungseinheit ebenfalls elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren bewegen die entsprechende Schiebemuffe in die entsprechende Schaltstellung und stellen somit eine Getriebeübersetzung ein.
Für einen Getriebegangwechsel unter Last von einem Getriebegang in einen anderen Getriebegang, beispielsweise von einem Getriebegang des zweiten Teilgetriebes in einen Getriebegang des ersten Teilgetriebes, wird zusätzlich zu dem mittels des zweiten Teilgetriebes bereits geschalteten Getriebegang der zu schaltende Getriebegang des ersten Teilgetriebes gebildet. Anschließend wird von dem einen Getriebegang auf den anderen Getriebegang gewechselt, indem die dem zu öffnenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit sukzessive geöffnet wird, während die dem zu schaltenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit sukzessive geschlossen wird. Ein Getriebegangwechsel von einem Getriebegang des ersten Teilgetriebes in einen Getriebegang des zweiten Teilgetriebes erfolgt analog, weshalb auf eine Beschreibung eines solchen Getriebegangwechsels hier verzichtet werden soll.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b weist ein Getriebedrucksystem 17b auf, das zur Schmierung der Getriebeeinheit vorgesehen ist. Das Getriebedrucksystem 17b versorgt die Getriebeeinheit mit Betriebsmitteldruck. Das Getriebedrucksystem 17b umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einer, in einem Betriebsmittelfluss vor der Getriebeeinheit angeordneten Blende 37b.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b weist weiter ein Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b auf. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b ist zur Schmierung und zur Kühlung der Lastschaltkupplungseinheiten vorgesehen. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b versorgt die Lastschaltkupplungseinheiten mit Betriebsmitteldruck. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einem Betriebsmittelkühler 38b und einer Blende 39b, die in dem Betriebsmittelfluss vor den Lastschaltkupplungseinheiten angeordnet sind. Der Betriebsmittelkühler 38b ist als ein Wärmetauscher ausgebildet. Das Betriebsmittel ist als Öl ausgebildet.
Zur Bereitstellung des Betriebsmitteldrucks für das Getriebedrucksystem 17b und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b eine einzige Betriebsmitteldruckquelle 20b auf. Die Betriebsmitteldruckquelle 20b ist als eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe ausgebildet. Die Betriebsmitteldruckquelle 20b ist einstellbar. Die Betriebsmitteldruckquelle 20b versorgt eine Verteilereinheit 19b mit einem Versorgerdruck. Zum Antrieb der Betriebsmitteldruckquelle 20b weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b eine Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40b auf. Die Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40b ist als ein Elektromotor ausgebildet.
Zur Aufbewahrung und zum Auffangen von überschüssigem Betriebsmittel weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b ein Betriebsmittelreservoir 41b auf. Zur Reinigung des Betriebsmittels weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b weiter eine Filtereinheit 42b auf. Die Filtereinheit 42b ist zwischen dem Betriebsmittelreservoir 41b und der Betriebsmitteldruckquelle 20b angeordnet. Die Filtereinheit 42b ist als ein Sieb ausgebildet.
Zur Anbindung des Getriebedrucksystems 17b und des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b an die gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle 20b weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16b die Verteilereinheit 19b auf. Die Verteilereinheit 19b ist als eine hydraulische Verteilereinheit ausgebildet. Die Verteilereinheit 19b ist in dem von der Betriebsmitteldruckquelle 20b bereitgestellten Betriebsmittelfluss nach der Betriebsmitteldruckquelle 20b und vor dem Getriebedrucksystem 17b und dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b angeordnet.
Die Verteilereinheit 19b teilt den von der Betriebsmitteldruckquelle 20b bereitgestellten Versorgungsdruck in einen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b und einen Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b auf. Die Verteilereinheit 19b versorgt vorrangig das Getriebedrucksystem 17b mit dem Betriebsmitteldruck.
Zur Entkopplung des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b von der Betriebsmitteldruckquelle 20b weist die Verteilereinheit 19b ein hydraulisches Schaltventil 21b auf. Die Verteilereinheit 19b stellt den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b in Abhängigkeit des Betriebsmitteldrucks des Getriebedrucksystems 17b ein. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 21b als ein Rückschlagventil ausgebildet. In einem offenen Zustand des Schaltventils 21b verbindet das Schaltventil 21b das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b mit der Betriebsmitteldruckquelle 20b und dem Getriebedrucksystem 17b. In einem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21b trennt das Schaltventil 21b das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b von der Betriebsmitteldruckquelle 20b. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21b trennt das Schaltventil 21b das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b von dem Getriebedrucksystem 17b. Das Schaltventil 21b ist als ein Normally-Closed-Schaltventil ausgebildet. Das Schaltventil 21b stellt den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b und den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b auf einen definierten Differenzdruck ein. Das Schaltventil 21b trennt das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b von dem Getriebedrucksystem 17b.
Das als Rückschlagventil ausgebildete Schaltventil 21b weist ein Federelement 47b auf, das den Differenzdruck zwischen dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b und dem Getriebedrucksystem 17b definiert. Das Federelement 47b stellt eine Kraft bereit, die das Schaltventil 21b schließt und geschlossen hält. Das Schaltventil 21b öffnet bei einer größeren, durch den Betriebsmitteldruck im Getriebedrucksystem 17b resultierenden und gegen die Kraft des Federelements 47b wirkenden Kraft. Eine Wirkrichtung der Kraft des Federelements 47b entspricht einer Wirkrichtung einer durch den Betriebsmitteldruck im Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b resultierenden Kraft. Das Schaltventil 21b erlaubt ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Getriebedrucksystem 17b in das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b und verhindert ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b in das Getriebedrucksystem 17b.
Zur Steuerung und Regelung der Betätigungseinheit und der Betriebsmitteldruckquelle 20b weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine Steuer- und Regeleinheit auf. Die Steuer- und Regeleinheit ist zur automatischen Schaltung der Getriebegänge vorgesehen. Zur Einstellung der Betriebsmitteldruckquelle 20b kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit mit der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40b. Die Steuer- und Regeleinheit stellt einen von der Betriebsmitteldruckquelle 20b bereitgestellten Betriebsmitteldruck durch Variierung einer Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40b ein.
Zur Ermittlung einer Bedarfskenngröße kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit mit einer nicht näher dargestellten Sensorik. Die Bedarfskenngröße ist als eine Schlupfkenngröße ausgebildet, aus der ein Wärmeeintrag der Lastschaltkupplungseinheiten bei einem Öffnungs- und Schließvorgang und damit ein Kühlungsbedarf der Lastschaltkupplungseinheiten ableitbar ist. In Abhängigkeit der Bedarfskenngröße regelt die Steuer- und Regeleinheit die Betriebsmitteldruckquelle 20b. Bei Bedarf eines Betriebsmitteldrucks in dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b erhöht die Steuer- und Regeleinheit den Versorgungsdruck der Betriebsmitteldruckquelle 20b.
In einem Betriebszustand, in dem die Betriebsmitteldruckquelle 20b den Versorgungsdruck für die Verteilereinheit 19b liefert, versorgt die Verteilereinheit 19b vorrangig das Getriebedrucksystem 17b mit Betriebsmitteldruck. Dabei ist das Schaltventil 21b geschlossen und entkoppelt das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b von der Betriebsmitteldruckquelle 20b und dem Getriebedrucksystem 17b. In dem geschlossenem Zustand des Schaltventils 21b entspricht der Versorgungsdruck dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17b. Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit durch die Bedarfskenngröße einen Bedarf von Betriebsmitteldruck zur Kühlung und Schmierung der Lastschaltkupplungseinheiten, erhöht die Steuer- und Regeleinheit die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40b und damit den Versorgungsdruck. Steigt die von dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17b resultierende Kraft über die entgegenwirkende Kraft des Federelements 47b der Schalteinheit 21b, öffnet die Schalteinheit 21b. Dadurch verbindet die Verteilereinheit 19b das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b und das Getriebedrucksystem 17b mit der Betriebsmitteldruckquelle 20b und teilt den Versorgungsdruck in den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b und den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b auf.
Der Differenzdruck zwischen dem Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b und dem Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b bleibt im Wesentlichen konstant, wobei der Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b um den durch das Federelement 47b definierten Differenzdruck größer ist als der Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b. Das als Rückschlagventil ausgebildete Schaltventil 21b stellt eine feste Abhängigkeit zwischen dem Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b und dem Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b ein. Das Schaltventil 21b schließt, sobald ein Differenzdruck zwischen dem Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17b und des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b kleiner ist als der Differenzdruck, der von der Kraft des Federelements 47b resultiert. Ermittelt also die Steuer- und Regeleinheit einen geringen Bedarf des Betriebsmitteldrucks des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18b, reduziert sie die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40b und somit den Versorgungsdruck, bis der von dem Schaltventil 21b definierte Differenzdruck unterschritten wird, wodurch das Schaltventil 21b schließt und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18b von der Betriebsmitteldruckquelle 20b entkoppelt.
In der 4 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schmier- und Kühlvorrichtung 16c gezeigt. Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c ist zur Schmierung und Kühlung von zwei Lastschaltkupplungseinheiten und zur Schmierung einer Getriebeeinheit vorgesehen. Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten und die Getriebeeinheit sind einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zugeordnet. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ist als eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung ausgebildet. Die Lastschaltkupplungseinheiten bilden eine Doppelkupplung der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung aus. Die Lastschaltkupplungseinheiten sind mittels Lamellenkupplungen ausgebildet. Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten sind als nasse Lastschaltkupplungseinheiten ausgebildet.
Die Getriebeeinheit verändert eine Getriebeübersetzung, die ein von einer Antriebsmaschine bereitgestelltes Motormoment übersetzt und an Antriebsräder überträgt. Durch die unterschiedlichen Getriebeübersetzungen kann die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung unterschiedliche Getriebegänge schalten.
Die Getriebeeinheit umfasst zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Teilgetriebe. Die Getriebegänge, die mittels der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung schaltbar sind, sind jeweils einem der Teilgetriebe zugeordnet. Getriebegänge, die jeweils unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet sind, sind unter Last schaltbar. Zur Bildung der Getriebegänge umfassen die Teilgetriebe jeweils eine Mehrzahl von Getriebeschalteinheiten. Die Getriebeschalteinheiten sind als Formschlussschalteinheiten ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine Schiebemuffe, die zur Bildung der entsprechenden Getriebeübersetzung betätigt wird. Durch eine Schaltung der jeweiligen Schiebemuffen in eine ihrer Schaltstellungen ist die entsprechende Getriebeschalteinheit geschlossen. Weiter umfasst jedes der Teilgetriebe eine Mehrzahl von Zahnradpaaren, die jeweils für einen Getriebegang vorgesehen sind. Zudem weist jedes der Teilgetriebe eine Vorgelegewelle auf. Mittels der beiden Teilgetriebe können zwei der Getriebegänge gleichzeitig gebildet werden, indem die entsprechenden Getriebeschalteinheiten der Teilgetriebe geschlossen werden.
Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten sind im Kraftfluss parallel zueinander angeordnet und binden die Getriebeeinheit an die Antriebsmaschine an. Jede der Lastschaltkupplungseinheiten ist einem der Teilgetriebe zugeordnet. Zum Schalten eines Getriebegangs wird zunächst der entsprechende Getriebegang mittels der zugehörigen Getriebeschalteinheit gebildet. Anschließend wird der Getriebegang geschaltet, indem die zugehörige Lastschaltkupplungseinheit geschlossen wird.
Zur Betätigung der Getriebeschalteinheiten der Getriebeeinheit und zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine elektromechanische Betätigungseinheit. Durch die elektromechanische Betätigungseinheit können die Getriebeschalteinheiten und die Lastschaltkupplungseinheiten automatisiert geschlossen werden.
Zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten weist die Betätigungseinheit elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren schließen die entsprechende Lastschaltkupplungseinheit und stellen somit eine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine und des entsprechenden Teilgetriebes her. Zur Betätigung der Getriebeeinheit weist die Betätigungseinheit ebenfalls elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren bewegen die entsprechende Schiebemuffe in die entsprechende Schaltstellung und stellen somit eine Getriebeübersetzung ein.
Für einen Getriebegangwechsel unter Last von einem Getriebegang in einen anderen Getriebegang, beispielsweise von einem Getriebegang des zweiten Teilgetriebes in einen Getriebegang des ersten Teilgetriebes, wird zusätzlich zu dem mittels des zweiten Teilgetriebes bereits geschalteten Getriebegang der zu schaltende Getriebegang des ersten Teilgetriebes gebildet. Anschließend wird von dem einen Getriebegang auf den anderen Getriebegang gewechselt, indem die dem zu öffnenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit sukzessive geöffnet wird, während die dem zu schaltenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit sukzessive geschlossen wird. Ein Getriebegangwechsel von einem Getriebegang des ersten Teilgetriebes in einen Getriebegang des zweiten Teilgetriebes erfolgt analog, weshalb auf eine Beschreibung eines solchen Getriebegangwechsels hier verzichtet werden soll.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c weist ein Getriebedrucksystem 17c auf, das zur Schmierung der Getriebeeinheit vorgesehen ist. Das Getriebedrucksystem 17c versorgt die Getriebeeinheit mit Betriebsmitteldruck. Das Getriebedrucksystem 17c umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einer, in einem Betriebsmittelfluss vor der Getriebeeinheit angeordneten Blende 37c.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c weist weiter ein Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c auf. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c ist zur Schmierung und zur Kühlung der Lastschaltkupplungseinheiten vorgesehen. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c versorgt die Lastschaltkupplungseinheiten mit Betriebsmitteldruck. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einem Betriebsmittelkühler 38c und einer Blende 39c, die in dem Betriebsmittelfluss vor den Lastschaltkupplungseinheiten angeordnet sind. Der Betriebsmittelkühler 38c ist als ein Wärmetauscher ausgebildet. Das Betriebsmittel ist als Öl ausgebildet.
Zur Bereitstellung des Betriebsmitteldrucks für das Getriebedrucksystem 17c und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c eine einzige Betriebsmitteldruckquelle 20c auf. Die Betriebsmitteldruckquelle 20c ist als eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe ausgebildet. Die Betriebsmitteldruckquelle 20c ist einstellbar. Die Betriebsmitteldruckquelle 20c versorgt eine Verteilereinheit 19c mit einem Versorgerdruck. Zum Antrieb der Betriebsmitteldruckquelle 20c weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c eine Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40c auf. Die Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40c ist als ein Elektromotor ausgebildet.
Zur Aufbewahrung und zum Auffangen von überschüssigem Betriebsmittel weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c ein Betriebsmittelreservoir 41c auf. Zur Reinigung des Betriebsmittels weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c weiter eine Filtereinheit 42c auf. Die Filtereinheit 42c ist zwischen dem Betriebsmittelreservoir 41c und der Betriebsmitteldruckquelle 20c angeordnet. Die Filtereinheit 42c ist als ein Sieb ausgebildet.
Zur Anbindung des Getriebedrucksystems 17c und des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18c an die gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle 20c, weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16c die Verteilereinheit 19c auf. Die Verteilereinheit 19c ist als eine hydraulische Verteilereinheit ausgebildet. Die Verteilereinheit 19c ist in dem von der Betriebsmitteldruckquelle 20c bereitgestellten Betriebsmittelfluss nach der Betriebsmitteldruckquelle 20c und vor dem Getriebedrucksystem 17c und dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c angeordnet.
Die Verteilereinheit 19c teilt den von der Betriebsmitteldruckquelle 20c bereitgestellten Versorgungsdruck in einen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c und einen Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18c auf. Die Verteilereinheit 19c versorgt vorrangig das Getriebedrucksystem 17c mit dem Betriebsmitteldruck.
Zur Entkopplung des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18c von der Betriebsmitteldruckquelle 20c, weist die Verteilereinheit 19c ein hydraulisches Schaltventil 21c auf. Die Verteilereinheit 19c stellt den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18c in Abhängigkeit des Betriebsmitteldrucks des Getriebedrucksystems 17c ein. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 21c als ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet. In einem offenen Zustand des Schaltventils 21c verbindet das Schaltventil 21c das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c mit der Betriebsmitteldruckquelle 20c und dem Getriebedrucksystem 17c. In einem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21c trennt das Schaltventil 21c das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c von der Betriebsmitteldruckquelle 20c. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21c entkoppelt das Schaltventil 21c das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c von dem Getriebedrucksystem 17c. Das Schaltventil 21c ist als ein Normally-Closed-Schaltventil ausgebildet. Das Schaltventil 21c führt Betriebsmittel dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c ab einem definierten, minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c zu.
Das als Druckbegrenzungsventil ausgebildete Schaltventil 21c weist ein Federelement 48c auf, das das Schaltventil 21c bis zu dem definierten, minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c schließt. Das Federelement 48c stellt eine Kraft bereit, die das Schaltventil 21c schließt und geschlossen hält. Das Schaltventil 21c öffnet bei einer größeren, durch den Betriebsmitteldruck im Getriebedrucksystem 17c resultierenden und gegen die Kraft des Federelements 48c wirkenden Kraft. In dem offenen Zustand des Schaltventils 21c erlaubt das Schaltventil 21c ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Getriebedrucksystem 17c in das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c ab dem minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c. In dem offenen Zustand des Schaltventils 21c erlaubt das Schaltventil 21c auch ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c in das Getriebedrucksystem 17c ab dem minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21c verhindert das Schaltventil 21c ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c in das Getriebedrucksystem 17c, und anders herum, bis zu dem definierten Betriebsmitteldruck.
Zur Steuerung und Regelung der Betätigungseinheit und der Betriebsmitteldruckquelle 20c weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine Steuer- und Regeleinheit auf. Die Steuer- und Regeleinheit ist zur automatischen Schaltung der Getriebegänge vorgesehen. Zur Einstellung der Betriebsmitteldruckquelle 20c kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit mit der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40c. Die Steuer- und Regeleinheit stellt einen von der Betriebsmitteldruckquelle 20c bereitgestellten Betriebsmitteldruck durch Variierung einer Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40c ein.
Zur Ermittlung einer Bedarfskenngröße kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit mit einer nicht näher dargestellten Sensorik. Die Bedarfskenngröße ist als eine Schlupfkenngröße ausgebildet, aus der ein Wärmeeintrag der Lastschaltkupplungseinheiten bei einem Öffnungs- und Schließvorgang und damit ein Kühlungsbedarf der Lastschaltkupplungseinheiten ableitbar ist. In Abhängigkeit der Bedarfskenngröße regelt die Steuer- und Regeleinheit die Betriebsmitteldruckquelle 20c. Bei Bedarf eines Betriebsmitteldrucks in dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c erhöht die Steuer- und Regeleinheit den Versorgungsdruck der Betriebsmitteldruckquelle 20c.
In einem Betriebszustand, in dem die Betriebsmitteldruckquelle 20c den Versorgungsdruck für die Verteilereinheit 19c liefert, versorgt die Verteilereinheit 19c vorrangig das Getriebedrucksystem 17c mit Betriebsmitteldruck. Dabei ist das Schaltventil 21c geschlossen und entkoppelt das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c von der Betriebsmitteldruckquelle 20c. Der Versorgungsdruck entspricht dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17c bis zu dem minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c. Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit durch die Bedarfskenngröße einen Bedarf von Betriebsmitteldruck zur Kühlung und Schmierung der Lastschaltkupplungseinheiten erhöht die Steuer- und Regeleinheit die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40c und damit den Versorgungsdruck. Steigt die von dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17c resultierende Kraft über die entgegenwirkende Kraft des Federelements 48c des Schaltventils 21c, öffnet das Schaltventil 21c. Dadurch verbindet die Verteilereinheit 19c das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c und das Getriebedrucksystem 17c mit der Betriebsmitteldruckquelle 20c und teilt den Versorgungsdruck in den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18c und den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c auf.
Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit einen geringen Bedarf des Betriebsmitteldrucks des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18c, reduziert sie die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40c und somit den Versorgungsdruck, bis der von dem Schaltventil 21c definierte, minimale Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17c unterschritten wird, wodurch das Schaltventil 21c schließt und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18c von der Betriebsmitteldruckquelle 20c entkoppelt.
In der 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Schmier- und Kühlvorrichtung 16d gezeigt. Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d ist zur Schmierung und Kühlung von zwei Lastschaltkupplungseinheiten und zur Schmierung einer Getriebeeinheit vorgesehen. Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten und die Getriebeeinheit sind einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zugeordnet. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung ist als eine Doppelkupplungsgetriebevorrichtung ausgebildet. Die Lastschaltkupplungseinheiten bilden eine Doppelkupplung der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung aus. Die Lastschaltkupplungseinheiten sind mittels Lamellenkupplungen ausgebildet. Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten sind als nasse Lastschaltkupplungseinheiten ausgebildet.
Die Getriebeeinheit verändert eine Getriebeübersetzung, die ein von einer Antriebsmaschine bereitgestelltes Motormoment übersetzt und an Antriebsräder überträgt. Durch die unterschiedlichen Getriebeübersetzungen kann die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung unterschiedliche Getriebegänge schalten.
Die Getriebeeinheit umfasst zwei im Kraftfluss parallel angeordnete Teilgetriebe. Die Getriebegänge, die mittels der Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung schaltbar sind, sind jeweils einem der Teilgetriebe zugeordnet. Getriebegänge, die jeweils unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet sind, sind unter Last schaltbar. Zur Bildung der Getriebegänge umfassen die Teilgetriebe jeweils eine Mehrzahl von Getriebeschalteinheiten. Die Getriebeschalteinheiten sind als Formschlussschalteinheiten ausgebildet. Sie umfassen jeweils eine Schiebemuffe, die zur Bildung der entsprechenden Getriebeübersetzung betätigt wird. Durch eine Schaltung der jeweiligen Schiebemuffen in eine ihrer Schaltstellungen ist die entsprechende Getriebeschalteinheit geschlossen. Weiter umfasst jedes der Teilgetriebe eine Mehrzahl von Zahnradpaaren, die jeweils für einen Getriebegang vorgesehen sind. Zudem weist jeder der Teilgetriebe eine Vorgelegewelle auf. Mittels der beiden Teilgetriebe können zwei der Getriebegänge gleichzeitig gebildet werden, indem die entsprechenden Getriebeschalteinheiten der Teilgetriebe geschlossen werden.
Die zwei Lastschaltkupplungseinheiten sind im Kraftfluss parallel zueinander angeordnet und binden die Getriebeeinheit an die Antriebsmaschine an. Jede der Lastschaltkupplungseinheiten ist einem der Teilgetriebe zugeordnet. Zum Schalten eines Getriebegangs wird zunächst der entsprechende Getriebegang mittels der zugehörigen Getriebeschalteinheit gebildet. Anschließend wird der Getriebegang geschaltet, indem die zugehörige Lastschaltkupplungseinheit geschlossen wird.
Zur Betätigung der Getriebeschalteinheiten der Getriebeeinheit und zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine elektromechanische Betätigungseinheit. Durch die elektromechanische Betätigungseinheit können die Getriebeschalteinheiten und die Lastschaltkupplungseinheiten automatisiert geschlossen werden.
Zur Betätigung der Lastschaltkupplungseinheiten weist die Betätigungseinheit elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren schließen die entsprechende Lastschaltkupplungseinheit und stellen somit eine Verbindung zwischen der Antriebsmaschine und des entsprechenden Teilgetriebes her. Zur Betätigung der Getriebeeinheit weist die Betätigungseinheit ebenfalls elektrische Aktuatoren auf. Die elektrischen Aktuatoren bewegen die entsprechende Schiebemuffe in die entsprechende Schaltstellung und stellen somit eine Getriebeübersetzung ein.
Für einen Getriebegangwechsel unter Last von einem Getriebegang in einen anderen Getriebegang, beispielsweise von einem Getriebegang des zweiten Teilgetriebes in einen Getriebegang des ersten Teilgetriebes, wird zusätzlich zu dem mittels des zweiten Teilgetriebes bereits geschalteten Getriebegang der zu schaltende Getriebegang des ersten Teilgetriebes gebildet. Anschließend wird von dem einen Getriebegang auf den anderen Getriebegang gewechselt, indem die dem zu öffnenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit sukzessive geöffnet wird, während die dem zu schaltenden Getriebegang zugeordnete Lastschaltkupplungseinheit sukzessive geschlossen wird. Ein Getriebegangwechsel von einem Getriebegang des ersten Teilgetriebes in einen Getriebegang des zweiten Teilgetriebes erfolgt analog, weshalb auf eine Beschreibung eines solchen Getriebegangwechsels hier verzichtet werden soll.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d weist ein Getriebedrucksystem 17d auf, das zur Schmierung der Getriebeeinheit vorgesehen ist. Das Getriebedrucksystem 17d versorgt die Getriebeeinheit mit Betriebsmitteldruck. Das Getriebedrucksystem 17d umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einer, in einem Betriebsmittelfluss vor der Getriebeeinheit angeordneten Blende 37d.
Die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d weist weiter ein Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d auf. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d ist zur Schmierung und zur Kühlung der Lastschaltkupplungseinheiten vorgesehen. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d versorgt die Lastschaltkupplungseinheiten mit Betriebsmitteldruck. Das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d umfasst eine Betriebsmittelleitung mit einem Betriebsmittelkühler 38d und einer Blende 39d, die in dem Betriebsmittelfluss vor den Lastschaltkupplungseinheiten angeordnet sind. Der Betriebsmittelkühler 38d ist als ein Wärmetauscher ausgebildet. Das Betriebsmittel ist als Öl ausgebildet.
Zur Bereitstellung des Betriebsmitteldrucks für das Getriebedrucksystem 17d und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d eine einzige Betriebsmitteldruckquelle 20d auf. Die Betriebsmitteldruckquelle 20d ist als eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe ausgebildet. Die Betriebsmitteldruckquelle 20d ist einstellbar. Die Betriebsmitteldruckquelle 20d versorgt eine Verteilereinheit 19d mit einem Versorgerdruck. Zum Antrieb der Betriebsmitteldruckquelle 20d weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d eine Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40d auf. Die Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40d ist als ein Elektromotor ausgebildet.
Zur Aufbewahrung und zum Auffangen von überschüssigem Betriebsmittel weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d ein Betriebsmittelreservoir 41d auf. Zur Reinigung des Betriebsmittels weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d weiter eine Filtereinheit 42d auf. Die Filtereinheit 42d ist zwischen dem Betriebsmittelreservoir 41d und der Betriebsmitteldruckquelle 20d angeordnet. Die Filtereinheit 42d ist als ein Sieb ausgebildet.
Zur Anbindung des Getriebedrucksystems 17d und des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18d an die gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle 20d weist die Schmier- und Kühlvorrichtung 16d die Verteilereinheit 19d auf. Die Verteilereinheit 19d ist als eine hydraulische Verteilereinheit ausgebildet. Die Verteilereinheit 19d ist in dem von der Betriebsmitteldruckquelle 20d bereitgestellten Betriebsmittelfluss nach der Betriebsmitteldruckquelle 20d und vor dem Getriebedrucksystem 17d und dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d angeordnet.
Die Verteilereinheit 19d teilt den von der Betriebsmitteldruckquelle 20d bereitgestellten Versorgungsdruck in einen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d und einen Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18d auf. Die Verteilereinheit 19d versorgt vorrangig das Getriebedrucksystem 17d mit dem Betriebsmitteldruck.
Zur Entkopplung des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18d und des Getriebedrucksystems 17d von der Betriebsmitteldruckquelle 20d weist die Verteilereinheit 19d zwei hydraulische Schaltventile 21d, 22d auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 21d als ein Druckbegrenzungsventil und das Schaltventil 22d ebenfalls als ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet. In einem offenen Zustand des Schaltventils 21d verbindet das Schaltventil 21d die Betriebsmitteldruckquelle 20d mit dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d. In einem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21d trennt das Schaltventil 21d das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d von der Betriebsmitteldruckquelle 20d. In einem offenen Zustand des Schaltventils 22d verbindet das Schaltventil 22d die Betriebsmitteldruckquelle 20d mit dem Getriebedrucksystem 17d. In einem geschlossenen Zustand des Schaltventils 22d trennt das Schaltventil 22d das Getriebedrucksystem 17d von der Betriebsmitteldruckquelle 20d. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21d und dem offenen Zustand des Schaltventils 22d entkoppelt das Schaltventil 21d das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d von dem Getriebedrucksystem 17d. Das Schaltventil 21d ist als ein Normally-Closed-Schaltventil ausgebildet. Das Schaltventil 22d ist als ein Normally-Open-Schaltventil ausgebildet. Die Verteilereinheit 19d stellt den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18d in Abhängigkeit des Betriebsmitteldrucks des Getriebedrucksystems 17d ein. Das Schaltventil 21d führt Betriebsmittel dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d ab einem definierten, minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d zu. Das Schaltventil 22d begrenzt den Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17d.
Das als Druckbegrenzungsventil ausgebildete Schaltventil 21d weist ein Federelement 49d auf, das das Schaltventil 21d bis zu einem definierten, minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d oder einem definierten, minimalen Versorgungsdruck der Betriebsmitteldruckquelle 20d schließt. Das Federelement 49d stellt eine Kraft bereit, die das Schaltventil 21d schließt und bis zu dem minimalen Betriebsmitteldruck bzw. Versorgungsdruck geschlossen hält. Das Schaltventil 21d öffnet bei einer größeren, durch den Versorgungsdruck resultierenden und gegen die Kraft des Federelements 49d wirkenden Kraft. In dem offenen Zustand des Schaltventils 22d erlaubt das Schaltventil 21d ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Getriebedrucksystem 17d in das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d ab dem minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. In dem offenen Zustand des Schaltventils 22d verhindert das Schaltventil 21d ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d in das Getriebedrucksystem 17d bis zu dem minimalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 22d erlaubt das Schaltventil 21d ein Strömen eines Betriebsmittels von der Betriebsmitteldruckquelle 20d in das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d ab dem minimalen Versorgungsdruck der Betriebsmitteldruckquelle 20d. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 22d verhindert das Schaltventil 21d ein Strömen eines Betriebsmittels aus dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d bis zu dem minimalen Versorgungsdruck.
Das als Druckbegrenzungsventil ausgebildete Schaltventil 22d weist ebenfalls ein Federelement 50d auf, das das Schaltventil 22d bis zu einem definierten, maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d öffnet. Das Federelement 50d stellt eine Kraft bereit, die das Schaltventil 22d öffnet und bis zu dem maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d geöffnet hält. Das Schaltventil 22d schließt bei einer größeren, durch den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d resultierenden und gegen die Kraft des Federelements 50d wirkenden Kraft. In dem offenen Zustand des Schaltventils 21d erlaubt das Schaltventil 22d ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Getriebedrucksystem 17d in das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d bis zu dem maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. In dem offenen Zustand des Schaltventils 21d verhindert das Schaltventil 22d ein Strömen eines Betriebsmittels von dem Getriebedrucksystem 17d in das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d ab dem maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21d erlaubt das Schaltventil 22d ein Strömen eines Betriebsmittels von der Betriebsmitteldruckquelle 20d in das Getriebedrucksystem 17d bis zu dem maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. In dem geschlossenen Zustand des Schaltventils 21d verhindert das Schaltventil 22d ein Strömen eines Betriebsmittels aus dem Getriebedrucksystem 17d ab dem maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d.
Zur Steuerung und Regelung der Betätigungseinheit und der Betriebsmitteldruckquelle 20d weist die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine Steuer- und Regeleinheit auf. Die Steuer- und Regeleinheit ist zur automatischen Schaltung der Getriebegänge vorgesehen. Zur Einstellung der Betriebsmitteldruckquelle 20d kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit mit der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40d. Die Steuer- und Regeleinheit stellt einen von der Betriebsmitteldruckquelle 20d bereitgestellten Betriebsmitteldruck durch Variierung einer Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40d ein.
Zur Ermittlung einer Bedarfskenngröße kommuniziert die Steuer- und Regeleinheit mit einer nicht näher dargestellten Sensorik. Die Bedarfskenngröße ist als eine Schlupfkenngröße ausgebildet, aus der ein Wärmeeintrag der Lastschaltkupplungseinheiten bei einem Öffnungs- und Schließvorgang und damit ein Kühlungsbedarf der Lastschaltkupplungseinheiten ableitbar ist. In Abhängigkeit der Bedarfskenngröße regelt die Steuer- und Regeleinheit die Betriebsmitteldruckquelle 20d. Bei Bedarf eines Betriebsmitteldrucks in dem Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d erhöht die Steuer- und Regeleinheit den Versorgungsdruck der Betriebsmittelquelle 20d.
In einem Betriebszustand, in dem die Betriebsmitteldruckquelle 20d den Versorgungsdruck für die Verteilereinheit 19d liefert, versorgt die Verteilereinheit 19d vorrangig das Getriebedrucksystem 17d mit Betriebsmitteldruck. Dabei ist das Schaltventil 21d geschlossen und entkoppelt das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d von der Betriebsmitteldruckquelle 20d und das Schaltventil 22d ist geöffnet und koppelt das Getriebedrucksystem 17d mit der Betriebsmittelquelle 20d. Der Versorgungsdruck entspricht dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17d, bis das Schaltventil 21d öffnet oder das Schaltventil 22d schließt. Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit durch die Bedarfskenngröße einen Bedarf von Betriebsmitteldruck zur Kühlung und Schmierung der Lastschaltkupplungseinheiten, erhöht die Steuer- und Regeleinheit die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40d und damit den Versorgungsdruck. Steigt die von dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17d resultierende Kraft über die entgegenwirkende Kraft des Federelements 49d des Schaltventils 21d, öffnet das Schaltventil 21d. Dadurch verbindet die Verteilereinheit 19d das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d und das Getriebedrucksystem 17d mit der Betriebsmitteldruckquelle 20d und teilt den Versorgungsdruck in den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18d und den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. Steigt die von dem Betriebsmitteldruck in dem Getriebedrucksystem 17d resultierende Kraft über die entgegenwirkende Kraft des Federelements 50d des Schaltventils 22d, schließt das Schaltventil 22d. Dadurch begrenzt das Schaltventil 22d den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d. Die Verteilereinheit 19d trennt das Getriebedrucksystem 17d von der Betriebsmitteldruckquelle 20d. Sinkt der Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d unterhalb des von dem Schaltventil 22d definierten, maximalen Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d, öffnet das Schaltventil 22d wieder.
Ermittelt die Steuer- und Regeleinheit einen geringen Bedarf des Betriebsmitteldrucks des Lastschaltkupplungsdrucksystems 18d, reduziert sie die Drehzahl der Betriebsmitteldruckquellenantriebseinheit 40d und somit den Versorgungsdruck, bis der von dem Schaltventil 21d definierter, minimaler Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems 17d unterschritten wird, wodurch das Schaltventil 21d schließt und das Lastschaltkupplungsdrucksystem 18d von der Betriebsmitteldruckquelle 20d entkoppelt.
In jedem Ausführungsbeispiel kann grundsätzlich ein Betriebsmittelquellenüberdruckventil angeordnet sein. Des Weiteren können zur Feinabstimmung weitere Blenden in der Schmier- und Kühlvorrichtung 16a, 16b, 16c, 16d angeordnet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10054318 A1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, insbesondere Doppelkupplungsgetriebevorrichtung, mit zumindest einer Getriebeeinheit (11a) zur Veränderung einer Getriebeübersetzung, mit zumindest einer Lastschaltkupplungseinheit (12a, 13a) zur Anbindung der Getriebeeinheit (11a) an eine Antriebsmaschine (14a), mit wenigstens einer elektromechanischen Betätigungseinheit (15a) zur Betätigung der Getriebeeinheit (11a) und/oder der Lastschaltkupplungseinheit (12a, 13a) und mit einer Schmier- und/oder Kühlvorrichtung (16a; 16b; 16c; 16d), die zumindest ein Getriebedrucksystem (17a; 17b; 17c; 17d), zumindest ein Lastschaltkupplungsdrucksystem (18a; 18b; 18c; 18d) und eine Verteilereinheit (19a; 19b; 19c; 19d) zur Anbindung des Getriebedrucksystems (17a; 17b; 17c; 17d) und des Lastschaltkupplungsdrucksystems (18a; 18b; 18c; 18d) an eine gemeinsame Betriebsmitteldruckquelle (20a; 20b; 20c; 20d) aufweist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinheit (19a; 19b; 19c; 19d) dazu vorgesehen ist, das Getriebedrucksystem (17a; 17b; 17c; 17d) vorrangig mit einem Betriebsmitteldruck zu versorgen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinheit (19a; 19b; 19c; 19d) zumindest ein Schaltventil (21a; 21b; 21c; 21d, 22d) aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Lastschaltkupplungsdrucksystem (18a; 18b; 18c; 18d) und/oder das Getriebedrucksystem (17a; 17b; 17c; 17d) von der Betriebsmitteldruckquelle (20a; 20b; 20c; 20d) zu entkoppeln.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaltventil (21a) als ein Druckregelventil ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems (18a) und des Getriebedrucksystems (17a) einzustellen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinheit (19b; 19c; 19d) dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems (18b; 18c; 18d) in Abhängigkeit des Betriebsmitteldrucks des Getriebedrucksystems (17b; 17c; 17d) einzustellen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaltventil (21b) als ein Rückschlagventil ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems (17b) und den Betriebsmitteldruck des Lastschaltkupplungsdrucksystems (18b) auf einen definierten Differenzdruck einzustellen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zumindest nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaltventil (21c) als ein Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist, das dazu vorgesehen ist, ab einem definierten Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems (17c) dem Lastschaltkupplungsdrucksystem (18c) Betriebsmittel zuzuführen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilereinheit (19a; 19d) zumindest ein Schaltventil (21a; 22d) aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Betriebsmitteldruck des Getriebedrucksystems (17a; 17d) und/oder des Lastschaltkupplungsdrucksystems (18a) zu begrenzen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsmitteldruckquelle (20a; 20b; 20c; 20d) als eine einstellbare Pumpe ausgebildet ist, die dazu vorgesehen ist, die Verteilereinheit (19a; 19b; 19c; 19d) mit einem Versorgungsdruck zu versorgen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, bei Bedarf eines Betriebsmitteldrucks in dem Lastschaltkupplungsdrucksystem (18b; 18c; 18d) den Versorgungsdruck der Betriebsmitteldruckquelle (20b; 20c; 20d) in Abhängigkeit von zumindest einer Bedarfskenngröße zu erhöhen.