-
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung mittels der eine Vielzahl von Schaltschienen eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes ansteuerbar sind, mit einem doppelt wirkendem Zylinder pro Schaltschiene mittels dem die jeweilige Schaltschiene hin und her verschieblich ansteuerbar ist.
-
Hydraulikanordnungen zum hydraulischen Ansteuern und Versorgen eines Getriebes sind bekannt.
-
Bei Automatikgetrieben, wie beispielsweise Stufenautomaten, CVT-Getrieben oder Doppelkupplungsgetrieben, mit hydraulischer Steuerung, das heißt Aktoransteuerung, wie Kupplungsaktor- oder Schaltaktorsteuerung, und Kühl-/Schmierölversorgung ist eine Ölversorgung (zumeist Pumpe mit Pumpenantrieb) notwendig.
-
Meist handelt es sich beim Pumpenantrieb um einen mechanischen Pumpenantrieb, der an den Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Bei modernen Getrieben kann dieser mechanische Pumpenantrieb um eine E-Pumpenanordnung (das heißt E-Motor mit Pumpe) ergänzt sein.
-
Weiterhin sind Ölversorgungen bekannt, die für die Getriebe- und Kupplungsaktorik ohne mechanisch getriebene Pumpe auskommen. Hier gibt es allerdings aufgrund der Bauart der Kupplung (das heißt Trockenkupplung) keinen Kühlölbedarf.
-
In Doppelkupplungsgetrieben werden für das Ein- und Auslegen der Gänge sogenannte Schaltschienen verwendet. Diese Schaltschienen müssen zur Erfüllung ihrer Funktion, nämlich das Einlegen eines Gangs entlang einer Achse in beide Richtungen verschoben werden können. Diese Verschiebung kann zum Beispiel mit hydraulischen Aktoren erfolgen, die entsprechend hydraulisch angesteuert werden müssen. Die Schaltschiene kann dabei eine Neutralstellung in der Mitte des zurücklegbaren Wegs und in der Nähe der jeweiligen Enden des Wegs eine Schaltstellung für einen Gang aufweisen.
-
Die oben angesprochenen hydraulischen Aktoren für die Verschiebung der Schaltschienen, können als einfach wirkende Zylinder oder als doppeltwirkende Zylinder ausgeführt werden. Je Schaltschiene werden zwei hydraulische Wirkflächen benötigt, die in den Zylindern dargestellt sind. Die hydraulischen Wirkflächen je Schaltschiene könnten entweder gleich groß oder unterschiedlich groß sein. Je nach Flächenkonzept werden unterschiedliche hydraulische Ansteuerungen notwendig. Dabei können die hydraulischen Wirkflächen in zwei eigenständigen Zylindern oder in einem doppelt wirkenden Zylinder angeordnet sein.
-
Die beim Ansteuern der Teilgetriebe mittels Getriebeaktoren beziehungsweise Schaltschienen auftretenden Betriebszustände sind aber sehr unterschiedlich. So sind sowohl Situationen mit hohem Volumenstrom- und geringem Druckbedarf als auch Situationen mit hohem Druck- und geringen Volumenstrombedarf gegeben. Bei einem Schaltvorgang muss nämlich zunächst ein großer Weg bei niedrigem Druck (das heißt hoher Volumenstrom bei niedrigem Druck) und ab dem Beginn der Synchronisation kurz vor Einlegen eines Gangs ein nur noch geringer Weg bei höherem Widerstand (das heißt niedriger Volumenstrom bei hohem Druck) zurückgelegt werden.
-
Bei bekannten Anordnungen von Hydrauliksystemen zum hydraulischen Ansteuern eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem ersten Teilgetriebe und einem zweiten Teilgetriebe werden die Wirkflächen einer derartigen Anordnung mit jeweils einer Ventil-(Funktions-)Gruppe angesteuert. Wird eine Druckregelung und eine Volumenstromsteuerung je Wirkfläche vorgehalten, dann ergeben sich konventionell acht notwendige Ventile bei vier Schaltschienen für beispielsweise acht Gänge (sieben Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang). Es sind auch Anordnungen bekannt, die diese Funktionalität mit fünf Ventilen oder mit einem Ventil und einem Multiplexer (z. B. in Form eines so genannten Drehschiebers) realisieren. Diese Ansätze haben Kosten- und/oder Funktionsnachteile.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hydrauliksystem zu schaffen, mit dem mit möglichst wenigen Hydraulikkomponenten eine Ansteuerung eines Getriebes, insbesondere Doppelkupplungsgetriebes, ermöglicht wird.
-
Die Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung mittels der eine Vielzahl von Schaltschienen eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes ansteuerbar sind, mit einem doppelt wirkendem Zylinder pro Schaltschiene mittels dem die jeweilige Schaltschiene hin und her verschieblich ansteuerbar ist durch eine der Vielzahl von Schaltschienen vorgeschaltete erste Hydraulikvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Ausgang mittels der ein erster Schaltdruck und ein zweiter Schaltdruck zum Ansteuern der Schaltschienen erzeugbar sind und durch eine zwischen die erste Hydraulikvorrichtung und zwei der Schaltschienen geschaltete zweite Hydraulikvorrichtung mittels der wahlweise einem der doppelt wirkenden Zylinder der zwei Schaltschienen der erste Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung und dem anderen doppelt wirkenden Zylinder der zwei Schaltschienen der zweite Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung und wahlweise über Kreuz zuordenbar sind. Vorteilhaft können mittels der ersten Hydraulikvorrichtung die zum Ansteuern der Schaltschienen erforderlichen Schaltdrücke erzeugt werden, die vorteilhaft mittels der zweiten Hydraulikvorrichtung so auf die doppelt wirkenden Zylinder schaltbar sind, dass damit Gänge beziehungsweise Fahrstufen des Getriebes ansteuerbar sind. Vorteilhaft können die zwei Ausgänge entweder direkt oder wahlweise über Kreuz zugeordnet werden, so dass sich vorteilhaft die zum Einlegen der Gänge notwendigen Kombinationen ergeben. In jeder Schaltstellung der zweiten Hydraulikvorrichtung können mittels der ersten Hydraulikvorrichtung die zwei Schaltdrücke so eingestellt werden, dass damit zwei der Gänge des Getriebes einlegbar sind. Insgesamt können so mittels der zwei Schaltstellungen der zweiten Hydraulikvorrichtung insgesamt vier Gänge des Getriebes angesteuert werden. Bei den Schaltdrücken kann es sich beispielsweise um einen ersten höheren Druck, beispielsweise mittels Mindern eines Systemdrucks erzeugbar, und einen geringeren zweiten Druck, beispielsweise mittels Verbinden mit einem drucklosen Tank erzeugbar, handeln.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist vorgesehen, dass der zweite Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung mittels der zweiten Hydraulikvorrichtung wahlweise einer ersten Wirkfläche einer der zwei doppelt wirkenden Zylinder der zwei Schaltschienen zuordenbar und jeweils einer der ersten Wirkfläche entgegengesetzt wirkenden zweiten Wirkfläche der doppelt wirkenden Zylinder zugeordnet ist. Jeder der doppelt wirkenden Zylinder weist jeweils eine erste Wirkfläche und eine der ersten Wirkfläche entgegengesetzt wirkende zweite Wirkfläche auf. Die zweiten Wirkflächen sind beide gleichermaßen dem zweiten Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung zugeordnet. Vorteilhaft kann wahlweise entweder die erste Wirkfläche des einen doppelt wirkenden Zylinders oder die erste Wirkfläche des anderen doppelt wirkenden Zylinders wahlweise ebenfalls dem zweiten Ausgang zugeordnet werden. Vorteilhaft kann dadurch der jeweils mit beiden Wirkflächen dem zweiten Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung zugeordnete doppelt wirkende Zylinder kurz geschlossen beziehungsweise kraftlos geschaltet werden, falls beide Wirkflächen gleich groß sind. In diesem Fall handelt es sich um einen doppelt wirkenden Zylinder mit einer ersten und einer zweiten Wirkfläche, die flächengleich sind, so dass bei einer Beaufschlagung mit identischen Drücken sich die Kräfte aufheben beziehungsweise sich ein hydraulisches Kräftegleichgewicht einstellt, so dass der doppelt wirkende Zylinder in Ruhe bleibt. Vorteilhaft kann der jeweils andere doppelt wirkende Zylinder, bei dem nur die zweite Wirkfläche mit dem zweiten Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung verbunden ist, an seiner ersten Wirkfläche mit einem anderen Druck beaufschlagt werden, wobei ein Einstellen beziehungsweise Bewegen der entsprechend zugeordneten Schaltschiene möglich ist.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist vorgesehen, dass mittels der zweiten Hydraulikvorrichtung zusätzlich wahlweise beide ersten Wirkflächen der doppelt wirkenden Zylinder der zwei Schaltschienen dem zweiten Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung und gleichzeitig beide zweiten Wirkflächen der doppelt wirkenden Zylinder der zwei Schaltschienen dem zweiten Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung zuordenbar sind. Vorteilhaft kann zusätzlich mittels der zweiten Hydraulikvorrichtung eine Schaltstellung angefahren werden, bei der beide erste Wirkflächen der doppelt wirkenden Zylinder dem zweiten Ausgang zugeordnet sind. Außerdem sind die zweiten Wirkflächen der doppelt wirkenden Zylinder ebenfalls dem zweiten Ausgang zugeordnet, insbesondere direkt zugeordnet, also ohne Zwischenschaltung weiterer Hydraulikelemente. Vorteilhaft ist in dieser Schaltstellung ein Kurzschließen beider doppelt wirkender Zylinder möglich, wobei keine der zwei Schaltschienen betätigt wird. Vorteilhaft kann diese Schaltstellung in Phasen verwendet werden, bei denen kein Gangwechsel des Getriebes erforderlich ist.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist vorgesehen, dass jeweils zwei doppelt wirkende Zylinder für jeweils zwei der Schaltschienen eine analog der zweiten Hydraulikvorrichtung aufgebaute und verschaltete weitere Hydraulikvorrichtung vorgeschaltet ist. Vorteilhaft kann jeweils einem Paar von zwei doppelt wirkenden Zylindern entweder die zweite Hydraulikvorrichtung oder eine der weiteren Hydraulikvorrichtungen vorgeschaltet sein. Vorteilhaft kann so eine unbegrenzte Anzahl von Paaren doppelt wirkender Zylinder, jeweils mittels einer Hydraulikvorrichtung angesteuert werden. Dabei ist es vorteilhaft möglich, durch das wahlweise Verbinden des zweiten Ausganges direkt oder über Kreuz mit den ersten Wirkflächen das jeweilige Paar anzusteuern. Die übrigen paarweise zusammen geschalteten doppelt wirkenden Zylinder sind bei einem solchen Schaltvorgang mittels der jeweils vorgeschalteten Hydraulikvorrichtungen kurz geschlossen, wobei die jeweiligen übrigen ersten und zweiten Wirkflächen jeweils alle zusammen dem zweiten Ausgang der ersten Hydraulikvorrichtung zugeordnet sind. Vorteilhaft kann so durch ein Ansteuern der ersten Hydraulikvorrichtung, die die Schaltdrücke bereitstellt und der dem jeweils paarweise zusammen geschalteten doppelt wirkenden Zylindern vorgeschalteten Hydraulikvorrichtungen eine Ansteuerung des gesamten Getriebes erfolgen. Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein Doppelkupplungsgetriebe mit insgesamt vier Schaltschienen handeln, wobei zur Ansteuerung die erste Hydraulikvorrichtung, die zweite Hydraulikvorrichtung und eine der weiteren Hydraulikvorrichtungen notwendig sind. Vorteilhaft sind also zum Ansteuern von vier Schaltschienen, die insgesamt acht Gänge ansteuern können, beispielsweise sieben Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang, lediglich drei Hydraulikvorrichtungen erforderlich.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist vorgesehen, dass die erste, die zweite und die weitere Hydraulikvorrichtung identisch aufgebaut sind. Vorteilhaft können alle Hydraulikvorrichtungen ein identisches Schaltschema aufweisen und sind daher vorteilhaft als Gleichteile in vergleichsweise hohen Stückzahlen und damit günstig fertigbar.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist vorgesehen, dass die erste Hydraulikvorrichtung zusätzlich zwei Druckrückführungen aufweist, mittels denen die Schaltdrücke erzeugbar sind. Die erste Hydraulikvorrichtung kann vorteilhaft mit den zwei Druckrückführungen beschaltet werden, wobei die zum Ansteuern der ersten Wirkfläche und zweiten Wirkfläche des jeweiligen doppelt wirkenden Zylinders erforderlichen Schaltdrücke erzeugbar sind.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist vorgesehen, dass die erste Hydraulikvorrichtung ein separates Druckregel- und Minderventil und diesem nachgeschaltet ein Schaltventil aufweist, mittels denen die Schaltdrücke erzeugbar sind. Vorteilhaft ist es möglich, mittels des separaten Druckregel- und Minderventils einen zum Beaufschlagen einer der Wirkflächen der doppelt wirkenden Zylinder erforderlichen Druck bereitzustellen. Mittels des nachgeschalteten Schaltventils kann dieser bereit gestellte Druck als Schaltdruck wahlweise der ersten Wirkfläche oder der zweiten Wirkfläche zugeordnet werden. Die entsprechend andere Wirkfläche kann vorteilhaft mittels des Schaltventils einem Tank der Hydraulikanordnung zugeordnet werden, beziehungsweise dadurch drucklos geschaltet werden. Vorteilhaft kann das Schaltventil einen identischen Aufbau wie die zweite Hydraulikvorrichtung oder die weitere Hydraulikvorrichtung aufweisen. Vorteilhaft ist es dann auch möglich, die zwei Wirkflächen in einer mittleren Schaltstellung auf den Tank zu schalten.
-
Die Aufgabe ist außerdem bei einem Getriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, mit einer vorab beschriebenen Hydraulikanordnung gelöst. Es ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
-
1 ein Schaltschema einer Hydraulikanordnung mittels der acht Gänge eines Doppelkupplungsgetriebes ansteuerbar sind und
-
2 ein Schaltschema einer Hydraulikanordnung analog der in 1 gezeigten Hydraulikanordnung, wobei im Unterschied ein separates Druckminder- und Regelventil vorgesehen ist.
-
1 zeigt eine Hydraulikanordnung 1 mittels der eine erste Schaltschiene 3 eine zweite Schaltschiene 5, eine dritte Schaltschiene 7 und eine vierte Schaltschiene 9 ansteuerbar sind. Jeder der Schaltschienen 3 bis 9 ist ein doppelt wirkender Zylinder zugeordnet, der ersten Schaltschiene 3 ein erster doppelt wirkender Zylinder 11, der zweiten Schaltschiene 5 ein zweiter doppelt wirkender Zylinder 13, der dritten Schaltschiene 7 ein dritter doppelt wirkender Zylinder 15 und der vierten Schaltschiene 9 ein vierter doppelt wirkender Zylinder 17.
-
Jeder der doppelt wirkenden Zylinder 11 bis 17 weist jeweils eine erste Wirkfläche 19 und eine zweite Wirkfläche 21 auf. Die Wirkflächen 19 und 21 der jeweiligen doppelt wirkenden Zylinder 11 bis 17 sind flächengleich beziehungsweise gleich wirkend, so dass bei einem Anlegen eines identischen hydraulischen Drucks an die erste Wirkfläche 19 und die zweite Wirkfläche 21 sich ein hydraulisches Kräftegleichgewicht an dem jeweiligen doppelt wirkenden Zylinder 11 bis 17 einstellt.
-
Die erste Schaltschiene 3 und die zweite Schaltschiene 5 sowie der zugehörige erste doppelt wirkende Zylinder 11 und der zweite doppelt wirkende Zylinder 13 sind einem ersten Teilgetriebe 23 eines in 1 mittels des Bezugszeichens 25 lediglich angedeuteten Doppelkupplungsgetriebes 25 zugeordnet. Das erste Teilgetriebe 23 des Doppelkupplungsgetriebes 25 ist zum Schalten von geraden Gängen ausgelegt. Das Doppelkupplungsgetriebe 25 weist ein zweites Teilgetriebe 27 auf, mittels dem ungerade Gänge ansteuerbar sind. Das zweite Teilgetriebe 27 ist mittels der dritten Schaltschiene 7 und der vierten Schaltschiene 9 beziehungsweise dem zugeordneten dritten doppelt wirkenden Zylinder 15 und dem vierten doppelt wirkendem Zylinder 17 ansteuerbar.
-
Zum Bereitstellen von hydraulischer Energie beziehungsweise eines unter Druck stehenden Hydraulikmediums weist die Hydraulikanordnung 1 eine hydraulische Energiequelle 29 auf. Die hydraulische Energiequelle 29 kann beispielsweise als mechanisch, elektrisch und/oder hybrid antreibbare Hydraulikpumpe ausgelegt sein. Außerdem weist die Hydraulikanordnung 1 einen drucklosen Tank 31 auf, in den das von der hydraulischen Energiequelle 29 geförderte Hydraulikmedium zurückströmen kann. Der hydraulischen Energiequelle 29 ist eine erste Hydraulikvorrichtung 33 nachgeschaltet. Zwischen die erste Hydraulikvorrichtung 33 und den Tank 31 ist ein Rückschlagventil 35 geschaltet, das ein Leerlaufen nachgeschalteter Hydraulikleitungen verhindern kann. Die erste Hydraulikvorrichtung 1 weist zwei Eingänge auf, die der hydraulischen Energiequelle 29 und dem Rückschlagventil 35 zugeordnet sind. Außerdem weist die erste Hydraulikvorrichtung 33 einen ersten Ausgang 37 und einen zweiten Ausgang 39 auf. Die zwei Eingänge der ersten Hydraulikvorrichtung 33 können in einer ersten Schaltstellung, die in 1 gezeigt ist, über Kreuz den zwei Ausgängen 37 und 39 zugeordnet werden. In einer zweiten, mittleren Schaltstellung kann die hydraulische Energiequelle 29 abgesperrt werden. Ferner sind in der zweiten mittleren Schaltstellung der ersten Hydraulikvorrichtung 33 der erste Ausgang 37 und der zweite Ausgang 39 zusammengeschaltet und über das Rückschlagventil 35 dem Tank 31 zugeordnet. In einer dritten Schaltstellung können die zwei Eingänge der ersten Hydraulikvorrichtung 33 ebenfalls dem ersten Ausgang 37 und dem zweiten Ausgang 39 zugeordnet werden, jedoch direkt, also nicht über Kreuz.
-
Der zweite Ausgang 39 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 ist allen vier doppelt wirkenden Zylindern 11 bis 17 vorgeschaltet, nämlich direkt allen zweiten Wirkflächen 21 zugeordnet.
-
Der ersten Hydraulikvorrichtung 33 nachgeschaltet weist die Hydraulikanordnung 1 eine zweite Hydraulikvorrichtung 41 und eine dritte Hydraulikvorrichtung 43 auf. Die Hydraulikvorrichtungen 41 und 43 sind parallel geschaltet und weisen jeweils zwei Eingänge auf, die jeweils dem ersten Ausgang 37 und dem zweiten Ausgang 39 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 nachgeschaltet sind. Die zweite Hydraulikvorrichtung 41 und die dritte Hydraulikvorrichtung 43 sind identisch aufgebaut wie die erste Hydraulikvorrichtung 33 und können ebenfalls jeweils drei Schaltzustände einnehmen. Bezüglich der Schaltzustände wird auf die Beschreibung der ersten Hydraulikvorrichtung 33 verwiesen. Ein erster Ausgang 37 der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 ist der ersten Wirkfläche 19 des ersten doppelt wirkenden Zylinders 11 vorgeschaltet. Ein zweiter Ausgang 39 der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 ist der ersten Wirkfläche 19 des zweiten doppelt wirkenden Zylinders 13 vorgeschaltet. Damit ist die zweite Hydraulikvorrichtung 41 dem ersten Teilgetriebe 23 zugeordnet beziehungsweise vorgeschaltet und dient zusammen mit der ersten Hydraulikvorrichtung 33 zum Ansteuern beziehungsweise zum Einlegen der geraden Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 25 des ersten Teilgetriebes 23.
-
Analog dazu ist die dritte Hydraulikvorrichtung 43 dem zweiten Teilgetriebe 27 beziehungsweise dem dritten doppelt wirkendem Zylinder 15 und dem vierten doppelt wirkendem Zylinder 17 vorgeschaltet. Dazu ist ein erster Ausgang 37 der dritten Hydraulikvorrichtung 43 der ersten Wirkfläche 19 des dritten doppelt wirkenden Zylinders 15 zugeordnet. Ein zweiter Ausgang 39 der dritten Hydraulikvorrichtung 43 ist der ersten Wirkfläche 19 des vierten doppelt wirkenden Zylinders 17 zugeordnet. Mittels der dritten Hydraulikvorrichtung 43 kann zusammen mit der ersten Hydraulikvorrichtung 33 das zweite Teilgetriebe 27 angesteuert werden, also die ungeraden Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 25 eingelegt werden.
-
Im Folgenden wird beispielhaft das Einlegen der Gänge 1 bis 3 des Doppelkupplungsgetriebes 25 näher erläutert. Dazu wird auf die unterschiedlichen Schaltstellungen, die bezüglich der ersten Hydraulikvorrichtung 33 vorab beschrieben wurden, die identisch auch für die zweite Hydraulikvorrichtung 41 und die dritte Hydraulikvorrichtung 43 zutreffen, Bezug genommen. Die jeweils erste Schaltstellung der Hydraulikvorrichtungen 33, 41 und 43 ist in 1 gezeigt. Links daneben befindet sich jeweils die mittlere Schaltstellung und noch weiter links daneben die dritte Schaltstellung.
-
Zum Einlegen eines ersten Ganges mittels des zweiten Teilgetriebes 27 werden die Hydraulikvorrichtungen 33, 41, 43 der Hydraulikanordnung 1 so geschaltet, dass nur die erste Wirkfläche 19 des dritten doppelt wirkenden Zylinders 15 mit einem Schaltdruck beaufschlagt ist. Alle übrigen Wirkflächen sind drucklos geschaltet beziehungsweise über das Rückschlagventil 35 dem Tank 31 zugeordnet. Sofern das Rückschlagventil 35 einen Öffnungsdruck aufweist, sind die übrigen Wirkflächen nicht drucklos geschaltet, sondern mit dem entsprechenden Differenzdruck zwischen dem Tank 31 und dem Öffnungsdruck beaufschlagt. Zum Einlegen des ersten Ganges, wobei die erste Wirkfläche 19 des dritten doppelt wirkenden Zylinders 15 druckbeaufschlagt ist, bewegt sich die dritte Schaltschiene 7, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach rechts. Um dies zu Erreichen, befindet sich die erste Hydraulikvorrichtung 33 in der dritten Schaltstellung, die zweite Hydraulikvorrichtung 41 in der zweiten Schaltstellung und die dritte Hydraulikvorrichtung 43 in der dritten Schaltstellung. Es ist zu erkennen, dass die doppelt wirkenden Zylinder 11, 13, 17 hydraulisch kurzgeschlossen und über den zweiten Ausgang 39 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 dem Tank 31 zugeordnet sind. Lediglich die erste Wirkfläche 19 des dritten doppelt wirkenden Zylinders 15 ist über dem ersten Ausgang 37 der dritten Hydraulikvorrichtung 43 und über dem ersten Ausgang 37 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 der hydraulischen Energiequelle 29 zugeordnet.
-
Vorteilhaft kann diese Zuordnung nicht direkt erfolgen, sondern mittels einer ersten Druckrückführung 45 druck- und/oder volumenstromgeregelt. Vorteilhaft kann mittels der ersten Druckrückführung 45 die erste Hydraulikvorrichtung so geschaltet werden, dass diese eine Druck- und/oder Volumenstromregelung zum Einlegen des ersten Ganges und gegebenenfalls weiterer Gänge ermöglicht. Die erste Druckrückführung 45 führt einen Druck des ersten Ausgangs 37 an die erste Hydraulikvorrichtung 33 zurück.
-
Analog der ersten Druckrückführung 45 weist die erste Hydraulikvorrichtung 33 eine zweite Druckrückführung 47 auf, die einen Druck des zweiten Ausgangs 39 an die erste Hydraulikvorrichtung 33 zurückführt. Dementsprechend kann auch der zweite Ausgang 39 druck und/oder volumenstromgeregelt werden. Vorteilhaft ist die erste Hydraulikvorrichtung 33 als Doppeldruck- und/oder Volumenstromregelventil ausgelegt.
-
Sobald der erste Gang eingelegt ist, also die dritte Schaltschiene 7, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach rechts bewegt wurde, kann auch die erste Wirkfläche 19 des dritten doppelt wirkenden Zylinders 15 drucklos geschaltet werden, so dass sämtliche Wirkflächen 19, 21 des Doppelkupplungsgetriebes 25 drucklos sind. Vorteilhaft bleibt auch bei drucklosem Zustand der erste Gang eingelegt. Um dies zu Erreichen, wird die erste Hydraulikvorrichtung 33 in die zweite Schaltstellung verstellt. Zusätzlich kann auch die dritte Hydraulikvorrichtung 43 in die zweite Schaltstellung verfahren werden.
-
Zum Einlegen des zweiten Ganges kann analog verfahren werden, wobei lediglich die erste Druckfläche 19 des ersten doppelt wirkenden Zylinders 11 mit Druck beaufschlagt wird. Dazu wird die erste Hydraulikvorrichtung 33 in die dritte Schaltstellung, die zweite Hydraulikvorrichtung 41 in die dritte Schaltstellung und die dritte Hydraulikvorrichtung 43 in die zweite Schaltstellung gebracht. Dabei bewegt sich die erste Schaltschiene 3 des ersten Teilgetriebes 23, das zum Einlegen der geraden Gänge vorgesehen ist, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach rechts. Sobald der zweite Gang eingelegt ist, also die erste Schaltschiene 3 entsprechend verschoben ist, können erneut alle Wirkflächen 19, 21 des Doppelkupplungsgetriebes 25 drucklos geschaltet werden, wobei zumindest die erste Hydraulikvorrichtung 33 oder gegebenenfalls auch die zweite und dritte Hydraulikvorrichtung 41, 43 in die zweite Schaltstellung gebracht werden.
-
Zum Einlegen des dritten Ganges muss die dritte Schaltschiene 7, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach links bewegt werden. Dazu können zunächst der erste doppelt wirkende Zylinder 11 und der zweite doppelt wirkende Zylinder 13 hydraulisch kurzgeschlossen werden, was in der zweiten Schaltstellung der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 der Fall ist. Die dritte Hydraulikvorrichtung 43 wird in ihre dritte Schaltstellung gebracht. Außerdem wird die erste Hydraulikvorrichtung 33 in die, in 1 gezeigte, erste Schaltstellung gebracht. Dabei wird der zweite Ausgang 39 mittels der zweiten Druckrückführung 47 geregelt mit dem Systemdruck beaufschlagt. Mithin sind alle dem zweiten Ausgang 39 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 nachgeschaltete zweite Wirkflächen 21 der doppelt wirkenden Zylinder 11 bis 17 mit dem Schaltdruck beaufschlagt. Außerdem sind mittels der zweiten Schaltstellung der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 auch die ersten Wirkflächen 19 des ersten und zweiten doppelt wirkenden Zylinders 11, 13 mit dem Schaltdruck beaufschlagt. Lediglich die erste Wirkfläche 19 des dritten doppelt wirkenden Zylinders 15 ist nicht mit dem Schaltdruck beaufschlagt und über den ersten Ausgang 37 der dritten Hydraulikvorrichtung 43 und dem ersten Ausgang 37 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 über das Rückschlagventil 35 dem drucklosen Tank 31 zugeordnet. Es ist ersichtlich, dass sich dadurch die dritte Schaltschiene 7, in Ausrichtung der 1 gesehen, nach links bewegt, was einem Einlegen des dritten Ganges des Doppelkupplungsgetriebes 25 entspricht. Sobald der dritte Gang eingelegt ist, können sämtliche Wirkflächen 19, 21 aller doppelt wirkenden Zylinder 11 bis 17 drucklos geschaltet werden, wobei die Hydraulikvorrichtungen 33, 41, 43 in ihre mittlere Schaltstellungen verfahren werden können.
-
Das Einlegen der übrigen Gänge erfolgt analog, so dass auf die Beschreibung der Gänge 1 bis 3 verwiesen wird.
-
Für den Fall, dass sich alle Schaltschienen 3 bis 9 in einer mittleren Stellung befinden, was in 1 gezeigt ist, befindet sich das Doppelkupplungsgetriebe 25 in einem Zustand eines Leerlaufs, also in einem Zustand, in dem kein Gang eingelegt ist.
-
2 zeigt eine weitere Hydraulikanordnung 1, die analog der in 1 gezeigten aufgebaut ist. Insofern wird auf die Beschreibung der 1 verwiesen. Als einziger Unterschied weist die erste Hydraulikvorrichtung 33 ein einfaches Schaltventil 49, also ohne die Druckrückführungen 45 und 47, auf.
-
Um dennoch den zum Einlegen der Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 25 erforderlichen Schaltdruck bereitzustellen, ist zwischen die hydraulische Energiequelle 29 und das Schaltventil 49 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 ein Druckregel- und Minderventil 51 geschaltet. Das Druckregel- und Minderventil 51 ist als Proportionalventil mit einer Druckrückführung ausgelegt und kann einen geregelten und geminderten Druck bereitstellen.
-
Erfindungsgemäß sind die zweiten Wirkflächen 21 der doppelt wirkenden Zylinder 11 bis 17, insbesondere paarweise, zusammengelegt. Dazu sind die zweiten Wirkflächen 21 mittels einer gemeinsamen Leitung verschaltet und dem zweiten Ausgang 39 der ersten Hydraulikvorrichtung 33 zugeordnet. Vorteilhaft können dadurch Ventile eingespart werden. Die zweiten Wirkflächen 21 können so geschaltet sein, dass diese in dieselbe Richtung wirken, also, in Ausrichtung der 1 und 2 gesehen, jeweils die Schaltschienen 3 bis 9, nach links bewegen. Die gegenüberliegenden ersten Wirkflächen 19 können vorteilhaft gezielt paarweise mittels der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 und der dritten Hydraulikvorrichtung 43 angesteuert werden, wobei vorteilhaft jeweils nicht angesteuerte Schaltschienen hydraulisch kurzgeschlossen werden können. Vorteilhaft weisen die zweite Hydraulikvorrichtung 41 und die dritte Hydraulikvorrichtung 43 jeweils einfache Schaltventile auf, die vorliegend elektrisch und federrückgestellt betätigbar sind. Mittels der als Doppeldruckregler ausgelegten ersten Hydraulikvorrichtung 33 können die zum Einlegen der Gänge erforderlichen Schaltdrücke bereitgestellt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 werden die zum Schalten notwendigen Schaltdrücke mittels des Druckregel- und Minderventils 51 bereitgestellt und mittels eines ebenfalls einfachen Schaltventils der ersten Hydraulikvorrichtung 33 entsprechend weiter geleitet beziehungsweise weiter geschaltet. Vorteilhaft ist die gesamte Ansteuerung der Schaltschienen 3 bis 9, gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1 mit lediglich drei Ventilen und gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 mit lediglich vier Ventilen möglich. Vorteilhaft können Bauraum und Kosten eingespart werden. Die zweiten Wirkflächen 21, die zusammen geschaltet sind, werden mittels der ersten Hydraulikvorrichtung 33 entweder mit dem Schaltdruck beaufschlagt oder über das Rückschlagventil 35 an den Tank 31 gelegt. Das Rückschlagventil 35 verhindert hierbei ein Entleeren hydraulischer Strecken zu den hydraulischen Wirkflächen 19, 21. Ist beispielsweise an den verbundenen Wirkflächen über die erste Hydraulikvorrichtung 33 ein Tankdruck des Tanks 31 angelegt, dann kann durch eine Schaltdruckbeaufschlagung einer der gegenüberliegenden ersten Wirkflächen 19 in einem der Teilgetriebe 23, 27 ein Positionswechsel einer der Schaltschienen 3 bis 9 erfolgen. Jedem der Teilgetriebe 23 und 27 sind jeweils zwei der Schaltschienen 3 bis 9 zugeordnet, wobei jeweils zwei der Schaltschienen die zweite Hydraulikvorrichtung 41 beziehungsweise die dritte Hydraulikvorrichtung 43 vorgeschaltet sind. Werden die verbundenen zweiten Wirkflächen 21 mittels der ersten Hydraulikvorrichtung 33 mit dem Schaltdruck beaufschlagt, dann kann vorteilhaft eine der ersten Wirkflächen 19 mittels der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 oder mittels der dritten Hydraulikvorrichtung 43 auf den Tankdruck gelegt werden, wobei vorteilhaft der entsprechend beschaltete doppelt wirkende Zylinder 11 bis 17 beziehungsweise die zugeordnete Schaltschiene 3 bis 9 sich, in Ausrichtung der 1 und 2 nach links bewegen lässt.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 ist zwischen die hydraulische Energiequelle 29 beziehungsweise eine Volumenstromquelle und dem Schaltventil 49 das Druckregel- und Minderventil 51 geschaltet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass in einem stromlosen Zustand der Hydraulikvorrichtungen 33, 41, 43 beziehungsweise deren Ventile dafür gesorgt ist, dass alle hydraulischen Wirkflächen 19, 21 auf dem Tankdruckniveau sind. Optional kann in einem entsprechenden Tankanschluss des Tanks 31 das in 2 ebenfalls eingezeichnete Rückschlagventil 35 vorgesehen sein, welches auch über den Weg des Druckregel- und Minderventils 51 ein Entleeren der hydraulischen Strecken zu den hydraulischen Wirkflächen 19, 21 verhindern kann.
-
Erfindungsgemäß wird eine hydraulische Ansteuerung der Schaltschienen 3 bis 9, insbesondere vier Schaltschienen, insbesondere zumindest vier Schaltschienen, des Doppelkupplungsgetriebes 25, die je Schaltschiene 3 bis 9 über gleich große hydraulische Wirkflächen 19, 21 verfügen, bereitgestellt. Vorteilhaft erfolgt die Ansteuerung über drei baugleiche Ventile der Hydraulikvorrichtungen 33, 41, 43 und eine entsprechende hydraulische Verschaltung mittels der jeweiligen drei Schaltstellungen.
-
Es werden die zweiten hydraulischen Wirkflächen 21, die insbesondere jeweils eine gleiche Wirkrichtung an den Schaltschienen 3 bis 9 aufweisen, zusammengelegt. Die gegenüberliegenden ersten Wirkflächen 19 werden gezielt mit zwei Volumenstromsteuerventilen der zweiten Hydraulikvorrichtung 41 und der dritten Hydraulikvorrichtung 43 angesteuert und zwar jeweils die Schaltschienen eines Teilgetriebes 23, 27 mit einem Ventil. Das heißt, jedem der Teilgetriebe 23 und 27 sind jeweils zwei der Schaltschienen 3 bis 9 mit einem Ventil beziehungsweise einer Hydraulikvorrichtung 41, 43 zugeordnet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hydraulikanordnung
- 3
- erste Schaltschiene
- 5
- zweite Schaltschiene
- 7
- dritte Schaltschiene
- 9
- vierte Schaltschiene
- 11
- erster doppelt wirkender Zylinder
- 13
- zweiter doppelt wirkender Zylinder
- 15
- dritter doppelt wirkender Zylinder
- 17
- vierter doppelt wirkender Zylinder
- 19
- erste Wirkfläche
- 21
- zweite Wirkfläche
- 23
- erste Teilgetriebe
- 25
- Doppelkupplungsgetriebe
- 27
- zweites Teilgetriebe
- 29
- hydraulische Energiequelle
- 31
- Tank
- 33
- erste Hydraulikvorrichtung
- 35
- Rückschlagventil
- 37
- erster Ausgang
- 39
- zweiter Ausgang
- 41
- zweite Hydraulikvorrichtung
- 43
- dritte Hydraulikvorrichtung
- 45
- erste Druckrückführung
- 47
- zweite Druckrückführung
- 49
- Schaltventil
- 51
- Druckregel- und Minderventil
