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Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeuggetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Kraftfahrzeuggetriebe verfügen über ein Hydrauliksystem, mit welchem hydraulische Verbraucher des Getriebes, so zum Beispiel Kupplungen oder Bremsen, mit einem Hydraulikvolumenstrom versorgt werden können. So verfügen aus der Praxis bekannte Hydrauliksysteme über eine getriebeseitige Hydraulikpumpe, die mechanisch über eine Getriebewelle des Getriebes angetrieben werden kann, nämlich dann, wenn die Getriebewelle von einem Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs angetrieben wird. In dem Fall, in dem das Antriebsaggregat still steht oder mit einer zu geringen Drehzahl betrieben wird, kann sich die Situation einstellen, dass von der Hydraulikpumpe kein ausreichender Hydraulikvolumenstrom für die hydraulischen Verbraucher bereitgestellt werden kann.
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Um auch dann, wenn über die mechanische Hydraulikpumpe kein ausreichender Volumenstrom bereitgestellt werden kann, die Hydraulikversorgung der hydraulischen Verbraucher aufrechtzuerhalten, ist es aus der Praxis weiterhin bekannt, zusätzlich zur mechanisch angetriebenen Hydraulikpumpe eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe vorzusehen. Zusätzlich oder alternativ zu einer elektrischen Zusatzpumpe kann ein hydraulischer Impulsspeicher vorhanden sein, der dann, wenn die mechanische Hydraulikpumpe einen ausreichend hohen Hydraulikvolumenstrom bereitstellt, ausgehend von der Hydraulikpumpe befüllt werden kann, und der dann, wenn die mechanische Hydraulikpumpe keinen ausreichenden Hydraulikvolumenstrom bereitstellen kann, entleerbar ist, um hydraulische Verbraucher mit einem Hydraulikvolumenstrom zu versorgen.
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Aus der
DE 10 2006 014 756 A1 ist ein Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeugbetriebes mit einer mechanisch angetriebenen Hydraulikpumpe und einem hydraulischen Impulsspeicher bekannt. Der hydraulische Impulsspeicher ist mit der Hydraulikpumpe über eine Hydraulikleitung verbunden, wobei an der Hydraulikleitung auch mindestens ein hydraulischer Verbraucher angreift.
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In die zum hydraulischen Impulsspeicher führende Hydraulikleitung ist gemäß der
DE 10 2006 014 756 A1 einerseits ein in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkendes Rückschlagventil und andererseits parallel hierzu eine in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkende Drosseleinrichtung integriert. Die in Befüllrichtung wirkende Drosseleinrichtung stellt sicher, dass die Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers verzögert mit geringer Dynamik erfolgt. Die Entleerung desselben kann hingegen spontan mit hoher Dynamik erfolgen.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeuggetriebes zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Hydrauliksystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist einerseits parallel zu dem in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Rückschlagventil und andererseits parallel zu der in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Drosseleinrichtung in die Hydraulikleitung ein in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkendes Rückschlagventil integriert.
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Dadurch, dass erfindungsgemäß parallel zu der in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Drosseleinrichtung zusätzlich zu dem in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Rückschlagventil auch ein in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkendes Rückschlagventil integriert ist, kann die Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers abgestuft mit unterschiedlichen Dynamiken und damit Geschwindigkeiten erfolgen. So ist es hiermit möglich, dann, wenn ein geringer Systemdruck im Hydrauliksystem vorliegt, die Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers ausschließlich über die Drosseleinrichtung langsam mit geringer Dynamik vorzunehmen. Dann hingegen, wenn der Systemdruck des Hydrauliksystems einen Grenzwert übersteigt, kann das Befüllen des hydraulischen Impulsspeichers über das in Befüllrichtung wirkende Rückschlagventil schneller und damit mit höherer Dynamik erfolgen. Damit kann die Funktionsweise des Hydrauliksystems positiv beeinflusst werden.
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Vorzugsweise ist das in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkende Rückschlagventil in Schließrichtung desselben durch ein Federelement derart beaufschlagt, dass dasselbe erst dann öffnet, wenn ein Systemdruck des Hydrauliksystems größer als ein der Federkraft des Federelements entsprechender Grenzwert ist. Über die Federkraft des Federelements des in Befüllrichtung wirkenden Rückschlagventils kann der Grenzwert für den Systemdruck des Hydrauliksystems, bei dessen Erreichen oder Überschreiten die Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers mit hoher Dynamik über das in Befüllrichtung wirkende Rückschlagventil erfolgt, einfach vorgegeben werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist in die Hydraulikleitung weiterhin ein ansteuerbares Schaltventil integriert, nämlich derart, dass dasselbe in Reihe zu der Parallelschaltung aus dem in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Rückschlagventil, dem in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Rückschlagventil und der in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers wirkenden Drosseleinrichtung geschaltet ist. Mithilfe des ansteuerbaren Schaltventils kann im Fehlerfall des Hydrauliksystems einfach und zuverlässig eine Entlüftung zur Umgebung bzw. zu einem Hydrauliktank erfolgen, um so ein ungewolltes bzw. fehlerhaftes Befüllen von hydraulischen Verbrauchern mit Hydrauliköl zu vermeiden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
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1 ein Schema eines ersten erfindungsgemäßen Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes; und
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2 ein Schema eines zweiten erfindungsgemäßen Hydrauliksystems eines Kraftfahrzeuggetriebes.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und 2 im Detail beschrieben.
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1 zeigt ein Schema eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems, wobei das Hydrauliksystem der 1 eine Hydraulikpumpe 1 umfasst, die über eine Getriebewelle 2 eines im Detail nicht gezeigten Getriebes mechanisch antreibbar ist.
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Bei der Getriebewelle 2 kann es sich zum Beispiel um die Getriebeeingangswelle oder eine sonstige Welle des Getriebes handeln. Die Getriebewelle 2, welche die Hydraulikpumpe 1 antreibt, wird von einem nicht gezeigten Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs aus angetrieben.
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Die Hydraulikpumpe fördert Hydrauliköl aus einem Hydraulikspeicher 3, wobei zwischen die Hydraulikpumpe 1 und den Hydraulikspeicher 3 ein Ölfilter 4 geschaltet ist.
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Mithilfe der mechanisch angetriebenen Hydraulikpumpe 1 können Hydraulikverbraucher, so zum Beispiel Kupplungen oder Bremsen des Kraftfahrzeugbetriebes, mit einem Hydraulikvolumenstrom versorgt werden, wobei 1 schematisiert einen hydraulischen Verbraucher 5 zeigt. Der hydraulische Verbraucher 5 ist an eine Hydraulikleitung 6 angeschlossen, wobei die Hydraulikleitung 6 weiterhin zu einem hydraulischen Impulsspeicher 7 führt.
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Der prinzipielle Aufbau sowie die prinzipielle Funktionsweise eines hydraulischen Impulsspeichers
7 sind aus der
DE 10 2006 014 756 A1 bekannt, auf deren Offenbarungsgehalt hier durch Verweis explizit Bezug genommen wird.
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Dann, wenn in Folge einer ausreichend hohen Drehzahl der Getriebewelle 2 die Hydraulikpumpe 1 einen ausreichenden Hydraulikvolumenstrom für den oder jeden Hydraulikverbraucher 5 bereitstellt, kann der hydraulische Impulsspeicher 7 ausgehend von der Hydraulikpumpe 1 befüllt werden.
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Insbesondere dann, wenn die Hydraulikpumpe 1 aufgrund einer zu geringen Drehzahl der Getriebewelle 2 keinen ausreichenden Hydraulikvolumenstrom für den jeweiligen Hydraulikverbraucher 5 bereitstellen kann, ist der hydraulische Impulsspeicher 7 entleerbar, um dem jeweiligen hydraulischen Verbraucher 5 einen entsprechenden Volumenstrom bereitzustellen.
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In die Hydraulikleitung 6, die ausgehend von der Hydraulikpumpe 1 zum hydraulischen Impulsspeicher 7 führt, ist gemäß 1 ein Rückschlagventil 8 integriert, welches in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkt. Parallel zu diesem in Entleerrichtung wirkenden Rückschlagventil 8 ist in die Hydraulikleitung 6 weiterhin eine Drosseleinrichtung 9 integriert, die in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkt. Die Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers 7 mit hydraulischem Volumen über die Drosseleinrichtung 9 erfolgt demnach mit geringer Dynamik. Die Entleerung des hydraulischen Impulsspeichers 7 über das Rückschlagventil 8 kann hingegen mit großer Dynamik erfolgen.
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Erfindungsgemäß ist in die zum hydraulischen Impulsspeicher 7 führende Hydraulikleitung 6 einerseits parallel zu dem in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkenden Rückschlagventil 8 und andererseits parallel zu der in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkenden Drosseleinrichtung 9 ein in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkendes Rückschlagventil 10 integriert. Über dieses zusätzliche Rückschlagventil 10, welches ebenso wie die Drosseleinrichtung 9 in Befüllrichtung des Impulsspeichers 7 wirkt, kann eine Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers 7 mit abgestufter Dynamik, nämlich einerseits mit geringer Dynamik über die Drosseleinrichtung 9 und andererseits mit hoher Dynamik über das Rückschlagventil 10, erfolgen. Der Wechsel von der Befüllung mit geringer Dynamik über die Drosseleinrichtung 9 auf die Befüllung mit hoher Dynamik über das Rückschlagventil 10 erfolgt insbesondere dann, wenn der Systemdruck des Hydrauliksystems einen Grenzwert überschreitet. In diesem Fall stellt dann die Hydraulikpumpe 1 einen ausreichenden Hydraulikvolumenstrom bereit, der auch ein Befüllen des hydraulischen Impulsspeichers 7 mit hoher Dynamik zulässt.
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Gemäß 1 ist das in Befüllrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkende Rückschlagventil 10 in Schließrichtung desselben durch ein Federelement 11 derart beaufschlagt, dass dasselbe erst dann öffnet, wenn eine vom Systemdruck des Hydrauliksystems abhängige, auf den Ventilkörper des Rückschlagventils 10 wirkende Kraft größer ist als die Federkraft des Federelements 11. Hierdurch kann auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise der Grenzwert festgelegt werden, bei dessen Erreichen bzw. Überschreiten von dem Befüllen des hydraulischen Impulsspeichers 7 mit geringer Dynamik auf die Befüllung desselben mit hoher Dynamik gewechselt wird.
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Das in Entleerrichtung des hydraulischen Impulsspeichers 7 wirkende Rückschlagventil 8 ist hingegen in Schließrichtung desselben gemäß 1 nicht durch ein solches Federelement beaufschlagt.
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Die Anordnung der 1 ist besonders zur Verwendung in Doppelkupplungsgetrieben geeignet. Bei Doppelkupplungsgetrieben ist ein Systemdruck des Hydrauliksystems typischerweise durch ein 1 nicht gezeigtes Druckbegrenzungsventil auf in etwa 20 bar begrenzt. Bei einem Hydraulikdruck von in etwa 15 bar ist es jedoch bereits möglich, Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes so zu befüllen, dass deren Übertragungsfähigkeit sichergestellt ist. In diesem Fall kann dann, wenn der Druck von 15 bar überschritten wird, über das Rückschlagventil 10 eine Befüllung des hydraulischen Impulsspeichers 7 mit großer Dynamik erfolgen. Unterhalb des Drucks von 15 bar ist hingegen das Rückschlagventil 10 durch das Federelement 11 geschlossen, sodass unterhalb dieses Drucks das Befüllen des hydraulischen Impulsspeichers 7 ausschließlich mit geringer Dynamik über die Drosseleinrichtung 9 erfolgt.
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2 zeigt eine Weiterbildung des Hydrauliksystems der 1, bei welchem in die Hydraulikleitung 6, die zum hydraulischen Impulsspeicher 7 führt, weiterhin ein ansteuerbares Schaltventil 12 geschaltet ist, nämlich in Reihe zur Parallelschaltung aus den Rückschlagventilen 8 und 10 und der Drosseleinrichtung 9.
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Das in 2 gezeigte, ansteuerbare Schaltventil 12 ist als Magnetventil ausgeführt und verfügt über zwei Schaltstellungen I und II. In der ersten Schaltstellung I schließt das Schaltventil 12 die Hydraulikleitung 6 zwischen dem hydraulischen Impulsspeicher 7 und der Hydraulikpumpe 1 unter Freigabe des Hydraulikvolumenstroms durch dieselbe relativ zur Umgebung 13 bzw. zu einem Hydrauliktank ab, wohingegen in einer zweiten Schaltstellung II dasselbe die Hydraulikleitung 6 zwischen dem hydraulischen Impulsspeicher 7 und der Hydraulikpumpe 1 unter Freigabe des Hydraulikvolumenstroms durch dieselbe zur Umgebung 13 bzw. zu einem Hydrauliktank entlüftet. Das als Magnetventil ausgebildete, ansteuerbare Schaltventil 12 kann so im Fehlerfall des Hydrauliksystems eine Entlüftung zur Umgebung bzw. zu einem Hydrauliktank gewährleisten, um im Fehlerfall ein ungewolltes Befüllen von hydraulischen Verbrauchern mit Hydrauliköl und so eine Fehlfunktion im hydraulischen Verbraucher zu vermeiden.
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Wie bereits ausgeführt, finden die Anordnungen der 1 und 2 vorzugsweise in Doppelkupplungsgetrieben Verwendung. In Doppelkupplungsgetrieben kann der hydraulische Impulsspeicher 7 nicht nur der Versorgung von reibschlüssigen Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes mit Hydrauliköl dienen, vielmehr kann in diesem Fall der hydraulische Impulsspeicher 7 auch formschlüssige Schaltelemente, wie Schaltmuffen, mit einem Hydraulikvolumenstrom versorgen, nämlich dann, wenn der Druckbereich, der vom hydraulischen Impulsspeicher 7 bereitgestellt werden kann, ausreichend groß ist, um formschlüssige Schaltelemente des Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere Schaltmuffen desselben, zum Beispiel zur Ausführung eines Gangwechsels zu verschieben.
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Dann, wenn der hydraulische Impulsspeicher 7 in Verbindung mit einer Start/Stopp-Funktion eines Antriebsaggregats genutzt wird und wenn im Stillstand des Kraftfahrzeugs ein Fahrer einen Getriebewählhebel von der Position R für eine Rückwärtsfahrt in die Position D für eine Vorwärtsfahrt überführt, kann mithilfe des hydraulischen Impulsspeichers 7 zunächst im Doppelkupplungsgetriebe eine Schaltmuffe verschoben werden, um den Wechsel von R nach D abzubilden.
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Anschließend kann eine Kupplung des Doppelkupplungsgetriebes befüllt werden, um nach Widerstart des Antriebsaggregats ein dynamisches Anfahren des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten.
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Die Verwendung des hydraulischen Impulsspeichers 7 zur Versorgung von hydraulischen Verbrauchern mit Hydrauliköl ist jedoch nicht auf die Start/Stopp-Funktion des Antriebsaggregats beschränkt, vielmehr kann auch dann, wenn das Antriebsaggregat in Leerlaufdrehzahl betrieben wird und über die Hydraulikpumpe 1 kein ausreichender Hydraulikvolumenstrom für hydraulische Verbraucher bereitgestellt werden kann, über den hydraulischen Impulsspeicher 7 ein entsprechender Hydraulikvolumenstrom bereitgestellt werden, so zum Beispiel zum Versorgen von sogenannten Quersperren eines Kraftfahrzeugs mit Hydrauliköl. Dies wird insbesondere dann durchgeführt, wenn durch eine Fahrpedalbetätigung ein Anstieg der Drehzahl des Antriebsaggregats angefordert wird, da nachfolgend der hydraulische Impulsspeicher dann bedingt durch die entsprechend erhöhte Drehzahl von der mechanisch angetriebenen Hydraulikpumpe 1 wieder befüllt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydraulikpumpe
- 2
- Getriebewelle
- 3
- Hydraulikspeicher
- 4
- Filter
- 5
- hydraulischer Verbraucher
- 6
- Hydraulikleitung
- 7
- hydraulischer Impulsspeicher
- 8
- Rückschlagventil
- 9
- Drosseleinrichtung
- 10
- Rückschlagventil
- 11
- Federelement
- 12
- Schaltventil
- 13
- Umgebung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006014756 A1 [0004, 0005, 0020]
