DE102011100801A1

DE102011100801A1 - Kupplungsgetriebe, Verfahren zum Betreiben

Info

Publication number: DE102011100801A1
Application number: DE102011100801A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Schuller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-05-07
Also published as: DE102011100801B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hydraulikkreis (1) zum Betätigen und/oder Kühlen des Kupplungsgetriebes, der wenigstens eine Pumpe (7, 9) zum Fördern von Hydraulikmedium sowie mindestens ein betätigbares Ventil (225) aufweist, wobei der Pumpe (7, 9) mindestens ein Elektromotor (5) zugeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Elektromotor (5) derart mit dem Ventil (225) mechanisch wirkverbunden ist, dass das Ventil (225) in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors (5) betätigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikkreis zur Steuerung und Kühlung eines Kupplungsgetriebes, insbesondere Doppelkupplungsgetriebes, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit zwei Kupplungszylindern und einer Mehrzahl vorzugsweise doppelseitig ansteuerbarer Schaltzylinder.
Doppelkupplungsgetriebe werden bevorzugt in Personenkraftwagen eingesetzt. Ein Doppelkupplungsgetriebe weist im Allgemeinen zwei koaxial zueinander angeordnete Getriebeeingangswellen auf, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind. Jeder der Getriebeeingangswellen ist eine Kupplung zugeordnet, über die die Getriebeeingangswelle des jeweiligen Teilgetriebes kraftschlüssig mit dem Abtrieb eines Motors, vorzugsweise eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, gekoppelt werden kann. Ein erstes der beiden Teilgetriebe umfasst typischerweise die ungeraden Gänge, während ein zweites der Teilgetriebe die geraden Gänge sowie den Rückwärtsgang umfasst.
Während der Fahrt ist typischerweise eines der Teilgetriebe aktiv, was bedeutet, dass die diesem Teilgetriebe zugeordnete Getriebeeingangswelle über die ihr zugeordnete Kupplung mit dem Motor gekoppelt ist. In dem aktiven Teilgetriebe ist ein Gang eingelegt, der eine momentane Getriebeübersetzung bereitstellt. Eine Steuerung ermittelt, ob abhängig von der Fahrsituation der nächst höhere oder nächst niedrige Gang eingelegt werden soll. Dieser voraussichtlich als nächstes verwendete Gang wird in dem zweiten, inaktiven Teilgetriebe eingelegt. Für einen Gangwechsel wird dann die Kupplung des inaktiven Teilgetriebes geschlossen, während die Kupplung des aktiven Teilgetriebes geöffnet wird. Bevorzugt wird, wenn sich das Öffnen der Kupplung des aktiven Teilgetriebes und das Schließen der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes derart überschneiden, dass keine oder nur eine geringfügige Kraftflussunterbrechung vom Motor auf die Antriebswelle des Kraftfahrzeugs gegeben ist. in Folge des Gangwechsels wird das zuvor aktive Teilgetriebe inaktiv, während das zuvor inaktive Teilgetriebe zum aktiven Teilgetriebe wird, Anschließend kann in dem nun inaktiven Teilgetriebe der voraussichtlich als nächstes benötigte Gang eingelegt werden.
Das Ein- und Auslegen der Gänge erfolgt über Elemente, bevorzugt über Schaltschienen, die von Hydraulikzylindern, den sogenannten, vorstehend bereits genannten Schaltzylindern, betätigt werden. Die Hydraulikzylinder sind bevorzugt als doppeltwirkende Hydraulikzylinder, insbesondere Gleichlaufzylinder oder Differenzialzylinder, ausgebildet, sodass jedem Schaltzylinder vorzugsweise zwei Gänge zugeordnet sein können. Alternativ können auch einfach wirkende Hydraulikzylinder vorgesehen sein. Die Hydraulikzylinder, welche die Elemente, insbesondere Schaltschienen, betätigen, werden auch als Gangstellerzylinder bezeichnet. Ein als Gleichlaufzylinder ausgebildeter Gangstellerzylinder, dem insbesondere zwei Gänge zugeordnet sind, weist bevorzugt drei Schaltpositionen auf, wobei insoweit in einer ersten ein bestimmter Gang, in einer zweiten ein anderer, bestimmter Gang und in einer dritten keiner der beiden genannten Gänge eingelegt ist.
Auch die den beiden Teilgetrieben zugeordneten Kupplungen werden hydraulisch betätigt, also geschlossen beziehungsweise geöffnet. Es wird bevorzugt, dass die Kupplungen jeweils schließen, wenn sie mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden, während sie geöffnet sind, wenn kein Hydraulikdruck anliegt, d. h., ein der jeweiligen Kupplung zugeordneter Hydraulikzylinder, der – wie vorstehend erwähnt – auch Kupplungszylinder genannt wird, druckentlastet ist.
Im Übrigen ist die Funktionsweise eines Doppelkupplungsgetriebes an sich bekannt, sodass hier nicht näher darauf eingegangen wird.
Der in den vorstehenden Absätzen beschriebene Aufbau und die dort erläuterte Funktionsweise gilt bevorzugt auch beim oder im Zusammenhang mit dem Gegenstand der Erfindung.
Wie bereits angedeutet, werden Doppelkupplungsgetriebe durch einen Hydraulikkreis sowohl gesteuert beziehungsweise geregelt als auch gekühlt. Dieser Hydraulikkreis, beziehungsweise Baugruppen davon, sowie damit verknüpfte Verfahren sind Gegenstand der Erfindung.
Oben genannte Kupplungsgetriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe umfassen in der Regel mindestens ein betätigbares Ventil, um Druckverhältnisse in dem Hydraulikkreis einzustellen oder beispielsweise um das Kupplungsgetriebe in einen Notlaufzustand zu verbringen. Zum Ansteuern beziehungsweise Betreiben derartiger Ventile ist stets eine entsprechende Einrichtung und/oder Ansteuerung notwendig, die sich sowohl auf die Herstellungskosten als auch auf den zur Verfügung stehenden Bauraum auswirkt. Zum Aufbringen des notwendigen Volumenstroms beziehungsweise des notwendigen Drucks des Hydraulikmediums in dem Hydraulikkreis ist in der Regel mindestens eine Pumpe vorgesehen, die durch einen Elektromotor angetrieben wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsgetriebe sowie ein Verfahren zum Betreiben des Kupplungsgetriebes zu schaffen, die auf einfache und kostengünstige Art und Weise die Betätigung des Ventils kosten- und bauraumsparend ermöglichen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Kupplungsgetriebe gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Das erfindungsgemäße Kupplungsgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass der Elektromotor derart mit dem Ventil mechanisch wirkverbunden ist, dass das Ventil in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors betätigt wird. Hierbei ist also vorgesehen, dass ein Drehrichtungswechsel des Elektromotors zum Betätigen des Ventils genutzt wird. Dabei ist der Elektromotor mechanisch mit dem Ventil gekoppelt, um dieses zu betätigen. Durch die mechanische Kopplung ist ein direkter Bezug zwischen der Drehrichtung des Elektromotors und der Schaltstellung des Ventils gegeben. Darüber hinaus wird die erzeugte Kraft beziehungsweise das erzeugte Drehmoment des Elektromotors zum Schalten des Ventils aufgrund der mechanischen Verbindung genutzt, sodass keine zusätzliche Ansteuerung des Ventils beziehungsweise eine zusätzliche Kraft zum Betätigen des Ventils aufgebracht werden muss. Im Betrieb kann allein durch eine Drehrichtungsänderung des Elektromotors das Ventil betätigt werden. Handelt es sich bei der Pumpe um eine Pumpe, die in beide Drehrichtungen Hydraulikmedium in die gleiche Richtung fördert, hat dies beispielsweise den Vorteil, dass das Hydraulikmedium weitergefördert, das Ventil jedoch in eine andere Stellung verbracht werden kann.
Besonders bevorzugt ist auf einer Abtriebswelle des Elektromotors eine Betätigungskulisse für das insbesondere radial zur Drehachse der Abtriebswelle betätigbar angeordnete Ventil vorgesehen. Die Betätigungskulisse kann in der Art eines Nockens beziehungsweise einer Nockenkulisse ausgebildet sein, sodass das Ventil stets in Wirkkontakt mit der Betätigungskulisse steht, um Klappergeräusche und einen schnellen Verschleiß zu vermeiden. Die Betätigungskulisse ist vorzugsweise durch eine Betätigungsscheibe gebildet, die auf der Abtriebswelle angeordnet ist.
Besonders bevorzugt ist zwischen der Betätigungskulisse und der Abtriebswelle eine Freilaufeinrichtung vorgesehen, sodass die Betätigungskulisse in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors beziehungsweise der Abtriebswelle mitgenommen wird und in der anderen Drehrichtung frei ist beziehungsweise relativ zu der Abtriebswelle bewegbar. Derartige Freilaufeinrichtungen sind prinzipiell bekannt, sodass hier nicht näher darauf eingegangen werden soll. Durch das Vorsehen einer derartigen Freilaufeinrichtung wird auf einfache Art und Weise die Drehrichtungsumkehr des Elektromotors in eine Betätigung des Ventils gewandelt. So ist es beispielsweise denkbar, dass im Normalbetrieb der Freilauf aktiviert ist und das Ventil sich in seiner Ausgangsstellung befindet, also unbetätigt ist. Wird die Drehrichtung des Elektromotors geändert, greift die Freilaufeinrichtung und sperrt die Verbindung zwischen der Betätigungskulisse und der Abtriebswelle, sodass die Betätigungskulisse mitgenommen und das mit der Betätigungskulisse zusammenwirkende Ventil betätigt wird. Wird die Drehrichtung des Elektromotors wieder zurück in die ursprüngliche Drehrichtung geändert, so ist bevorzugt vorgesehen, dass das Ventil die Betätigungskulisse in ihre Ausgangsposition zurückdrängt und/oder dass aufgrund einer verbleibenden Reibwirkung zwischen der Betätigungskulisse und der Abtriebswelle die Betätigungskulisse in ihre Ausgangsposition zurückgedreht wird. Die Reibkraft wird dabei vorzugsweise derart gewählt, dass die Betätigungskulisse in ihrer Ausgangsposition auch bei hohen Drehzahlen des Elektromotors verbleibt. Alternativ oder zusätzlich wird entsprechend die Kraft, mit welcher das Ventil auf die Betätigungskulisse wirkt, beziehungsweise die Kraft, welche die Betätigungskulisse beim Betätigen des Ventils überwinden muss, eingestellt. Bevorzugt weist dazu das Ventil zumindest einen betätigbaren Ventilkörper sowie mindestens ein den Ventilkörper in seine Schließstellung drängendes Federelement auf. Das Federelement ist beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet, die zwischen dem Ventilkörper und einem Gehäuse des Ventils verspannt beziehungsweise vorgespannt gehalten ist und den Ventilkörper in Richtung der Betätigungskulisse drängt, sodass der Ventilkörper zumindest meistens in Berührungskontakt mit der Betätigungskulisse steht. Bei dem Ventilkörper kann es sich beispielsweise um eine Kugel oder um einen zylinder- oder kegelförmigen Ventilkörper handeln. Ebenso ist es denkbar, zwischen dem Ventilkörper und der Betätigungskulisse einen Stößel vorzusehen, der zur Kraftübertragung dient.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor einen drehfest mit der Welle verbundenen Rotor und einen fest mit seinem Gehäuse verbundenen Stator aufweist. Im Betrieb des Elektromotors findet dabei eine Drehmomentabstützung des Rotors an dem Stator und des Stators an dem Gehäuse statt.
Bevorzugt ist ein Gehäuse des Elektromotors mit Spiel in dem Kupplungsgetriebe gelagert, wobei das Gehäuse vorzugsweise mindestens ein Betätigungselement bildet, das durch das Spiel des Gehäuses um die Drehachse des Elektromotors zur Betätigung des insbesondere tangential zur Drehachse des Elektromotors beziehungsweise Abtriebswelle betätigbar angeordneten Ventils durch einen Drehrichtungswechsel des Elektromotors verlagerbar ist. Dadurch, dass das Gehäuse des Elektromotors mit Spiel im Kupplungsgetriebe gelagert ist, insbesondere mit Spiel in Umfangsrichtung des Elektromotors beziehungsweise um die Abtriebswelle gesehen, kann das Gehäuse des Elektromotors bezüglich des Kupplungsgetriebes verkippt werden. Erzeugt der Elektromotor ein Drehmoment, insbesondere beim Beschleunigen, so stützt sich der Rotor an dem Stator und der Stator über das Gehäuse an dem Kupplungsgetriebe ab. Dabei wird das Gehäuse entgegen der Drehrichtung der Abtriebswelle beziehungsweise des Rotors verlagert. Diese Bewegung verlagert das an dem Gehäuse angeordnete oder angeformte Betätigungselement, das mit dem Ventil zusammenwirkt.
Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rotor ein axiales Spiel zu dem Stator aufweist, wobei dem Rotor wenigstens ein Betätigungselement zugeordnet ist, das durch eine axiale Verschiebung des Rotors aufgrund eines Drehrichtungswechsels des Elektromotors das insbesondere axial zur Drehachse betätigbar angeordnete Ventil betätigt. Im Unterschied zu der vorhergehende beschriebenen Ausführungsform ist nunmehr das axiale Spiel zwischen Rotor und Stator als Bewegungsweg für ein Betätigungselement genutzt. Je nach dem, in welche Richtung die Abtriebswelle beziehungsweise der Rotor angetrieben wird, verlagert sich der Rotor axial in die eine oder in die andere Richtung. Je größer das Spiel ist, umso größer ist der Betätigungsweg, der zum Betätigen des Ventils genutzt werden kann. Das Betätigungselement ist in diesem Fall dem Rotor und/oder der Abtriebswelle zugeordnet. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Radialvorsprung, also ein radial vorstehendes/abstehendes Element, mit einer Axialanschlagfläche handeln.
Besonders bevorzugt ist das Ventil als Schaltventil, insbesondere als Pilotventil oder als Notventil, ausgebildet beziehungsweise vorgesehen. Das Schaltventil ist zweckmäßigerweise zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbar und dient dem Hydraulikkreis bevorzugt als Pilotventil zum Betätigen mindestens eines anderen Ventils oder als Notventil zum Schalten des Kupplungsgetriebes in einen Notlaufzustand. Dabei kann beispielsweise das Notventil derart in den Hydraulikkreis eingebunden sein, dass durch Betätigen des Notventils die mindestens eine Kupplung des Kupplungsgetriebes drucklos geschaltet und dadurch geöffnet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Kupplungsgetriebes zeichnet sich dadurch aus, dass ein durch das Ventil beeinflussbarer Druck in dem Hydraulikkreis überwacht und auf Plausibilität geprüft wird, wobei bei Erfassen eines unplausiblen Druckwertes die Drehrichtung des Elektromotors geändert wird, um das Ventil, das in diesem Fall insbesondere als Notventil ausgebildet ist, zu betätigen. Zum Überwachen des Druckwertes kann beispielsweise ein Drucksensor eingesetzt oder die Stromaufnahme des Elektromotors überwacht werden. Natürlich können auch andere Kriterien zum Betätigen des Ventils vorgesehen beziehungsweise geprüft werden.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
1 einen schematischen Schaltplan eines Doppelkupplungsgetriebes,
2 einen schematischen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsform des Doppelkupplungsgetriebes,
3 eine Detailansicht eines Notlaufventils,
4 eine alternative Ausführungsform zur Betätigung des Notlaufventils,
5 eine weitere Ausführungsform des Notlaufventils,
6 eine weitere Ausführungsform des Notlaufventils,
7 eine alternative Betätigung des Notlaufventils und
8 eine weitere alternative Betätigung des Notlaufventils, jeweils in einer vereinfachten Darstellung.
Im Folgenden wird der erfindungsgemäße Hydraulikkreis anhand von 1 näher erläutert.
1 zeigt einen Hydraulikkreis 1, der der Betätigung, insbesondere dem Kuppeln sowie dem Ein- und Auslegen von Gängen, eines Doppelkupplungsgetriebes sowie dessen Kühlung dient. Der Hydraulikkreis 1 umfasst einen Tank 3, der insbesondere als Vorratsbehälter oder Sumpf für ein zur Betätigung und Kühlung verwendetes Hydraulikmedium dient, und in dem das Hydraulikmedium vorzugsweise drucklos gespeichert ist. Es ist ein Elektromotor 5 vorgesehen, der eine erste Pumpe 7 und eine zweite Pumpe 9 antreibt. Der Elektromotor 5 ist bevorzugt bezüglich seiner Drehzahl und Drehrichtung steuerbar, besonders bevorzugt regelbar. Die erste Pumpe 7 ist mit dem Elektromotor 5 fest verbunden, also ohne dass ein Trennelement vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass die Pumpe 7 bei laufendem Elektromotor 5 stets angetrieben wird und Hydraulikmedium vorzugsweise in beiden Drehrichtungen gleichgerichtet fördert. Die Pumpe 9 ist bevorzugt über ein Trennelement 11 mit dem Elektromotor 5 verbunden. Es ist also möglich, die Pumpe 9 von dem Elektromotor 5 abzukoppeln, sodass sie nicht läuft, wenn der Elektromotor 5 läuft. Das Trennelement 11 ist vorzugsweise als Kupplung oder als Freilauf ausgebildet, wobei im zweiten Fall über die Drehrichtung des Elektromotors 5 bestimmt werden kann, ob von der Pumpe 9 Hydraulikmedium gefördert wird oder nicht.
Die erste Pumpe 7 und die zweite Pumpe 9 sind jeweils über eine Leitung 13, 15 mit einer Abzweigung 17 verbunden, in die eine weitere Leitung 19 mündet, Diese verbindet den Tank 3 über einen Saugfilter 21 mit der Abzweigung 17. Insgesamt sind damit Einlässe der Pumpen 7, 9 über die Leitungen 13, 15, die Abzweigung 17 und die den Saugfilter 21 aufweisende Leitung 19 mit dem Tank 3 verbunden.
Der Auslass der ersten Pumpe 7 ist mit einer Leitung 23 verbunden, die zu einer Abzweigung 25 führt. Die Abzweigung 25 ist über ein Druckbegrenzungsventil 27 mit dem Tank 3 verbunden. Das Druckbegrenzungsventil 27 kann bei Überdruck in Richtung des Tanks 3 öffnen. Außerdem geht von der Abzweigung 25 eine Leitung 29 aus, die über einen Druckfilter 31 zu einem Anschluss 33 eines Schaltventils 35 führt.
Der Druckfilter 31 ist durch einen Bypass 37 überbrückbar, wobei in dem Bypass 37 ein Differenzdruckventil 39 angeordnet ist, welches bei Überdruck eine Überbrückung des Filters 31 in Richtung auf den Anschluss 33 ermöglicht. Ein Öffnen des Differenzdrückventils 39 erfolgt ab einem vorgegebenen Differenzdruck über den Druckfilter 31.
Das Schaltventil 35 ist als 5/2-Wegeventil ausgebildet, welches außer dem Anschluss 33 vier weitere Anschlüsse 41, 43, 45, 47 aufweist. In einem ersten, in 1 dargestellten Schaltzustand des Schaltventils 35 ist der Anschluss 33 mit dem Anschluss 41 verbunden, während die weiteren Anschlüsse 43, 45 und 47 blind, also geschlossen, geschaltet sind. Der Anschluss 41 mündet in eine Leitung 49, in der ein Rückschlagventil 51 angeordnet ist. Die Leitung 49 führt zu einem Druckspeicher 53, wobei vor dem Druckspeicher 53 eine Druckerfassungseinrichtung 55 mit der Leitung 49 hydraulisch verbunden ist.
In einem zweiten, aus der 1 entnehmbaren Schaltzustand des Schaltventils 35 ist der Anschluss 33 mit dem Anschluss 43 verbunden, der in eine Leitung 57 mündet, die zu einem Hydraulikteilkreis 59 führt, der insbesondere der Kühlung von Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes dient. In diesem zweiten Schaltzustand ist der Anschluss 41 blind geschaltet und der Anschluss 45 ist mit dem Anschluss 47 verbunden. Dabei mündet in den Anschluss 45 eine Leitung 61, die mit dem Druck des Hydraulikmediums im Druckspeicher 53 beaufschlagt ist. Der Anschluss 47 mündet in eine Leitung 63, die mit einer ersten Ventilfläche 65 des Schaltventils 35 hydraulisch verbunden ist. Eine zweite Ventilfläche 67 des Schaltventils 35 ist über eine Leitung 69 permanent mit dem Druck des Druckspeichers 53 beaufschlagt.
Von der Leitung 49 zweigt an einer Abzweigung 71 eine Leitung 73 ab, von der wiederum in einer Abzweigung 75 die Leitung 61 und in einer Abzweigung 77 die Leitung 69 abzweigt. Die Abzweigung 71 ist auf der dem Schaltventil 35 abgewandten Seite des Rückschlagventils 51 an diesem angeschlossen.
Die Leitung 73 mündet in einer Abzweigung 79, von der Leitungen 81, 83 und 85 ausgehen.
Die Leitung 81 führt in einen Teilgetriebekreis 87 zur Versorgung eines ersten Teilgetriebes. Das erste Teilgetriebe weist eine Kupplung K1 auf. Die Leitung 81 mündet in einen Anschluss 89 eines Schaltventils 91, das als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, und als Sicherheitsventil für die Kupplung K1 dient. In einem ersten, dargestellten Schaltzustand des Schaltventils 91 ist der Anschluss 89 mit einem Anschluss 93 hydraulisch verbunden, während ein Anschluss 95 des Schaltventils 91 blind geschaltet ist. In einem zweiten, der 1 entnehmbaren Schaltzustand des Schaltventils 91 ist der Anschluss 93 mit dem Anschluss 95 und über diesen mit dem Tank 3 verbunden, während der Anschluss 89 blind geschaltet ist. Wie im Folgenden deutlich wird, wird in diesem zweiten Schaltzustand die Kupplung K1 drucklos geschaltet.
Der Anschluss 93 ist mit einer Leitung 97 und über diese mit einer Anschluss 99 eines Druckregelventils 101 verbunden. Das Druckregelventil 101 ist als 3/2-Wege-Proportionalventil ausgebildet, das einen Anschluss 103 aufweist, der über eine Leitung 105 mit der Kupplung K1 verbunden ist. Das Druckregelventil 101 weist ferner einen Anschluss 107 auf, der mit dem Tank 3 verbunden ist. In einem ersten Extremalzustand des Druckregelventils 101 ist der Anschluss 99 mit dem Anschluss 103 verbunden, während der Anschluss 107 blind geschaltet ist. In diesem Fall wirkt der volle, in der Leitung 97 herrschende Druck des Hydraulikmediums auf die Kupplung K1. In einem zweiten Extremalzustand ist der Anschluss 103 mit dem Anschluss 107 verbunden, sodass die Kupplung K1 drucklos ist. Durch proportionale Variation zwischen diesen Extremalzuständen regelt das Druckregelventil 101 in an sich bekannter Weise den in der Kupplung K1 herrschenden Druck. Von der Kupplung K1 führt eine Leitung 109 über ein Rückschlagventil 111 zurück zur Leitung 97. Falls der Druck in der Kupplung K1 über den Druck in der Leitung 97 steigt, öffnet das Rückschlagventil 111, wodurch eine hydraulische Verbindung zwischen der Kupplung K1 über die Leitung 109 mit der Leitung 97 freigegeben wird. Von der Leitung 109 zweigt in einer Abzweigung 113 eine Leitung 115 ab, die den Druck in der Kupplung K1 als Regelgröße an das Druckregelventil 101 zurückgibt.
In der Leitung 105 ist eine Abzweigung 117 vorgesehen, durch die eine Druckerfassungseinrichtung 119 hydraulisch wirkverbunden ist. Auf diese Weise wird der in der Kupplung K1 herrschende Druck durch die Druckerfassungseinrichtung 119 erfasst.
Das Schaltventil 91 wird von einem Pilotventil 121 angesteuert. Dieses wird durch einen elektrischen Aktor 123 betätigt. Es ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet und umfasst die Anschlüsse 125, 127 und 129. Der Anschluss 125 ist über eine Leitung 131 mit einer in der Leitung 81 vorgesehenen Abzweigung 133 verbunden. Der Anschluss 127 ist über eine Leitung 135 mit einer Ventilfläche 137 des Schaltventils 91 verbunden. In einem ersten, hier dargestellten Schaltzustand des Pilotventils 121 ist der Anschluss 125 blind geschaltet, während der Anschluss 127 mit dem Anschluss 129 und über diesen mit dem Tank 3 verbunden ist, wodurch die Ventilfläche 137 des Schaltventils 91 über die Leitung 135 drucklos geschaltet ist. Vorzugsweise nimmt das Pilotventil 121 diesen Schaltzustand ein, wenn kein elektrisches Steuersignal an dem Aktor 123 anliegt. In einem zweiten einnehmbaren Schaltzustand des Pilotventils 121 ist der Anschluss 125 mit dem Anschluss 127 verbunden, während der Anschluss 129 blind geschaltet ist. In diesem Fall wirkt der in der Leitung 81 herrschende Druck über die Abzweigung 133, die Leitung 131 und die Leitung 135 auf die Ventilfläche 137 des Schaltventils 91, wodurch dieses entgegen einer Vorspannkraft in seinen zweiten Schaltzustand geschaltet wird, in dem der Anschluss 93 mit dem Anschluss 95 hydraulisch verbunden ist, sodass die Kupplung K1 drucklos geschaltet wird. Vorzugsweise kann also durch elektrische Ansteuerung des Pilotventils 121 das Schaltventil 91 so betätigt werden, dass die Kupplung K1 drucklos geschaltet und damit geöffnet ist.
Die von der Abzweigung 79 ausgehende Leitung 83 dient der Versorgung einer Kupplung K2 eines Teilhydraulikkreises 139 eines zweiten Teilgetriebes. Die Ansteuerung der Kupplung K2 umfasst ebenfalls ein Schaltventil 91', ein Pilotventil 121' und ein Druckregelventil 101. Die Funktionsweise ist die gleiche, die bereits in Zusammenhang mit der ersten Kupplung K1 beschrieben wurde. Aus diesem Grund wird auf die entsprechende Beschreibung zum Teilgetriebekreis 87 verwiesen. Die hydraulische Ansteuerung der Kupplung K2 entspricht derjenigen der Kupplung K1.
Die von der Abzweigung 79 ausgehende Leitung 85 ist mit einem Druckregelventil 141 verbunden, über das der Druck des Hydraulikmediums in einer Leitung 143 regelbar ist. Die Funktionsweise des Druckregelventils 141 entspricht vorzugsweise der Funktionsweise der Druckregelventile 101, 101', sodass hier eine erneute Beschreibung nicht notwendig ist. Die Leitung 143 ist mit einer Abzweigung 145 verbunden, von der eine Leitung 147 und eine Leitung 149 ausgehen. In der Leitung 149 ist eine Abzweigung 151 vorgesehen, von der eine Leitung 153 ausgeht, über die der in der Leitung 149 und damit der in der Leitung 143 herrschende Druck als Regelgröße an das Druckregelventil 141 zurückgegeben wird. Es ist offensichtlich, dass die Abzweigung 151 auch in den Leitungen 151 oder 147 vorgesehen sein kann.
Die Leitung 147 dient der Versorgung von Gangstellerzylindern 155 und 157 in dem Teilgetriebekreis 87, die als zwei doppelt wirkende Zylinder, also Gleichlaufzylinder, ausgebildet sind.
Zur hydraulischen Ansteuerung des Gangstellerzylinders 155 ist ein Volumensteuerventil 159 vorgesehen, das als 4/3-Wege-Proportionalventil ausgebildet ist. Es weist vier Anschlüsse 161, 163, 165 und 167 auf. Der erste Anschluss 161 ist mit der Leitung 147 verbunden, der zweite Anschluss 163 ist mit einer ersten Kammer 169 des Gangstellerzylinders 155 verbunden, der dritte Anschluss 165 ist mit einer zweiten Kammer 171 des Gangstellerzylinders 155 verbunden und der vierte Anschluss 167 ist mit dem Tank 3 verbunden. In einem ersten Extremalzustand des Volumensteuerventils 159 ist der erste Anschluss 161 mit dem zweiten Anschluss 163 verbunden, während der dritte Anschluss 165 mit dem vierten Anschluss 167 verbunden ist. In diesem Fall kann Hydraulikmedium von der Leitung 147 in die erste Kammer 169 des Gangstellerzylinders 155 fließen, während die zweite Kammer 171 über die Anschlüsse 165, 167 zum Tank 3 hin drucklos geschaltet ist. Auf diese Weise wird ein Kolben 173 des Gangstellerzylinders 155 in eine erste Richtung bewegt, um beispielsweise einen bestimmten Gang des Doppelkupplungsgetriebes aus- beziehungsweise einen anderen bestimmten Gang einzulegen.
In einem zweiten Extremalzustand des Volumensteuerventils 159 werden sowohl der Anschluss 163 als auch der Anschluss 165 mit dem Anschluss 167 verbunden, wobei der Anschluss 161 blind geschaltet wird, Auf diese Weise sind beide Kammern 169, 171 des Gangstellerzylinders 155 mit dem Tank 3 verbunden, sodass sie drucklos geschaltet sind. Der Kolben 173 des Gangstellzylinders 155 verharrt dann in seiner momentanen Position, weil keine Kräfte auf ihn wirken.
In einem dritten Extremalzustand des Volumensteuerventils 159 ist der Anschluss 161 mit dem Anschluss 165 verbunden und der Anschluss 163 mit dem Anschluss 167. In diesem Fall fließt Hydraulikmedium von der Leitung 147 in die zweite Kammer 171 des Gangstellenzylinders 155 und die erste Kammer 169 wird über den Anschluss 163 und den Anschluss 167 zum Tank 3 hin drucklos geschaltet. Das Hydraulikmedium übt dann eine Kraft auf den Kolben 173 des Gangstellerzylinders 155 derart aus, dass er in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung verlagert wird. Auf diese Weise kann der zuvor erwähnte bestimmte andere Gang aus- beziehungsweise der erwähnte bestimmte Gang eingelegt werden.
Wie bereits beschrieben, ist das Volumensteuerventil 159 als Proportionalventil ausgebildet. Der von der Leitung 147 kommende Hydraulikmedienstrom wird durch Variation der Ventilzustände zwischen den drei Extremalzuständen auf die Kammern 169, 171 aufgeteilt, sodass es möglich ist, durch Steuerung/Regelung des Volumenstroms eine definierte Geschwindigkeit für den Ein- beziehungsweise Auslegevorgang eines Gangs vorzugeben.
Von der Leitung 147 zweigt in einer Abzweigung 175 eine Leitung 177 ab, die in ein Volumensteuerventil 179 mündet, welches der Ansteuerung des Gangstellerzylinders 157 dient. Die Funktionsweise der hydraulischen Ansteuerung des Gangstellzylinders 157 ist die gleiche, die in Zusammenhang mit dem Gangstellerzylinder 155 beschrieben wurde. Eine erneute Beschreibung ist daher nicht notwendig.
Die Leitung 149 dient der Versorgung von Gangsstellerzylindern 155' und 157' des zweiten Teilgetriebes im Teilgetriebekreis 139. Auch zu deren Ansteuerung sind Volumensteuerventile 159' und 179' vorgesehen. Die Teilgetriebekreise 87 und 139 sind bezüglich der Ansteuerung der Gangsstellerzylinder 155, 155' beziehungsweise 157, 157' identisch ausgebildet, sodass auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Der Auslass der Pumpe 9 ist mit einer Leitung 181 verbunden, die zu dem Hydraulikteilkreis 59 führt, welcher vorzugsweise insbesondere der Kühlung der Kupplungen K1, K2 dient. Die Leitung 181 führt über einen Kühler 183 zu einem Volumensteuerventil 185. Hinter dem Auslass der Pumpe 9 und vor dem Kühler 183 ist eine Abzweigung 187 in der Leitung 181 vorgesehen, von der eine Leitung 189 abzweigt, die über ein in Richtung auf den Tank 3 öffnendes Druckbegrenzungsventil 191 zum Tank 3 führt. Hinter der Abzweigung 187 und vor dem Kühler 183 ist eine Abzweigung 193 vorgesehen, in die die Leitung 57 mündet, die von dem Schaltventil 35 kommt und mit dessen Anschluss 43 verbunden ist. Über die Leitung 57 ist es möglich, den Hydraulikteilkreis 59 mit von der Pumpe 7 gefördertem Hydraulikmedium zu versorgen, wenn sich das Schaltventil 35 in seinem zweiten Schaltzustand befindet. Außerdem zweigt von der Abzweigung 193 ein Bypass 195 ab, der ein Differenzdruckventil 197 aufweist und zum Kühler 183 parallel liegt. Das Differenzdruckventil 197 gibt bei Überdruck den Bypass in Richtung auf das Volumensteuerventil 185 frei. Auf diese Weise kann der Kühler 183 überbrückt werden.
Das Volumensteuerventil 185 ist als 4/3-Wege-Proportionalventil ausgebildet, das Anschlüsse 199, 201, 203, 205 und 207 aufweist. Der Anschluss 199 ist mit der Leitung 181 über den Kühler 183 beziehungsweise das Differenzdruckventil 197 verbunden, ebenso wie der Anschluss 201, der über eine Leitung 209 und eine Abzweigung 211 mit der Leitung 181 verbunden ist. Die Anschlüsse 199 und 201 bilden also, da sie beide mit der Leitung 181 stromabwärts des Kühlers 183 verbunden sind, einen gemeinsamen Anschluss des Volumensteuerventils 185. Nur aus Übersichtlichkeitsgründen sind zwei Anschlüsse 199, 201 gezeichnet, tatsächlich ist jedoch nur ein Anschluss, beispielsweise 199 oder 201, für die Leitung 181 an dem Volumensteuerventil 185 vorgesehen, wobei gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel das Volumensteuerventil 185 auch tatsächlich mit den zwei getrennten Anschlüssen 199, 201 als 5/3-Wege-Proportionalventil ausgebildet sein kann, Zum besseren Verständnis beziehen sich die folgenden Ausführungen auf die dargestellte Ausbildung, wobei zu berücksichtigen ist, dass es sich bei den Anschlüssen 199 und 201 eigentlich nur um einen Anschluss handelt, der entsprechend geschaltet wird. Der Anschluss 203 ist mit einer Leitung 213 verbunden, die über einen Druckfilter 215 zum Tank 3 führt. Der Druckfilter 215 ist durch einen Bypass 217 mit in Richtung auf den Tank 3 öffnendem Differenzdruckventil 219 überbrückbar.
Der Anschluss 205 des Volumensteuerventils 185 ist mit einer Kühlung 221 insbesondere für die erste Kupplung K1 verbunden. Der Anschluss 207 ist mit einer zweiten Kühlung 223 insbesondere für die zweite Kupplung K2 verbunden.
In einem ersten, in der 1 dargestellten Extremalzustand des Volumensteuerventils 185 ist der Anschluss 201 mit dem Anschluss 203 verbunden, während die Anschlüsse 199, 205 und 207 blind geschaltet sind. Der gesamte in der Hydraulikleitung 181 beziehungsweise durch den Kühler 183 strömende Hydraulikmedienstrom wird also über die Anschlüsse 201, 203 in die Leitung 213 und damit über den Druckfilter 215 in den Tank 3 geleitet.
In einem zweiten Extremalzustand sind die Anschlüsse 199 und 205 miteinander verbunden, während die Anschlüsse 201, 203 und 207 blind geschaltet sind. In diesem Zustand wird der gesamte am Volumensteuerventil 185 ankommende Hydraulikmedienstrom der ersten Kühlung 221 zugeführt.
In einem dritten Extremalzustand des Volumensteuerventils 185 sind die Anschlüsse 199 und 207 miteinander verbunden. Die Anschlüsse 201, 203 und 205 sind blind geschaltet. In diesem Zustand wird demnach der gesamte in der Leitung 181 fließende Hydraulikmedienstrom der zweiten Kühlung 223 zugeführt.
Wie bereits ausgeführt, ist das Volumensteuerventil 185 als Proportionalventil ausgebildet, sodass Zwischenzustände zwischen den beschriebenen Extremalzuständen eingestellt werden können, wodurch der Volumenstrom zu den Kühlungen 221, 223 beziehungsweise zum Druckfilter 215 regelbar ist. Es ist auch möglich, das Volumensteuerventil 185 getaktet zu betreiben, wobei jeweils kurzzeitig mindestens einer der drei Extremalzustände angenommen wird. Auch bei dieser Betriebsart wird im Zeitmittel der Volumenstrom gesteuert oder geregelt, der den Kühlungen 221, 223 beziehungsweise dem Druckfilter 215 und damit dem Tank 3 zugeleitet wird.
Die 1 zeigt, dass zusätzlich zum in der Leitung 181 vorhandenen Hydraulikmediumstrom ein Hydraulikmediumstrom der Leitung 57 treten und dem Hydraulikteilkreis 59 zugeführt werden kann. Alternativ ist es auch möglich, dass nur die Leitung 57 Hydraulikmedium einspeist. Zu erwähnen ist noch, dass die Proportionalventile 101, 101', 141, 159, 159', 179, 179', 185 jeweils insbesondere gegen Federkraft elektrisch proportional verstellbar sind.
Wie oben bereits ausgeführt, mündet die Leitung 57 in den Hydraulikteilkreis 59, genauer gesagt in die Leitung 181 stromabwärts der Pumpe 9. Gemäß einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform mündet die Leitung 57 bevorzugt in die Leitung 181 stromabwärts des Kühlers 183. Durch die Zuführung des Hydraulikmediums aus dem Hochdruckkreis in den Hydraulikteilkreis 59 gemäß der alternativen Ausführungsform wird der Gesamtvolumenstrom durch den Kühler 183 reduziert. Durch den reduzierten Volumenstrom wird der Druckabfall über den Kühler 183 reduziert, wodurch die notwendige Antriebsenergie für die Pumpen 7 und/oder 9 verringert wird. Durch eine Reduktion der Rückstaudrücke wird also die für den Elektromotor 5 benötigte Antriebsenergie reduziert. Bei einer ausreichend hohen Reduktion der Rückstaudrücke beziehungsweise des Druckniveaus – unabhängig davon, wie die Reduktion erreicht wird – ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, die Pumpe 9 mit dem Elektromotor 5 direkt zu verbinden, die dargestellte Trennkupplung 11 also zu entfernen.
Gemäß einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform bezüglich der Anordnung des Druckfilters 215 ist vorgesehen, dass dieser nicht zwischen Volumensteuerventil 185 und Tank 3 in der Leitung 213, sondern vorzugsweise in der Leitung 181, insbesondere zwischen dem Kühler 183 und dem Volumensteuerventil 185, angeordnet ist. Vorzugsweise mündet dabei die Leitung 57 stromabwärts des Druckfilters 215 in die Leitung 181. Durch die alternative Anordnung des Druckfilters 215, der nunmehr im Hauptstrom des Hydraulikmediums liegt, werden die Zeitanteile erhöht, innerhalb derer das Hydraulikmedium durch den Druckfilter 215 gefiltert wird. Das Bypass-Ventil 219 wird dabei vorzugsweise auf einen minimalen Rückstaudruck über den Volumenstrom ausgelegt.
Alternativ zu der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform des Volumensteuerventils 185 ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Schaltstellungen vorzugsweise derart vertauscht sind, dass in dem ersten Extremalzustand die Anschlüsse 199 und/oder 201 mit dem Anschluss 205 oder 207 verbunden und die übrigen Anschlüsse des Volumensteuerventils 185 blind geschaltet sind, in dem zweiten Extremalzustand die Anschlüsse 201 und/oder 199 mit dem Anschluss 203 verbunden und die übrigen Anschlüsse blind geschaltet sind, und in dem dritten Extremalzustand die Anschlüsse 199 und/oder 201 mit dem Anschluss 207 oder 205 verbunden und die übrigen Anschlüsse blind geschaltet sind. Durch ein derartiges Vertauschen der Schaltstellungen wird vermieden, dass bei einem getakteten Ansteuern des Volumensteuerventils 185 zum Einstellen eines gewünschten Hydraulikmediumstroms für eine der Kupplungen K1 oder K2 ein Volumenstrom auch zur anderen Kupplung K2 beziehungsweise K1 fließt. Stattdessen wird der beim getakteten, nicht zur jeweiligen Kupplung K1 oder K2 geführte Volumenstrom in den Tank 3 geleitet. Bei der tatsächlichen Ausbildung des Volumensteuerventils 185 als 4/3-Wege-Proportionalventil sind die Anschlüsse 199 und 201 stets als gemeinsamer beziehungsweise einziger Anschluss der Leitung 181 an dem Volumensteuerventil 185 zu verstehen, so dass tatsächlich nur einer der beiden Anschlüsse 199, 201 an dem Volumensteuerventil 185 vorgesehen ist.
2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Hydraulikkreises 1, wobei bereits bekannte Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, sodass insofern auf die oben stehende Beschreibung verwiesen wird. Der Hydraulikkreis gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehenden Hydraulikkreis im Wesentlichen dahingehend, dass ein Ventil 225 vorgesehen ist, das als Notschaltventil 227 ausgebildet beziehungsweise in den Kühlkreis 1 eingebunden ist, um bei Bedarf die Kupplungen K1, K2 drucklos zu schalten. Das Ventil 225 ist dazu als 3/2-Wege-Schaltventil ausgebildet und weist drei Anschlüsse 229, 231 und 233 auf. Der Anschluss 231 ist mit dem Tank 3 verbunden. Der Anschluss 233 ist mit der Leitung 73 an der Abzweigung 71 über eine Leitung 235 verbunden. Der Anschluss 229 ist über eine Leitung 237 mit den Druckregelventilen 101 und 101' derart verbunden, dass es als Pilotventil für die Druckregelventile 101 und 101' wirkt. Dazu führt die Leitung 237 zu Ventilflächen 239 und 239' der Druckregelventile 101 und 101'.
Wird der Anschluss 229 mit dem Anschluss 233 verbunden, so werden die Ventilflächen 239 und 239' mit Druck beaufschlagt und das jeweilige Druckregelventil 101 beziehungsweise 101' in seine Notlaufstellung geschaltet, in welcher der Anschluss 103 mit dem Anschluss 107 verbunden und die jeweilige Kupplung K1, K2 drucklos geschaltet und dadurch geöffnet wird.
In der dargestellten Schaltstellung des Ventils 225 ist der Anschluss 229 mit dem Anschluss 231 verbunden, sodass die Leitung 237 drucklos geschaltet ist und die Druckregelventile 101 und 101' sich in ihrer jeweiligen Arbeitsposition befinden. Zum Betätigen des Ventils 225 ist dieses mechanisch mit dem Elektromotor 5 verbunden, wie im Folgenden näher ausgeführt werden soll.
3 zeigt hierzu in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine mögliche Ausführungsform des Ventils 225 und dessen Betätigung durch den Elektromotor 5. Der Elektromotor 5 weist eine Abtriebswelle 241 auf, über die er mit der Pumpe 7 verbunden ist. Auf der Abtriebswelle 241 ist eine Betätigungskulisse 243 angeordnet, die von der Mantelaußenwand einer Scheibe 245 gebildet wird. Zwischen der Scheibe 245 und der Abtriebswelle 241 ist eine Freilaufeinrichtung 247 vorgesehen. Freilaufeinrichtungen sind prinzipiell bekannt, sodass an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden soll. Zur Funktion der Freilaufeinrichtung 247 ist auszuführen, dass diese bewirkt, dass, wenn die Abtriebswelle 241 durch den Elektromotor 5 in eine erste Richtung gemäß Pfeil 249 angetrieben wird, die Scheibe 245 nicht mitgenommen wird. Wird die Abtriebswelle 241 hingegen in die entgegengesetzte Richtung gemäß Pfeil 251 gedreht, so sperrt die Freilaufeinrichtung 247 die Verbindung zwischen der Scheibe 245 und der Abtriebswelle 241, sodass die Scheibe 245 und damit die Betätigungskulisse 243 gemäß Pfeil 251 mit der Abtriebswelle 241 mit gedreht wird. Die Kulisse 243 weist in einem Umfangsbereich eine keilartige Vertiefung 253 auf, die zur Betätigung des Ventils 225 dient.
Das Ventil 225 umfasst zwei axial verlagerbare Ventilkörper 255 und 257, die jeweils in einem Druckkanal 259, 261 liegen, welcher beispielsweise von der Leitung 237 gebildet wird. Die Druckkanäle weisen jeweils eine Öffnung 263 beziehungsweise 265 auf, welche von dem jeweiligen Verschlusskörper 255 beziehungsweise 257 verschlossen wird. Dazu wird der jeweilige Ventilkörper 255, 257 mittels eines Federelements 267, 269 gegen die Öffnung gedrängt. Die Ventilkörper 255, 257 weisen dazu kegelstumpfartige Enden auf, die mit den Öffnungen 263, 265 zusammenwirken. Hinter den Öffnungen 263, 265 ist ein Tankkanal 271 vorgesehen, der die beiden Öffnungen 263, 265 mit dem Tank 3 verbindet (hier nur angedeutet). Die Druckkanäle 259 und 261 sind dabei durch ein Zwischenblech 272 von dem Tankkanal 273 getrennt, wobei die Öffnungen 263, 265 in dem Zwischenblech 272 ausgebildet sind. Die durch die Öffnungen 263, 265 hindurchragenden Enden der Ventilkörper 255, 257 liegen auf einem gemeinsamen Betätigungs-Stößel 273 auf, der mit einem Betätigungsstift 275 radial auf der Betätigungskulisse 243 aufliegt. Um den Betätigungsstift 275 in Anlage an der Betätigungskulisse 243 zu halten, ist es denkbar, auch zwischen dem Betätigungs-Stößel 273 und dem Druckkanal-Gehäuse ein Federelement, beispielsweise in dem Tankkanal 271 vorzusehen. In der dargestellten Stellung liegt der Betätigungs-Stößel 275 im tiefsten Punkt der Vertiefung 253 auf. Die Vertiefung 253 ist dabei derart geformt, dass ein Verdrehen der Betätigungskulisse 243 in Richtung des Pfeils 249 nicht möglich ist, sofern der Betätigungs-Stößel 275, wie dargestellt, in der Vertiefung 253 einliegt. Durch die keilförmige Ausbildung der Vertiefung 253 wird auch eine Rampe gebildet, die ein Verdrehen der Betätigungskulisse 243 in Richtung des Pfeils 251 erlaubt, wobei der Betätigungs-Stößel 275 radial bezüglich der Drehachse der Abtriebswelle 241 verlagert wird. Die Funktion der mechanischen Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor 5 und dem Ventil 225 erklärt sich wie folgt:
Im Normalbetrieb wird der Elektromotor 5 derart betrieben, dass er die Abtriebswelle 241 in Richtung des Pfeils 249 antreibt und dadurch die Pumpe 7 und gegebenenfalls die Pumpe 9 zum Fördern von Hydraulikmedium in den Hydraulikkreis 1 antreibt. Vorzugsweise wird der Druck der Kupplungen K1, K2 mittels des jeweiligen Drucksensors 119 erfasst und auf Plausibilität geprüft. Wird festgestellt, dass der Kupplungsdruck unplausibel ist, wird der Elektromotor 5 derart angesteuert, dass ein Drehrichtungswechsel erfolgt, und die Abtriebswelle 241 nunmehr in Richtung des Pfeils 251 betrieben wird, in welcher die Freilaufeinrichtung 247 die Wirkverbindung zwischen der Scheibe 245 und der Abtriebswelle 241 sperrt. Dadurch wird die Betätigungskulisse 243 ebenfalls in Richtung des Pfeils 251 verdreht, sodass der Betätigungsstift 275 durch die Schräge der Vertiefung 253 von der Abtriebswelle 241 weg verlagert wird, wodurch die Ventilkörper 255 und 257 aus ihrer jeweiligen Schließposition gehoben und die Öffnungen 263 und 265 freigegeben werden, sodass in den Druckkanälen 259, 261 befindliches Hydraulikmedium durch die Öffnungen 263, 265 in den Tankkanal 271 und weiter in den Tank 3 gelangt, wodurch der Druck in den Druckkanälen 259, 261 abgebaut wird.
In diesem Fall kann das Ventil 225 beispielsweise direkt in der Leitung 105 vorgesehen und mit dieser verbunden sein, um die Kupplungen K1, K2 drucklos zu schalten, wenn, wie oben beschrieben, eine Betätigung erfolgt.
Um wieder in den Normalbetrieb zu wechseln, wird wiederum die Drehrichtung des Elektromotors 5 geändert, sodass die Abtriebswelle 241 wieder in Richtung des Pfeils 249 gedreht wird. Dabei wird durch eine verbleibende Reibung der Freilaufeinrichtung 247 und/oder durch die Federkraft der Federn 267, 269, durch welche der Betätigungsstift 275 gegen die Betätigungskulisse 243 gedrängt wird, die Betätigungskulisse 243 beziehungsweise die Scheibe 245 in ihre Ausgangsstellung zurückgeschoben.
4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der Betätigungskulisse 243, die in diesem Ausführungsbeispiel zwei Führungsbahnen für jeweils einen Ventilkörper 255, 257 aufweist, die dabei axial gesehen versetzt zueinander liegen und jeweils eine Vertiefung 253 aufweisen. Dadurch kann beispielsweise der Stößel 273 mit dem Betätigungsstift 275 entfallen.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die Betätigungskulisse 243 lediglich einen Ventilkörper 255 oder 257 betätigt, der die Öffnung 263 oder 265 eines Druckkanals 259 beziehungsweise 261, wie oben beschrieben, verschließt.
Um die Öffnungen 263 und/oder 265 für einen bestimmten Zeitraum offen zu halten, wird entweder die Betätigungskulisse 243 in einen Bereich verdreht, in welchem die Ventilkörper 255 und/oder 257 in ihrer Offenstellung verlagert sind, oder der Elektromotor 5 wird derart schnell betrieben, dass die Ventilkörper 255, 257 nur kurzzeitig oder gar nicht aufgrund ihrer eigenen Trägheit in die Vertiefung 253 der Betätigungskulisse 243 eindringen können.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ventils 225, bei welchem der Ventilkörper 255 als Kugel ausgebildet ist, die von dem axial verlagerbaren Betätigungsstift 257 durch die Betätigungskulisse 243 entgegen der Kraft der Feder 267 verlagerbar ist.
7 zeigt eine weitere, alternative Ausführungsform zur Betätigung des Ventils 225. Dabei ist vorgesehen, dass der Elektromotor 5 einen Rotor aufweist, der mit axialem Spiel zu einem fest im Elektromotor 5 angeordneten Statur angeordnet ist, sodass bei einem Drehrichtungswechsel sich der Rotor auch axial bezüglich des Stators verschiebt. Dabei ist dem Rotor ein Betätigungselement 277 zugeordnet, das beispielsweise auf der der Abtriebswelle 241 gegenüberliegenden Seite des Elektromotors 5 angeordnet ist. Das Betätigungselement 277 wird bei einem Drehrichtungswechsel ebenfalls axial verlagert und kann dadurch den Betätigungsstift 275 des Ventils 225 betätigen.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher das Ventil 225 tangential zu dem Gehäuse des Elektromotors 5 angeordnet ist. Gezeigt ist hierbei ein Gehäuse 279 des Elektromotors 5, das sich an einem Gehäuseteil 281 des Kupplungsgetriebes abstützt. Dazu weist das Gehäuse 279 ein Betätigungselement 283 auf, das zwischen dem Gehäuseteil 281 und dem Betätigungsstift 275 gehalten ist. Das Gehäuse 279 des Elektromotors 5 ist dabei mit Spiel in dem Kupplungsgetriebe gehalten, sodass sich bei einem Drehmoment- beziehungsweise Drehrichtungswechsel das Gehäuse des Elektromotors 5 nicht mehr an dem Gehäuseteil 281 des Kupplungsgetriebes, sondern an dem Betätigungsstift 275 des Ventil 225 abstützt, und dadurch diesen tangential zur Drehachse der Abtriebswelle 241 beziehungsweise des Elektromotors 5 verlagert, wodurch das Ventil 225 betätigt wird.
Wie oben bereits beschrieben, kann die hier beschriebene Betätigungseinrichtung für das Ventil 225, die die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor 5 und dem Ventil 225 darstellt, für ein Notschaltventil oder ein Pilotventil verwendet werden.
Insgesamt wird somit ein Kupplungsgetriebe geboten, das auf einfache Art und Weise das Betätigen eines Ventils ermöglicht, ohne zusätzliche Ansteuerungseinrichtungen und/oder Aktoren zu benötigen.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulikkreis
3: Tank
5: Elektromotor
7: erste Pumpe
9: zweite Pumpe
11: Trennelement
13: Leitung
15: Leitung
17: T-Stück
19: Leitung
21: Saugfilter
23: Leitung
25: Abzweigung
27: Druckbegrenzungsventil
29: Leitung
31: Druckfilter
33: Anschluss
35: Schaltventil
37: Bypass
39: Differenzdruckventil
41: Anschluss
43: Anschluss
45: Anschluss
47: Anschluss
49: Leitung
51: Rückschlagventil
53: Druckspeicher
55: Druckerfassungseinrichtung
57: Leitung
59: Hydraulikteilkreis
61: Leitung
63: Leitung
65: Ventilfläche
67: Ventilfläche
69: Leitung
71: Abzweigung
73: Leitung
75: Abzweigung
77: Abzweigung
79: Abzweigung
81: Leitung
83: Leitung
85: Leitung
87: Teilgetriebekreis
89: Anschluss
91: Schaltventil
91': Schaltventil
93: Anschluss
95: Anschluss
97: Leitung
99: Anschluss
101: Druckregelventil
101': Druckregelventil
103: Anschluss
105: Leitung
107: Anschluss
109: Leitung
111: Rückschlagventil
113: Abzweigung
115: Leitung
117: Abzweigung
119: Druckerfassungseinrichtung
121: Pilotventil
121': Pilotventil
123: elektrische Ansteuerung
125: Anschluss
127: Anschluss
129: Anschluss
131: Leitung
133: Abzweigung
135: Leitung
137: Ventilfläche
139: Teilgetriebekreis
141: Druckregelventil
143: Leitung
145: Abzweigung
147: Leitung
149: Leitung
151: Abzweigung
153: Leitung
155: Gangstellerzylinder
155': Gangstellerzylinder
157: Gangstellerzylinder
157': Gangstellerzylinder
159: Volumensteuerventil
159': Volumensteuerventil
161: Anschluss
163: Anschluss
165: Anschluss
167: Anschluss
169: Kammer
171: Kammer
173: Kolben
175: Abzweigung
177: Leitung
179: Volumensteuerventil
179': Volumensteuerventil
181: Leitung
183: Kühler
185: Volumensteuerventil
187: Abzweigung
189: Leitung
191: Druckbegrenzungsventil
193: Abzweigung
195: Bypass
197: Differenzdruckventil
199: Anschluss
201: Anschluss
203: Anschluss
205: Anschluss
207: Anschluss
209: Leitung
211: Abzweigung
213: Leitung
215: Druckfilter
217: Bypass
219: Differenzdruckventil
221: Kühlung
223: Kühlung
225: Ventil
227: Notschaltventil
229: Anschluss
231: Anschluss
233: Anschluss
235: Leitung
237: Leitung
239: Ventilfläche
239: Ventilfläche
241: Abtriebswelle
243: Betätigungskulisse
245: Scheibe
247: Freilaufeinrichtung
249: Pfeil
251: Pfeil
253: Vertiefung
255: Ventilkörper
257: Ventilkörper
259: Druckkanal
261: Druckkanal
263: Öffnung
265: Öffnung
267: Federelement
269: Federelement
271: Tankkanal
272: Zwischenblech
273: Stößel
275: Betätigungsstift
277: Betätigungselement
279: Gehäuse
281: Gehäuseteil
283: Befestigungselement
K1: Kupplung
K2: Kupplung

Claims

Kupplungsgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hydraulikkreis (1) zum Betätigen und/oder Kühlen des Kupplungsgetriebes, der wenigstens eine Pumpe (7, 9) zum Fördern von Hydraulikmedium sowie mindestens ein betätigbares Ventil (225) aufweist, wobei der Pumpe (7, 9) mindestens ein Elektromotor (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (5) derart mit dem Ventil (225) mechanisch wirkverbunden ist, dass das Ventil (225) in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors (5) betätigt wird.
Kupplungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Abtriebswelle (241) des Elektromotors (5) eine Betätigungskulisse (243) für das insbesondere radial zu der Drehachse der Abtriebswelle (241) betätigbar angeordnete Ventil (225) vorgesehen ist.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Betätigungskulisse (243) und der Abtriebswelle (241) eine Freilaufeinrichtung (247) vorgesehen/angeordnet ist.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskulisse (243) wenigstens eine, insbesondere mehrere Führungsbahnen für jeweils ein Ventil (225) aufweist.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (225) zumindest einen betätigbaren Ventilkörper (255, 257) sowie mindestens ein den Ventilkörper (255, 257) in seine Schließstellung drängendes Federelement (267, 269) umfasst.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (5) einen drehfest mit der Abtriebswelle (241) verbundenen Rotor und einen fest mit seinem Gehäuse (279) verbundenen Stator aufweist.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (279) des Elektromotors (5) mit Spiel in dem Kupplungsgetriebe gelagert ist und mindestens ein Betätigungselement (277) bildet, das durch das Spiel um die Drehachse des Elektromotors (5) zur Betätigung des insbesondere tangential zur Drehachse betätigbar angeordneten Ventils (225) durch einen Drehrichtungswechsel des Elektromotors (5) verlagerbar ist.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor ein axiales Spiel zu dem Stator aufweist, wobei dem Rotor wenigstens ein Betätigungselement (277) zugeordnet ist, das durch eine axiale Verschiebung des Rotors aufgrund eines Drehrichtungswechsels des Elektromotors (5) das insbesondere axial zur Drehachse betätigbar angeordnete Ventil (225) betätigt.
Kupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (225) als Schaltventil, insbesondere als Pilotventil und/oder Notventil (227), ausgebildet/vorgesehen ist.
Verfahren zum Betreiben eines Kupplungsgetriebes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das Ventil (225) beeinflussbarer Druck in dem Hydraulikkreis (1) überwacht und auf Plausibilität geprüft wird, wobei bei Erfassen eines unplausiblen Druckwertes die Drehrichtung des Elektromotors (5) geändert wird, um das Ventil (225) zu betätigen.