DE102011122878B4

DE102011122878B4 - Vorrichtung zur elektrofluidischen Versorgung oder Betätigung eines Bauteils eines Antriebsstranges

Info

Publication number: DE102011122878B4
Application number: DE201110122878
Authority: DE
Inventors: Jens Heyer; Günter Rühle; Ralf Trutschel
Original assignee: Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Current assignee: Magna PT BV and Co KG
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: DE102011122878A1

Abstract

Vorrichtung (30; 34) zur elektrofluidischen Versorgung oder Betätigung eines Bauteils (20; 24; 88) eines Antriebsstranges (10), wie eine Reibkupplung (20; 24) oder ein Getriebe, mit einer Mehrzahl von Druckquellen (40; 42A, 46A; 42B, 46B; 70, 72), die in einer Ebene (135) nebeneinander angeordnet sind, die quer zu einer Längsachse (89) des Bauteils (20; 24; 88) ausgerichtet ist.

Description

Vorliegend wird eine Druckquelle für eine elektrofluidische Betätigungs- oder Versorgungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugantriebsstranges beschrieben, mit einer Fluidpumpe, einem elektrischen Motor, der die Fluidpumpe antreibt, und einem Gehäuse, das ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil aufweist, die über eine Trennfuge miteinander verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrofluidischen Versorgung oder Betätigung eines Bauteils eines Antriebsstranges, wie eine Reibkupplung oder ein Getriebe, mit einer Mehrzahl von Druckquellen.
Kraftfahrzeugantriebsstränge weisen häufig Reibkupplungen auf, die beispielsweise zum Anfahren verwendet werden. Ferner werden die Reibkupplungen häufig zum Schalten von Gangstufen eines zugeordneten Getriebes geöffnet. Bei Handschaltgetrieben werden die Reibkupplungen durch den Fahrer manuell betätigt. Bei automatisierten Antriebssträngen, wie beispielsweise automatisierten Schaltgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben, etc., werden die Reibkupplungen durch eine Fremdkraft mittels Betätigungsvorrichtungen betätigt. Diese Betätigungsvorrichtungen können nach elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Wirkprinzipien arbeiten. Die Betätigungsvorrichtungen sind dabei häufig dazu ausgelegt, Reibkupplungen so anzusteuern, dass diese entweder geöffnet oder zur Übertragung des gewünschten Drehmomentes geschlossen werden. Im letzteren Fall kann die Reibkupplung dabei reibschlüssig geschlossen sein oder aber schlupfend betrieben werden.
Bei den Reibkupplungen dieser Art unterscheidet man generell zwischen trockenen Reibkupplungen und nasslaufenden Reibkupplungen. Nasslaufende Reibkupplungen werden in der Regel mittels eines Fluides auch gekühlt. Daher ist es bei nasslaufenden Kupplung generell bevorzugt, diese fluidisch zu betätigen, da für die Kühlung der Reibkupplung ohnehin ein Fluid bereitgestellt werden muss.
Zudem haben rein elektromechanische Aktuatoren, bei denen ein Elektromotor eine Mechanik antreibt, die auf die Reibkupplung wirkt, generell einen recht hohen Bauraumbedarf. Ferner bauen elektromechanische Kupplungsaktuatoren häufig geometrisch unförmig, so dass sie schwierig im Getriebepackage anzuordnen sind.
Aus dem Dokument DE 10 2004 033 439 C5 ist eine elektrohydraulische Kupplungaktuatorik bekannt, bei der zur Betätigung der Reibkupplung zwei Hydraulikpumpen (eine große und eine kleine) von einem Elektromotor angetrieben werden. Durch den von den Pumpen erzeugten Volumenstrom wird ein Kupplungskolben befüllt und durch den Hydraulikdruck die Kupplung geschlossen oder auf ein bestimmtes Drehmoment gestellt. Auch diese Anordnung mit zwei Hydraulikpumpen erfordert einen erhöhten Bauraumbedarf.
Die DE 696 09 914 T2 betrifft ein stufenlos regelbares Getriebe mit einer Hydraulikschaltung und einer Pumpe für die Zirkulation von Hydraulikfluid in der Hydraulikschaltung, wobei die Pumpe durch einen Elektromotor antreibbar ist. Die Pumpe oder eine in der Hydraulikschaltung angeordnete zweite Pumpe wird während eines Beharrungs- oder Dauerzustandsbetriebs des Getriebes durch eine Antriebseinheit angetrieben. Ferner ist die elektrisch angetriebene Pumpe so angeordnet, dass sie während eines im Wesentlichen dynamischen Betriebs des Getriebes zusätzlich zu und unabhängig von der Antriebseinheit antreibbar ist.
In der DE 197 25 092 A1 wird eine kompakte Baueinheit eines hydraulischen Aggregats insbesondere für eine schlupfgeregelte Bremsanlage dargestellt. In einem Ventilblock sind eine Pumpe, elektromagnetisch betätigbare Ventile und mindestens ein Niederdruckspeicher angeordnet. Die Ventilaktuatoren befinden sich in einem die Pumpe antreibenden Elektromotor gegenüberliegend vor einer Grundfläche des Ventilblocks. Das Gehäuse des Niederdruckspeichers wird von einem Anbauteil gebildet, das aus einem topfförmig gezogenen Blech hergestellt ist. Der Rand des Anbauteils ist in der Mündung einer Sacklochbohrung im Ventilblock befestigt. Dieses Anbauteil ragt über die Grundfläche hinaus und weist in etwa dieselbe Höhe auf, wie die Aktuatoren der Ventile. Die Aktuatoren und die Anbauteile werden von einer Gehäusekappe am Ventilblock überdeckt, die sie gegen Umwelteinflüsse schützt.
Die DE 10 2004 033 439 C5 beschreibt einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Reibkupplung zur Übertragung von Antriebsmoment für das Kraftfahrzeug und mit einer Aktuatoranordnung zur Betätigung der Reibkupplung, wobei die Aktuatoranordnung einen ersten Aktuator und einen zweiten Aktuator aufweist, wobei der erste Aktuator eine erste Pumpe, die für ein schnelles Schließen der Reibkupplung bei geringem Kraftaufwand ausgelegt ist, und der zweite Aktuator eine Pumpe aufweist, die für eine Betätigung der Reibkupplung mit einer großen Kraft bei einem geringen Hub ausgelegt ist, wobei die Pumpen unterschiedliche hydraulische Übersetzungen aufweisen und mit der Reibkupplung direkt verbindbar sind, wobei die erste Pumpe und die zweite Pumpe durch einen einzelnen Motor gemeinsam angetrieben sind, der eine Ausgangswelle aufweist, wobei der Ausgang der ersten Pumpe und der Ausgang der zweiten Pumpe an einem Verbindungspunkt miteinander verbunden sind, der mit der Reibkupplung verbunden ist, wobei zwischen der ersten Pumpe und dem Verbindungspunkt ein Rückschlagventil angeordnet ist, und wobei die erste Pumpe über einen Freilauf mit der Ausgangswelle verbunden ist.
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Druckquellen bereitzustellen, die insbesondere kompakt baut und/oder einfach montierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung zur elektrofluidischen Versorgung oder Betätigung eines Bauteils eines Antriebsstranges dadurch gelöst, dass die Mehrzahl von Druckquellen in einer Ebene nebeneinander angeordnet ist, die quer zu einer Längsachse des Bauteils ausgerichtet ist.
In einer Ausführungsform können beispielsweise eine Druckquelle zur Betätigung einer ersten Reibkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes, eine zweite Druckquelle zur Betätigung einer zweiten Reibkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes und eine dritte Druckquelle zur Kühlung der zwei Reibkupplungen in einer Ebene nebeneinander angeordnet werden.
Diese Maßnahme ermöglicht es, die für einen Antriebsstrang häufig erforderlichen mehreren Druckquellen auf einfache Weise in den Antriebsstrang zu integrieren. Die Längsachse des Bauteils ist dabei vorzugsweise parallel zu einer Längsachse von Wellen des Getriebes, so dass die Druckquellen beispielsweise an dem Gehäuse auf die oben beschriebene Art und Weise um diese Wellenanordnungen herum ausgerichtet werden können.
Die Aufgabe wird somit durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vollkommen gelöst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die wenigstens eine der Mehrzahl von Druckquellen eine Druckquelle mit einer Fluidpumpe, einem elektrischen Motor, der die Fluidpumpe antreibt, und einem Gehäuse, das ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil aufweist, die über eine Trennfuge miteinander verbunden sind, wobei die Fluidpumpe an dem ersten Gehäuseteil in Nachbarschaft zu der Trennfuge angeordnet ist.
Die Druckquelle weist ein Gehäuse auf, das generell ein eigenes Gehäuse für die Druckquelle sein kann. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn dieses Gehäuse ein Gehäuse eines Bauteils eines Kraftfahrzeugantriebsstranges ist, wie beispielsweise ein Kupplungs- oder Getriebegehäuse.
Durch die Maßnahme, die Fluidpumpe an einem der Gehäuseteile in Nachbarschaft zu der Trennfuge anzuordnen, kann die Fluidpumpe auf einfache Weise montiert werden. Zudem kann die Fluidpumpe mit einem relativ geringen Bauraumbedarf im Bereich der Trennfuge angeordnet werden. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Fluidpumpe unmittelbar an die Trennfuge angrenzt, derart, dass das zweite Gehäuseteil eine zur Unterbringung der Fluidpumpe in dem ersten Gehäuseteil vorgesehene Ausnehmung abdeckt. Hierbei wird ein Fluidpumpenraum folglich durch das erste und das zweite Gehäuseteil gebildet.
Bei der Verbindung einer solchen Fluidpumpe in einer elektrofluidischen Betätigungs- oder Versorgungsvorrichtung ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass die Fluidpumpe mit relativ geringem Bauraumbedarf in den Antriebsstrang integriert werden kann.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Fluidpumpe eine Rotationskolbenpumpe mit einer Antriebsachse ist, die über eine Motorwelle des elektrischen Motors angetrieben ist.
Beispielsweise kann die Rotationskolbenpumpe eine Zahnradpumpe, insbesondere eine Innenzahnradpumpe sein, die sich leicht auf die oben beschrieben Art und Weise im Bereich der Trennfuge von zwei Gehäuseteilen anordnen lässt. Die Antriebsachse der Rotationskolbenpumpe ist dabei vorzugsweise quer, insbesondere senkrecht zu der Trennfuge bzw. Trennebene ausgerichtet.
Generell können die Antriebsachse und die Motorwelle über eine beliebige getriebliche Verbindung miteinander verbunden sein, so dass die Anordnung des elektrischen Motors an dem Gehäuse weitgehend frei wählbar ist.
Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Antriebsachse und die Motorwelle koaxial zu einander angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform können die Rotationskolbenpumpe und die Motorwelle auf kompakte Art und Weise, insbesondere in axialer Richtung benachbart zueinander an dem Gehäuse angeordnet werden.
Von besonderem Vorzug ist es insgesamt, wenn auch der elektrische Motor am ersten Gehäuseteil festgelegt ist.
Auch dies führt zu einer höheren Integration und einer kompakten Bauform.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn eine Motorwelle des elektrischen Motors an dem ersten Gehäuseteil gelagert ist.
Hierdurch kann ein Koaxialitätsfehler zwischen der Motorwelle und einer Antriebsachse einer Fluidpumpe minimiert werden. Insgesamt ist es hierbei von Vorteil, wenn die Aufnahmedurchmesser für die Rotationskolbenpumpe einerseits und für ein Lager des elektrischen Motors andererseits in der gleichen Werkzeugspannung des ersten Gehäuseteils gefertigt werden. Hierdurch können die Aufnahmedurchmesser aufeinander zentriert werden. Folglich ist es möglich, die Motorwelle des elektrischen Motors direkt mit einer Antriebsachse einer Rotationskolbenpumpe zu verbinden.
Insgesamt ist es dabei ferner von Vorteil, wenn die Fluidpumpe und der elektrische Motor von verschiedenen Seiten aus an der ersten Gehäuseteil montiert sind.
Die Montagerichtung ist dabei generell quer zu der Trennfuge bzw. der Trennebene der Gehäuseteile ausgerichtet. Während die Fluidpumpe von der Seite der Trennfuge aus an das erste Gehäuseteil montiert werden kann, wird der elektrische Motor vorzugsweise von außen montiert. In dem Gehäuse ist dabei vorzugsweise eine Aufnahme nicht nur für eine Motorwelle, sondern auch für das Motorgehäuse des elektrischen Motors vorgesehen.
In letzterem Fall kann in dem Gehäuse koaxial um das Motorgehäuse herum ein Kühlkanal vorgesehen sein.
Durch die Minimierung von Koaxialitätsfehlern kann eine Antriebswelle der Fluidpumpe direkt mit der Motorwelle verbunden werden. Da folglich keine Zwischenwelle vorgesehen werden muss, können der Fertigungsaufwand und der Teileaufwand verringert werden.
Eine Kontaktierung des elektrischen Motors zu dessen Stromversorgung kann dabei von außerhalb des Gehäuses erfolgen. Ein spezieller Hydraulikblock, der an das Gehäuse angebracht wird, ist bei dieser Art von Druckquelle nicht notwendig. Allerdings wäre es möglich, den elektrischen Motor direkt über ein Anbausteuergerät zu kontaktieren, das von außen an das Gehäuse montiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform st in dem ersten und/oder in dem zweiten Gehäuseteil eine Bohrung ausgebildet, die mit einer Saugseite oder einer Druckseite der Fluidpumpe verbunden ist.
Der Grundgedanke besteht darin, Leitungsanschlüsse der Fluidpumpe in das Gehäuse zu integrieren. Hierdurch kann die Druckquelle besonders kompakt an dem Gehäuse ausgebildet werden.
Die Bohrung kann unterschiedliche Querschnitte und Ausrichtungen besitzen. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um eine Bohrung im eigentlichen Sinne, die sich entlang einer Achse von einer Außenseite des Gehäuses in dieses hinein erstreckt.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Bohrung sich im Wesentlichen parallel zu der Trennfuge bzw. Trennebene der Gehäuseteile erstreckt. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Bohrung im Bereich ihrer Eintrittsöffnung in das Gehäuse mittels eines Stopfens oder dergleichen verschlossen ist. Hierdurch kann das Fluid innerhalb des Gehäuses gehalten werden.
Von besonderem Vorzug ist es hierbei, wenn in dem ersten und/oder in dem zweiten Gehäuseteil eine erste Bohrung ausgebildet ist, die mit einer Saugseite der Fluidpumpe verbunden ist, und eine zweite Bohrung ausgebildet ist, die mit einer Druckseite der Fluidpumpe verbunden ist.
Hierdurch kann die Fluidpumpe sowohl druck- als auch saugseitig über derartige Bohrungen angeschlossen werden. Die mit der Saugseite der Fluidpumpe verbundene erste Bohrung kann dabei beispielsweise in einen Fluidsumpf münden. Die mit der Druckseite verbundene zweite Bohrung kann beispielsweise mit einer Nabe verbunden sein, über die das Bauteil mit Fluid versorgt wird. Derartige gehäusefeste Naben dienen in automatisierten Antriebssträngen beispielsweise dazu, eine nasslaufende Reibkupplung in Drehrichtung zu lagern und der Reibkupplung Fluid zu der Betätigung und Kühlung zuzuführen. In derartigen nasslaufenden Reibkupplungen kann ein Kolben zu ihrer Betätigung in der Regel in einen Kupplungskorb mit integriert sein. Die Zuführung zwischen Nabe und Reibkupplung kann dabei über eine Drehdurchführung erfolgen, wie es im Stand der Technik an sich bekannt ist.
Im Falle einer trockenen Reibkupplung kann die zweite Bohrung mit einer Kolben-/Zylinderanordnung verbunden sein, über die die trockene Reibkupplung betätigt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem ersten und/oder in dem zweiten Gehäuseteil eine dritte Bohrung ausgebildet, die mit der ersten oder mit der zweiten Bohrung verbunden ist.
Die Maßnahme, zwei Bohrungen miteinander zu verbinden, kann dadurch erreicht werden, dass die Bohrungen sich in dem jeweiligen Gehäuseteil überschneiden. Hierdurch ist es möglich, das Fluid durch die zwei Bohrungen ”um die Ecke” zu führen, um auf diese Weise eine bessere Anpassung an Bauraumgegebenheiten zu erzielen.
Ferner ist es von besonderem Vorteil, wenn die Bohrung an dem ersten und/oder an dem zweiten Gehäuseteil nicht mittels eines Stopfens, sondern mittels einer Sensoranordnung verschlossen ist.
Bei der Sensoranordnung kann es sich beispielsweise um einen Temperatursensor oder um einen Drucksensor handeln. Auf diese Weise kann die Sensoranordnung zwei Funktionen erfüllen, nämlich zum einen das Erfassen einer physikalischen Größe an einem geeigneten Ort und zum anderen das Verschließen der Bohrung.
Ferner ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Vorzug, wenn die Mehrzahl von Druckquellen jeweils eine Fluidpumpe aufweist, wobei in einem Gehäuse eine Bohrung ausgebildet ist, die die Saugseite von wenigstens zwei der Fluidpumpen miteinander verbindet.
Durch diese Maßnahme kann der konstruktive Aufwand zum Anschließen der Saugpumpen minimiert werden.
Ferner ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt, wenn eine Fluidpumpe direkt mit einem Zylinderraum oder mit einer Kolben-/Zylinderanordnung verbunden ist, mittels der eine Reibkupplung des Antriebsstranges betätigt wird.
Bei dieser Ausführungsform ist folglich eine direkte Fluidverbindung zwischen der Druckseite der Fluidpumpe und einem Druckanschluss der Kolben-/Zylinderanordnung vorgesehen. Die Fluidpumpe erzeugt hierbei den erforderlichen Volumenstrom der Kolben-/Zylinderanordnung und den jeweils notwendigen Druck zum Einstellen eines Drehmomentes des zu betätigenden Bauteiles, insbesondere einer Reibkupplung.
Die Fluidpumpe wird dabei vorzugsweise mittels eines Elektromotors angetrieben, über dessen Ansteuerung die Fluidpumpe Volumenstrom und Druck bereitstellen kann.
Der Elektromotor ist vorzugsweise ein bürstenloser Motor. Ferner sollte der Elektromotor möglichst hochdynamisch sein. Ein zur Befüllung der Kolben-/Zylinderanordnung erforderlich hoher Volumenstrom kann durch eine entsprechend angesteuerte hohe Drehzahl des Elektromotors erzeugt werden.
Ferner wird bei dieser Aktuatorik nur eine bedarfsgerechte Hilfsenergie benötigt, je nachdem, ob die betätigte Reibkupplung geschlossen ist und welches Drehmoment von dieser zu übertragen ist. Diese Art von Aktuatorik ist daher sehr effizient und trägt zu einem geringen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeuges bei. Der Verbrauch an Hilfsenergie ist im Gegensatz zu konventionellen hydraulischen Systemen unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors.
Durch einen bürstenlosen Elektromotor ist eine Dauerbestromung möglich, da die Wicklung im Stator angeordnet ist und somit auch eine große Fläche zur Wärmeabfuhr vorhanden ist. Durch eine konstruktive achsparallele Anordnung des Elektromotors kann dieser zusätzlich bei Bedarf mit einem aktiven Kühlölmantel versehen werden.
Ferner ist es hierbei bevorzugt, wenn die Verbindung zwischen der Fluidpumpe und der Kolben-/Zylinderanordnung über eine Blende mit einer Drucksenke verbunden ist.
Hierdurch kann ein dauerhafter Volumenstrom eingestellt werden und es ergibt sich eine hohe Stabilität einer Regelstrecke für den von der Fluidpumpe bereitzustellenden Fluiddruck.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann je nach Ausführungsform eine besonders kompakte Aktuatorik geschaffen werden, mit der sowohl nasse als auch trockene Reibkupplungen betätigt werden können. Ferner können eine hohe Stellgenauigkeit und eine hohe Regeldynamik erreicht werden, wobei der konstruktive Aufwand zum Einrichten dieser Art von Aktorik gegenüber dem Stand der Technik vorzugsweise verringert ist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges mit einer Vorrichtung zur elektrofluidischen Versorgung und Betätigung von zwei Reibkupplungen;
2 ein schematisches hydraulisches Schaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur elektrofluidischen Versorgung und Betätigung einer Reibkupplung;
3 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht eines Antriebsstranges mit zwei Betätigungseinrichtungen und einer Versorgungseinrichtung;
4 eine schematische Längsschnittansicht durch einen Teil eines Gehäuses eines Antriebsstranges mit einer Druckquelle;
5 ein schematisches hydraulisches Schaltbild einer Versorgungseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform; und
6 ein schematisches hydraulisches Schaltbild gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Versorgungseinrichtung.
In 1 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug 11 generell mit 10 bezeichnet. Der Antriebsstrang weist einen Antriebsmotor 12, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, auf. Ferner weist der Antriebsstrang 10 ein Doppelkupplungsgetriebe 14 auf, dessen Eingang mit dem Antriebsmotor 12 verbunden ist. Ein Ausgang des Doppelkupplungsgetriebes 14 ist mit einem Differential 16 verbunden, das Antriebsleistung auf angetriebene Räder 18L, 18R des Kraftfahrzeugs 11 verteilen kann.
Das Doppelkupplungsgetriebe 14 weist einen ersten Zweig mit einer ersten Reibkupplung 20 und einem ersten Teilgetriebe 22 auf. Ferner weist das Doppelkupplungsgetriebe 14 einen zweiten Zweig mit einer zweiten Reibkupplung 24 und einem zweiten Teilgetriebe 26 auf.
Die Reibkupplungen 20, 24 und die Teilgetriebe 22, 26 werden automatisiert betätigt. Hierzu dient eine Steuereinrichtung 28, die über eine erste Betätigungseinrichtung 30 die erste Reibkupplung 20 und über eine zweite Betätigungseinrichtung 32 die zweite Reibkupplung 24 betätigt.
Die zwei Betätigungseinrichtungen 30, 32 können von der Art her im Wesentlichen identisch ausgebildet sein.
Ferner steuert die Steuereinrichtung 28 Schalteinrichtungen der Teilgetriebe 22, 26 über nicht näher bezeichnete Betätigungseinrichtungen an.
2 zeigt eine Ausführungsform einer elektrofluidischen, insbesondere elektrohydraulischen Vorrichtung zur Öffnung und Betätigung einer Reibkupplung, die die erste Betätigungseinrichtung 30 beinhaltet.
Eine ähnliche Vorrichtung kann für die zweite Reibkupplung 24 vorgesehen sein.
Vorliegend umfasst die in 2 gezeigte Vorrichtung auch eine Versorgungseinrichtung 34 zum Kühlen der Reibkupplung 20, die im vorliegenden Fall nasslaufend ausgebildet ist. Die Versorgungseinrichtung 34 kann auch für die zweite Reibkupplung arbeiten. Für den Fall, dass die Reibkupplung 20 als Trockenkupplung ausgebildet ist, kann auf die Versorgungseinrichtung 34 auch verzichtet werden, da Trockenkupplungen in der Regel nicht gekühlt werden.
Die Betätigungseinrichtung 30 weist eine Druckquelle 40 auf. Die Druckquelle 40 beinhaltet eine Fluidpumpe 42, deren Saugseite mit einem Tank 44 verbunden ist. Die Fluidpumpe 42 wird rotatorisch mittels eines elektrischen Motors 46 angetrieben, der die Pumpe vorzugsweise in beiden Drehrichtungen antreiben kann.
Der druckseitige Ausgang der Fluidpumpe 42 ist direkt mit einer Kolben-/Zylinderanordnung 48 verbunden. Die Kolben-/Zylinderanordnung 48 weist einen Kolben 50 mit einer Kolbenstange 52 auf, die über eine Übertragungseinrichtung 54 eine Kraft 56 auf die Reibkupplung 20 ausübt.
Bei manchen Reibkupplungen ist der Kolben 50 direkt in eine Reibkupplungsanordnung integriert; in diesem Fall weist der Kolben 50 keine Kolbenstange auf, sondern drückt direkt auf die Reibkupplung 20, beispielsweise auf ein Lamellenpaket.
Eine Verbindungsleitung zwischen dem druckseitigen Ausgang der Fluidpumpe 40 und der Kolben-/Zylinderanordnung 48 ist über eine Blende 58 mit dem Tank 44 verbunden. Die Blende 58 hat im Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 eine permanente Leckage zur Folge. Sowohl zum Aufbau als auch zum Halten von Kupplungsdruck ist somit ein permanenter Volumenstrom der Fluidpumpe 42 erforderlich. Gleichzeitig unterstützt diese Blende 58 den Druckabbau, um ein schnelles Öffnen der Reibkupplung 20 zu ermöglichen.
Bei einer Reibkupplung 20, die als nasse Lamellenkupplung ausgebildet ist, wird der ihr zugeführte Hydraulikdruck in der Regel über eine Drehdurchführung (nicht dargestellt) in einen rotierenden Betätigungszylinder der Reibkupplung 20 geführt, wie oben erwähnt. Bei Betätigung einer trockenen Reibkupplung kann der Hydraulikdruck in eine gehäusefest angeordnete Kolben-/Zylinderanordnung geführt werden, die als Zentraleinrücker auf ein Einrücklager wirkt, wobei der Zylinder eine Wirkachse parallel zu einer Längsachse der Reibkupplung aufweist. Alternativ ist es bei einer trockenen Reibkupplung auch möglich, eine Kolben-/Zylinderanordnung vorzusehen, die eine Wirkeinrichtung quer zu dieser Längsachse aufweist. Eine derartige Kolben-/Zylinderanordnung wirkt auf einen Hebel, und dieser über ein Einrücklager auf die Reibkupplung 20.
Zur Erzielung einer hohen Stellgenauigkeit des durch die Kolben-/Zylinderanordnung 48 auf die Reibkupplung ausgeübten Druckes ist ein Drucksensor 60 vorgesehen, der den Druck in der Verbindung zwischen dem druckseitigen Ausgang der Fluidpumpe 42 und der Kolben-/Zylinderanordnung 48 misst.
Ferner ist bei 62 ein Temperatursensor gezeigt, der die Temperatur des von der Fluidseite 42 angesaugten Fluides (Temperatur des Fluides im Tank 44) misst.
Die Versorgungseinrichtung 34 zum Kühlen der Reibkupplung 20 weist eine Versorgungspumpe 70 auf, die mittels eines elektrischen Versorgungspumpenmotors 72 angetrieben wird. Eine Saugseite der Versorgungspumpe 70 ist mit dem Tank 44 verbunden. Eine Druckseite der Versorgungspumpe 70 ist mit einem Kühlkreislauf der Reibkupplung 20 verbunden. Bei einer nassen Lamellenkupplung wird der Kühlfluidstrom generell über eine Drehdurchführung zu einem radial inneren Abschnitt der Reibkupplung 20 geführt.
Dabei kann die Druckseite der Versorgungspumpe 70 direkt mit einem solchen Kühlfluidversorgungsabschnitt verbunden sein. Alternativ ist es möglich, dazwischen ein Wegeventil 74 vorzusehen, wie es in 2 schematisch dargestellt ist. Ein Ausgang des Wegeventils 64 ist in diesem Fall mit dem Fluidversorgungsabschnitt 76 verbunden.
Generell ist es auch möglich, zwischen einer Eingangsseite des Wegeventils 74 und der Druckausgangsseite der Versorgungspumpe 70 ein Druckregelventil 78 vorzusehen, wie es in 2 ebenfalls schematisch dargestellt ist.
Die Steuereinrichtung 28 ist dazu ausgelegt, den elektrischen Motor 46 sowie den Versorgungspumpenmotor 72 mit elektrischem Strom zu versorgen. Eine Leistungselektronik ist dabei vorzugsweise in die Steuereinrichtung 28 integriert. Ferner dient die Steuereinrichtung 28 zur Erfassung der Signale des Drucksensors 60 und des Temperatursensors 62, und steuert gegebenenfalls die Ventile 74, 78 an. In der Steuereinrichtung 28 ist üblicherweise ein Regelkreis 28 vorhanden, um den Druck in der Kolben-/Zylinderanordnung 48 zu regeln, und zwar durch Ansteuerung des elektrischen Motors 46. In gleicher Weise ist die Steuereinrichtung 28 gegebenenfalls dazu ausgelegt, einen Fluidversorgungsstrom für den Fluidversorgungsabschnitt 76 zu steuern oder zu regeln, und zwar durch Antrieb des Versorgungspumpenmotors 72.
In den elektrischen Motor 46 ist vorzugsweise ein Positionssensor integriert, so dass eine Winkel- und/oder Drehzahlregelung des elektrischen Motors 46 möglich ist. Die Drucksteuerung in der Kolben-/Zylinderanordnung 48 erfolgt vorzugsweise nicht nur anhand des Signals des Drucksensors 60, sondern auch anhand eines Winkel- und/oder Drehzahlsignals eines solchen integrierten Positionssensors.
Bei dieser Art von Aktuatorik wird nur eine bedarfsgerechte Hilfsenergie gebraucht, je nachdem, ob die Reibkupplung 20 geschlossen ist und welches Drehmoment von dieser zu übertragen ist. Der elektrische Motor 46 und/oder der Versorgungspumpenmotor 70 sind vorzugsweise bürstenlose Motoren, die im Wesentlichen keinem Verschleiß unterliegen. Der elektrische Motor 46 kann, wie oben erwähnt, vorzugsweise in beide Drehrichtungen betrieben werden. Hierdurch kann auch die Öffnungszeit der Kupplung 20 gegebenenfalls signifikant reduziert werden.
3 zeigt in schematischer Form eine Querschnittsansicht durch einen Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeuges. Der Querschnitt liegt vorzugsweise entlang einer in 3 nicht näher bezeichneten Trennfuge zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil eines Gehäuses, das in 3 mit 80 bezeichnet ist.
Das Gehäuse 80 dient zur Aufnahme eines Fluidsumpfes 82. Ferner ist im Bereich eines Bodens des Gehäuses 80 ein Fluidfilter 84 vorgesehen, über das Fluid aus dem Fluidsumpf angesaugt werden kann.
Der Antriebsstrang ist als Doppelkupplungsgetriebe-Antriebsstrang ausgebildet und entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10, der in 1 dargestellt ist.
Eine Antriebswelle 86 ist beispielsweise mit einer Ausgangswelle des Antriebsmotors 12 verbunden. Ferner ist bei 88 in schematischer Form eine gehäusefeste Nabenanordnung gezeigt, die parallel zu einer Längsachse 89 ausgerichtet ist. Über eine derartige Nabenanordnung kann den in 3 nicht näher dargestellten Reibkupplungen 20, 24 Fluid zugeführt werden. Die Zuführung kann beispielsweise über eine Drehdurchführung erfolgen.
Ferner sind in 2 schematisch eine erste Vorgelegewelle 90, eine zweite Vorgelegewelle 92 sowie eine Schaltwalze 94 dargestellt. Die Schaltwalze 94 dient beispielsweise dazu, eine Mehrzahl von Schaltgabeln 96 in axialer Richtung zu versetzen, um in an sich bekannter Weise Gangstufen des ersten Teilgetriebes 22 oder des zweiten Teilgetriebes 26 ein- und auszulegen.
Zum Antreiben der Schaltwalze 94 ist ein Schaltmotor 98 vorgesehen. Der Schaltmotor 98 ist dabei vorzugsweise im Bereich der Trennfuge zwischen den Gehäuseteilen des Gehäuses 80 angeordnet, weist eine Schaltmotorwelle 99 auf, die parallel zu der Längsachse 89 des Antriebsstranges 10 ausgerichtet ist. Die Schaltmotorwelle 99 ist über nicht näher dargestellte Radsätze mit der Schaltwalze 94 gekoppelt.
Der Schaltmotor 98 ist mit einem Schaltmotorkontakt 100 verbunden, über den der Schaltmotor 98 mit der Steuereinrichtung 28 verbunden werden kann. Über den Schaltmotorkontakt 100 erhält der Schaltmotor 98 einen elektrischen Ansteuerungsstrom. Ferner kann die Steuereinrichtung 28 über den Schaltmotorkontakt 100 beispielsweise einen Drehwinkel der Schaltmotorwelle 99 auslesen, um auf diese Weise die Stellung der Schaltwalze 94 erfassen zu können.
Ferner ist in 3 ein Versorgungspumpenmotor 72 gezeigt. Der Versorgungspumpenmotor 72 ist mit seiner nicht näher bezeichneten Motorwelle ebenfalls parallel zu der Längsachse 89 ausgerichtet und liegt vorzugsweise in einer Querebene, die quer, insbesondere senkrecht zu der Längsachse 89 angeordnet ist und in der auch der Schaltmotor 98 angeordnet ist. Diese Querebene ist vorzugsweise parallel zu einer Trennfuge zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil ausgerichtet, wie es schematisch in 4 gezeigt ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 ist der Versorgungspumpenmotor 72 mit einem Motorkontakt 106 verbunden, der mit der Steuereinrichtung 28 verbunden werden kann.
Ferner ist eine Ausgangswelle des Versorgungspumpenmotors 72 mit einer Versorgungspumpe 70 verbunden, die schematisch als Radialkolbenpumpe, insbesondere Innenverzahnungspumpe dargestellt ist.
In der oben beschriebenen Querebene liegen zwischen dem Schaltmotor 98 und dem Versorgungspumpenmotor 72 ein erster elektrischer Motor 46A und eine zweiter elektrischer Motor 46B, die zur Betätigung der ersten Reibkupplung 20 bzw. der zweiten Reibkupplung 24 dienen. Die Versorgungspumpe 70 dient zur Versorgung beider Reibkupplungen 20, 24 mit Kühlfluid.
Die elektrischen Motoren 46A, 46B sind mit ihren Ausgangswellen ebenfalls parallel zu der Längsachse 89 ausgerichtet und an ihren Enden mit jeweils einer Fluidpumpe 42A bzw. 42B verbunden. Auch die Fluidpumpen 42A, 42B sind als Radialkolbenpumpen, insbesondere als Innenzahnradpumpen ausgebildet. Die elektrischen Motoren 46A, 46B sind über jeweilige Motorkontakte 102A, 102B mit der Steuereinrichtung 28 verbunden, wobei über die Motorkontakte 102A, 102B jeweilige Antriebsströme für die elektrischen Motoren 46A, 46B zugeführt werden. Ferner greift die Steuereinrichtung 28 über die Motorkontakte 102A, 102B Signale von Positionssensoren ab, die in die elektrischen Motoren 46A, 46B integriert sind.
Die Motorkontakte 102A, 102B sowie der Motorkontakt 106 und der Schaltmotorkontakt 100 können über jeweilige Kabel mit der Ansteuereinrichtung 28 verbunden sein, wobei die Kabel zu einem Kabelbaum zusammengefasst sein können. Alternativ hierzu kann, wie es schematisch bei 108 gezeigt ist, ein Ansteuergerät, das die Steuereinrichtung 28 beinhaltet, radial von außen an das Gehäuse 80 angeflanscht werden.
Die Fluidpumpen 42A, 42B sowie die Versorgungspumpe 70 sind jeweils an einem ersten Gehäuseteil des Gehäuses 80 in Nachbarschaft zu einer Trennfuge zwischen dem ersten und einem zweiten Gehäuseteil angeordnet, wie es schematisch in 4 dargestellt ist, auf die nachstehend noch Bezug genommen wird.
Ferner ist in dem Gehäuse 80 eine Mehrzahl von Bohrungen ausgebildet, die mit Saugseiten bzw. Druckseiten der Fluidpumpen 42 und der Versorgungspumpe 70 verbunden sind. Die folgend beschriebenen Bohrungen erstrecken sich jeweils in einer Längsachse und sind ausgehend von einer Außenseite des Gehäuses 80 in das jeweilige Gehäuseteil eingebracht. Die Bohrungen können dabei entweder sämtlich in einem ersten Gehäuseteil oder sämtlich in einem zweiten Gehäuseteil angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass manche Bohrungen in dem ersten Gehäuseteil und andere in dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet sind.
So umfasst die Mehrzahl von Bohrungen eine erste Bohrung 110, die an ihrem Ende, von dem aus sie in das Gehäuse 80 eingebracht ist, mit einem Bohrungsverschluss 112 verschlossen ist. Die erste Bohrung 110 verläuft dabei etwa parallel zu einer Tangente, die an einen im oberen Bereich rundlich ausgebildeten Außenumfang des Gehäuses 80 angelegt werden kann. Die erste Bohrung 110 ist dabei so gelegt, dass sie jeweilige Saugseiten der zwei Fluidpumpen 42A, 42B und der Versorgungspumpe 80 miteinander verbindet.
Eine zweite Bohrung 114A ist von der Oberseite in das Gehäuse 80 eingebracht und liegt windschief zu der ersten Bohrung 110. Die zweite Bohrung 114A verbindet eine Druckseite der ersten Fluidpumpe 42A mit einem entsprechenden Kanal in der gehäusefesten Nabe 88. Die Bohrung 114A ist durch einen Drucksensorverschluss 116A im Bereich der Außenseite der Gehäuses 80 verschlossen. Der Drucksensorverschluss 116A beinhaltet beispielsweise einen Drucksensor 60 und ist dazu ausgelegt, den Druck auf der Druckseite der ersten Fluidpumpe 42A zu messen.
In entsprechender Weise ist eine weitere zweite Bohrung 114B vorgesehen, die ebenfalls windschief zu der ersten Bohrung 110 ausgerichtet ist und etwa parallel zu der Bohrung 114A verläuft. Die weitere zweite Bohrung 114B verbindet die Druckseite der zweiten Fluidpumpe 42B mit einem entsprechenden Kanal in der Nabenanordnung 88. Auch die weitere zweite Bohrung 114B ist durch einen Drucksensorverschluss 116B verschlossen, der einen Drucksensor 60 beinhalten kann.
Eine weitere zweite Bohrung 114C verbindet die Druckseite der Versorgungspumpe 70 mit einem entsprechenden Kanal in der Nabenanordnung 88. Die weitere zweite Bohrung 114C ist durch einen einfachen Bohrungsverschluss 118 verschlossen.
Ferner ist in dem Gehäuse 80 eine dritte Bohrung 120 ausgebildet, die ebenfalls im Wesentlichen von einer Oberseite des Gehäuses 80 in im Wesentlichen radialer Richtung verläuft und an ihrem Ende in dem Fluidfilter 84 mündet. Die dritte Bohrung 120 ist im Bereich ihrer Öffnung mittels eines Temperatursensorverschlusses 122 verschlossen, der beispielsweise einen Temperatursensor 62 beinhalten kann. Die Drucksensorverschlüsse 116A, 116B sowie der Temperatursensorverschluss 122 können über jeweilige Kabel mit der Steuereinrichtung 28 verbunden sein.
Die dritte Bohrung 120 ist dabei so angeordnet, dass sie die erste Bohrung 110 schneidet, so dass die erste Bohrung 110 und die dritte Bohrung 120 miteinander verbunden sind. Folglich kann im Betrieb über die dritte Bohrung 120 Fluid aus dem Fluidsumpf 82 und dem Fluidfilter 84 angesaugt werden, und zwar hin zu den Saugseiten der zwei Fluidpumpen 42A, 42B und der Versorgungspumpe 70. Die Druckseiten dieser drei Pumpen sind über jeweilige zweite Bohrungen 114 mit der gehäusefesten Nabenanordnung 88 verbunden.
4 zeigt eine Längsschnittansicht durch die erste Fluidpumpe 42A und den zugeordneten ersten elektrischen Motor 46A.
In 4 ist zunächst zu erkennen, dass das Gehäuse 80 ein erstes Gehäuseteil 130 sowie ein zweites Gehäuseteil 132 aufweist, die über eine Trennfuge 134 miteinander verbunden sind. Die Trennfuge 134 definiert eine Ebene 135, die quer, insbesondere senkrecht zu der Längsachse 89 des Antriebsstranges 10 ausgerichtet ist.
In dem ersten Gehäuseteil 130 ist benachbart zu der Trennfuge 134 eine Pumpenausnehmung 136 ausgebildet. Ferner ist in dem ersten Gehäuseteil 130, in axialer Richtung versetzt, eine Motorausnehmung 138 ausgebildet. Die Motorausnehmung weist einen Lagerabschnitt 140 auf, an dem mittels eines geeigneten Radiallagers eine Motorwelle 142 des elektrischen Motors 46A gelagert ist. In der Pumpenausnehmung 136 ist ein Pumpenradsatz 144 einer Radialkolbenpumpe angeordnet. Eine Antriebsachse des Pumpenradsatzes 144 ist direkt mit der Motorwelle 142 verbunden. Die Motorausnehmung 138 weist ferner einen Abschnitt auf, in dem der elektrische Motor 46A aufgenommen ist. Diese Pumpenausnehmung 136 kann dabei einen Ringspalt 146 definieren, über den der elektrische Motor 46A gegebenenfalls gekühlt werden kann.
Auf der der Pumpenausnehmung 136 gegenüberliegenden Seite ist die Motorausnehmung 138 verschlossen, beispielsweise mittels eines Deckels 148. Der Deckel 148 kann beispielsweise integraler Bestandteil des Motorkontaktes 102A sein, wie es in 2 gestrichelt dargestellt ist.
Obgleich in 4 die Anordnung aus einer Fluidpumpe 42A und einem zugeordneten elektrischen Motor 46A gezeigt ist, versteht sich, dass die Anordnung der anderen Fluidpumpe 42B sowie der Versorgungspumpe 70 und der zugeordneten Motoren in gleicher Weise vorgesehen sein kann. Hierbei ist ein Raum zur Aufnahme der jeweiligen Pumpen geschaffen durch eine jeweilige Pumpenausnehmung sowie durch einen gegenüberliegenden Wandbereich des zweiten Gehäuseteils 132. Die Pumpen liegen folglich alle im Wesentlichen in einer Querebene zu der Längsachse 89 und können daher einfach über eine Bohrung (Bohrung 110) auf ihrer jeweiligen Saugseite angeschlossen werden. In 4 ist die erste Bohrung 110 schematisch in dem zweiten Gehäuseteil 132 dargestellt. Ferner ist dargestellt, dass die erste Bohrung 110 über eine Längsbohrung 150 mit der Saugseite der Fluidpumpe 42A verbunden sein kann. Entsprechende kleine Längsbohrungen können auch für die anderen Pumpen vorgesehen sein.
Ferner ist in 4 in schematischer Form gestrichelt eine zweite Bohrung 114A gezeigt, die über einen Drucksensorverschluss 116A verschlossen ist und auf ähnliche Art und Weise mit einer Druckseite der Fluidpumpe 42A verbunden sein kann. In 4 sind die erste Bohrung 110 und die zweite Bohrung 114A dabei als in einer Ebene liegend dargestellt. Dies ist eine mögliche Anordnung. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Bohrungen 110, 114 windschief zueinander angeordnet sind, wobei die zweite Bohrung 114A in einer hierzu parallel versetzten Querebene liegt.
Das erste Gehäuseteil 130 ist so ausgebildet, dass die Fluidpumpe 42A und der elektrische Motor 46A von verschiedenen Seiten aus an dem ersten Gehäuseteil montiert sind. Gleiches gilt auch für die anderen Fluidpumpen und elektrischen Motoren.
Die Blende 58 kann in die Bohrung 114A integriert sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Blende 58 in die Nabenanordnung 88 integriert ist, was in 3 und 4 jedoch nicht dargestellt ist.
Durch die konstruktive Anordnung der Fluidpumpe 42B und der Blende in dem Innenraum des Gehäuses 80, d. h. in einem gefluteten Raum, wird bei einer rückwärtigen Drehrichtung des elektrischen Motors 46A ein Ansaugen von Luft und ein ”Abschnappen” der Saugsäule vermieden. Bei vorwärtiger Drehrichtung muss dann nicht wieder komplett aus dem Fluidsumpf 82 angesaugt werden.
Da für die Betätigungseinrichtungen 30, 32 sowie für die Versorgungseinrichtung 34 im Idealfall keine Ventile mit sehr engen Schieberspielen gebraucht werden, sind auch keine hohen Anforderungen an die restlichen Bauteile bezüglich technischer Sauberkeit erforderlich. Der Antriebsstrang 10 kann in der Fertigung und Montage behandelt werden wie ein herkömmliches Schaltgetriebe. Eine Montage in einem Sauberraum bei Antriebssträngen, bei denen der Kupplungsdruck durch Druckregelventile gesteuert wird, ist nicht erforderlich.
Die Trennebene 135, zu der die elektrischen Motoren 46, 72 senkrecht angeordnet sind, muss nicht notwendigerweise senkrecht zu der Längsachse 89 angeordnet sein, sondern kann auch parallel oder unter einem beliebigen Winkel hierzu angeordnet sein.
In 5 und 6 sind zwei alternative Ausführungsformen von Versorgungseinrichtungen 34' und 34'' gezeigt. Bei der Versorgungseinrichtung 34'' wird eine Versorgungspumpe 70' von dem Verbrennungsmotor 12 angetrieben. Die Druckseite der Fluidpumpe 70' ist mit einem Bypass-Ventil 162 versehen, über dem parallel ein Ölkühler 164 angeschlossen ist. In einer Schaltstellung des als Wegeventil ausgebildeten Bypass-Ventils 162 wird das Fluid direkt zu einem weiteren Ventil geführt, das als Kühlventil 160 ausgebildet ist. Wenn die Temperatur des aus dem Fluidsumpf 44 angesaugten Fluides hinreichend niedrig ist, schaltet das Bypass-Ventil 162 durch. Im anderen Fall sperrt das Bypass-Ventil 162, so dass das Fluid zunächst über den Ölkühler 164 geführt wird, bevor es dem Kühlventil 160 zugeführt wird. Das Kühlventil 160 ist ebenfalls als Wegeventil ausgebildet und bildet in einer Schaltstellung einen Kurzschluss mit der Saugseite der Fluidpumpe 70' (wenn keine Kühlung notwendig ist). Durch elektromagnetische Ansteuerung kann das Kühlventil 160 in die zweite Position bewegt werden, in der der Ausgang des Bypass-Ventils 162 zu einem schematisch angedeuteten Fluidversorgungsabschnitt 76 durchgeschaltet wird.
Bei der zweiten alternativen Ausführungsform einer Versorgungseinrichtung 34'' gemäß 6 wird die Versorgungspumpe 70'' durch einen elektrischen Versorgungspumpenmotor 72 angesteuert. Die technische Implementierung kann dabei ausgeführt sein, wie es in 4 für die Fluidpumpe 42A und den elektrischen Motor 46A gezeigt ist. Eine Druckseite der Versorgungspumpe 70'' ist direkt über eine Blende 166 mit dem Fluidversorgungsabschnitt 76 verbunden. Parallel über der Blende 166 ist ein Ölkühler 164 angeschlossen.
Bei beiden alternativen Ausführungsformen von Versorgungseinrichtungen 34', 34'' sind wiederum keine Ventile notwendig, die enge Schieberspiele benötigen, so dass keine hohen Anforderungen an die technische Sauberkeit bei der Montage erforderlich sind.
Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung eine Aktuatorik für einen Antriebsstrang 10 bereitgestellt, die sowohl zur Betätigung einer nassen Lamellenkupplung als auch einer trockenen Reibkupplung eingesetzt werden kann. Die Stellgenauigkeit und die Regeldynamik sind mindestens so gut wie bei herkömmlichen hydraulischen oder elektromagnetischen Kupplungsaktuatoren, wobei der konstruktive Aufwand zur Realisierung dieser Aktuatorik insgesamt sehr gering ist.

Claims

Vorrichtung (30; 34) zur elektrofluidischen Versorgung oder Betätigung eines Bauteils (20; 24; 88) eines Antriebsstranges (10), wie eine Reibkupplung (20; 24) oder ein Getriebe, mit einer Mehrzahl von Druckquellen (40; 42A, 46A; 42B, 46B; 70, 72), die in einer Ebene (135) nebeneinander angeordnet sind, die quer zu einer Längsachse (89) des Bauteils (20; 24; 88) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquellen (40; 42A, 46A; 42B, 46B; 70, 72) jeweils eine Fluidpumpe (42A; 42B; 70) aufweisen, wobei in einem Gehäuse (80) eine Bohrung (110) ausgebildet ist, die die Saugseiten von wenigstens zwei der Fluidpumpen (42A; 42B; 70) miteinander verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fluidpumpe (42) direkt mit einer Kolben-/Zylinderanordnung (48) verbunden ist, mittels der eine Reibkupplung (20) des Antriebsstranges (10) betätigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Fluidpumpe (42) und der Kolben-/Zylinderanordnung (48) über eine Blende (58) mit einer Drucksenke (44) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Mehrzahl von Druckquellen (40; 42A, 46A; 42B, 46B; 70, 72) eine Druckquelle (40) mit einer Fluidpumpe (42), einem elektrischen Motor (46), der die Fluidpumpe (42) antreibt, und einem Gehäuse (80) ist, das ein erstes Gehäuseteil (130) und ein zweites Gehäuseteil (132) aufweist, die über eine Trennfuge (134) miteinander verbunden sind, wobei die Fluidpumpe (42) an dem ersten Gehäuseteil (130) in Nachbarschaft zu der Trennfuge (134) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpumpe (42) eine Rotationskolbenpumpe mit einer Antriebsachse ist, die über eine Motorwelle (142) des elektrischen Motors (46) angetrieben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachse und die Motorwelle (142) koaxial zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (46) an dem ersten Gehäuseteil (130) festgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorwelle (142) des elektrischen Motors (46) an dem ersten Gehäuseteil (130) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidpumpe (42) und der elektrische Motor (46) von verschiedenen Seiten aus an dem ersten Gehäuseteil (130) montiert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten und/oder in dem zweiten Gehäuseteil (130, 132) eine Bohrung (110; 114; 120) ausgebildet ist, die mit einer Saugseite oder mit einer Druckseite der Fluidpumpe (42) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten und/oder in dem zweiten Gehäuseteil (130, 132) eine erste Bohrung (110) ausgebildet ist, die mit einer Saugseite der Fluidpumpe (42) verbunden ist, und eine zweite Bohrung (114) ausgebildet ist, die mit einer Druckseite der Fluidpumpe (42) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten und/oder in dem zweiten Gehäuseteil (130, 132) eine dritte Bohrung (120) ausgebildet ist, die mit der ersten oder mit der zweiten Bohrung (110, 114) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (110; 120) an dem ersten und/oder an dem zweiten Gehäuseteil (130, 132) mittels einer Sensoranordnung (116; 122) verschlossen ist.