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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einem Hydrauliksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2009 005 750 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einen Hydrauliksystem, das einen Hochdruckkreis zur Versorgung von Aktuatoren und einen Niederdruckkreis zur Schmier- und/oder Kühlmittelversorgung aufweist, und mit einer Steuereinrichtung, die ein Niederdruckventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, aus dem Hochdruckkreis einen Betriebsmitteldruck für den Niederdruckkreis abzuleiten, und die ein Betriebsartventil aufweist, das für eine Verstellung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi vorgesehen ist, die sich bezüglich einer maximalen Schmier- und/oder Kühlmittelmenge voneinander unterscheiden, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Ausgestaltung einer solchen Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zu vereinfachen und/oder Kosten zu senken. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einem Hydrauliksystem entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einem Hydrauliksystem, das einen Hochdruckkreis zur Versorgung von Aktuatoren und einen Niederdruckkreis zur Schmier- und/oder Kühlmittelversorgung aufweist, und mit einer Steuereinrichtung, die ein Niederdruckventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, aus dem Hochdruckkreis einen Betriebsmitteldruck für den Niederdruckkreis abzuleiten, und die ein Betriebsartventil aufweist, das für eine Verstellung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi vorgesehen ist, die sich bezüglich einer maximalen Schmier- und/oder Kühlmittelmenge voneinander unterscheiden.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Niederdruckventil zumindest ein Steuervolumen aufweist, das für die Verstellung zwischen den unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi vorgesehen ist. Dadurch kann auf ein zusätzliches Ventil, das bei einer Änderung des Schmier- und/oder Kühlmodus geschaltet werden muss, beispielsweise um eine Kühlleistung an den Schmier- und/oder Kühlmodus anzupassen, verzichtet werden, wodurch die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung vereinfacht werden kann. Zudem können dadurch Kosten eingespart werden. Unter einem „Hochdruckkreis” soll dabei insbesondere ein System aus hydraulischen Komponenten verstanden werden, die zur Führung und/oder Verteilung von Betriebsmittel mit einem Betriebsmitteldruck vorgesehen sind, der zur Betätigung von Aktuatoren dient. Demgegenüber soll unter einem Niederdruckkreis ein System aus hydraulischen Komponenten verstanden werden, die zur Führung und/oder Verteilung von Betriebsmittel mit einem Betriebsmitteldruck vorgesehen ist, der zur Schmierung und/oder Kühlung von Getriebekomponenten dient, wie beispielsweise zur Schmierung eines Radsatzes und/oder Kühlung einer Eingangskupplung. Unter „unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi” sollen weiter in diesem Zusammenhang insbesondere unterschiedliche Betriebsmodi verstanden werden, in denen in zumindest einem Teil des Niederdruckkreis unterschiedliche Betriebsmitteldrücke und/oder unterschiedliche Schmier- und/oder Kühlmittelmengen eingestellt sind. Unter einer Schmier- und/oder Kühlmittelmenge soll dabei hier und im Folgenden insbesondere ein Betriebsmittelvolumenstrom pro Zeiteinheit verstanden werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung ein Steuerventil aufweist, an das das Niederdruckventil und das Betriebsartventil angebunden sind. Dadurch können das Betriebsartventil und das Niederdruckventil einfach angesteuert werden. Zudem kann dadurch auch eine Anzahl von Steuerventilen gering gehalten werden. Unter einem „Steuerventil” soll dabei insbesondere ein Ventil verstanden werden, das elektronisch ansteuerbar ist, wie insbesondere ein elektrisch, elektromechanisch und/oder elektromagnetisch betätigtes Ventil. Unter „angebunden” soll insbesondere verstanden werden, dass das Steuervolumen des Niederdruckventils und ein Steuervolumen des Betriebsartventils parallel an einen Druckausgang des Steuerventils angebunden sind, wodurch die beiden Steuervolumen vorteilhafterweise stets mit einem gleichen Betriebsmitteldruck beaufschlagt sind.
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Vorzugsweise ist das Steuerventil als ein Proportionalventil ausgebildet, das zur variablen Einstellung eines Steuerdrucks vorgesehen ist. Dadurch kann insbesondere das Betriebsartventil einfach in unterschiedliche Ventilstellungen, die den unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi zugeordnet sind, geschaltet werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung ein elektronisches Steuergerät aufweist, das dazu vorgesehen ist, mittels des Steuerventils einen Steuerdruck von Null und zumindest zwei von Null unterschiedliche Steuerdrücke einzustellen. Dadurch kann insbesondere das Betriebsartventil in zumindest drei unterschiedliche Schaltstellungen geschaltet werden, welche jeweils zumindest einem der Schmier- und/oder Kühlmodi zugeordnet sind.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Niederdruckventil ein zweites Steuervolumen auf, das für eine Regelung des Betriebsmitteldrucks in dem Niederdruckkreis zumindest bei einem Steuerdruck von Null vorgesehen ist. Dadurch kann eine selbsttägige Regelung des Betriebsmitteldrucks in dem Niederdruckkreis durch das Niederdruckventil realisiert werden, die gleichzeitig durch das erste Steuervolumen des Niederdruckventils an die in den unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi benötigte Betriebsmittelmenge angepasst werden kann.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn das erste Steuervolumen und das zweite Steuervolumen entgegengesetzt wirken. Dadurch kann die bedarfsabhängige Einstellung des Betriebsmitteldrucks in dem Niederdrucksystem besonders einfach realisiert werden, ohne dass eine aufwendige Steuerung, beispielsweise durch ein zusätzliches Steuerventil, notwendig wird. Unter „entgegengesetzt wirken” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein Steuerdruck in dem ersten Steuervolumen auf einen beweglichen Ventilkörper eine Kraft ausübt, die einer Kraft entgegengerichtet ist, die ein Steuerdruck in dem zweiten Steuervolumen auf den beweglichen Ventilkörper ausübt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Niederdruckventil eine Feder aufweist, die parallel zu dem Steuervolumen zur Verstellung zwischen den unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi wirkt. Über die Feder kann der Betriebsmitteldruck, den das Niederdruckventil einstellt, wenn der Steuerdruck in dem ersten Steuervolumen Null ist, besonders einfach vorgegeben werden. Zudem kann dadurch eine einfache mechanische Regelung des Betriebsmitteldrucks in dem Niederdruckkreis realisiert werden.
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Vorzugsweise weist das Betriebsartventil zwei Druckeingänge auf, die parallel an einen Druckausgang des Niederdruckventils angebunden sind. Dadurch können die unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi einfach realisiert werden. Insbesondere kann für die unterschiedlichen Druckeingänge jeweils ein Druckausgang vorgesehen werden, der dann in Abhängigkeit von dem Schmier- und/oder Kühlmodus mit dem entsprechenden Druckeingang verbunden wird, wodurch an den Druckeingängen und/oder den Druckausgängen Blenden vorgesehen werden können, über welche eine maximale Betriebsmittelmenge für den entsprechenden Schmier- und/oder Kühlmodus eingestellt werden kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung einen Kühler aufweist, der zwischen dem Druckausgang des Niederdruckventils und den Druckeingängen des Betriebsartventils angeordnet ist. Dadurch wirkt sich eine Änderung des Steuerdrucks auch auf eine Betriebsmittelmenge aus, die den Kühler durchströmt, womit eine Änderung des Schmier- und/oder Kühlmodus auch eine Änderung der Kühlleistung bewirkt. Die Änderung der Kühlleistung wird dabei insbesondere durch die Anbindung des Niederdruckventils an das Steuerventil realisiert, womit auf ein separates Ventil zur Einstellung der Kühlleistung verzichtet werden kann. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann somit eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit zumindest drei Schmier- und/oder Kühlmodi und einer davon abhängigen Kühlleistung realisiert werden, die für die Änderung des Schmier- und/oder Kühlmodus lediglich zwei Ventile aufweist, die als Schieber ausgebildet sind, und zwar das Niederdruckventil und das Betriebsartventil.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine Hauptpumpe zur Versorgung des Hochdruckkreises und eine Zusatzpumpe, die zumindest zur bedarfsabhängigen Versorgung des Niederdruckkreises vorgesehen ist. Insbesondere durch eine Ausgestaltung mit einer Zusatzpumpe kann einfach ein vierter Schmier- und/oder Kühlmodus bereitgestellt werden. Zudem kann über die Zusatzpumpe eine Redundanz gegen Ausfälle der Hauptpumpe geschaffen werden.
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In einer Weiterbildung weist das Betriebsartventil einen Druckeingang auf, der an einen Druckausgang der Zusatzpumpe angebunden ist. Dadurch kann das Betriebsmittel, das von der Zusatzpumpe bereitgestellt wird, direkt für die Schmierung und/oder Kühlung verwendet werden, wodurch eine hohe Effizienz erreicht werden kann.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Betriebsartventil einen ersten Druckausgang zur Anbindung einer Kupplungsversorgung und einen zweiten Druckausgang zur Anbindung einer Radsatzversorgung aufweist. Dadurch können die Radsatzversorgung und die Kupplungsversorgung insbesondere nach dem Betriebsartventil strömungstechnisch voneinander getrennt werden, wodurch insbesondere die Kupplungsversorgung auf eine notwendige Kühlleistung angepasst werden kann.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 ein Hydraulikschema einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung in einem Schmier- und Kühlmodus, dem eine Nullkühlung einer Eingangskupplung zugeordnet ist,
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2 das Hydraulikschema in einem Schmier- und Kühlmodus, dem eine Grundkühlung einer Eingangskupplung zugeordnet ist,
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3 das Hydraulikschema in einem Schmier- und Kühlmodus, dem eine Maximalkühlung einer Eingangskupplung zugeordnet ist und
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4 das Hydraulikschema in einem Schmier- und Kühlmodus, dem eine Super-Size-Kühlung einer Eingangskupplung zugeordnet ist.
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Die 1 bis 4 zeigen schematisch eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung umfasst ein Hydrauliksystem und eine Steuereinrichtung. Das Hydrauliksystem weist einen Hochdruckkreis 10 und einen Niederdruckkreis 11 auf. Der Hochdruckkreis 10 dient insbesondere zur Betätigung von Aktuatoren, wie beispielsweise Gangaktuatoren zur Betätigung von Schalteinheiten, die zur Schaltung von Getriebegängen vorgesehen sind, und/oder Kupplungsaktuatoren, die zur Betätigung einer zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Radsatz 29 des Getriebes angeordneten Eingangskupplung 30 vorgesehen sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Anbindung und Ansteuerung der Aktuatoren an den Hochdruckkreis 10 nicht näher dargestellt. Der Niederdruckkreis 11 ist zur getrennten Schmierung und Kühlung des Radsatzes 29 sowie der Kühlung der Eingangskupplung 30 vorgesehen. Die Eingangskupplung 30 kann beispielsweise als eine Doppelkupplung ausgebildet sein.
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Die elektrohydraulische Steuereinrichtung dient insbesondere zur Einstellung unterschiedlicher Drücke und Betriebsmittelmengen in dem Hydrauliksystem. Zur Einstellung eines Betriebsmitteldrucks in dem Hochdruckkreis 10 umfasst die Steuereinrichtung ein Absolutdruckventil 31 und ein Hochdruckventil 32. Zur Bereitstellung des Betriebsmittels umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung eine Hauptpumpe 22 und eine Zusatzpumpe 23. Als Betriebsmittel für den Hochdruckkreis 10 und den Niederdruckkreis 11 wird Getriebeöl verwendet, das sowohl zur Schmierung und Kühlung des Radsatzes 29 und der Eingangskupplung 30 als auch zur Betätigung der hydraulischen Aktuatoren des Getriebes vorgesehen ist.
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Das Absolutdruckventil 31 ist unmittelbar nach der Hauptpumpe 22 angeordnet. Das Absolutdruckventil 31 begrenzt einen von der Hauptpumpe 22 abgegebenen Ausgangsdruck. Das Absolutdruckventil 31 definiert damit einen Betriebsmitteldruck, der maximal in dem Hydrauliksystem herrschen kann. Das Absolutdruckventil 31 ist als ein federbelastetes Steuerventil ausgebildet.
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Das Hochdruckventil 32 ist als ein Steuerventil ausgebildet, das selbständig den Betriebsmitteldruck in dem Hochdruckkreis 10 einstellt. Das Hochdruckventil 32 umfasst einen Druckeingang 33, der mit einem Druckausgang 34 des Absolutdruckventils 31 verbunden ist, einen Druckausgang 35, an den der Hochdruckkreis 10 anschließt, und einen Druckausgang 36, der mit einem Saugeingang 37 der Hauptpumpe 22 verbunden ist. Zudem umfasst das Hochdruckventil 32 ein Steuervolumen 38, das mit dem Druckeingang 33 des Hochdruckventils 32 verbunden ist, und eine Feder 39, die dem Steuervolumen 38 entgegenwirkt.
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Die Steuereinrichtung umfasst weiter ein Niederdruckventil 12, das dazu vorgesehen ist, aus dem Hochdruckkreis 10 einen Betriebsmitteldruck für den Niederdruckkreis 11 abzuleiten, und ein Betriebsartventil 13, das für eine Verstellung zwischen unterschiedlichen Schmier- und Kühlmodi vorgesehen ist. Die unterschiedlichen Schmier- und Kühlmodi unterscheiden sich voneinander insbesondere bezüglich einer maximalen Schmier- und Kühlmittelmenge. Grundsätzlich unterscheiden sich damit die unterschiedlichen Schmier- und Kühlmodi auch in Bezug auf einen Betriebsmitteldruck in dem Niederdruckkreis 11 voneinander.
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Das Niederdruckventil 12 ist ebenfalls zur Einstellung der unterschiedlichen Schmier- und Kühlmodi vorgesehen. Das Niederdruckventil 12 weist ein Steuervolumen 14 auf, das für die Verstellung zwischen den unterschiedlichen Schmier- und Kühlmodi vorgesehen ist. In Verbindung mit einer bedarfsabhängigen Ansteuerung der Zusatzpumpe 23 sind mittels des Niederdruckventils 12 und des Betriebsartventils 13 insgesamt vier unterschiedliche Schmier- und Kühlmodi einstellbar, die sich insbesondere in Bezug auf eine der Eingangskupplung 30 zugeführten Betriebsmittelmenge unterscheiden. In dem ersten Schmier- und Kühlmodus ist für die Eingangskupplung 30 eine Nullkühlung eingestellt. In dem zweiten Schmier- und Kühlmodus ist für die Eingangskupplung 30 eine Grundkühlung eingestellt. In dem dritten Schmier- und Kühlmodus ist für die Eingangskupplung 30 eine Maximalkühlung eingestellt. In dem vierten Schmier- und Kühlmodus ist für die Eingangskupplung 30 eine Super-Size-Kühlung eingestellt. Die unterschiedlichen Schmier- und Kühlmodi beeinflussen dabei auch eine Betriebsmittelmenge, die dem Radsatz 29 zugeführt wird.
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Das Betriebsartventil 13 umfasst zwei Steuervolumina 40, 41, drei Druckeingänge 18, 19, 24 und drei Druckausgänge 27, 28, 42. Weiter umfasst es eine Feder 43, die dem Steuervolumen 40 entgegenwirkt. Das Steuervolumen 41 wirkt parallel zur Feder 43 und ist an die Druckausgänge 27, 28 angebunden. Das Steuervolumen 41 dient zur Begrenzung eines Betriebsmitteldrucks an den Druckausgängen 27, 28. Das Betriebsartventil 13 ist in drei unterschiedliche Ventilstellungen schaltbar, d. h. es ist als ein 6/3-Wege-Ventil ausgebildet. Das Betriebsartventil 13 ist als ein Proportionalventil ausgebildet. Es ist in Abhängigkeit von einem Druck in dem Steuervolumen 40 kontinuierlich verstellbar.
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Das Niederdruckventil 12 umfasst einen Druckeingang 44 und einen Druckausgang 20. Es ist als ein 2/2-Wege-Proportionalventil ausgebildet. Das Niederdruckventil 12 umfasst weiter eine Feder 17, die in eine gleiche Richtung wirkt wie das Steuervolumen 14. Das Steuervolumen 14 und die Feder 17 sind zur Erhöhung einer Betriebsmittelmenge, die das Niederdruckventil 12 durchströmt, vorgesehen. Das Niederdruckventil 12 umfasst neben dem Steuervolumen 14 zur Schaltung der Schmier- und Kühlmodi ein zweites Steuervolumen 16, das für eine Regelung des Betriebsmitteldrucks für den Niederdruckkreis 11, zumindest bei einem Steuerdruck von Null, vorgesehen ist. Das zweite Steuervolumen 16 wirkt dem ersten Steuervolumen 14 und der Feder 17 entgegen. Das zweite Steuervolumen 16 begrenzt den Betriebsmitteldruck in dem Niederdruckkreis 11. Es ist an den Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 angebunden. Der Druckeingang 44 ist mit dem Hochdrucksystem verbunden.
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Zur Ansteuerung des Niederdruckventils 12 und des Betriebsartventils 13 umfasst die Steuereinrichtung ein Steuerventil 15. Das Steuervolumen 40 des Betriebsartventils 13 und das erste Steuervolumen 14 des Niederdruckventils 12 sind an das Steuerventil 15 angebunden. Die Steuervolumen 14, 40 des Niederdruckventils 12 und des Betriebsartventils 13 sind parallel an das Steuerventil 15 angebunden. Das Hydrauliksystem umfasst eine Steuerleitung 45, an die das Steuervolumen 14 des Niederdruckventils 12 und das Steuervolumen 40 des Betriebsartventils 13 angebunden sind. Ein Betriebsmitteldruck in der Steuerleitung 45 ist mittels des Steuerventils 15 kontinuierlich verstellbar. Die Steuerleitung 45 ist an einen Druckausgang 46 des Steuerventils 15 angebunden. Ein Druckeingang 47 des Steuerventils 15 ist an den Hochdruckkreis 10 angebunden. Das Steuerventil 15 ist dabei als ein Proportionalventil ausgebildet, mittels dessen der Steuerdruck in der Steuerleitung 45 variabel einstellbar ist. Das Steuerventil 15 ist als ein 2/2-Wege-Ventil ausgebildet.
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Das Steuerventil 15 weist einen elektronisch ansteuerbaren Aktuator 48 auf, der zur Verstellung des Steuerdrucks in der Steuerleitung 45 vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung umfasst ein nicht näher dargestelltes elektronisches Steuergerät, an das der Aktuator 48 angebunden ist. Der Aktuator 48 kann beispielsweise elektromotorisch ausgebildet sein. Das Steuergerät ist dazu vorgesehen, mittels des Steuerventils 15 als Steuerdruck einen Wert von Null und unterschiedliche Werte, die zwischen Null und dem Betriebsmitteldruck im Hochdruckkreis 10 liegen, einzustellen.
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Zur Kühlung des Betriebsmittels umfasst die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung einen Kühler 21, der strömungstechnisch zwischen dem Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 und den Druckeingängen 18, 19 des Betriebsartventils 13 angeordnet ist. Der Kühler 21 ist dabei unmittelbar nach dem Niederdruckventil 12 angeordnet, d. h. zwischen dem Niederdruckventil 12 und dem Kühler 21 sind keine weiteren Ventile angeordnet. Zwischen dem Kühler 21 und dem Betriebsartventil 13 ist ein Filter 49 angeordnet. Der Kühler 21 und der Filter 49 umfassen jeweils einen Bypass, der bei Überschreitung einer definierten Druckdifferenz öffnet.
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Über den Kühler 21 und den Filter 49 ist der Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 mit dem Betriebsartventil 13 verbunden. Die zwei Druckeingänge 18, 19 des Betriebsartventils 13 sind dabei an den Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 angebunden. Der dritte Druckeingang 24 des Betriebsartventils 13 ist an einen Druckausgang 25 der Zusatzpumpe 23 angebunden. Das Betriebsartventil 13 wird direkt von der Zusatzpumpe 23 mit Betriebsmittel versorgt. An die Hauptpumpe 22 ist das Betriebsartventil 13 indirekt über den Hochdruckkreis 10 angebunden. Die Zusatzpumpe 23 ist zudem über eine Rückschlagklappe an den Druckeingang 33 des Hochdruckventils 32 angebunden. Sie kann dadurch zur bedarfsabhängigen Versorgung des Hochdruckkreises 10 vorgesehen werden, beispielsweise bei einem Ausfall der Hauptpumpe 22. In Bezug auf den Druckeingang 33 des Hochdruckventils 32 sind die Hauptpumpe 22 und die Zusatzpumpe 23 parallel geschaltet.
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Die Versorgung der Eingangskupplung 30 mit Betriebsmittel erfolgt vollständig über das Betriebsartventil 13. Eine Versorgungsleitung 50 für die Kühlung der Eingangskupplung 30 ist an die zwei Druckausgänge 27, 28 des Betriebsartventils 13 angebunden. Der eine Druckausgang 28 ist dabei insbesondere für die Grundkühlung der Eingangskupplung 30 vorgesehen. Der andere Druckausgang 28 ist insbesondere für die Maximalkühlung und die Super-Size-Kühlung vorgesehen. Eine Blende 51, die die Betriebsmittelmenge bei der Grundkühlung begrenzt, ist strömungstechnisch zwischen dem Druckausgang 28 für die Grundkühlung und der Eingangskupplung 30 angeordnet. Zudem sind zwischen den Druckausgängen 27, 28 und der Eingangskupplung 30 weitere Blenden angeordnet, über die Druckverhältnisse und Betriebsmittelmengen für die Kühlung der Eingangskupplung 30 in sämtlichen Schmier- und Kühlmodi definiert sind.
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Die Kühlung und Schmierung des Radsatzes 29 erfolgt in Abhängigkeit von dem Schmier- und Kühlmodus über das Niederdruckventil 12 und/oder über das Betriebsartventil 13. Zur Versorgung des Radsatzes 29 umfasst das Hydrauliksystem eine zentrale Versorgungsleitung 52, über die das gesamte Betriebsmittel zur Schmierung und Kühlung des Radsatzes 29 geführt wird. Die Versorgungsleitung 52 ist dabei direkt an den Druckausgang 42 des Betriebsartventils 13 angebunden. Zudem ist die Versorgungsleitung 52 über eine Blende 26 mit dem Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 verbunden. Der Kühler 21 und der Filter 49 sind dabei strömungstechnisch zwischen dem Druckausgang 20 und der Blende 26 angeordnet. Über die Blende 26 ist eine Grundschmierung des Radsatzes 29 definiert.
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In dem ersten Schmier- und Kühlmodus, dem die Null-Kühlung der Eingangskupplung 30 zugeordnet ist, stellt das Steuergerät mittels des Steuerventils 15 in der Steuerleitung 45 einen Steuerdruck von Null ein. Das Betriebsartventil 13 ist dadurch in die erste Ventilstellung geschaltet, die als Grundstellung durch die Feder 43 vorgegeben ist. Die Zusatzpumpe 23 ist in dem ersten Schmier- und Kühlmodus deaktiviert. In der ersten Ventilstellung des Betriebsartventils 13 sind der Druckeingang 18, der an das Niederdruckventil 12 angebunden ist, und die Druckausgänge 27, 28, an die die Versorgungsleitung 50 für die Eingangskupplung 30 angebunden ist, von einer Versorgung entkoppelt. Die Betriebsmittelmenge, die der Eingangskupplung 30 zuströmt, ist daher Null. Der Druckeingang 19 und der Druckausgang 42 sind miteinander verbunden. Das gesamte Betriebsmittel, das von dem Niederdruckventil 12 bereitgestellt wird, strömt dadurch zu dem Radsatz 29.
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Der Steuerdruck in dem Steuervolumen 14 des Niederdruckventils 12 ist in dem ersten Schmier- und Kühlmodus ebenfalls Null. Eine Ventilstellung des Niederdruckventils 12 ist damit insbesondere durch das zweite Steuervolumen 16 definiert. In Abhängigkeit von der dem Steuervolumen 16 entgegenwirkenden Federkraft der Feder 17 regelt das Niederdruckventil 12 in dem ersten Schmier- und Kühlmodus den Betriebsmitteldruck in dem Niederdruckkreis 11 ein.
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In dem zweiten Schmier- und Kühlmodus, dem die Grundkühlung der Eingangskupplung 30 zugeordnet ist, stellt das Steuergerät mittels des Steuerventils 15 in der Steuerleitung 45 einen Steuerdruck ein, der über Null liegt, der jedoch gleichzeitig deutlich geringer ist als ein Betriebsmitteldruck in dem Hochdruckkreis 10. Das Betriebsartventil 13 ist dadurch in die zweite Ventilstellung geschaltet, die als eine Mittelstellung ausgebildet ist. In der zweiten Ventilstellung ist der Druckausgang 28, an die die Versorgungsleitung 50 für die Eingangskupplung 30 über die Blende 51 angebunden ist, mit dem Druckeingang 19, der an das Niederdruckventil 12 angebunden ist, verbunden. In der Versorgungsleitung 50 stellt sich ein Betriebsmitteldruck ein, der von dem Steuerdruck und dem Betriebsmitteldruck am Druckausgang 28 abhängt. Die Betriebsmittelmenge, die der Eingangskupplung 30 zuströmt, kann mittels des Steuerdrucks verändert werden. Durch eine Erhöhung des Steuerdrucks wird die der Eingangskupplung 30 zugeführte Betriebsmittelmenge erhöht. Gleichzeitig führt eine Erhöhung des Steuerdrucks zu einer Verringerung der Betriebsmittelmenge, die dem Radsatz 29 zugeführt wird, da mit der Erhöhung des Steuerdrucks der Druckausgang 42, an den der Radsatz 29 angebunden ist, von dem Druckeingang 19 entkoppelt wird.
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Der Steuerdruck in dem Steuervolumen 14 des Niederdruckventils 12 ist in dem zweiten Schmier- und Kühlmodus ebenfalls größer als Null. Der Steuerdruck wirkt dabei parallel zu der Feder 17, womit der Betriebsmitteldruck an den Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 im Vergleich zum ersten Betriebsmodus ansteigt. Das Niederdruckventil 12 stellt dadurch in dem zweiten Schmier- und Kühlmodus eine höhere Betriebsmittelmenge bereit als in dem ersten Schmier- und Kühlmodus. Das von dem Niederdruckventil 12 abgegebene Betriebsmittel durchströmt den Kühler 21, womit sich mit der Änderung des Schmier- und Kühlmodus gleichzeitig eine Veränderung der Betriebsmittelmenge ergibt, die den Kühler 21 durchströmt. Mit dem gewählten Schmier- und Kühlmodus, der insbesondere von der an der Eingangskupplung 30 benötigten Betriebsmittelmenge zur Kühlung abhängt, ändert sich damit auch die Kühlleistung, die von dem Kühler 21 in Form von Wärmeabgabe erbracht wird.
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In dem dritten Schmier- und Kühlmodus, dem die Maximalkühlung der Eingangskupplung 30 zugeordnet ist, stellt das Steuergerät mittels des Steuerventils 15 in der Steuerleitung 45 einen Steuerdruck ein, der im Wesentlichen dem Betriebsmitteldruck in dem Hochdruckkreis 10 entspricht. Das Betriebsartventil 13 ist dadurch in die dritte Ventilstellung geschaltet, die im Wesentlichen einer vollständigen Betätigung durch das Steuervolumen 40 entspricht. In der dritten Ventilstellung sind der Druckeingang 24 des Betriebsartventils 13, der direkt an die Zusatzpumpe 23 angebunden ist, und der Druckeingang 18, der an das Niederdruckventil 12 angebunden ist, strömungstechnisch mit dem Druckausgang 27 verbunden, der an die Versorgungsleitung 52 zur Anbindung der Eingangskupplung 30 ohne zusätzliche Blende angebunden ist. Die Zusatzpumpe 23 ist in dem dritten Schmier- und Kühlmodus abgeschaltet. Das Betriebsmittel zur Versorgung der Eingangskupplung 30 und des Radsatzes 29 wird somit vollständig über das Niederdruckventil 12 bereitgestellt. Eine Begrenzung des Betriebsmittels, welches der Eingangskupplung 30 zugeführt wird, mittels der Blende 51, die nach dem Druckausgang 28 angeordnet ist, entfällt. Das von dem Niederdruckventil 12 bereitgestellte Betriebsmittel wird aufgrund der verbleibenden Blenden somit nahezu vollständig, d. h. zu mehr als 80%, der Eingangskupplung 30 zugeführt. Lediglich eine Restmenge des von dem Niederdruckventil 12 bereitgestellten Betriebsmittels, die grundsätzlich auch unter 20% liegen kann, wird noch dem Radsatz 29 zugeführt.
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In der dritten Ventilstellung ist der Druckausgang 42 des Betriebsartventils 13, an den die Versorgungsleitung 52 für den Radsatz 29 angebunden ist, von dem Niederdruckkreis 11 und der Zusatzpumpe 23 entkoppelt. Die Betriebsmittelmenge, die dem Radsatz 29 zugeführt wird, wird somit vollständig über die Blende 26 geführt, die strömungstechnisch zwischen dem Druckausgang 20 des Niederdruckventils 12 und der Versorgungsleitung 52 für den Radsatz 29 angeordnet ist. Die Betriebsmittelmenge, die dem Radsatz 29 zugeführt wird, hängt somit insbesondere von einem Durchmesser der Blende 26 und dem Betriebsmitteldruck ab, der in dem Niederdruckkreis 11 herrscht.
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In dem vierten Schmier- und Kühlmodus, dem die Super-Size-Kühlung zugeordnet ist, stellt das Steuergerät mittels des Steuerventils 15 den gleichen Steuerdruck ein, der auch in dem dritten Schmier- und Kühlmodus eingestellt ist. Das Betriebsartventil 13 ist in dem vierten Schmier- und Kühlmodus ebenfalls in die dritte Ventilstellung geschaltet. Die Zusatzpumpe 23 ist aktiviert. Analog zu dem dritten Schmier- und Kühlmodus sind die beiden Druckeingänge 18, 24 mit dem Druckausgang 27, an den die Versorgungsleitung 50 für die Eingangskupplung 30 angebunden ist, verbunden. Die Eingangskupplung 30 wird damit über das Niederdruckventil 12 und die Zusatzpumpe 23 mit Betriebsmittel versorgt. Die Betriebsmittelmenge, die dem Radsatz 29 zugeführt wird, ist auch in dem vierten Schmier- und Kühlmodus unabhängig von dem Betriebsartventil 13, d. h. sie hängt hauptsächlich von dem Betriebsmitteldruck in dem Niederdruckkreis 11 und dem Durchmesser der Blende 26 ab. Durch Betriebsmittel, das von der Zusatzpumpe 23 bereitgestellt wird, ist der Betriebsmitteldruck in dem Niederdruckkreis 11 in dem vierten Schmier- und Kühlmodus geringfügig höher als in dem dritten Schmier- und Kühlmodus, wodurch auch die dem Radsatz 29 zugeführte Betriebsmittelmenge geringfügig größer ist. Dennoch ist die Betriebsmittelmenge, die der Eingangskupplung 30 zugeführt wird, wesentlich größer als die Betriebsmittelmenge, die dem Radsatz 29 zugeführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009005750 A1 [0002]
