DE102015107815A1

DE102015107815A1 - Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015107815A1
Application number: DE102015107815.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Seufert; Günter Rühle; Alexander Kiehlneker
Original assignee: Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Current assignee: Magna PT BV and Co KG
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2035-05-20
Also published as: DE102015107815B4; DE202014102985U1; CN105240519B; CN105240519A

Abstract

Es wird ein Getriebe (110) für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das Getriebe (110) umfasst mindestens ein Fluidbeaufschlagungssystem (112). Das Fluidbeaufschlagungssystem (112) umfasst mindestens einen Fluidsumpf (114). Das Getriebe (110) umfasst mindestens eine erste Kupplung (116). Das Fluidbeaufschlagungssystem (112) umfasst mindestens eine erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118). Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) ist eingerichtet um die erste Kupplung (116) geregelt mit Fluid (120) aus dem Fluidsumpf (114) zu beaufschlagen. Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) weist mindestens eine erste Leckage und mindestens eine erste Pumpe auf. Die erste Pumpe ist in mindestens einer Pumprichtung (126) und in mindestens einer Saugrichtung (128) betreibbar. Die erste Leckage umfasst mindestens ein erstes Fluidreservoir (130). Das erste Fluidreservoir (130) ist eingerichtet um bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung (128) ein Ansaugen von Luft zu unterdrücken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug. Aus dem Stand der Technik sind Getriebe bekannt, bei welchen eine Kupplung mittels eines Fluidbeaufschlagungssystems, beispielsweise eines Pumpenaktuators, aktuiert werden kann. Beispielsweise können hierbei bidirektionale Pumpen eingesetzt werden. Für eine bessere Ansteuerbarkeit können hierbei Blenden verwendet werden, durch welche Öl als Verlustöl abfließt.
Bei einem Einsatz von bidirektionalen Pumpen kann es jedoch zu einem Ansaugen von Luft kommen. Insbesondere kann während eines schnellen Kupplungsöffnens aufgrund eines Unterdruckes Luft über die Blende angesaugt werden und eine Zeit zum Öffnen der Kupplung kann deutlich verlängert sein, da Luft üblicherweise eine geringere Viskosität als das üblicherweise als Fluid verwendete Öl aufweist. Dies kann zu verlängerten Öffnungszeiten der Kupplung bis hin zu Sicherheitsproblemen führen, beispielsweise wenn im Gefahrenfall die Kupplung nicht schnell genug geöffnet werden kann. Luft in dem Fluidbeaufschlagungssystem kann insbesondere bei einem Betätigen der Kupplung direkt nach einem schnellen Öffnen mit Luftansaugen zu Störungen führen, da eine Kompressibilität des so entstehenden Öl-Luft-Gemisches sich üblicherweise wesentlich von einer Kompressibilität von reinem Öl unterscheidet und es hierdurch zu Störungen bei der Kupplungsansteuerung kommen kann.
In DE 10 2011 102 267 A1 wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Der Antriebsstrang weist eine erste elektrische Maschine zur Bereitstellung von Antriebsleistung auf. Die erste elektrische Maschine ist mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden. Der Antriebsstrang weist weiterhin ein Differential auf, das Antriebsleistung auf zwei angetriebene Räder oder Achsen des Kraftfahrzeuges verteilen kann. Der Antriebsstrang weist weiterhin eine erste Getriebeanordnung auf, die die erste elektrische Maschine mit dem Differential verbindet. Der Antriebsstrang weist weiterhin einen Verbrennungsmotor und eine zweite elektrischen Maschine auf. Die zweite elektrische Maschine ist mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt, um in einem Generatorbetrieb den elektrischen Energiespeicher zu laden. Weiterhin weist der Antriebsstrang eine zweite Getriebeanordnung auf, die den Verbrennungsmotor mit dem Differential verbindet. Die zweite Getriebeanordnung weist eine erste Gangstufe und eine zweite Gangstufe auf, die mittels einer Kupplungsanordnung alternativ zur Übertragung von Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor zu dem Differential schaltbar sind. Die Kupplungsanordnung kann hydraulisch betätigt und/oder gekühlt sein. Rückschlagventile können hierbei ermöglichen, unabhängig von einer Drehrichtung einer Aktuatorpumpe, Schmieröl den Kupplungen zur Verfügung zu stellen, ohne Gefahr zu laufen, dass von der Aktuatorpumpe Luft angesaugt wird.
In der DE 10 2012 010 172 A1 wird eine Aktuatoranordnung für einen Antriebsstrang, der wenigstens eine Reibkupplung zur Übertragung von Antriebsmoment und ein Getriebe aufweist, beschrieben. Die Reibkupplung ist mittels eines Kupplungs-Hydraulikzylinders betätigbar, der zur Betätigung der Reibkupplung direkt mit einem Pumpenanschluss einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe verbunden ist, derart, dass die Reibkupplung durch Verändern der Drehzahl der Pumpe betätigbar ist. Die Aktuatoranordnung umfasst eine Parksperren-Aktuatoreinrichtung zur Betätigung einer Parksperrenanordnung des Antriebsstranges. Dabei weist die Parksperren-Aktuatoreinrichtung wenigstens einen Parksperren-Hydraulikzylinder auf, der mit der Pumpe verbindbar ist, derart, dass die Parksperrenanordnung durch Verändern der Drehzahl der Pumpe betätigbar ist. Es ist hierbei insgesamt vorteilhaft, wenn eine Verbindung zwischen einem Pumpenanschluss und dem Kupplungs-Hydraulikzylinder und/oder eine Verbindung zwischen dem Pumpenanschluss und dem Parksperren-Hydraulikzylinder über ein Saugventil mit einem Niederdruckbereich verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform kann sichergestellt werden, dass die Pumpe bei unterschiedlicher Drehrichtung immer Hydraulikfluid fördert und keine Luft saugt. Vorzugsweise sind dabei Rückleitungen zu dem Niederdruckbereich konstruktiv so angeordnet, dass der Rücklauf unter dem Fluidspiegel eines Fluidsumpfes des Antriebsstranges liegt. Das Saugventil kann dabei als einfaches Rückschlagventil mit einer sehr geringen Federvorspannung realisiert werden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen können beispielsweise den Nachteil haben, dass Ventile zusätzliche Kosten und/oder zusätzliche Verschleißmöglichkeiten verursachen können. Weiterhin kann es konstruktiv aufwendig und/oder unmöglich sein Rückleitungen zu einem Niederdruckbereich so anzuordnen, dass der Rücklauf unter dem Fluidspiegel eines Fluidsumpfes des Antriebsstranges liegt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, insbesondere ein Getriebe, bereitzustellen, welche die Nachteile bekannter Getriebe zumindest weitgehend vermeidet. Insbesondere ist ein Getriebe wünschenswert, bei welchem keine Luft in eine Fluidbeaufschlagungsvorrichtung gesaugt werden kann und/oder welches keine oder möglichst wenige Ventile aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Insbesondere wird ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches die Nachteile bekannter Getriebe zumindest weitgehend vermeidet.
Das erfindungsgemäße Getriebe umfasst mindestens ein Fluidbeaufschlagungssystem. Bei dem Getriebe kann es sich um eine Vorrichtung handeln, welche mindestens eine Getriebeeingangswelle, die mit einem Motor des Kraftfahrzeuges verbindbar ist, und mindestens eine Getriebeausgangswelle, die in einem eingebauten Zustand des Getriebes mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges verbunden sein kann, umfasst.
Unter dem Fluidbeaufschlagungssystem kann beispielsweise ein System verstanden werden, welches ausgestaltet ist, um mindestens ein Bestandteil des Getriebes mit Fluid zu beaufschlagen.
Unter dem Ausdruck „beaufschlagen” kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Versorgung mit Fluid, insbesondere zum Kühlen und/oder zum Schmieren, und/oder zu einer hydraulischen Steuerung, insbesondere zum Aktuieren, verstanden werden.
Bei dem Fluid kann es sich um eine beliebige Flüssigkeit und/oder um ein beliebiges Gas handeln. Bevorzugt kann es sich bei dem Fluid um eine Flüssigkeit handeln. Beispielsweise kann das Fluid mindestens ein Schmiermittel und/oder mindestens ein Kühlmittel umfassen. Besonders bevorzugt kann es sich bei dem Fluid um Öl handeln, beispielsweise um ein Schmieröl und/oder um ein Kühlöl.
Das Fluidbeaufschlagungssystem umfasst mindestens einen Fluidsumpf. Bei dem Fluidsumpf kann es sich beispielsweise um einen Ölsumpf handeln. Der Fluidsumpf kann eine Vorrichtung sein, welche eingerichtet ist, um das Fluid, insbesondere Öl, aufzunehmen. Der Fluidsumpf kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass er Fluid derart aufnimmt, dass Zahnräder des Getriebes mit Fluid beaufschlagt werden können, beispielsweise zum Kühlen und/oder zum Schmieren. Bei dem Fluidsumpf kann es sich bevorzugt um einen Getriebesumpf handeln. Der Fluidsumpf kann beispielsweise mindestens einen Behälter und/oder mindestens einen Hohlraum in dem Getriebe umfassen, vorzugsweise in einem unteren Teil des Getriebes, in welchem sich aufgrund einer Gravitationskraft und/oder einer Zentrifugalkraft das Fluid, insbesondere das Öl, sammelt, beispielsweise in einem Ruhezustand des Getriebes. Der Fluidsumpf kann mindestens einen Tank umfassen. Der Fluidsumpf kann beispielsweise zumindest teilweise Teil eines Getriebegehäuses sein.
Das Getriebe umfasst mindestens eine erste Kupplung. Bei der ersten Kupplung kann es sich um eine Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist um eine Kraftübertragung zwischen mindestens zwei Wellen reversibel zu ermöglichen. Unter dem Ausdruck „reversibel” kann verstanden werden, dass eine Kraftübertragung zwischen den zwei Wellen beliebig häufig ermöglicht und/oder verhindert werden kann, beispielsweise gesteuert durch einen Fahrer und/oder durch eine automatisierte Steuerung.
Die Begriffe „erste” und „zweite” werden hier und im Folgenden als Bezeichnungen verwendet, ohne Hinweis darauf, dass ggf. noch weitere Elemente der genannten Art, beispielsweise weitere Kupplungen, existieren können und ohne Hinweis auf eine Reihenfolge. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Getriebe auch noch eine zweite Kupplung und/oder eine dritte Kupplung und/oder eine vierte Kupplung aufweisen.
Bei der ersten Kupplung kann es sich bevorzugt um eine nasse Kupplung handeln. Eine nasse Kupplung kann bevorzugt derart mit Fluid beaufschlagt werden, dass diese durch das Fluid gekühlt wird. Zusätzlich kann die nasse Kupplung durch Fluid aktuiert werden. Insbesondere kann die nasse Kupplung hydraulisch aktuiert geöffnet und/oder geschlossen werden, insbesondere derart, dass eine Kraftübertragung zwischen den zwei Wellen ermöglicht oder verhindert wird.
Alternativ hierzu kann die erste Kupplung auch eine trockene Kupplung sein. Die trockene Kupplung kann beispielsweise hydraulisch aktuiert geöffnet und/oder geschlossen werden, insbesondere derart, dass eine Kraftübertragung zwischen den zwei Wellen ermöglicht oder verhindert wird.
Das Fluidbeaufschlagungssystem umfasst mindestens eine erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung. Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung kann beispielsweise mindestens einen Pumpenaktuator umfassen. Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung ist eingerichtet um die erste Kupplung geregelt mit Fluid aus dem Fluidsumpf zu beaufschlagen. Unter dem Ausdruck „geregelt” kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise verstanden werden, dass ein Fluiddruck an der ersten Kupplung definiert eingestellt und/oder verändert werden kann.
Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um Fluid aus dem Fluidsumpf zu der ersten Kupplung zu führen und/oder zu pumpen und/oder mit einem Druck, insbesondere einem Fluiddruck, zu beaufschlagen.
Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung weist mindestens eine erste Leckage und mindestens eine erste Pumpe auf. Bei der ersten Leckage kann es sich insbesondere um eine Vorrichtung handeln, welche einen kontinuierlichen Durchfluss durch zumindest einen Teil der ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung, beispielsweise durch die erste Pumpe, ermöglicht und/oder garantiert, zumindest sofern die erste Pumpe in Betrieb ist.
Die erste Leckage kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass bei einem Fluiddruck ungleich Null stets ein, vorzugsweise kontinuierlicher, Fluidstrom, vorzugsweise durch die erste Pumpe, ermöglicht wird.
Die erste Leckage kann insbesondere eingerichtet sein um die erste Kupplung geregelt mit Fluid aus dem Fluidsumpf zu beaufschlagen. Beispielsweise kann die erste Leckage eingerichtet sein um einen Fluiddruck und/oder einen Fluidvolumenstrom zu regeln. Die erste Leckage kann insbesondere eine Kennlinie der ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung hinsichtlich einer Regelbarkeit positiv beeinflussen. Die Kennlinie kann beispielsweise einen Zusammenhang zwischen einer Umdrehungsfrequenz der ersten Pumpe und einem Druck an der ersten Kupplung beschreiben.
Bei der ersten Pumpe kann es sich um eine Vorrichtung handeln, welche eingerichtet ist, um elektrische Energie in mechanische Energie, bevorzugt in hydraulische Energie, umzuwandeln. Die Pumpe kann eingerichtet sein um das Fluid, insbesondere Öl, mit einem Druck und/oder einem Volumenstrom zu beaufschlagen.
Die erste Pumpe kann beispielsweise als Gerotorpumpe ausgestaltet sein.
Die erste Pumpe ist in mindestens einer Pumprichtung und in mindestens einer Saugrichtung betreibbar. Die Pumprichtung kann der Saugrichtung bevorzugt entgegengerichtet sein. Die erste Pumpe kann bevorzugt eine bidirektionale Pumpe sein. Bei einem Betrieb der ersten Pumpe in Pumprichtung kann beispielsweise die erste Kupplung geöffnet werden und bei einem Betrieb der ersten Pumpe in Saugrichtung kann beispielsweise die erste Kupplung geschlossen werden. Alternativ hierzu kann beispielsweise bei einem Betrieb der ersten Pumpe in Pumprichtung die erste Kupplung geschlossen werden und bei einem Betrieb der ersten Pumpe in Saugrichtung kann beispielsweise die erste Kupplung geöffnet werden. Bei einem Umschalten von einem Betrieb der ersten Pumpe in Pumprichtung zu einem Betrieb der ersten Pumpe in Saugrichtung kann bevorzugt ein Druck an der ersten Kupplung verringert werden. Ein Betrieb der ersten Pumpe in Saugrichtung kann beispielsweise durch ein Rückwärtsdrehen der ersten Pumpe ausgeführt werden. Ein Betrieb der ersten Pumpe in Saugrichtung kann beispielsweise zu einem schnellen Entleeren der ersten Kupplung genutzt werden. Die erste Leckage umfasst mindestens ein erstes Fluidreservoir. Bei dem ersten Fluidreservoir kann es sich prinzipiell um ein beliebiges Element handeln, welches eingerichtet ist um Fluid bereitzustellen. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise mindestens eine Fluidleitung und/oder mindestens einen mit Fluid gefüllten und/oder befüllbaren Hohlraum und/oder mindestens einen Tank umfassen.
Das erste Fluidreservoir ist eingerichtet um bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung ein Ansaugen von Luft zu unterdrücken. Bevorzugt kann das erste Fluidreservoir eingerichtet sein um bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung ein Ansaugen von Luft zu verhindern.
Das erste Fluidreservoir kann insbesondere unterhalb eines Fluidniveaus des Fluidsumpfes angeordnet sein. Das erste Fluidreservoir und/oder das Fluidbeaufschlagungssystem kann bevorzugt ohne ein Ventil, beispielsweise ohne ein Rückschlagventil, ausgestaltet sein.
Das erste Fluidreservoir kann separat von dem Fluidsumpf ausgestaltet sein. Fluid, welches über die erste Pumpe, vorzugsweise in der Pumprichtung, zu dem ersten Fluidreservoir gepumpt wird passiert hierbei bevorzugt nicht den Fluidsumpf und/oder nicht mindestens einen Radsatz und/oder nicht mindestens eine Welle, beispielsweise die Eingangswelle und/oder die Ausgangswelle, des Getriebes. Prinzipiell kann aber das erste Fluidreservoir, bevorzugt über mindestens eine Fluidleitung, mit dem Fluidsumpf verbunden sein, insbesondere um Fluid zurück zum Fluidsumpf zu führen, beispielsweise um einen Fluidkreislauf zu schließen.
Bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Pumprichtung kann der Fluidsumpf bevorzugt gegenüber dem ersten Fluidreservoir einen niedrigeren Fluiddruck aufweisen. Bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung kann der Fluidsumpf bevorzugt gegenüber dem ersten Fluidreservoir einen höheren Fluiddruck aufweisen.
Beispielsweise kann das erste Fluidreservoir über mindestens eine Fluidleitung mit dem Fluidsumpf verbunden sein, wobei beispielsweise zwischen dem Fluidreservoir und dem Fluidsumpf mindestens ein Filter angeordnet sein kann, beispielsweise um eine Verunreinigung des Fluids an der Kupplung und/oder an der ersten Pumpe bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung zu verhindern. Beispielsweise kann das Fluidreservoir durch den Filter zumindest teilweise von dem Fluidsumpf getrennt sein.
Beispielsweise kann das Getriebe derart eingerichtet sein, dass Fluid nur über mindestens eine Pumpe, beispielsweise über die erste Pumpe, von dem Fluidsumpf zu dem ersten Fluidreservoir gelangen kann.
Zwischen dem ersten Fluidreservoir und dem Fluidsumpf können beispielsweise mindestens ein Radsatz und/oder mindestens eine Welle und/oder mindestens ein Fluidleitungsende und/oder mindestens ein Sensor, beispielsweise mindestens ein Temperatursensor und/oder mindestens ein Drucksensor, angeordnet sein.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass in dem ersten Fluidreservoir in allen Betriebszuständen des Getriebes, insbesondere bei einem abgeschalteten Getriebe und/oder bei einer abgeschalteten ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung, Fluid, insbesondere eine definierte Menge Fluid, vorhanden ist. Beispielsweise kann in dem ersten Fluidreservoir immer Fluid stehen.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise derart mit einem Volumen an Fluid gefüllt sein und/oder befüllbar sein, dass das Volumen an Fluid bei einem Betrieb der ersten Pumpe in Saugrichtung, insbesondere bei einem schnellen Öffnen der ersten Kupplung, nicht aufgebraucht werden kann. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise einen mit Fluid befüllbaren Hohlraum mit einem definierten Volumen aufweisen. Das definierte Volumen kann vorzugsweise die definierte Menge Fluid aufnehmen. Das definierte Volumen kann beispielsweise mindestens einem Fluidvolumen entsprechen, welches sich maximal in einem Bereich zwischen der ersten Leckage und der ersten Kupplung befinden kann. Das erste Fluidreservoir kann bevorzugt durch die erste Pumpe befüllbar sein, insbesondere bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Pumprichtung.
Das Volumen des ersten Fluidreservoirs kann beispielsweise zwischen 10 ml und 1 l, vorzugsweise zwischen 100 ml und 700 ml, besonders bevorzugt 400 ml betragen.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise hohl sein. Prinzipiell kann das erste Fluidreservoir zumindest teilweise mit einem semipermeablen Material und/oder mit einem porösen Material gefüllt sein.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise eine Fluidleitung mit einer definierten Länge und/oder mit einem definierten Durchmesser sein. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise eine Fluidleitung mit einer Länge zwischen beispielsweise 1 cm und 100 cm, bevorzugt zwischen 2 cm und 50 cm, besonders bevorzugt von 50 mm sein. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise eine Fluidleitung mit einem Durchmesser zwischen 1 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 5 mm und 15 mm, besonders bevorzugt von 8 mm sein.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise u-förmig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das erste Fluidreservoir eine Fluidleitung mit einer u-förmigen Leitungsführung umfassen oder sein. Beispielsweise können die Schenkel der u-förmigen Leitungsführung bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander und/oder zu einer bei einem eingebauten Zustand des Getriebes üblicherweise auf das Kraftfahrzeug wirkenden Gravitationskraft angeordnet sein.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise mindestens einen Fluidbehälter umfassen. Bei dem Fluidbehälter kann es sich beispielsweise um mindestens einen Hohlraum, insbesondere in dem Getriebegehäuse, und/oder um mindestens einen Tank handeln. Der Fluidbehälter kann mindestens einen Fluidbehälterzufluss und/oder mindestens einen Fluidbehälterabfluss umfassen. Der Fluidbehälterzufluss kann eingerichtet sein um den Fluidbehälter mit Fluid zu füllen und/oder um bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung Fluid zu der ersten Pumpe zu leiten. Der Fluidbehälterabfluss kann beispielsweise als Überlauföffnung ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Fluidbehälterabfluss an einer höheren Position als der Fluidbehälterzufluss angeordnet sein, insbesondere relativ zu einem Fluidspiegel in dem Fluidbehälter. Der Fluidspiegel in dem Fluidbehälter kann beispielsweise aufgrund einer auf das Fluid in dem Fluidbehälter wirkenden Gravitationskraft und/oder Zentrifugalkraft bestimmt sein, insbesondere in einem Ruhezustand des Getriebes. Beispielsweise kann der Fluidbehälterabfluss eingerichtet sein, um einen maximalen Fluidspiegel in dem Fluidbehälter vorzugeben.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise siphonartig ausgestaltet sein. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise mindestens eine Entlüftungsöffnung umfassen. Beispielsweise kann das erste Fluidreservoir mindestens einen Hohlraum zum Ansammeln von Luft umfassen, insbesondere derart, das sich möglichst kein Luft-Öl-Gemisch bilden kann und/oder derart, dass sich Luft aus dem Fluid, insbesondere aus dem Öl, abscheiden kann. Der Hohlraum kann beispielsweise an einem der Gravitationskraft entgegengesetzten Ende des ersten Fluidreservoirs angeordnet sein.
Bei der Gravitationskraft kann es sich insbesondere um eine auf das in einem Kraftfahrzeug eingebauten Getriebe wirkenden Gravitationskraft handeln.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise mindestens eine Fluidleitung umfassen.
Die Fluidleitung kann eine oder mehrere Windungen aufweisen. Die Fluidleitung und/oder das erste Fluidreservoir kann beispielsweise eine mäanderartige Fluidführung aufweisen.
Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise einen hohen hydraulischen Widerstand aufweisen. Bei dem hohen hydraulischen Widerstand kann es sich insbesondere um einen hydraulischen Widerstand handeln, welcher höher ist als der hydraulische Gesamtwiderstand der ersten Kupplung und/oder einer Fluidleitung zwischen der ersten Leckage und der ersten Kupplung. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise Vorrichtungen umfassen, welche einen hohen hydraulischen Widerstand aufweisen. Das erste Fluidreservoir kann beispielsweise mindestens eine Membran und/oder mindestens einen Turbulator und/oder mindestens eine raue Oberfläche und/oder mindestens eine Oberfläche mit einer hohen Adhäsion für das Fluid, aufweisen.
Das Fluidbeaufschlagungssystem kann eingerichtet sein um aus der ersten Leckage austretendes Fluid zur Beaufschlagung mindestens eines ersten Elements des Getriebes zu nutzen und/oder um Fluid aus der ersten Leckage zu dem Fluidsumpf zurückzuleiten. Das erste Element kann bevorzugt separat von der ersten Kupplung ausgestaltet ist.
Das erste Element kann mindestens eine Welle und/oder mindestens einen Radsatz und/oder mindestens einen Sauganschluss und/oder mindestens ein Lager und/oder mindestens einen Filter und/oder mindestens eine Schmierstelle und/oder mindestens eine Dichtung in dem Getriebe umfassen.
Die erste Leckage kann mindestens eine erste Blende aufweisen. Die erste Blende kann beispielsweise vor oder nach dem ersten Fluidreservoir angeordnet sein. Die erste Blende kann beispielsweise ganz oder teilweise in das erste Fluidreservoir aufgenommen sein. Die erste Blende kann beispielsweise ein Fluidleitungsabschnitt mit einem verringerten Querschnitt umfassen.
Der Raum nach der ersten Blende, umfassend insbesondere das erste Fluidreservoir, kann beispielsweise konstruktiv so ausgestaltet sein, dass er immer unter Fluid, insbesondere unter Öl, liegt. Der Raum nach der ersten Blende kann beispielsweise so angeordnet sein kann, dass dort immer, beispielsweise auch bei abgeschaltetem Fluidbeaufschlagungssystem, eine definierte Menge an Fluid, insbesondere eine definierte Ölmenge, steht. Diese Ölmenge kann bevorzugt so bemessen sein, dass bei einem Rücksaugen des Fluids, insbesondere bei einem schnellen Öffnen der ersten Kupplung, diese Ölmenge nicht aufgebraucht werden kann.
Das erste Fluidreservoir kann zusätzlich beispielsweise mindestens ein Ventil umfassen.
Das erste Fluidreservoir kann bevorzugt in der Pumprichtung hinter der ersten Blende angeordnet sein. Die erste Leckage kann in der Pumprichtung zwischen der ersten Pumpe und der ersten Kupplung angeordnet sein.
Das Fluidbeaufschlagungssystem, insbesondere die erste Leckage, kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass in einem Normalbetrieb, beispielsweise beim Füllen der Kupplung, bevorzugt bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Pumprichtung, ständig Fluid, insbesondere Öl, von der ersten Blende abfließt. Bei einem Betrieb der ersten Pumpe in der Saugrichtung, insbesondere bei einem Rückwärtsdrehen der ersten Pumpe, beispielsweise zum Zwecke des schnellen Entleerens der ersten Kupplung, kann in der Zuleitung zur Blende ein Unterdruck entstehen. Hierbei kann sich beispielsweise eine Strömungsrichtung an der ersten Blende und/oder in der ersten Leckage umdrehen und Fluid kann von der Rückseite der Blende in Richtung der Pumpe gesaugt werden, insbesondere aus dem ersten Fluidreservoir, bevorzugt ohne Luft.
Das Fluidbeaufschlagungssystem kann mindestens einen ersten Filter und/oder mindestens einen ersten Drucksensor umfassen.
Das Getriebe kann mindestens eine zweite Kupplung umfassen. Das Fluidbeaufschlagungssystem kann mindestens eine zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung umfassen. Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung kann eingerichtet sein um die zweite Kupplung geregelt mit Fluid aus dem Fluidsumpf zu beaufschlagen.
Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung kann baugleich zu der ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung sein.
Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung kann mindestens ein zweites Fluidreservoir und/oder mindestens eine zweite Leckage und/oder mindestens eine zweite Pumpe und/oder mindestens ein zweites Element und/oder mindestens eine zweite Blende und/oder mindestens einen zweiten Filter und/oder mindestens einen zweiten Drucksensor umfassen.
Das erste Fluidreservoir und/oder das zweite Fluidreservoir können bevorzugt derart ausgestaltet, dass dort immer zuverlässig Fluid steht.
Das Fluidbeaufschlagungssystem kann mindestens eine dritte Fluidbeaufschlagungsvorrichtung umfassen. Die dritte Fluidbeaufschlagungsvorrichtung kann bevorzugt eingerichtet sein um die erste Kupplung und/oder um die zweite Kupplung zu kühlen.
Das Getriebe kann mindestens eine Ansteuerung umfassen. Die Ansteuerung kann über mindestens eine Schnittstelle mit dem Fluidbeaufschlagungssystem, insbesondere mit der ersten Pumpe und/oder mit der zweiten Pumpe, verbunden sein. Die Ansteuerung kann mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfassen.
Das oben beschriebene Getriebe weist gegenüber bekannten Vorrichtungen zahlreiche Vorteile auf.
Sei dem erfindungsgemäßen Getriebe ist bevorzugt zuverlässig immer Fluid an der ersten Leckage und/oder an der zweiten Leckage, bevorzugt hinter der ersten Blende und/oder hinter der zweiten Blende vorhanden.
Das erfindungsgemäße Getriebe bietet bevorzugt einen zuverlässigen Schutz vor einem Ansaugen von Luft über die erste Leckage und/oder über die zweite Leckage.
Das erfindungsgemäße Getriebe benötigt als Schutz vor dem Ansaugen von Luft bevorzugt kein Ventil.
Das erfindungsgemäße Getriebe kann weniger störanfällig und sicherer sein. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Getriebe, beispielsweise bei einem Verzicht auf Ventile, kostengünstiger sein.
Die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren beispielhaft dargestellt und werden in der Beschreibung der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebes; und
2 Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebes.
In 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Getriebes 110 dargestellt.
Das Getriebe 110 umfasst mindestens ein Fluidbeaufschlagungssystem 112. Das Fluidbeaufschlagungssystem 112 umfasst mindestens einen Fluidsumpf 114. Das Getriebe 110 umfasst mindestens eine erste Kupplung 116. Das Fluidbeaufschlagungssystem 112 umfasst mindestens eine erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 118. Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 118 ist eingerichtet um die erste Kupplung 116 geregelt mit Fluid 120 aus dem Fluidsumpf 114 zu beaufschlagen. Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 118 weist mindestens eine erste Leckage 122 und mindestens eine erste Pumpe 124 auf. Die erste Pumpe 124 ist in mindestens einer Pumprichtung 126 und in mindestens einer Saugrichtung 128 betreibbar. Die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 118 kann beispielsweise mindestens einen ersten Elektromotor 125 umfassen, wobei der erste Elektromotor 125 bevorzugt die erste Pumpe 124 betreiben kann. Die erste Leckage 122 umfasst mindestens ein erstes Fluidreservoir 130. Das erste Fluidreservoir 130 ist eingerichtet um bei einem Betrieb der ersten Pumpe 124 in der Saugrichtung 128 ein Ansaugen von Luft zu unterdrücken.
Das erste Fluidreservoir 130 kann bevorzugt separat von dem Fluidsumpf 114 ausgestaltet sein. Das erste Fluidreservoir 130 und/oder das Fluidbeaufschlagungssystem 112 kann bevorzugt ohne ein Ventil ausgestaltet sein.
Das erste Fluidreservoir 130 kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass in dem ersten Fluidreservoir 130 in allen Betriebszuständen des Getriebes 110, insbesondere bei einem abgeschalteten Getriebe 110 und/oder bei einer abgeschalteten ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 118, Fluid 120 vorhanden ist.
Das erste Fluidreservoir 130 kann derart mit einem Volumen an Fluid 120 gefüllt sein und/oder befüllbar sein, dass das Volumen an Fluid 120 bei einem Betrieb der ersten Pumpe 124 in Saugrichtung 128, insbesondere bei einem schnellen Öffnen der ersten Kupplung 116, nicht aufgebraucht werden kann.
Das erste Fluidreservoir 130 kann beispielsweise, wie in 1 dargestellt, u-förmig ausgestaltet sein. Das erste Fluidreservoir 130 kann beispielsweise mindestens eine Fluidleitung 132 umfassen.
Das erste Fluidreservoir 130 kann beispielsweise einen hohen hydraulischen Widerstand aufweisen. Das Fluidbeaufschlagungssystem 112 kann eingerichtet sein um aus der ersten Leckage 122 austretendes Fluid zur Beaufschlagung mindestens eines ersten Elements 134 des Getriebes 110 zu nutzen und/oder um Fluid 120 aus der ersten Leckage 122 zu dem Fluidsumpf 114 zurückzuleiten. Das erste Element 134 kann bevorzugt separat von der ersten Kupplung 116 ausgestaltet ist.
Das erste Element 134 kann mindestens eine Welle und/oder mindestens einen Radsatz und/oder mindestens einen Sauganschluss und/oder mindestens ein Lager und/oder mindestens einen Filter und/oder mindestens eine Schmierstelle und/oder mindestens eine Dichtung in dem Getriebe 110 umfassen.
Die erste Leckage 122 kann mindestens eine erste Blende 136 aufweisen. Das erste Fluidreservoir 130 kann bevorzugt in der Pumprichtung 126 hinter der ersten Blende 136 angeordnet sein.
Die erste Leckage 122 kann in der Pumprichtung 126 zwischen der ersten Pumpe 124 und der ersten Kupplung 116 angeordnet sein.
Das Fluidbeaufschlagungssystem 112 kann mindestens einen ersten Filter 138 und/oder mindestens einen ersten Drucksensor 140 umfassen.
Das Getriebe 110 kann mindestens eine zweite Kupplung 142 umfassen. Das Fluidbeaufschlagungssystem 112 kann mindestens eine zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 144 umfassen. Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 144 kann eingerichtet sein um die zweite Kupplung 142 geregelt mit Fluid 120 aus dem Fluidsumpf 114 zu beaufschlagen.
Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 144 kann baugleich zu der ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 118 sein.
Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 144 kann mindestens eine zweite Leckage 152, umfassend bevorzugt mindestens ein zweites Fluidreservoir 146, und/oder mindestens eine zweite Pumpe 148 und/oder mindestens ein zweites Element und/oder mindestens eine zweite Blende 150 und/oder mindestens einen zweiten Filter 154 und/oder mindestens einen zweiten Drucksensor 156 umfassen.
Die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung 144 kann beispielsweise mindestens einen zweiten Elektromotor 149 umfassen, wobei der zweite Elektromotor 149 bevorzugt die zweite Pumpe 148 betreiben kann.
Das Getriebe 110 kann mindestens eine Ansteuerung 158 umfassen. Die Ansteuerung 158 kann über mindestens eine Schnittstelle 160 mit dem Fluidbeaufschlagungssystem 112, insbesondere mit der ersten Pumpe 124 und/oder mit der zweiten Pumpe 148, verbunden sein. Die Ansteuerung 158 kann mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung 162 umfassen.
Das in 2 dargestellte Getriebe 110 kann prinzipiell wie das in 1 dargestellte Getriebe 110 ausgestaltet sein, allerdings sind das erste Fluidreservoir 130 und/oder das zweite Fluidreservoir 146 in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bevorzugt u-förmig ausgestaltet und in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen das erste Fluidreservoir 130 und/oder das zweite Fluidreservoir 146 bevorzugt, insbesondere jeweils, mindestens einen Fluidbehälter 164.
Der Fluidbehälter 164 kann mindestens einen Fluidbehälterzufluss 166 und/oder mindestens einen Fluidbehälterabfluss 168 umfassen. Der Fluidbehälterzufluss 166 kann eingerichtet sein um den Fluidbehälter 164 mit Fluid 120 zu füllen und/oder um bei einem Betrieb der ersten Pumpe 124 und/oder der zweiten Pumpe 148 in der Saugrichtung 128 Fluid 120 zu der ersten Pumpe 124 und/oder zu der zweiten Pumpe 148 zu leiten. Der Fluidbehälterabfluss 168 kann beispielsweise als Überlauföffnung ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Fluidbehälterabfluss 168 an einer höheren Position als der Fluidbehälterzufluss 166 angeordnet sein, insbesondere relativ zu einem Fluidspiegel in dem Fluidbehälter 164.
Bezugszeichenliste

110: Getriebe
112: Fluidbeaufschlagungssystem
114: Fluidsumpf
116: erste Kupplung
118: erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung
120: Fluid
122: erste Leckage
124: erste Pumpe
125: erster Elektromotor
126: Pumprichtung
128: Saugrichtung
130: erstes Fluidreservoir
132: Fluidleitung
134: erstes Element
136: erste Blende
138: erster Filter
140: erster Drucksensor
142: zweite Kupplung
144: zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung
146: zweites Fluidreservoir
148: zweite Pumpe
149: zweiter Elektromotor
150: zweite Blende
152: zweite Leckage
154: zweiter Filter
156: zweiter Drucksensor
158: Ansteuerung
160: Schnittstelle
162: Datenverarbeitungsvorrichtung
164: Fluidbehälter
166: Fluidbehälterzufluss
168: Fluidbehälterabfluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011102267 A1 [0003]
DE 102012010172 A1 [0004]

Claims

Getriebe (110) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe (110) mindestens ein Fluidbeaufschlagungssystem (112) umfasst, wobei das Fluidbeaufschlagungssystem (112) mindestens einen Fluidsumpf (114) umfasst, wobei das Getriebe (110) mindestens eine erste Kupplung (116) umfasst, wobei das Fluidbeaufschlagungssystem (112) mindestens eine erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) umfasst, wobei die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) eingerichtet ist um die erste Kupplung (116) geregelt mit Fluid (120) aus dem Fluidsumpf (114) zu beaufschlagen, wobei die erste Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) mindestens eine erste Leckage (122) und mindestens eine erste Pumpe (124) aufweist, wobei die erste Pumpe (124) in mindestens einer Pumprichtung (126) und in mindestens einer Saugrichtung (128) betreibbar ist, wobei die erste Leckage (122) mindestens ein erstes Fluidreservoir (130) umfasst, wobei das erste Fluidreservoir (130) eingerichtet ist um bei einem Betrieb der ersten Pumpe (124) in der Saugrichtung (128) ein Ansaugen von Luft zu unterdrücken.
Getriebe (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das erste Fluidreservoir (130) separat von dem Fluidsumpf (114) ausgestaltet ist.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fluidreservoir (130) derart ausgestaltet ist, dass in dem ersten Fluidreservoir (130) in allen Betriebszuständen des Getriebes (110), insbesondere bei einem abgeschalteten Getriebe (110) und/oder bei einer abgeschalteten ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118), Fluid (120) vorhanden ist.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fluidreservoir (130) derart mit einem Volumen an Fluid gefüllt ist und/oder befüllbar ist, dass das Volumen an Fluid (120) bei einem Betrieb der ersten Pumpe (124) in Saugrichtung (128), insbesondere bei einem schnellen Öffnen der ersten Kupplung (116), nicht aufgebraucht wird.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fluidreservoir (130) u-förmig ausgestaltet ist.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fluidreservoir (130) mindestens einen Fluidbehälter (164) umfasst.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fluidreservoir (130) mindestens eine Fluidleitung (132) umfasst.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fluidreservoir (130) einen hohen hydraulischen Widerstand aufweist.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fluidbeaufschlagungssystem (112) eingerichtet ist um aus der ersten Leckage (122) austretendes Fluid (120) zur Beaufschlagung mindestens eines ersten Elements (134) des Getriebes (110) zu nutzen und/oder um Fluid (120) aus der ersten Leckage (122) zu dem Fluidsumpf (114) zurückzuleiten, wobei das erste Element (134) separat von der ersten Kupplung (116) ausgestaltet ist.
Getriebe (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das erste Element (134) mindestens eine Welle und/oder mindestens einen Radsatz und/oder mindestens einen Sauganschluss und/oder mindestens ein Lager und/oder mindestens einen Filter und/oder mindestens eine Schmierstelle und/oder mindestens eine Dichtung in dem Getriebe (110) umfasst.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Leckage (122) mindestens eine erste Blende (136) aufweist, wobei das erste Fluidreservoir (130) in der Pumprichtung (126) hinter der ersten Blende (136) angeordnet ist.
Getriebe (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Leckage (122) in der Pumprichtung (126) zwischen der ersten Pumpe (124) und der ersten Kupplung (116) angeordnet ist.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fluidbeaufschlagungssystem (112) mindestens einen ersten Filter (138) und/oder mindestens einen ersten Drucksensor (140) umfasst.
Getriebe (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Getriebe (110) mindestens eine zweite Kupplung (142) umfasst, wobei das Fluidbeaufschlagungssystem (112) mindestens eine zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) umfasst, wobei die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) eingerichtet ist um die zweite Kupplung (142) geregelt mit Fluid (120) aus dem Fluidsumpf (114) zu beaufschlagen.
Getriebe (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) baugleich zu der ersten Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (118) ist.
Getriebe (110) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Fluidbeaufschlagungsvorrichtung (144) mindestens eine zweite Leckage (152), umfassend bevorzugt mindestens ein zweites Fluidreservoir (146), und/oder mindestens eine zweite Pumpe (148) und/oder mindestens ein zweites Element und/oder mindestens eine zweite Blende (150) und/oder mindestens einen zweiten Filter (154) und/oder mindestens einen zweiten Drucksensor (156) umfasst.