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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der
DE 10 2009 027 098 A1 ist eine Druckmedium-Zuführeinrichtung einer hydraulisch betätigbaren Doppelkupplung bekannt, über die die Doppelkupplung mit Hydraulikfluid beaufschlagbar ist. Betätigungsdrücke von Kupplungen der Doppelkupplung werden mittels Kupplungsventilen in Abhängigkeit eines jeweils im Bereich der Kupplungsventile anliegenden Versorgungsdrucks bzw. Systemdrucks eingestellt. Zusätzlich ist eine gemeinsame Leitung zur Vorbefüllung beider Kupplungen vorgesehen, die einerseits mit einem einer Pumpe nachgeschalteten Druckbegrenzungsventil und andererseits mit zwei Druckmedium-Zuführkanälen fluidtechnisch verbunden ist. Die Druckmedium-Zuführkanäle stehen über eine weitere Leitung mit der Pumpe in Wirkverbindung. Darüber hinaus sind auch ein Ventil zur Einstellung des Ventildrucks und ein Druckregler vorgesehen.
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Um ein unerwünscht schnelles Leerlaufen der Leitung zur Vorbefüllung der Schaltelemente bzw. Kupplungen zu verhindern, ist in der Leitung ein zusätzliches Rückschlagventil derart angeordnet, dass es die Leitung in Leerlaufrichtung der Kupplungen verschließt.
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Bei weiteren Hydraulikvorrichtungen von Doppelkupplungsgetrieben sind die Kupplungsventile über im Bereich von elektromagnetischen Druckstellern einstellbaren Vorsteuerdrücken vorsteuerbar. Die Vorsteuerdrücke weisen jeweils höchstens ein im Bereich eines Druckreduzierventils begrenztes bzw. einstellbares Druckniveau auf, das zwischen dem Druckreduzierventil und den elektromagnetischen Druckstellern bei Anliegen eines Drucks größer oder gleich als ein definiertes Druckniveau des Versorgungsdrucks bzw. des Systemdrucks am Druckreduzierventil erreicht wird.
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Ist eine die Hydraulikpumpe des Doppelkupplungsgetriebes antreibende Antriebsmaschine eines mit dem Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Fahrzeugantriebsstrangs über längere Betriebszeiten abgeschaltet, fließt ein Leckage-Ölstrom über eine in förderndem Betriebszustand der Pumpe systemdruckführende Leitung bzw. einen Systemdruckkanal in Richtung der Pumpe aus Kolbenräumen der Doppelkupplung ab. Zusätzlich entleeren sich die Schaltelemente der Doppelkupplungseinrichtung eines Doppelkupplungssystems über die Kupplungsventile in Richtung der über Vorsteuerdruckleitungen damit verbundenen elektromagnetischen Drucksteller und von dort aus in Richtung des Druckreduzierventils. Das Entleeren der Schaltelemente beeinträchtigt jedoch in unerwünschtem Umfang eine Spontaneität des Doppelkupplungsgetriebes bei der Umsetzung einer vorliegenden Anforderung eines Betriebszustandswechsels eines mit dem Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Antriebsstrangs, wie einen Wiederstart der Antriebsmaschine und einen sich daran anschließenden Anfahrvorgang eines Fahrzeugs.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes mit vorgesteuerten Kupplungsventilen zur Verfügung zu stellen, bei der ein Leerlaufen von Schaltelementen einer Doppelkupplungseinrichtung selbst bei längeren Stillstandszeiten einer Hydraulikpumpe und/oder selbst bei hohen Betriebstemperaturen des Hydraulikfluids auf ein Maß begrenzt ist, dass ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer gewünscht hohen Spontanität betreibbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Hydraulikvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes sind Schaltelemente einer Doppelkupplungseinrichtung mit Hydraulikfluid beaufschlagbar. Betätigungsdrücke der Schaltelemente sind mittels Kupplungsventilen in Abhängigkeit eines jeweils im Bereich der Kupplungsventile anliegenden Versorgungsdrucks einstellbar. Die Kupplungsventile sind über im Bereich von elektromagnetischen Druckstellern einstellbaren Vorsteuerdrücken vorsteuerbar. Die Vorsteuerdrücke weisen jeweils höchstens ein im Bereich eines Druckreduzierventils einstellbares Druckniveau auf, das zwischen dem Druckreduzierventil und den elektromagnetischen Druckstellern bei Anliegen eines definierten Druckniveaus des Versorgungsdrucks am Druckreduzierventil vorliegt.
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Erfindungsgemäß ist in einer das Druckreduzierventil und die elektromagnetischen Drucksteller verbindenden Leitung ein Ventil vorgesehen, das die Leitung bei einem positiven Druckgefälle zwischen dem Druck im Bereich der Leitung zwischen dem Ventil und dem Druckreduzierventil und dem Druck im Bereich der Leitung zwischen dem Ventil und den elektromagnetischen Druckstellern freigibt, während das Ventil die Leitung bei negativem Druckgefälle sperrt.
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Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Hydraulikvorrichtung im Bereich zwischen dem Druckreduzierventil und den elektromagnetischen Druckstellern mit dem Ventil wird ein Leerlaufen der Schaltelemente der Doppelkupplungseinrichtung selbst bei längeren Stillstandszeiten und/oder hohen Betriebstemperaturen des Hydraulikfluids auf konstruktiv einfache Art und Weise über den das Druckreduzierventil, die elektromagnetischen Drucksteller und die Kupplungsventile aufweisenden Hydraulikpfad vermieden. Damit ist ein Doppelkupplungsgetriebe selbst nach Ablauf längerer Stillstandszeiten eines Fahrzeugs bzw. selbst nach Ablauf längerer Abschaltzeiten einer eine Hydraulikpumpe eines Doppelkupplungsgetriebes antreibenden Antriebsmaschine mit gewünscht hoher Spontanität betreibbar.
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Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen sowie mit geringem Aufwand betreibbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung ist das Ventil als Rückschlagventil ausgebildet.
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Sind die Schaltelemente über die Kupplungsventile mit einem im Wesentlichen drucklosen Bereich verbindbar und ist zwischen den Kupplungsventilen und dem drucklosen Bereich wenigstens ein Vorbefüllventil vorgesehen, über das im Bereich zwischen den Kupplungsventilen und dem Vorbefüllventil ein definierter Vorbefülldruck einstellbar ist, der oberhalb des Drucks im drucklosen Bereich liegt, ist auch über einen solchen Hydraulikpfad zwischen den Schaltelementen der Doppelkupplungseinrichtung und einem drucklosen Bereich ein Leerlaufen der Schaltelemente und ein damit einhergehender Verlust der Spontanität eines Doppelkupplungsgetriebes im gewünschten Umfang vermieden.
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Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Hydraulikvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes.
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In der Figur ist ein Teil eines Schaltschemas einer bevorzugten Ausführungsform einer Hydraulikvorrichtung 1 eines nicht näher dargestellten Doppelkupplungsgetriebes gezeigt, über das Schaltelemente K1, K2 einer Doppelkupplungseinrichtung mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind. Betätigungsdrücke pK1, pK2 der Schaltelemente K1, K2 sind mittels Kupplungsventilen 3, 4 in Abhängigkeit eines jeweils im Bereich der Kupplungsventile 3, 4 anliegenden Versorgungsdrucks p_sys einstellbar. Darüber hinaus sind die Kupplungsventile 3, 4 über im Bereich von elektromagnetischen Druckstellern 5, 6 einstellbaren Vorsteuerdrücken p_VS3, p_VS4 vorsteuerbar.
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Die Vorsteuerdrücke p_VS3 und p_VS4 weisen jeweils höchstens ein im Bereich eines Druckreduzierventils 7 begrenzt einstellbares Druckniveau p_red auf, das auch als Reduzierdruck bezeichnet wird. Das Druckniveau des Reduzierdrucks p_red liegt üblicherweise bei etwa 5 bar und wird durch entsprechende konstruktive Auslegung des Druckreduzierventils 7 auch bei anliegenden Systemdrücken p_sys größer als 5 bar auf diesen Wert begrenzt.
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Die Schaltelemente K1 und K2 sind über die Kupplungsventile 3, 4 in den in der Figur dargestellten Betriebszuständen mit sogenannten Vorbefüllventilen 8, 9 verbunden, die zwischen den Kupplungsventilen 3 und 4 und einem drucklosen Bereich 10 vorgesehen sind. Ist der Druck stromauf der Vorbefüllventile 8, 9 größer als ein vordefiniertes Vorbefülldruckniveau, koppeln die Vorbefüllventile 8 und 9 die Kupplungsventile 3 und 4 mit dem drucklosen Bereich 10. Im Unterschied hierzu trennen die Vorbefüllventile die Verbindung zwischen den Kupplungsventilen 3 und 4 und dem drucklosen Bereich 10 bei Vorliegen eines Drucks stromauf der Vorbefüllventile 8, 9 kleiner oder gleich dem Vorbefülldruckniveau, um ein Leerlaufen der Schaltelemente K1 und K2 über die Kupplungsventile 3 und 4 in Richtung des drucklosen Bereichs 10 zu vermeiden.
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Die Kupplungsventile 3 und 4 sind zusätzlich über die Vorsteuerdruck p_VS3 bzw. p_VS4 führenden Leitungen mit den elektromagnetischen Druckstellern 5, 6 fluidisch verbunden. Fertigungsbedingt fließen auch in dem in der Figur dargestellten Betriebszustand der Kupplungsventile 3 und 4 Leckagefluidvolumenströme ausgehend von den Kupplungsventilen 3 und 4 über die Vorsteuerdruck p_VS3 und p_VS4 führenden Leitungen in Richtung der elektromagnetischen Drucksteller 5 und 6 ab.
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Wird über die elektromagnetischen Drucksteller 5 und 6 aktuell kein diese Leckagefluidvolumenströme vermeidender Vorsteuerdruck p_VS3 oder p_VS4 im Bereich der Kupplungsventile 3 und 4 angelegt, ist im Bereich einer Leitung zwischen dem Druckregelventil 7 und den elektromagnetischen Druckstellern 5 und 6 ein Ventil 11 angeordnet, mittels dem ein Leerlaufen der Schaltelemente K1 und K2 über die Kupplungsventile 3 und 4 und die elektromagnetischen Drucksteller 5 und 6 sowie das Druckregelventil 4 in den Systemdruck p_sys führenden Leitungsbereich der Hydraulikvorrichtung 1 vermeidbar ist. Das Ventil 11 gibt die Leitung 12 zwischen den elektromagnetischen Druckstellern 5 und 6 und dem Druckreduzierventil 7 bei einem positiven Druckgefälle zwischen dem Druck im Bereich der Leitung 12 zwischen dem Ventil 11 und dem Druckreduzierventil 7 und dem Druck im Bereich der Leitung 12 zwischen dem Ventil 11 und den elektromagnetischen Druckstellern 5, 6 frei, während das Ventil 11 die Leitung 12 bei negativem Druckgefälle sperrt.
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Damit ist gewährleistet, dass die Schaltelemente K1 und K2 auch bei einem Abfallen des Systemdrucks p_sys auf ein Druckniveau, das ein Leerlaufen der Schaltelemente K1 und K2 über den die Kupplungsventile 3 und 4 sowie die elektromagnetischen Drucksteller 5 und 6 und das Druckreduzierventil 7 umfassenden Hydraulikpfad in Richtung der Systemdruck p_sys führenden Leitung begünstigt, mit geringem konstruktiven Aufwand möglichst lange einen Füllgrad aufweisen, von dem ausgehend eine Anforderung eines Betriebszustandswechsels des Doppelkupplungsgetriebes mit hoher Spontaneität beispielsweise bei einem Wiederstart der Antriebsmaschine umsetzbar ist. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der Hydraulikvorrichtung 1 ist das Ventil 11 hierfür auf konstruktive einfache Art und Weise als Rückschlagventil ausgeführt.
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Dabei liegt es im Ermessen des Fachmanns, das Ventil 11 in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalls auch auf andere geeignete Art und Weise auszubilden, um ein Leerlaufen der Schaltelemente K1 über den vorbeschriebenen hydraulischen Pfad zwischen dem Druckreduzierventil 7 und den elektromagnetischen Druckstellern 5 und 6 im vorstehend näher erläuterten Umfang zu vermeiden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydraulikvorrichtung
- 2
- Doppelkupplungseinrichtung
- 3, 4
- Kupplungsventil
- 5, 6
- elektromagnetischer Drucksteller
- 7
- Druckreduzierventil
- 8, 9
- Vorbefüllventil
- 10
- druckloser Bereich
- 11
- Ventil
- 12
- Leitung
- K1, K2
- Schaltelement
- pK1, pK2
- Betätigungsdruck
- p_red
- Reduzierdruck
- p_sys
- Versorgungsdruck, Systemdruck
- p_VS
- Vorsteuerdruck
