DE102015225090A1

DE102015225090A1 - Betätigungsmodul für eine hydraulisch betätigte Kupplungsaktuierung

Info

Publication number: DE102015225090A1
Application number: DE102015225090.3A
Authority: DE
Inventors: André Palmen; Roshan Willeke; Matthias Grenzhäuser; Marco Grethel; Dominik Herkommer; Stefan Schmaus; Martin Zimmermann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-14
Also published as: CN106870599B; CN106870599A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betätigungsmodul für eine hydraulisch betätigte Kupplungsaktuierung oder Gangaktuierung in einem Kupplungsgetriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, umfassend mindestens eine Reversierpumpe (12, 20, 26) zur Förderung eines Arbeitsfluids, wobei die Reversierpumpe (12, 20, 26) eine erste Förderrichtung und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte Förderrichtung aufweist, mindestens einen elektrischen Antrieb (14, 22, 24) zur Betätigung der Reversierpumpe (12, 20, 26), und mindestens einem lokalen Steuergerät (16, 24, 30) zur Steuerung des Antriebes (14, 22, 24). Auf diese Weise kann ein einfaches Betätigungsmodul mit einer kompakten Bauweise, einem hohen Integrationsgrad und einen robusten Aufbau mit kurzen Wegen für die Signal- und Leistungsübertragung Verfügung gestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betätigungsmodul für eine hydraulisch betätigte Kupplungsaktuierung oder Gangaktuierung in einem Kupplungsgetriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe. Insbesondere kann das Betätigungsmodul in einer Betätigungsvorrichtung verwendet werden, wie sie massenweise in Mehrkupplungsgetrieben für Kraftfahrzeuge zum Einsatz kommen.
Kupplungen für automatisierte Schaltgetriebe, Doppel- oder Mehrkupplungsgetriebe sowie trennbare Verteiler- und Differentialgetriebe sind als Trocken- oder Nasskupplungen aufgebaut. Ihre Betätigung erfolgt entweder elektromechanisch oder hydraulisch, wobei die hydraulische Betätigung aufgrund der hohen Leistungsdichte der Aktuatoren Vorteile hinsichtlich der räumlichen Anordnung im Getriebe bietet. So können die Kupplungen direkt betätigt werden, beispielsweise mittels Zentraleinrücker beziehungsweise Zentralausrücker, und zusätzliche Reibungsverluste durch mechanische Getriebe oder dergleichen werden vermieden.
Aus der EP 1 236 918 A ist ein Hydrauliksystem für die Betätigung zweier Kupplungen bekannt, bei dem zwei immer in derselben Richtung fördernde Pumpen vorhanden sind, eine für jede einzelne Kupplung, wobei die Einrückkraft der Kupplung und damit das übertragenen Drehmoment durch Änderung der Drehzahl des Antriebsmotors eingestellt wird. Dadurch sind können Steuerventile weitgehend eingespart werden, aber es ist nicht zwangsläufig sichergestellt, dass nur eine der Kupplungen geschlossen ist. Der Aufwand für zwei Hydraulikpumpen und der Raumbedarf sind dabei erheblich.
Es besteht daher die Aufgabe ein einfaches Betätigungsmodul mit einer kompakten Bauweise, einem hohen Integrationsgrad und einen robusten Aufbau mit kurzen Wegen für die Signal- und Leistungsübertragung Verfügung zu stellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Betätigungsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Die Erfindung betrifft ein Betätigungsmodul für eine hydraulisch betätigte Kupplungsaktuierung oder Gangaktuierung in einem Kupplungsgetriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, umfassend mindestens eine Reversierpumpe zur Förderung eines Arbeitsfluids, wobei die Reversierpumpe eine erste Förderrichtung und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte Förderrichtung aufweist, mindestens einen elektrischen Antrieb zur Betätigung der Reversierpumpe, und mindestens einem lokalen Steuergerät zur Steuerung des Antriebes.
Das Betätigungsmodul kann dabei alle Komponenten als eine kompakte Einheit umfassen, so dass einfaches, raumsparendes und absolut eigensicheres Hydrauliksystem für die Ansteuerung eines Kupplungsgetriebes zur Verfügung werden kann. Auf diese Weise kann das Betätigungsmodul einen hohen Integrationsgrad in einem Kupplungsgetriebe aufweisen und beispielswiese auch einfach in bestehende Systeme integriert werden. Weiterhin kann das Betätigungsmodul durch den Aufbau einen robusten Aufbau aufweisen, und dadurch die Lebensdauer des Kupplungsgetriebes verlängern.
Insbesondere durch die Verwendung eines lokalen Steuergerätes kann das Betätigungsmodul nahezu überall im Kraftfahrzeug eingebaut werden und autark von dem zentralen Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, auf Englisch als electronic control unit oder abgekürzt ECU bezeichnet, betrieben werden. Es können weiterhin lange Leitungen zum zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs eingespart werden, so dass kurze Wege für die Signal- und Leistungsübertragung zur Verfügung gestellt werden können.
Die Reversierpumpe kann eine erste Förderrichtung und zweite Förderrichtung für das Arbeitsfluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, Motoröl, Maschinenöl oder Getriebeöl, aufweisen. Die erste Förderrichtung oder die zweite Förderrichtung der Reversierpumpe kann durch die Drehrichtung des Antriebes, insbesondere einem elektrischen Motor, eingestellt werden. Bei der Reversierpumpe kann es sich vorzugsweise um eine Fluidpumpe handeln, die in entgegengesetzten Förderrichtungen betrieben werden kann. Bei der Fluidpumpe kann es sich insbesondere um eine Hydraulikpumpe handeln. Die Hydraulikpumpe ist vorzugsweise in verdrängerbauweise ausgeführt. Die Hydraulikpumpe kann als Flügelzellenpumpe, Zahnradpumpe oder Kolbenpumpe ausgeführt sein. Insbesondere kann die Reversierpumpe mit der ersten Förderrichtung eine erste Systemkomponente, beispielsweise eine Teilkupplung, einen Gangsteller oder eine Parkbremse, und mit der zweiten Förderrichtung eine andere Systemkomponente betätigen.
Die Reversierpumpe, der Antrieb und das lokale Steuergerät können zusammen einen elektrischen Pumpenaktor ausbilden. Dabei kann das Betätigungsmodul entsprechend der Anforderungen entweder nur einen Pumpenaktor oder zwei Pumpenaktoren umfassen.
Auf diese Weise kann ein einfaches Betätigungsmodul mit einer kompakten Bauweise, einem hohen Integrationsgrad und einen robusten Aufbau mit kurzen Wegen für die Signal- und Leistungsübertragung Verfügung gestellt werden.
Es ist bevorzugt, dass über ein lokales Steuergerät zwei Reversierpumpen und zwei Antriebe steuerbar sind. Auf diese Weise kann ein lokales Steuergerät eingespart werden, wodurch Bauteile reduziert und das Modul kompakter ausgebildet werden kann.
Vorzugsweise sind über ein erstes lokales Steuergerät eine erste Pumpe und ein erster Antrieb, und über ein zweites lokales Steuergerät eine zweite Pumpe und ein zweiter Antrieb steuerbar. Auf diese Weise kann jeder Antrieb durch ein eigenes lokales Steuergerät gesteuert werden, so dass kurzen Wege für die Signal- und Leistungsübertragung Verfügung gestellt werden können. Weiterhin kann dadurch die Betriebssicherheit erhöht werden, da bei einem Ausfall eines Steuergerätes, dass andere Steuergerät das Kupplungsgetriebe weiterhin betätigen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt mindestens ein Drucksensor ein Signal an das mindestens eine lokale Steuergerät zur Steuerung des mindestens einen Antriebes. Mit Hilfe des Drucksensors können zur Ansteuerung des Antriebes erforderliche Signale an das Steuergerät übertragen werden. Insbesondere kann der Drucksensor den Druck des Volumenstroms des Arbeitsfluids messen. Mit Hilfe des Drucksensors, kann der Antrieb die Reversierpumpe derart betreiben, dass die Reversierpumpe den benötigten Druck zur Betätigung der Kupplung und/oder des Gangstellers zur Verfügung stellen kann.
Es ist bevorzugt, dass mindestens ein Ventil, insbesondere ein Zweidruckventil, zur Verbindung mit einem Reservoir für das Arbeitsfluid mit der ersten Förderrichtung und der zweiten Förderrichtung der mindestens einen Reversierpumpe verbunden ist. Mit Hilfe eines Ventils, beispielsweise ein Zweidruckventil in Form eines Und-Ventils oder ein Wegeventil, kann die Volumenstromsteuerung zur Kupplungsaktuierung oder Gangstelleraktuierung gesteuert werden. Beispielsweise kann bei einer Ausgestaltung als ein Zweidruckventil der erste Förderrichtungsausgang der Reversierpumpe mit einer ersten Seite des Zweidruckventils verbunden sein, und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Zweidruckventils kann mit dem zweiten Förderrichtungsausgang der Reversierpumpe verbunden sein. Das Zweidruckventil kann als ein Und-Ventil ausgestaltet sein. Bei einer Ausgestaltung als ein Wegeventil kann das Wegeventil verschiedene Schaltstellung aufweisen, um den ersten Förderrichtungsausgang oder den zweiten Förderrichtungsausgang mit dem Reservoir zu verbinden.
Vorzugsweise ist bei zwei Reversierpumpen eine Ventilanordnung, insbesondere ein Oder-Ventil, mit einer Förderrichtung der ersten Reversierpumpe und mit einer Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe verbunden. Durch eine Verbindung der ersten Reversierpumpe und der zweiten Reversierpumpe über eine Ventilanordnung, können die erste Reversierpumpe und die zweite Reversierpumpe über die Ventilanordnung abwechselnd eine weitere Systemkomponente, beispielsweise eine weitere Kupplung, einen Gangsteller oder eine Parkbremse betätigen. Die Ventilanordnung kann als ein Oder-Ventil oder als ein Wegeventil ausgestaltet sein. Bei einer Ausgestaltung als ein Oder-Ventil kann sichergestellt werden, dass beispielsweise bei einer Betätigung eines Gangstellers über das Oder-Ventil, nur die Reversierpumpe Arbeitsfluid zur Betätigung des Gangstellers zur Verfügung stellen kann, welche den Gangsteller betätigt. Insbesondere kann die Reversierpumpe durch das Oder-Ventil kein Arbeitsfluid in die hydraulische Leitung der anderen Pumpe hineinpumpen oder aus der hydraulischen Leitung der anderen Pumpe heraussaugen. Bei einer Ausgestaltung als ein Wegeventil, kann das Wegeventil verschiedene Schaltstellung aufweisen, welche entweder die erste Reversierpumpe oder die zweite Reversierpumpe mit der Systemkomponente, beispielsweise ein Gangsteller, eine Kupplung oder eine Parkbremse, verbinden. Auf diese Weise kann eine sichere Betätigung der Systemkomponente über die Ventilanordnung gewährleistet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung verbundene Förderrichtung der ersten Reversierpumpe und der zweiten Reversierpumpe mit einer hydraulischen Schnittstelle zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangstelleraktuierung verbunden, und die Ventilanordnung ist jeweils mit einer hydraulischen Schnittstelle zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangstelleraktuierung verbunden. Auf diese Weise kann das Betätigungsmodul drei hydraulsiche Schnittstellen zur Betätigung von Systemkomponenten aufweisen, beispielsweise kann das Betätigungsmodul neben der Betätigung einer Doppelkupplung auch einen Gangsteller betätigen. Insbesondere können eine Teilkupplung einer Doppelkupplung und ein Gangsteller gleichzeitig betätigt werden, beispielsweise kann eine erste Reversierpumpe eine erste Teilkupplung betätigen und die zweite Reversierpumpe kann über die Ventilanordnung den Gangsteller betätigen.
Es ist bevorzugt, dass die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung verbundene Förderrichtung der ersten Reversierpumpe mit einer ersten hydraulischen Schnittstelle und mit einer vierten hydraulischen Schnittstelle zur Kupplungskühlung verbunden ist, und die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung verbundene Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe mit einer zweiten hydraulischen Schnittstelle zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangstelleraktuierung und einer fünften hydraulischen Schnittstelle zur Kupplungskühlung verbunden ist, und die Ventilanordnung mit einer hydraulischen Schnittstelle zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangstelleraktuierung verbunden ist. Auf diese Weise kann eine gerade betätigte Teilkupplung mittels eines Arbeitsfluids aus dem einer nicht betätigten Teilkupplung zugeordneten Druckkreises gekühlt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die erste Teilkupplung mit Hilfe der fünften hydraulischen Schnittstelle gekühlt werden kann und die zweite Teilkupplung kann mit Hilfe der vierten hydraulischen Schnittstelle gekühlt werden. Die Ansteuerung der vierten hydraulischen Schnittstelle und der fünften hydraulischen Schnittstelle kann mit Hilfe von Wegeventilen oder Rückschlagventilen erfolgen. Bei einer Verwendung von Wegeventilen können diese verschiedene Schaltstellungen aufweisen, um beispielsweise die hydraulische Strecke zur Kupplungskühlung zu öffnen oder zu schließen. Insbesondere können elektromagnetische Wegeventile oder hydraulisch betätigte Wegeventile verwendet werden. Bei einer Verwendung von hydraulisch betätigten Wegeventilen können elektrische Magnete samt einer Ansteuerungselektronik eingespart werden.
Vorzugsweise ist jeweils die andere nicht mit der Ventilanordnung verbundene Förderrichtung der ersten Reversierpumpe und der zweiten Reversierpumpe, und die Ventilanordnung jeweils mit einer Ventillogik verbunden. Mit Hilfe einer Ventillogik kann beispielsweise die hydraulische Strecke zur jeweiligen hydraulischen Schnittstelle zur Betätigung einer Systemkomponente, beispielsweise eine Kupplung, einen Gangsteller oder eine Parkbremse, geschlossen oder geöffnet werden. Dadurch können niedrigere Dichtheitsanforderungen an die Pumpe gestellt werden, wodurch einfachere Bauteile eingesetzt und Kosten eingespart werden können. Weiterhin kann bei einer geöffneten hydraulischen Strecke die Reversierpumpe zur Betätigung weiterer Getriebekomponenten verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Ventillogik mindestens ein Druckbegrenzungsventil und/oder ein Wegeventil. Der Begriff Druckbegrenzungsventil beschreibt hierbei ein Überdruckventil, welches ein wichtiges Bauteil in einem hydraulischen System darstellen kann. Mit dem Druckbegrenzungsventil kann der der maximal zulässige Hydraulikdruck begrenzt werden, um das Hydrauliksystem gegen zu hohen Druck abzusichern und Schäden zu vermeiden. Beispielsweise kann bei Übersteigen eines Drucks im System über einen gewünschten Wert das Druckbegrenzungsventil einen Abfluss des Arbeitsfluid zum Reservoir ermöglichen. In der Regel kann mit einem Druckbegrenzungsventil der maximal zulässige Systemdruck gegen Überschreitung abgesichert werden. Auf diese Weise kann bei besonderen Sicherheitsanforderungen an den Überlastschutz der aktuierten Systemkomponenten das Druckbegrenzungsventil für die benötigte Sicherheit sorgen. Mit Hilfe eines Wegeventils kann die hydraulische Strecke von der jeweiligen Reversierpumpe zur jeweiligen hydraulischen Schnittstelle geöffnet oder geschlossen werden. Das Wegeventil kann dabei als ein Sperrventil dienen.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
5 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
6 eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
7 eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
8 eine schematische Darstellung einer achten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
9 eine schematische Darstellung einer neunten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
10 eine symbolische Darstellung einer zehnten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
11 eine symbolische Darstellung einer elften Ausführungsform eines Betätigungsmoduls;
12 eine symbolische Darstellung einer zwölften Ausführungsform eines Betätigungsmoduls; und
13 eine symbolische Darstellung einer dreizehnten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen Bauteile und/oder Begriffe die gleichen Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 10 für eine hydraulisch betätigte Kupplungsaktuierung oder Gangstelleraktuierung in einem Kupplungsgetriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, dargestellt. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 10 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 10 umfasst eine Reversierpumpe 12 zur Förderung eines Arbeitsfluids, wobei die Reversierpumpe 12 eine erste Förderrichtung und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte Förderrichtung aufweist, einen elektrischen Antrieb 14 in Form eines elektrischen Motors zur Betätigung der Reversierpumpe 12 und ein lokales Steuergerät 16 zur Steuerung des Antriebes 14. Die Reversierpumpe 12, der Antrieb 14 und das Steuergerät 16 bilden zusammen einen elektrischen Pumpenaktor, abgekürzt EPA, aus.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 18. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 18 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 18 umfasst eine erste Reversierpumpe 20, welche von einem ersten Antrieb 22 in Form eines elektrischen Motors angetrieben wird. Der erste Antrieb 22 wird mit Hilfe eines ersten lokalen Steuergerätes 24 gesteuert. Die erste Reversierpumpe 20, der erste Antrieb 22 und das erste Steuergerät 24 bilden zusammen einen ersten elektrischen Pumpenaktor EPA1 aus. Das Betätigungsmodul 18 umfasst weiterhin eine zweite Reversierpumpe 26, einen zweiten Antrieb 28 und ein zweites lokales Steuergerät 30. Die zweite Reversierpumpe 26, der zweite Antrieb 28 und das zweite Steuergerät 30 bilden zusammen den zweiten elektrischen Pumpenaktor EPA2 aus. Der erste elektrische Pumpenaktor EPA1 und der zweite elektrische Pumpenaktor EPA2 sind baugleich ausgeführt.
In 3 ist eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 32 dargestellt. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 32 verwendet werden. In dem Betätigungsmodul werden die erste Reversierpumpe 20, der erste Antrieb 22, die zweite Reversierpumpe 26 und der zweite Antrieb 28 von einem lokalen Steuergerät 16 gesteuert.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 34. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 34 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 34 umfasst eine erste Reversierpumpe 20, eine zweite Reversierpumpe 26, einen ersten Antrieb 22 und einen zweiten Antrieb 28, ein erstes lokales Steuergerät 24 und ein zweites lokales Steuergerät 30. Zwischen der ersten Reversierpumpe 20 und dem ersten Antrieb 22 ist ein erster Drucksensor 36 angeordnet. Der erste Drucksensor 36 misst den Druck des Volumenstroms des Arbeitsfluids an der ersten Reversierpumpe 20 und überträgt die gemessenen Daten an das erste Steuergerät 24. Mit Hilfe der gemessenen Daten kann das erste Steuergerät 24 den ersten Antrieb 22 steuern, wodurch die erste Reversierpumpe 20 gesteuert wird. Weiterhin umfasst das Betätigungsmodul 34 einen zweiten Drucksensor 38 zwischen dem zweiten Antrieb 28 und der zweiten Reversierpumpe 26. Der zweite Drucksensor 38 misst den Druck des Volumenstroms des Arbeitsfluids an der zweiten Reversierpumpe 26 und überträgt die gemessenen Daten an das zweite Steuergerät 30. Mit Hilfe der gemessenen Daten kann das zweite Steuergerät 30 den zweiten Antrieb 28 steuern, wodurch die zweite Reversierpumpe 26 gesteuert wird.
In 5 ist eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 40 dargestellt. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 40 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 40 umfasst eine Reversierpumpe 12, einen Antrieb 14 und ein Steuergerät 16. Zwischen der Reversierpumpe 12 und dem Antrieb 14 ist ein Drucksensor 42 angeordnet. Der Drucksensor 42 misst den Druck des Volumenstroms des Arbeitsfluids an der Reversierpumpe 12 und überträgt die gemessenen Daten an das Steuergerät 16. Mit Hilfe der gemessenen Daten kann das Steuergerät 16 den Antrieb 14 steuern, wodurch die Reversierpumpe 12 gesteuert wird.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 44. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 44 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 44 umfasst eine Reversierpumpe 12, einen Antrieb 14 und ein Steuergerät 16. Zusätzlich umfasst das Betätigungsmodul 44 ein Zweidruckventil 46 in Form eines Und-Ventils, um die beiden Förderrichtungen der Reversierpumpe 12 mit einem nicht dargestellten Reservoir für das Arbeitsfluid zu verbinden. Das Arbeitsfluid ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Hydrauliköl.
In 7 ist eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 48 dargestellt. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 48 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 48 umfasst einen elektrischen Doppelpumpenaktor EPA3, welche aus einem zusammengesetzten elektrischen Pumpenaktor umfassend einen ersten elektrischen Pumpenaktor, beispielsweise EPA1, und einen zweiten elektrischen Pumpenaktor, beispielsweise EPA2, ausgebildet sein soll. Weiterhin umfasst das Betätigungsmodul 48 ein erstes Zweidruckventil 50, welche mit einer ersten Reversierpumpe des ersten elektrischen Pumpenaktors des elektrischen Doppelpumpenaktors EPA3 verbunden ist, ein zweites Zweidruckventil 52, welche mit einer zweiten Reversierpumpe des zweiten elektrischen Pumpenaktors des elektrischen Doppelpumpenaktors EPA3 verbunden ist, und eine Ventilanordnung 54 in Form eines Oder-Ventils, welche mit jeweils einer Förderrichtung der ersten Reversierpumpe und einer Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe verbunden ist.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer achten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 56. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt.
Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 56 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 56 umfasst einen ersten elektrischen Pumpenaktor mit einem Druckbegrenzungsventil zur Sicherung der zu aktuierenden Komponente gegenüber Überlastung EPA4 und einen zweiten elektrischen Pumpenaktor mit einem Druckbegrenzungsventil zur Sicherung der zu aktuierenden Komponente gegenüber Überlastung EPA5. Weiterhin umfasst das Betätigungsmodul 56 ein erstes Zweidruckventil 50, welche mit einer ersten Reversierpumpe des ersten elektrischen Pumpenaktors EPA4 verbunden ist, ein zweites Zweidruckventil 52, welche mit einer zweiten Reversierpumpe des zweiten elektrischen Pumpenaktors EPA5 verbunden ist, und eine Ventilanordnung 54 in Form eines Oder-Ventils, welche mit jeweils einer Förderrichtung der ersten Reversierpumpe und einer Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe verbunden ist.
In 9 ist eine schematische Darstellung einer neunten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 58 dargestellt. Die schematische Darstellung stellt alle Bauteile als Rechtecke dar. Weiterhin sind die Verbindungen untereinander und zur Kupplung nicht dargestellt. Die schematische Darstellung soll lediglich verdeutlichen, welche Bauteile in dem Betätigungsmodul 58 verwendet werden. Das Betätigungsmodul 58 umfasst einen elektrischen Doppelpumpenaktor EPA3, welche aus einem zusammengesetzten elektrischen Pumpenaktor umfassend einen ersten elektrischen Pumpenaktor und einen zweiten elektrischen Pumpenaktor ausgebildet sein soll. Weiterhin umfasst das Betätigungsmodul 58 ein erstes Zweidruckventil 50, welche mit einer ersten Reversierpumpe des ersten elektrischen Pumpenaktors des elektrischen Doppelpumpenaktors EPA3 verbunden ist, ein zweites Zweidruckventil 52, welche mit einer zweiten Reversierpumpe des zweiten elektrischen Pumpenaktors des elektrischen Doppelpumpenaktors EPA3 verbunden ist, und eine Ventilanordnung 54 in Form eines Oder-Ventils, welche mit jeweils einer Förderrichtung der ersten Reversierpumpe und einer Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe verbunden ist. Das erste Zweidruckventil 50 ist mit einem ersten Drucksensor 36 zur Überwachung des Drucks des Volumenstroms des Arbeitsfluids verbunden. Das zweite Zweidruckventil 52 ist mit einem zweiten Drucksensor 38 zur Überwachung des Drucks des Volumenstroms des Arbeitsfluids verbunden. Die Ventilanordnung 54 ist mit einem dritten Drucksensor 60 zur Überwachung des Drucks des Volumenstroms des Arbeitsfluids verbunden.
10 zeigt eine symbolische Darstellung einer zehnten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 62. Das Betätigungsmodul umfasst einen ersten elektrischen Pumpenaktor EPA6 und einen zweiten elektrischen Pumpenaktor EPA7. Die elektrischen Pumpenaktoren EPA6 und EPA7 sind jeweils von einem gestrichelten Rechteck umgeben.
Der erste elektrische Pumpenaktor EPA6 umfasst eine erste Reversierpumpe 20 mit einer ersten Förderrichtung und einer der ersten Förderrichtung entgegengesetzten zweiten Förderrichtung, einen ersten elektrischen Antrieb 22 zur Betätigung der ersten Reversierpumpe 20 und ein erstes Steuergerät 24 zur Steuerung des ersten Antriebes 22. Die erste Reversierpumpe 20 ist sowohl mit der ersten Förderrichtung als auch mit der zweiten Förderrichtung mit einem ersten Zweidruckventil 50 verbunden. Das erste Zweidruckventil 50 verbindet die erste Reversierpumpe 20 mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid. Die erste Förderrichtung der ersten Reversierpumpe 20 ist mit einem Pfeil nach links dargestellt und die zweite Förderrichtung ist mit einem Pfeil nach rechts dargestellt. Die erste Förderrichtung der ersten Reversierpumpe 20 ist mit einem ersten hydraulischen Schnittstelle A zur Betätigung einer ersten Teilkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Weiterhin weist der erste elektrische Pumpenaktor EPA6 in der ersten Förderrichtung noch ein erstes Druckbegrenzungsventil 66 zum Schutz der ersten Teilkupplung gegen Überlastung und einen ersten Drucksensor 36 auf. Mit Hilfe des ersten Drucksensors 36 kann der erste Antrieb 22 durch das erste Steuergerät 24 gesteuert werden. Dabei übermittelt der erste Drucksensor 36 seine ermittelten Daten an das erste Steuergerät 24. In Abhängigkeit der übermittelten Daten steuert das erste Steuergerät 24 den ersten Antrieb 22. Das erste Druckbegrenzungsventil 66 ist mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid verbunden, wobei das Reservoir 64 entweder ein unterschiedliches Reservoir oder das gleiche Reservoir sein kann, welche mit dem ersten Zweidruckventil 50 verbunden ist.
Der zweite elektrische Pumpenaktor EPA7 umfasst eine zweite Reversierpumpe 26 mit einer ersten Förderrichtung und einer der ersten Förderrichtung entgegengesetzten zweiten Förderrichtung, einen zweiten elektrischen Antrieb 28 zur Betätigung der zweiten Reversierpumpe 28 und ein zweites Steuergerät 30 zur Steuerung des zweiten Antriebes 28. Die zweite Reversierpumpe 28 ist sowohl mit der ersten Förderrichtung als auch mit der zweiten Förderrichtung mit einem zweiten Zweidruckventil 52 verbunden. Das zweite Zweidruckventil 52 verbindet die zweite Reversierpumpe 26 mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid. Das Reservoir 64 kann ein unterschiedliches Reservoir oder das gleiche Reservoir sein, welche mit dem ersten Zweidruckventil 64 verbunden ist. Die erste Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe 26 ist mit einem Pfeil nach links dargestellt und die zweite Förderrichtung ist mit einem Pfeil nach rechts dargestellt. Die zweite Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe 26 ist mit einer zweiten hydraulischen Schnittstelle B zur Betätigung einer zweiten Teilkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Weiterhin weist der zweite elektrische Pumpenaktor EPA7 in der zweiten Förderrichtung noch ein zweites Druckbegrenzungsventil 68 zum Schutz der zweiten Teilkupplung gegen Überlastung und einen zweiten Drucksensor 38 auf. Mit Hilfe des zweiten Drucksensors 38 kann der zweite Antrieb 28 durch das zweite Steuergerät 30 gesteuert werden. Dabei übermittelt der zweite Drucksensor 38 seine ermittelten Daten an das zweite Steuergerät 30. In Abhängigkeit der übermittelten Daten steuert das zweite Steuergerät 30 den zweiten Antrieb 28. Das zweite Druckbegrenzungsventil 68 ist mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid verbunden, wobei das Reservoir 64 entweder ein unterschiedliches Reservoir oder das gleiche Reservoir sein kann, welche mit dem ersten Zweidruckventil 50 verbunden ist.
Zwischen dem ersten elektrischen Pumpenaktor EPA6 und dem zweiten Pumpenaktor EPA7 ist eine Ventilanordnung 54 in Form eines Oder-Ventils angeordnet. Eine erste Seite der Ventilanordnung 54 ist mit der zweiten Förderrichtung der ersten Reversierpumpe 20 verbunden und eine der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite ist mit der ersten Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe 26 verbunden. Die Ventilanordnung 54 ist mit einem dritten hydraulischen Schnittstelle C verbunden zur Betätigung eines Gangstellers. Weiterhin ist auf der hydraulischen Strecke von der Ventilanordnung 54 zur hydraulischen Schnittstelle C ein dritter Drucksensor 60 zur Überwachung des Drucks des Volumenstroms des Arbeitsfluids und ein drittes Druckbegrenzungsventil 70 zum Schutz des Gangstellers gegen Überlastung angeordnet. Mit Hilfe des dritten Drucksensors 60 kann der erste Antrieb 22 durch das erste Steuergerät 24 oder der zweite Antrieb 28 durch das zweite Steuergerät 30 gesteuert werden, je nachdem ob die erste Reversierpumpe 20 oder die zweite Reversierpumpe 26 Arbeitsfluid zur Ventilanordnung 54 fördert. Dabei übermittelt der dritte Drucksensor 60 seine ermittelten Daten an das erste Steuergerät 24 oder an das zweite Steuergerät 30. In Abhängigkeit der übermittelten Daten steuert das erste Steuergerät 24 den ersten Antrieb 22 oder das zweite Steuergerät 30 den zweiten Antrieb 28. Das dritte Druckbegrenzungsventil 70 ist mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid verbunden, wobei das Reservoir 64 entweder ein unterschiedliches Reservoir oder das gleiche Reservoir sein kann, welche mit dem ersten Zweidruckventil 50 verbunden ist.
In 11 ist eine symbolische Darstellung einer elften Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 72 dargestellt. Das Betätigungsmodul umfasst einen ersten elektrischen Pumpenaktor EPA8 und einen zweiten elektrischen Pumpenaktor EPA9. Die elektrischen Pumpenaktoren EPA8 und EPA9 sind jeweils von einem gestrichelten Rechteck umgeben.
Der erste elektrische Pumpenaktor EPA8 umfasst eine erste Reversierpumpe 20 mit einer ersten Förderrichtung und einer der ersten Förderrichtung entgegengesetzten zweiten Förderrichtung, einen ersten elektrischen Antrieb 22 zur Betätigung der ersten Reversierpumpe 20 und ein erstes Steuergerät 24 zur Steuerung des ersten Antriebes 22. Die erste Reversierpumpe 20 ist sowohl mit der ersten Förderrichtung als auch mit der zweiten Förderrichtung mit einem ersten Zweidruckventil 50 verbunden. Das erste Zweidruckventil 50 verbindet die erste Reversierpumpe 20 mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid. Die erste Förderrichtung der ersten Reversierpumpe 20 ist mit einem Pfeil nach links dargestellt und die zweite Förderrichtung ist mit einem Pfeil nach rechts dargestellt. Die erste Förderrichtung der ersten Reversierpumpe 20 ist mit einer ersten hydraulischen Schnittstelle A zur Betätigung einer ersten Teilkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Weiterhin weist der erste elektrische Pumpenaktor EPA8 in der ersten Förderrichtung noch eine erste Ventillogik 74 in Form eines Wegeventils auf. Mit Hilfe der ersten Ventillogik 74 kann die hydraulische Leitung von der ersten Reversierpumpe 20 zur ersten hydraulischen Schnittstelle A geschlossen oder unterbrochen werden. Die erste Ventillogik 74 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein elektromagnetisches Wegeventil, welche mit Hilfe eines elastischen Elements in Form einer Druckfeder in eine Ausgangsposition, in diesem Ausführungsbeispiel die Offen-Stellung, gehalten wird.
Der zweite elektrische Pumpenaktor EPA9 umfasst eine zweite Reversierpumpe 26 mit einer ersten Förderrichtung und einer der ersten Förderrichtung entgegengesetzten zweiten Förderrichtung, einen zweiten elektrischen Antrieb 28 zur Betätigung der zweiten Reversierpumpe 28 und ein zweites Steuergerät 30 zur Steuerung des zweiten Antriebes 28. Die zweite Reversierpumpe 28 ist sowohl mit der ersten Förderrichtung als auch mit der zweiten Förderrichtung mit einem zweiten Zweidruckventil 52 verbunden. Das zweite Zweidruckventil 52 verbindet die zweite Reversierpumpe 26 mit einem Reservoir 64 für das Arbeitsfluid. Das Reservoir 64 kann ein unterschiedliches Reservoir oder das gleiche Reservoir sein, welche mit dem ersten Zweidruckventil 64 verbunden ist. Die erste Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe 26 ist mit einem Pfeil nach links dargestellt und die zweite Förderrichtung ist mit einem Pfeil nach rechts dargestellt. Die zweite Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe 26 ist mit einer zweiten hydraulischen Schnittstelle B zur Betätigung einer zweiten Teilkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden. Weiterhin weist der zweite elektrische Pumpenaktor EPA9 in der zweiten Förderrichtung noch eine zweite Ventillogik 76 in Form eines Wegeventils auf. Mit Hilfe der zweiten Ventillogik 76 kann die hydraulische Leitung von der zweiten Reversierpumpe 26 zur zweiten hydraulischen Schnittstelle B geschlossen oder unterbrochen werden. Die zweite Ventillogik 76 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein elektromagnetisches Wegeventil, welche mit Hilfe eines elastischen Elements in Form einer Druckfeder in eine Ausgangsposition, in diesem Ausführungsbeispiel die Offen-Stellung, gehalten wird.
Zwischen dem ersten elektrischen Pumpenaktor EPA8 und dem zweiten Pumpenaktor EPA9 ist eine Ventilanordnung 54 in Form eines Oder-Ventils angeordnet. Eine erste Seite der Ventilanordnung 54 ist mit der zweiten Förderrichtung der ersten Reversierpumpe 20 verbunden und eine der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite ist mit der ersten Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe 26 verbunden. Die Ventilanordnung 54 ist mit einer dritten hydraulischen Schnittstelle C verbunden zur Betätigung eines Gangstellers.
12 zeigt eine symbolische Darstellung einer zwölften Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 78. Das Betätigungsmodul 78 umfasst neben den drei hydraulischen Schnittstellen A, B, C noch eine vierte hydraulische Schnittstelle D und eine fünfte hydraulische Schnittstelle E auf. Mit Hilfe der vierten hydraulischen Schnittstelle D und der fünften hydraulischen Schnittstelle E kann beispielsweise der erste elektrische Pumpenaktor EPA8 die erste Teilkupplung aktuieren und der zweite elektrische Pumpenaktor EPA9 kann über die hydraulischen Schnittstelle E die erste Teilkupplung kühlen. Bei einer Betätigung der zweiten Teilkupplung durch den zweiten elektrischen Pumpenaktor EPA9 kann der erste elektrische Pumpenaktor EPA8 über die hydraulische Schnittstelle D die zweite Teilkupplung kühlen. Eine derartige Schaltung wird mit Hilfe von einer ersten Ventillogik 80 und einer zweiten Ventillogik 82 ermöglicht. In diesem Ausführungsbeispiel sind die erste Ventillogik 80 und die zweite Ventillogik 82 als schaltbare Wegeventile in Sitzbauweise ausgebildet. Die Wegeventile weisen eine Offenstellung und eine Geschlossenstellung auf und werden hydraulisch betätigt.
In 13 ist eine symbolische Darstellung einer dreizehnten Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 84 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel werden als erste Ventillogik 74 und als zweite Ventillogik 76 elektromagnetische Wegeventile verwendet.
Bezugszeichenliste

10: Betätigungsmodul
12: Reversierpumpe
14: Antrieb
16: Steuergerät
18: Betätigungsmodul
20: erste Reversierpumpe
22: erster Antrieb
24: erstes Steuergerät
26: zweite Reversierpumpe
28: zweiter Antrieb
30: zweites Steuergerät
32: Betätigungsmodul
34: Betätigungsmodul
36: erster Drucksensor
38: zweiter Drucksensor
40: Betätigungsmodul
42: Drucksensor
44: Betätigungsmodul
46: Zweidruckventil
48: Betätigungsmodul
50: erstes Zweidruckventil
52: zweites Zweidruckventil
54: Ventilanordnung
56: Betätigungsmodul
58: Betätigungsmodul
60: dritter Drucksensor
62: Betätigungsmodul
64: Reservoir
66: erstes Druckbegrenzungsventil
68: zweites Druckbegrenzungsventil
70: drittes Druckbegrenzungsventil
72: Betätigungsmodul
74: erste Ventillogik
76: zweite Ventillogik
78: Betätigungsmodul
80: erste Ventillogik
82: zweite Ventillogik
84: Betätigungsmodul
EPA: elektrischer Pumpenaktor
EPA1: erster elektrischer Pumpenaktor
EPA2: zweiter elektrischer Pumpenaktor
EPA3: elektrischer Doppelpumpenaktor
EPA4: erster elektrischer Pumpenaktor mit Ventil
EPA5: zweiter elektrischer Pumpenaktor mit Ventil
EPA6: erster elektrischer Pumpenaktor
EPA7: zweiter elektrischer Pumpenaktor
EPA8: erster elektrischer Pumpenaktor
EPA9: zweiter elektrischer Pumpenaktor
A: erste hydraulischer Schnittstelle
B: zweite hydraulische Schnittstelle
C: dritte hydraulische Schnittstelle
D: vierte hydraulische Schnittstelle
E: fünfte hydraulische Schnittstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1236918 A [0003]

Claims

Betätigungsmodul für eine hydraulisch betätigte Kupplungsaktuierung oder Gangaktuierung in einem Kupplungsgetriebe, insbesondere einem Doppelkupplungsgetriebe, umfassend: mindestens eine Reversierpumpe (12, 20, 26) zur Förderung eines Arbeitsfluids, wobei die Reversierpumpe (12, 20, 26) eine erste Förderrichtung und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte Förderrichtung aufweist, mindestens einen elektrischen Antrieb (14, 22, 24) zur Betätigung der Reversierpumpe (12, 20, 26), und mindestens einem lokalen Steuergerät (16, 24, 30) zur Steuerung des Antriebes (14, 22, 24).
Betätigungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über ein Steuergerät (16) zwei Reversierpumpen (20, 26) und zwei Antriebe (22, 28) steuerbar sind.
Betätigungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über ein erstes Steuergerät (24) eine erste Pumpe (20) und ein erster Antrieb (22), und über ein zweites Steuergerät (30) eine zweite Pumpe (26) und ein zweiter Antrieb (28) steuerbar sind.
Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Drucksensor (36, 38, 42, 60) ein Signal an das mindestens eine Steuergerät (16, 24, 30) überträgt zur Steuerung des mindestens einen Antriebes (14, 22, 28).
Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ventil, insbesondere ein Zweidruckventil (46, 50, 52), zur Verbindung mit einem Reservoir (64) für das Arbeitsfluid mit der ersten Förderrichtung und der zweiten Förderrichtung der mindestens einen Reversierpumpe (12, 20, 26) verbunden ist.
Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei Reversierpumpen (20, 26) eine Ventilanordnung (54), insbesondere ein Oder-Ventil, mit einer Förderrichtung der ersten Reversierpumpe (20) und mit einer Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe (26) verbunden ist.
Betätigungsmodul nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung (54) verbundene Förderrichtung der ersten Reversierpumpe (20) und der zweiten Reversierpumpe (26) mit einer hydraulischen Schnittstelle (A, B) zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangaktuierung verbunden ist, und die Ventilanordnung (54) mit einer hydraulischen Schnittstelle (C) zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangaktuierung verbunden ist.
Betätigungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung (54) verbundene Förderrichtung der ersten Reversierpumpe (20) mit einer ersten hydraulischen Schnittstelle (A) und mit einer vierten hydraulischen Schnittstelle (D) zur Kupplungskühlung verbunden ist, und die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung (54) verbundene Förderrichtung der zweiten Reversierpumpe (26) mit einer zweiten hydraulischen Schnittstelle (B) zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangaktuierung und einer fünften hydraulischen Schnittstelle (E) zur Kupplungskühlung verbunden ist, und die Ventilanordnung (54) mit einer hydraulischen Schnittstelle (C) zur Kupplungsaktuierung und/oder zur Gangaktuierung verbunden ist
Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils andere nicht mit der Ventilanordnung (54) verbundene Förderrichtung der ersten Reversierpumpe (20) und der zweiten Reversierpumpe (26), und die Ventilanordnung (54) jeweils mit einer Ventillogik (74, 76, 80, 82) verbunden ist.
Betätigungsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventillogik (74, 76, 80, 82) mindestens ein Druckbegrenzungsventil und/oder ein Wegeventil umfasst.