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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Automatgetriebe umfassend das erfindungsgemäße Hydrauliksystem sowie ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.
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Automatische, unter Last schaltende Getriebe für Fahrzeuge, kurz Automatgetriebe genannt, weisen als Anfahrelement meistens einen hydrodynamischen Drehmomentwandler auf. Überwiegend sind diese Getriebe als Stufengetriebe ausgebildet, die mehrere Planetenradsätze zur Realisierung einer Anzahl von Gängen bzw. Gangstufen aufweisen, die üblicherweise über hydraulische Schaltelemente, beispielsweise Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen, geschaltet werden.
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Ein Getriebe benötigt für eine einwandfreie Funktionsweise eine effektive Ölversorgung zur Schmierung und Kühlung sowie bestimmte Füllmengen und Öldrücke zur Schaltung der hydraulischen Komponenten. Dazu ist in der Regel eine mit einer Getriebeeingangswelle gekoppelte, verbrennungsmotorseitig angetriebene Hydraulikpumpe vorgesehen, die den nötigen Öldruck über ein regelbares, ventilgesteuertes Hydrauliksystem zur Verfügung stellt.
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Zur Reduzierung von Schadstoffemissionen, Kraftstoffverbrauch und Lärmpegel ist darüber hinaus, insbesondere im Stadtverkehr, ein so genannter Start-Stopp-Betrieb wünschenswert, bei dem der Verbrennungsmotor im Stillstand, beispielsweise an Kreuzungen mit Ampelanlagen, je nach Situation und Möglichkeit abgeschaltet werden sollte. Dies ist jedoch bei Fahrzeugen mit Wandlerautomatgetrieben nicht ohne weiteres möglich.
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Da die Hydraulikpumpe über den Verbrennungsmotor angetrieben wird, steht folglich das Drucköl nur bei laufendem Verbrennungsmotor zur Verfügung. Bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor verliert das Hydrauliksystem hingegen an Druck, worauf üblicherweise die Getriebesteuerung den aktuellen Gang auslegt und das Getriebe in eine Neutral-Stellung schaltet. Ehe wieder ein Drehmoment übertragen werden kann, muss sich im Hydrauliksystem zunächst wieder ein bestimmter Druck aufbauen, bevor das Fahrzeug anfahren kann. Daraus resultiert eine relativ lange Aktivierungszeit bis zum Einlegen des Ganges nach einem Motorstart, die einen Start-Stopp-Betrieb mit einer hohen Frequenz an Anfahrvorgängen und der Notwendigkeit nach dem Motorstart, beispielsweise nach einer Ampelschaltung, möglichst sofort anzufahren, praktisch unmöglich macht, da in der Praxis zu häufige und lange Verzögerungen entstünden.
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Um einen Start-Stopp-Betrieb zu ermöglichen, könnte eine elektromotorisch angetriebene Zusatzpumpe verwendet werden, die beim Abschalten des Verbrennungsmotors den Öldruck aufrechterhält. Dies würde jedoch neben zusätzlichen Kosten, zusätzlichem Bauraumbedarf sowie zusätzlichem Gewicht auch einen zusätzlichen Energieverbrauch bedeuten und daher in der Energiebilanz des Start-Stopp-Betriebes eher kontraproduktiv wirken, so dass darauf nach Möglichkeit verzichtet werden sollte.
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In der
DE 10 2007 003 924 A1 wird ein Hydrauliksystem eines Automatgetriebes mit einer von einem Verbrennungsmotor antreibbaren Hydraulikpumpe zur Druck- und Kühlölversorgung von hydraulischen Schaltelementen des Automatgetriebes offenbart. Um bei einem Abschalten des Verbrennungsmotors ein Druckabfall in einem Primärdruckkreis zu verzögern, wird gemäß der
DE 10 2007 003 924 A1 vorgeschlagen, den Primärdruckkreis über eine ein Rückschlagventil aufweisende Verbindungsleitung mit einem Hydraulikspeicher zu verbinden. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass bei längeren Stopp-Phasen mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor der Hydraulikspeicher leerläuft, ggf. bevor eine Start-Phase initiiert wird.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Hydrauliksystem eines Automatgetriebes anzugeben, welches eine verkürzte Aktivierungszeit des Automatgetriebes nach einem Motorstart ermöglicht. Des Weiteren sollen ein Automatgetriebe umfassend das erfindungsgemäße Hydrauliksystem und ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems angegeben werden.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Die Aktivierungszeit zur Herstellung der Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes hängt unter anderem davon ab, wie schnell sich ein Hauptdruck im Hydrauliksystem nach einem Motorstart wieder aufbauen kann. Wird bei einer Start-Phase des Verbrennungsmotors zum Druckaufbau im Hydrauliksystem neben dem von der Hydraulikpumpe förderbaren Volumen zusätzlich ein Volumen aus einem Hydraulikspeicher herangezogen, dann kann ein möglichst hohes Druckniveau in dem Hauptdrucksystem in kürzerer Zeit erzeugt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hydrauliksystem eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, mit einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Hydraulikpumpe zur Druckversorgung eines Primärdruckkreises und eines Sekundärdruckkreises des Hydrauliksystems und mit einem in dem Sekundärdruckkreis angeordneten Hydraulikspeicher, wobei ein während einer kurzzeitigen Stopp-Phase des Antriebsmotors auftretender Druckverlust in dem Primärdruckkreis des Hydrauliksystems durch Druckmedium aus dem Hydraulikspeicher ausgleichbar ist.
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Unter einer kurzeitigen Stopp-Phase des Antriebsmotors wird ein Zeitraum verstanden, der in der Größenordnung der Stopp-Phasen bei einem so genannten Start-Stopp-Betrieb liegt.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass bei einem nachfolgend auf die Stopp-Phase des Antriebsmotors erfassten Motorstartsignal der in dem Sekundärdruckkreis angeordnete Hydraulikspeicher mittels eines Schaltventils mit dem Primärdruckkreis des Hydrauliksystems verbindbar ist, um einen während der Stopp-Phase entstandenen Druckverlust in dem Primärdruckkreis auszugleichen.
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Die Verbindung des Primärdruckkreises mit dem im Sekundärdruckkreis angeordneten Hydraulikspeicher mittels eines Schaltventils hat dabei den Vorteil, dass das in dem Hydraulikspeicher gespeicherte Druckmedium genau dann zur Befüllung des Primärdruckkreises angefordert werden kann, wenn dies für den Betrieb des Automatgetriebes notwendig ist. Wird das Druckmedium des Hydraulikspeichers nicht benötigt, ist die Verbindung des Primärdruckkreises mit dem Hydraulikspeicher durch das geschlossene Schaltventil unterbrochen, wodurch das Druckmedium in dem Hydraulikspeicher bei stillstehendem Antriebsmotor bzw. stillstehender Hydraulikpumpe gespeichert bleibt. In diesem Zustand verringert sich das in dem Hydraulikspeicher befindliche Druckmedium nur geringfügig, aufgrund einer systembedingten Leckage. Das im Hydraulikspeicher vorhandene Druckmedium steht somit auch nach längeren Stopp-Phasen mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor zur Schnellbefüllung des Primärdruckkreises zur Verfügung.
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Soll der Antriebsmotor nach der Stopp-Phase wieder gestartet werden, wird dies durch ein entsprechendes Motorstartsignal angezeigt. Dieses Motorstartsignal kann von einer elektronischen Steuerungseinrichtung, vorzugsweise einer elektronischen Getriebesteuerung zur Schaltsteuerung des Getriebes, erfasst und entsprechend verarbeitet werden. Bei erfasstem Motorstartsignal werden durch die Steuerungseinrichtung entsprechende Signale zur Ansteuerung von in dem Hydrauliksystem vorhandenen Ventile erzeugt und ausgegeben. Beispielsweise kann ein während einer Stopp-Phase des Antriebsmotors erfasstes Niederdrücken eines Fahrpedals oder ein Lösen eines Bremspedals als Motorstartsignal interpretiert werden.
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Da das Motorstartsignal bereits erfasst wird, bevor der Antriebsmotor gestartet wird, kann das Schaltventil zur Verbindung des Hydraulikspeichers mit dem Primärdruckkreis bereits aktiviert werden, bevor die Hydraulikpumpe durch den Antriebsmotor angetrieben wird. Somit wird der Primärdruckkreis des Hydrauliksystems bei aktiviertem Schaltventil durch das aus dem Hydraulikspeicher freiwerdende Druckmedium bereits befüllt, bevor die vom Antriebsmotor angetriebene Hydraulikpumpe den Primärdruckkreis mit Druckmedium versorgt.
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Dadurch sind die dem Primärdruckkreis zugeordneten Schaltelemente bereits vorbefüllt und die zum Anfahren des Kraftfahrzeugs betätigten Schaltelemente werden bereits unmittelbar nach dem Start des Antriebsmotors durch die Hydraulikpumpe mit ausreichend hohem Druck beaufschlagt, um die Drehmomentübertragung des Getriebes zu gewährleisten.
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Während bei einem derartigen Hydrauliksystem durch den Hauptdruck- bzw. Primärdruckkreis im Wesentlichen die Schaltelemente des Getriebes mit Druckmedium versorgt werden, erfolgen die Schmierung von Planetenradsätzen sowie die Ölversorgung von vorhandenen Drehmomentwandlern und/oder Retardern über den Sekundärdruckkreis.
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Bei Fahrzeugen bzw. Getrieben, welche ein Hydrauliksystem mit einem bereits vorhandenen Hydraulikspeicher aufweisen, wird vorzugsweise dieser Hydraulikspeicher über das Schaltventil mit dem Primärdruckkreis verbunden. So ist ein dem Sekundärdruckkreis zugeordneter Hydraulikspeicher in vorteilhafter Weise als Retarderspeicher des dem Automatgetriebe zugehörigen hydrodynamischen Retarders ausgebildet. Dadurch lässt sich die Erfindung besonders einfach und kostengünstig realisieren.
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Die Hydraulikpumpe kann zusätzlich zur Druckversorgung auch zur Kühlölversorgung des Automatgetriebes, insbesondere zur Kühlölversorgung von Schaltelementen des Automatgetriebes dienen. Der Antriebsmotor kann beispielsweise als Verbrennungsmotor oder als elektrische Maschine ausgebildet sein.
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schaltventil mittels welchem der in dem Sekundärdruckkreis angeordnete Hydraulikspeicher mit dem Primärdruckkreis verbindbar ist, als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist, welches in nicht aktiviertem Zustand den Hydraulikspeicher vom Primärdruckkreis trennt und in aktiviertem Zustand den Hydraulikspeicher mit dem Primärdruckkreis verbindet.
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Das 2/2-Wegeventil ist beispielsweise als direktgesteuertes Magnetventil ausgebildet, welches in bestromtem Zustand aktiviert ist und den Hydraulikspeicher mit dem Primärdruckkreis verbindet. Wird während einer Stopp-Phase des Antriebsmotors ein Motorstartsignal erfasst, dann wird das 2/2-Wegeventil elektrisch bestromt und der Hydraulikspeicher wird mit dem Primärdruckkreis des Hydrauliksystems verbunden. Somit wird der Primärdruckkreis bereits mit Druckmedium befüllt, bevor die Hydraulikpumpe durch den Antriebsmotor angetrieben wird, was in einer verkürzten Aktivierungszeit resultiert.
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Unter einer Aktivierungszeit wird eine Zeitspanne von einem Start des Antriebsmotors bis zur möglichen Drehmomentübertragung des Getriebes verstanden. Eine Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes ist dann gegeben, wenn insbesondere die Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen des entsprechenden Ganges ausreichend druckbeaufschlagt und gekühlt sind, um schadlos und ohne einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt zu sein, Drehmoment übertragen zu können.
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Bei direktgesteuerten Magnetventilen wird die Magnetkraft direkt zum Öffnen oder Schließen des Ventils verwendet. Standardmäßig wird im stromlosen Zustand der Ventilsitz meist durch Federkraft geschlossen. Wird die Ventilspule mit elektrischer Spannung beaufschlagt, so hebt sich ein Ventilanker gegen diese Federkraft von dem Ventilsitz ab und das Ventil öffnet. Dabei hängen der maximale Betriebsdruck und der Volumenstrom direkt von der Magnetkraft ab. Derartige Ventile bauen besonders kompakt und sind vergleichsweise kostengünstig.
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Alternativ zu der ersten Ausführungsform kann das Schaltventil als direktgesteuertes Druckregelventil des Hydrauliksystems ausgebildet sein. So kann in einer weiteren Ausführungsform das Schaltventil bzw. die Funktion des Schaltventils zur Verbindung des Hydraulikspeichers mit dem Primärdruckkreis durch ein Druckregelventil des Hydrauliksystems realisiert werden, welches zur Ansteuerung eines fluidbetätigten Hauptdruckventils des Hydrauliksystems vorgesehen ist. Auch kann das Schaltventil bzw. die Funktion des Schaltventils zur Verbindung des Hydraulikspeichers mit dem Primärdruckkreis beispielsweise durch ein Druckregelventil des Hydrauliksystems realisiert werden, welches zur Ansteuerung eines fluidbetätigten Retarderregelventils des Hydrauliksystems vorgesehen ist. Dadurch lässt sich die Erfindung besonders einfach und kostengünstig realisieren.
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Das Schaltventil kann als Druckregelventil mit Proportionalmagnet ausgebildet sein. Ein solches Proportionalmagnetventil hält über eine Feder einen Ventilsitz in stromlosem Zustand geschlossen. Zum Öffnen des Ventils wird die Magnetspule des Ventils erregt und es baut sich ein dem Strom proportionales Magnetfeld auf. Je nach Stromstärke wird der Anker vom Ventilsitz abgehoben und dadurch der Durchlassquerschnitt proportional zur Stromstärke geändert. Nach Abschalten der Magnetspule drückt die Feder den Anker auf den Ventilsitz und das Ventil ist geschlossen.
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Das Druckregelventil kann beispielsweise als 5/3-Wegeventil ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei stillstehendem Antriebsmotor Leckage verursachende Mittel im Haupt- und/oder Sekundärdruckkreis des Hydrauliksystems in einen leckagearmen Zustand geschaltet werden. Dadurch kann ein Druckabfall in dem Haupt- bzw. Nebenkreis verringert werden, was die Zeit, in der eine minimale Aktivierungszeit des Automatgetriebes möglich ist, deutlich verlängert.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Automatgetriebe, welches neben dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Hydrauliksystem ein hydrodynamisches Anfahrelement, umfassend ein antriebsseitiges Pumpenrad und ein abtriebsseitiges Turbinenrad, zur Momentenübertragung in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang beim Anfahren des Kraftfahrzeuges aufweist. Das hydrodynamische Anfahrelement verbindet antriebswirksam den Antriebsmotor mit dem Automatgetriebe und kann beispielsweise als hydrodynamischer Drehmomentwandler oder als hydrodynamische Kupplung ausgebildet sein. Die von dem Antriebsmotor angetriebene Hydraulikpumpe ist vorzugsweise mit der Eingangswelle des Automatgetriebes gekoppelt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des zuvor beschriebenen Hydrauliksystems bzw. Automatgetriebes sieht vor, dass bei einem nachfolgend auf eine Stopp-Phase des Antriebsmotors erfassten Motorstartsignal das Schaltventil zur Verbindung des in dem Sekundärdruckkreis befindlichen Hydraulikspeichers mit dem Primärdruckkreis des Hydrauliksystems angesteuert wird.
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Die Funktion des Retarders wird, wenn der Retarderspeicher als Hydraulikspeicher genutzt wird, bei zuvor beschriebenem nicht beeinträchtigt, da dessen Ölbefüllung nur im Bremsbetrieb angefordert wird. Dadurch kann bereits bei einem nachfolgend auf eine Stopp-Phase des Antriebsmotors erfassten Motorstartsignal noch vor bzw. während dem Starten des Antriebsmotors der Primärdruckkreis bereits mit Druckmedium befüllt werden, was in einer verkürzten Aktivierungszeit resultiert.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
- 1 einen schematischen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems;
- 2 einen schematischen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems und
- 3 einen schematischen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einem vereinfachten Schema eines Hydrauliksystems 1 eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise eines 6-Gang-Getriebes in Planetenbauweise, mit als Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen ausgebildeten hydraulischen Schaltelementen zur Schaltung von Gangstufen, mit einem überbrückbaren hydrodynamischen Drehmomentwandler als Anfahrelement, einem vorteilhaft als Intarder ausgebildeten hydrodynamischen Primär-Retarder zur Bremsunterstützung des Kraftfahrzeuges und einer getriebenah angeordneten elektronischen Getriebesteuerung zur Schaltsteuerung des Getriebes über das Hydrauliksystem 1. Der Drehmomentwandler weist in an sich bekannter Weise ein motorseitig angetriebenes Pumpenrad und ein getriebeseitig antreibendes Turbinenrad sowie ein Leitrad auf einem Freilauf zur Drehmomentwandlung auf. Das Hydrauliksystem 1 ist beispielsweise mit direktgesteuerten Ventilen regelbar.
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Ein derartiges Getriebe und dessen Funktionsweise sind an sich bekannt und sollen daher hier nicht weiter dargestellt und erläutert werden. Die folgende Beschreibung beschränkt sich somit auf einen erfindungsgemäßen Bereich des Hydrauliksystems 1.
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Zur Versorgung des Getriebes mit Drucköl ist eine vorteilhaft getriebeintern angeordnete Hydraulikpumpe bzw. Ölpumpe 2 vorgesehen, die mit einer hier nicht dargestellten Getriebeeingangswelle gekoppelt und über einen nicht dargestellten Antriebsmotor antreibbar ist. Die Ölpumpe 2 wird über eine Ansaugleitung 6 aus einem Ölsumpf 3 gespeist, wobei zur Sicherstellung, dass keine Verunreinigungen in das Hydrauliksystem 1 gelangen können, der Ölpumpe 2 ein Saugsieb 4 vorgeschaltet und ein Ölfilter 5 nachgeschaltet sind. Aus der Ansaugleitung 6 sind vor allem ein Primärdruckkreis 7 und ein Sekundärdruckkreis 8 mit Drucköl versorgbar. An den Primärdruckkreis 7 und den Sekundärdruckkreis 8 ist ein Hauptdruckventil 9 angeschlossen. Schaltelementen des Automatgetriebes zugeordnete Schalt- bzw. Regelventile 15, 16 sowie ein Druckregelventil 20 zur Regelung des in dem Hydrauliksystem 1 einzuregelnden Hauptdrucks und ein Druckregelventil 23 zur Regelung eines angeforderten Retarderbremsmomentes sind an den Primärdruckkreis 7 angeschlossen. Ein weiteres Schalt- bzw. Regelventil 18, welches als Retarderregelventil ausgebildet ist und über das Druckregelventil 23 angesteuert wird, ist an den Sekundärdruckkreis 8 des Hydrauliksystems 1 angeschlossen. Weitere in der Figur angedeutete Ölleitungen bzw. Verzweigungen führen zu nicht weiter erläuterten und dargestellten Bypass-, Schalt- und Druckregelventilen, die im Wesentlichen in Funktionsverbindung mit dem Hauptdruckventil 9 ansteuerbar und/oder regelbar sind.
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Der Sekundärdruckkreis 8 weist einen als Druckspeicher ausgebildeten Retarderspeicher 10 auf, der über eine Druckleitung 11 an das Hydrauliksystem 1 angeschlossen ist. Der Retarderspeicher 10 kann als ein passiver Federspeicher ausgebildet sein oder über eine externe pneumatische oder hydraulische Beaufschlagung betätigbar sein. Beim Betätigen eines hier nicht dargestellten Retarders wird das Volumen des Retarderspeichers über ein Rückschlagventil 12 und das Retarderregelventil 18 in einen Retarderraum des Retarders entleert und sorgt so für eine schnelle Ansprechzeit des Retarders. Zur Wiederbefüllung des Retarderspeichers 10 ist eine Zuführblende 17 vorgesehen.
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Da bei einem Start-Stopp-Betrieb des Kraftfahrzeuges nach dem Abschalten des Antriebsmotors die Hydraulikpumpe 2 nicht mehr angetrieben wird, reduziert sich der Druck im Primärdruckkreis 7 aufgrund einer vorhandenen Systemleckage. Dabei sinkt der Druck im Primärdruckkreis 7 schnell auf einen Wert ab, bei welchem die Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes nicht mehr gegeben ist, die Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen eines zu schaltenden Ganges also nicht mehr ausreichend druckbeaufschlagt und gekühlt werden können.
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Gemäß 1 ist zwischen dem Sekundärdruckkreis 8 und dem Primärdruckkreis 7 des Hydrauliksystems 1 ein Schaltventil 14 angeordnet. Über das Schaltventil 14 kann der in dem Sekundärdruckkreis 8 angeordnete Retarderspeicher 10 mit dem Primärdruckkreis 7 verbunden werden. Das Schaltventil 14 wird vorzugsweise dann bestromt, wenn nachfolgend auf eine Stopp-Phase des Antriebsmotors ein Motorstartsignal erfasst wird.
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Dadurch wird der Primärdruckkreis 7 bereits während der Start-Phase des Antriebsmotors durch das in dem Hydraulikspeicher vorhandene Druckmedium befüllt, wodurch der während der Stopp-Phase entstandene Druckverlust im Primärdruckkreis 7 ausgeglichen wird.
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Durch das Zuschalten des Retarderdruckspeichers 10 über das Schaltventil 14 an den Primärdruckkreis 7 kann der Hauptdruck im Primärdruckkreis 7 nach dem Motorstart deutlich schneller aufgebaut werden, wodurch die Aktivierungszeit zur Herstellung der Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes entsprechend verringert wird.
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Die den Schaltelementen eines Anfahrganges zugeordneten Schalt- bzw. Regelventile 15, 16 können zumindest annähernd zeitgleich mit dem Schaltventil 14 elektrisch bestromt werden. Die Schaltelemente des Anfahrganges sind dann bereits strömungstechnisch mit dem Primärdruckkreis 7 des Hydrauliksystems 1 verbunden und werden bereits mit dem Druckmedium aus dem Retarderdruckspeicher 10 befüllt, bevor die Hydraulikpumpe 2 durch den Antriebsmotor angetrieben wird. Dadurch kann die Aktivierungszeit zur Herstellung der Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes nochmals verringert werden.
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Das Schaltventil 14 kann dann wieder stromlos geschaltet werden, wenn die Hydraulikpumpe 2 durch den Antriebsmotor angetrieben wird und im Primärdruckkreis 7 Druck aufbaut. In stromlos geschaltetem Zustand des Schaltventils 14 ist der Retarderspeicher 10 von dem Primärdruckkreis 7 getrennt und das von der Hydraulikpumpe 2 geförderte Druckmedium wird zunächst für den Druckaufbau des Primärdruckkreises 7 verwendet. Die Befüllung des Retarderspeichers 10 erfolgt erst nachdem im Primärdruckkreis 7 der Hauptdruck erzeugt wurde. Bei vorherrschendem Hauptdruck im Primärdruckkreis 7 wird das Hauptdruckventils 9 durch die Betätigung des Druckregelventils 20 in seine mittlere oder linke Schaltstellung verschoben, wodurch die Hydraulikpumpe 2 in Befüllrichtung mit dem Sekundärdruckkreis 8 verbunden ist.
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Zwischen der Hydraulikpumpe 2 und einer Verbindungsleitung 13 des Primärdruckkreises 7 zur Versorgung der Schaltelemente des Automatgetriebes ist beispielhaft ein Rückschlagventil 19 angeordnet, welches bei abgeschaltetem Antriebsmotor eine Leckage über die stehende Hydraulikpumpe 2 zumindest verringert.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform des in 1 beschriebenen Hydrauliksystems 1, wobei lediglich auf die Unterschiede zu der in der 1 beschriebenen Ausführungsform eingegangen wird. Anstelle des Schaltventils 14 und des Druckregelventils 20 gemäß 1 weist die Ausführungsform gemäß 2 lediglich ein Druckregelventil 21 auf, über welches die Funktion des Schaltventils 14 und die Funktion des Druckregelventils 20 realisiert wird.
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In der 2 ist das Druckregelventil 21 in seiner stromlosen Position dargestellt. Wird das Druckregelventil 21 nicht angesteuert, dann erfolgt in dieser ersten Schaltposition des Druckregelventils 21 die Regelung des in dem Primärdruckkreis 7 einzuregelnden Hauptdrucks derart, dass über das Druckregelventil 21 das Hauptdruckventil 9 mit dem Druckmedium aus dem Primärdruckkreis 7 beaufschlagt wird, wobei der Primärdruckkreis 7 durch das Hauptdruckventil 9 von dem Sekundärdruckkreis 8 getrennt ist. Ebenfalls ist in dieser Schaltstellung der Primärdruckkreis 7 von dem in dem Sekundärdruckkreis 8 angeordneten Retarderdruckspeicher 10 getrennt.
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Wenn nachfolgend auf eine Stopp-Phase des Antriebsmotors ein Motorstartsignal erfasst wird, wird das Druckregelventil 21 derart bestromt, dass es in seine zweite Schaltstellung positioniert wird. In dieser zweiten Schaltstellung wird der in dem Sekundärdruckkreis 8 angeordnete Retarderdruckspeicher 10 mit dem Primärdruckkreis 7 verbunden. Somit wird der Primärdruckkreis 7 bereits während der Start-Phase des Antriebsmotors durch das in dem Hydraulikspeicher vorhandene Druckmedium befüllt, wodurch der während der Stopp-Phase entstandene Druckverlust im Primärdruckkreis 7 ausgeglichen wird.
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Durch das Zuschalten des Retarderdruckspeichers 10 über das Druckregelventil 21 an den Primärdruckkreis 7 kann der Hauptdruck im Primärdruckkreis 7 nach dem Motorstart deutlich schneller aufgebaut werden, wodurch die Aktivierungszeit zur Herstellung der Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes entsprechend verringert wird.
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Die Ansteuerung des Hauptdruckventils 9 des Hydrauliksystems 1 bleibt in dieser zweiten Schaltstellung des Druckregelventils 21 unverändert.
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Liegt in dem Primärdruckkreis 7 der Hauptdruck an, dann kann das Druckregelventil 21 derart bestromt, dass es seine dritte Schaltposition einnimmt.
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Befindet sich das Druckregelventil 21 in der dritten Schaltposition, dann wird die Druckleitung zwischen dem Hauptdruckventil 9 und dem Druckregelventil 21 über das Druckregelventil 21 mit dem Ölsumpf 3 verbunden, wodurch das Hauptdruckventil 9 in seine mittlere oder linke Schaltstellung verschoben und die Hydraulikpumpe 2 in Befüllrichtung mit dem Sekundärdruckkreis 8 verbunden wird. In dieser Schaltstellung ist der Retarderspeicher 10 über das Druckregelventil 21 mit dem Primärdruckkreis 7 verbunden, wodurch der Retarderspeicher 10 wieder mit Druckmedium befüllt wird.
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Das Druckregelventil 21 ist hier als 5/3-Wegeventil ausgebildet.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform des in 1 beschriebenen Hydrauliksystems 1, wobei lediglich auf die Unterschiede zu der in der 1 beschriebenen Ausführungsform eingegangen wird. Anstelle des Schaltventils 14 und des Druckregelventils 23 gemäß 1 weist die Ausführungsform gemäß 3 lediglich ein Druckregelventil 22 auf, über welches die Funktion des Schaltventils 14 und die Funktion des Druckregelventils 23 realisiert wird.
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In der 3 ist das Druckregelventil 22 in seiner stromlosen Position dargestellt. Wird das Druckregelventil 22 nicht angesteuert, dann wird die Druckleitung zwischen dem Retarderregelventil 18 und dem Druckregelventil 22 über das Druckregelventil 22 mit dem Ölsumpf 3 verbunden, wodurch das Retarderregelventil 18 in seine nicht betätigte Schaltstellung verschoben und der in dem Sekundärdruckkreis 8 angeordnete Retarderspeicher 10 von dem hier nicht dargestellten Retarder getrennt ist. In dieser Schaltstellung ist der Sekundärdruckkreis 8 über das Druckregelventil 22 von dem Primärdruckkreis 7 ebenfalls getrennt.
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Wenn nachfolgend auf eine Stopp-Phase des Antriebsmotors ein Motorstartsignal erfasst wird, wird das Druckregelventil 22 derart bestromt, dass es in seine zweite Schaltstellung positioniert wird. In dieser zweiten Schaltstellung wird der in dem Sekundärdruckkreis 8 angeordnete Retarderdruckspeicher 10 mit dem Primärdruckkreis 7 verbunden. Somit wird der Primärdruckkreis 7 bereits während der Start-Phase des Antriebsmotors durch das in dem Hydraulikspeicher vorhandene Druckmedium befüllt, wodurch der während der Stopp-Phase entstandene Druckverlust im Primärdruckkreis 7 ausgeglichen wird.
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Durch das Zuschalten des Retarderdruckspeichers 10 über das Druckregelventil 22 an den Primärdruckkreis 7 kann der Hauptdruck im Primärdruckkreis 7 nach dem Motorstart deutlich schneller aufgebaut werden, wodurch die Aktivierungszeit zur Herstellung der Drehmomentübertragungsfähigkeit des Getriebes entsprechend verringert wird.
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Die Ansteuerung des Retarderregelventils 18 des Hydrauliksystems 1 bleibt in dieser zweiten Schaltstellung des Druckregelventils 22 unverändert.
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Das Druckregelventil 22 wird dann wieder stromlos geschaltet, wenn der Retarderspeicher vollständig entleert ist, oder die Hydraulikpumpe 2 durch den Antriebsmotor betrieben wird und im Primärdruckkreis 7 Druck aufbaut. In stromlos geschaltetem Zustand des Druckregelventils 22 ist der Retarderspeicher 10 von dem Primärdruckkreis 7 getrennt und das von der Hydraulikpumpe 2 geförderte Druckmedium wird zunächst für den Druckaufbau des Primärdruckkreises 7 verwendet. Die Befüllung des Retarderspeichers 10 erfolgt erst nachdem im Primärdruckkreis 7 der Hauptdruck erzeugt wurde, da bei vorherrschendem Hauptdruck im Primärdruckkreis 7 das Hauptdruckventils 9 in seine mittlere oder linke Schaltstellung verschoben wird, wodurch die Hydraulikpumpe 2 in Befüllrichtung mit dem Sekundärdruckkreis 8 verbunden ist.
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Wird hingegen ein Retarderbremsmoment angefordert, dann wird das Druckregelventil 22 in seine dritte Schaltposition verstellt. Hierbei wird die Druckleitung zwischen dem Retarderregelventil 18 und dem Druckregelventil 22 über das Druckregelventil 22 mit dem Primärdruckkreis 7 verbunden, wodurch das Retarderregelventil 18 in seine betätigte Schaltstellung verschoben und der in dem Sekundärdruckkreis 8 angeordnete Retarderspeicher 10 zur Befüllung des Retarders mit dem Retarder verbunden wird. In dieser Schaltstellung des Druckregelventils 22 ist der Sekundärdruckkreis 8 über das Druckregelventil 22 von dem Primärdruckkreis 7 getrennt.
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Auch bei dieser Ausführungsform wird die Funktion des Retarders, wenn der Retarderspeicher als Hydraulikspeicher genutzt wird nicht beeinträchtigt, da dessen Ölbefüllung nur im Bremsbetrieb angefordert wird. Dadurch kann bereits bei einem nachfolgend auf eine Stopp-Phase des Antriebsmotors erfassten Motorstartsignal noch vor bzw. während dem Starten des Antriebsmotors der Primärdruckkreis bereits mit Druckmedium befüllt werden, was in einer verkürzten Aktivierungszeit resultiert.
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Das Druckregelventil 22 ist hier als 5/3-Wegeventil ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydrauliksystem
- 2
- Hydraulikpumpe
- 3
- Ölsumpf
- 4
- Saugsieb
- 5
- Filter
- 6
- Ansaugleitung
- 7
- Primärdruckkreis
- 8
- Sekundärdruckkreis
- 9
- Hauptdruckventil
- 10
- Hydraulikspeicher, Retarderspeicher
- 11
- Druckleitung
- 12
- Rückschlagventil
- 13
- Verbindungsleitung
- 14
- Schaltventil
- 15
- Schalt- bzw. Regelventil
- 16
- Schalt- bzw. Regelventil
- 17
- Zuführblende
- 18
- Retarderregelventil
- 19
- Rückschlagventil
- 20
- Druckregelventil
- 21
- Druckregelventil
- 22
- Druckregelventil
- 23
- Druckregelventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007003924 A1 [0007]
