DE102017117277A1 - Hydraulisches Betätigungssystem für ein stufenloses Getriebe, stufenloses Getriebe und Verfahren zum Betrieb eines stufenlosen Getriebes - Google Patents

Hydraulisches Betätigungssystem für ein stufenloses Getriebe, stufenloses Getriebe und Verfahren zum Betrieb eines stufenlosen Getriebes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Betätigungssystem (1) für ein stufenloses Getriebe (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor (3) zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Anpresskraft für einen Variator (18) des stufenlosen Getriebes (2), wobei die für den Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor (3) notwendige Leistung von einem ersten Elektromotor (4) gestellt ist, mit einem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des Variators (18) des stufenlosen Getriebes (2), wobei die für den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) notwendige Leistung von wenigstens einem zweiten Elektromotor (6) gestellt ist, und mit einer Fremdpumpe (7) zum Versorgen eines für die Verstellung des stufenlosen Getriebes (2) nicht herangezogenen Aggregats (9), wobei die für die Fremdpumpe (7) notwendige Leistung von einem dritten Elektromotor (8) gestellt ist, wobei der dritte Elektromotor (8) so an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) angeschlossen ist, dass die Leistung des dritten Elektromotors (8) selektiv an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) überführbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein stufenloses Getriebe (2) für ein Kraftfahrzeug mit einem Variator (18) und einem solchen hydraulischen Betätigungssystem (1). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines stufenlosen Getriebes (2) mit einem solchen hydraulischen Betätigungssystem (1), wobei die Leistung eines dritten Elektromotors (8) auf einen Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) aufgebracht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Betätigungssystem für ein stufenloses Getriebe (CVT, continuously variable transmission) eines Kraftfahrzeugs mit einem Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor zum Bereitstellen einer kontinuierlichen Anpresskraft für einen Variator des stufenlosen Getriebes, wobei die für den Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor notwendige Leistung von einem ersten Elektromotor gestellt ist, mit einem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des Variators, wobei die für den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor notwendige Leistung von wenigstens einem zweiten Elektromotor gestellt ist, und mit einer Fremdpumpe zum Versorgen eines für die Verstellung des stufenlosen Getriebes nicht herangezogenen Aggregats, also eines getriebe-externen Aggregats, wobei die für die Fremdpumpe notwendige Leistung von einem dritten Elektromotor gestellt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein stufenloses Getriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einem Variator, der zwei Kegelscheibenpaare besitzt, die über ein Zugmittel miteinander verbunden sind, und mit einem hydraulischen Betätigungssystem. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines stufenlosen Getriebes mit einem solchen hydraulischen Betätigungssystem.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits stufenlose Getriebe bekannt. Zum Beispiel offenbart die US 6,219,608 B1 eine elektronische Übersetzungsverstellung eines stufenlosen Getriebes mit zwei Zahnradpumpen, bei dem jede Zahnradpumpe jeweils mittels eines einzelnen elektrischen Motors betrieben wird. Dabei liefert die eine Zahnradpumpe (Klemmölpumpe / Anpresskraftbereitstellungspumpe) einen kontinuierlichen statischen Druck, sodass dadurch im hydraulischen System eine kontinuierliche Anpresskraft zum Verhindern eines Durchrutschens des Zugmittels bereitgestellt wird. Die andere Zahnradpumpe (Schaltölpumpe / Übersetzungsverstellungspumpe) steuert die Übersetzungsverstellung einer Antriebswelle gegenüber einer Abtriebswelle.
  • Auch ist aus der WO 00/12918 A1 ein Steuerungssystem für ein stufenloses Getriebe und aus der WO 2012/113368 A2 eine hydraulische Einrichtung zur Betätigung einer Kupplung bekannt.
  • Ferner offenbart die Druckschrift WO 2015/131196 A1 einen elektrischen Pumpenaktor in Form einer Außenzahnradpumpe mit zwei Zahnrädern, mit einem ersten Elektromotor, welcher das erste Zahnrad antreibt bzw. aktuiert, und einem zweiten Elektromotor, welcher das zweite Zahnrad unabhängig vom ersten Zahnrad antreibt.
  • Bei einem stufenlosen Getriebe der bekannten Art ist also ein Variator vorhanden, der zwei axial verschiebbare Kegelscheibenpaare besitzt, über die ein Zugmittel drehmomentübertragend läuft. Das eine Kegelscheibenpaar ist dabei mit einer Antriebswelle verbunden, und das andere Kegelscheibenpaar ist mit einer Abtriebswelle verbunden. Jeweils eine Scheibe der Kegelscheibenpaare ist auf der jeweiligen Welle fixiert, während die jeweils andere Scheibe auf der Welle axial geführt gesteuert verschoben werden kann. Dabei sind zumeist die diagonal gegenüberliegenden Scheiben der Kegelscheibenpaare beweglich, so dass sich die Kegelscheibenpaare gegenläufig bewegen, um bei gleichbleibender Zugmittellänge und bei gleichbleibendem Achsabstand der Wellen eine gleichbleibende Vorspannung des Zugmittels zu gewährleisten. Üblicherweise entspricht ein kleiner Zugmittelradius im Antriebs-Kegelscheibenpaar einem kleinen Gang eines konventionellen Getriebes. Wenn also an dem Antriebs-Kegelscheibenpaar die Kegelscheiben zusammengedrückt werden, vergrößert sich der Zugmittelradius, so dass das Übersetzungsverhältnis größer wird.
  • Herkömmliche stufenlose Getriebe werden in der Regel über so genannte klassische Hydraulikanordnungen, also eine mechanisch angetriebene Pumpe mit nachgeschalteten Ventilen, aktuiert. In einer solchen Anordnung können hohe Spitzenleistungen für die Verstellung der Scheibensätze in speziellen Fahrsituationen nahezu mühelos über den mechanischen / hydraulischen Leistungspfad zur Verfügung gestellt werden, weil sie konzeptbedingt permanent vorgehalten werden, was wiederum in Bezug auf die Effizienz nicht mehr zeitgemäß ist. Deshalb geht die Entwicklung immer mehr dahin, die Hauptfunktionen eines stufenlosen Getriebes, nämlich „Anpressen“ und „Verstellen“, zu elektrifizieren, um die hierfür erforderliche Aktuierungsleistung bedarfsgerecht abrufen zu können. Dazu gibt es rein elektrische, elektromechanische und elektro-hydraulische Ansätze, wie z.B. so genannte Pumpenaktoren.
  • Bei der Aktuierung über Pumpenaktoren stellt ein erster Pumpenaktor, der Antriebskraftbereitstellungs-Pumpenaktor, eine konstante Anpresskraft für den Variator bereit. Ein zweiter Pumpenaktor, der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor, steuert die Verstellung der Kegelscheiben gegenüber einander, so dass eine Übersetzung eingestellt werden kann. Der erste Pumpen-Aktor dient also zum Anpressen (clamp) und der zweite Pumpen-Aktor dient dem Verstellen (shift).
  • Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass beim Herunterschalten in dem stufenlosen Getriebe eine höhere Leistung benötigt wird, als für das Hochschalten. Daher wird bisher entweder die Leistung des E-Motors, der die Leistung für den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor bereitstellt, ausreichend hoch dimensioniert, oder es werden zwei E-Motoren für den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor eingesetzt, um die notwendige Schaltkraft bereitstellen zu können. Die Leistung des für die Übersetzungsverstellung notwendigen E-Motors wird jedoch beim Hochschalten nicht ausgenutzt, so dass das stufenlose Getriebe eine schlechte Effizienz besitzt.
  • Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern, insbesondere soll ein hydraulisches Betätigungssystem entwickelt werden, das besonders effizient betrieben werden kann, das besonders kostengünstig ist und gleichzeitig eine ausreichende Leistung für die Spitzenmomente bzw. für die Anforderungen beim Herunterschalten gewährleistet.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der dritte Elektromotor so an den Übersetzungsverstellungs-Aktor angeschlossen ist, dass die Leistung des dritten Elektromotors selektiv an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor überführbar ist. So kann vorteilhafterweise die Leistung des dritten Elektromotors wahlweise zum Antreiben der Fremdpumpe und zum Antreiben des Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (zusätzlich zu dem zweiten Elektromotor) eingesetzt werden. Je nach Leistungsbedarf des Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktors kann also ein zusätzlicher Elektromotor zugeschaltet werden.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Leistung des dritten Elektromotors dann dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor zugeschaltet werden kann, wenn eine hohe Leistung erforderlich ist, also beim Herunterschalten. Werden nur geringere Anforderungen an die Leistung des Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktors gestellt, ist der dritte Elektromotor nicht mit dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor verbunden. Dann übernimmt der dritte Elektromotor die Leistungsversorgung der Fremdpumpe. Die Leistungseinleitung des dritten E-Motors wird also in Abhängigkeit von dem Betrieb des stufenlosen Getriebes gesteuert.
  • Dies hat den Vorteil, dass das hydraulische Betätigungssystem besonders effizient arbeiten kann und der elektrische Verbrauch reduziert wird.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • Zudem ist es zweckmäßig, wenn der dritte Elektromotor durch eine erste Trennkupplung mit dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor verbindbar ist, so dass die Leistung des dritten Elektromotors an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor übertragen wird.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn der dritte Elektromotor durch eine zweite Trennkupplung mit der Fremdpumpe verbindbar ist, so dass die Leistung des dritten Elektromotors an die Fremdpumpe übertragen wird.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn die erste Trennkupplung und/oder die zweite Trennkupplung als Freilaufkupplung/als schaltbarer Freilauf ausgebildet ist/sind. Das heißt also, dass nur Drehmoment übertragen wird, wenn der dritte Elektromotor schneller dreht als die mit dem Elektromotor über die Trennkupplung verbundene Welle.
  • Ferner ist es zweckmäßig, wenn die erste Trennkupplung geschlossen ist und die zweite Trennkupplung geöffnet ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor in einem Herunter-Schaltungs-Betrieb ist, also wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor so betrieben ist, dass das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes zu einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis verstellt wird (down-shifting), und es ist zweckmäßig, wenn die erste Trennkupplung geöffnet ist und die zweite Trennkupplung geschlossen ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor in einem Hoch-Schaltungs-Betrieb, also wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor so betrieben ist, dass das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes zu einem höheren Übersetzungsverhältnis verstellt wird (up-shifting), oder in einem stationären Betrieb ist, also wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor so betrieben ist, dass das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes auf demselben Niveau verbleibt.
  • Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn ein hydraulischer Übersetzungsverstellungs-Kanal, in dem der Übersetzungs-Pumpenaktor angeordnet ist, mit einem hydraulischen Fremdpumpen-Kanal, in dem die Fremdpumpe angeordnet ist, über ein Umschaltventil selektiv verbindbar ist. Das heißt, dass Fluid von dem einen Kanal in den anderen fließen kann. Dies hat den Vorteil, dass durch den Druckunterschied zwischen dem Übersetzungsverstellungs-Kanal und dem Fremdpumpen-Kanal Fluid zu dem Fremdpumpen-Kanal fließt und dadurch die getriebe-externen Aggregate, wie z. B. die Schmierung, die Vorwärtskupplung oder der Drehmomentwandler, mit Fluid versorgt werden.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn das Umschaltventil geöffnet ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor in dem Herunter-Schaltungs-Betrieb ist, und, wenn das Umschaltventil geschlossen ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor im Hoch-Schaltungs-Betrieb oder im stationären Betrieb ist. Dadurch kann also den getriebe-externen Aggregaten/Nebenaggregaten auch dann Fluid zugeführt werden, wenn der dritte Elektromotor nicht mit der Fremdpumpe, sondern nur mit dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor verbunden ist. So wird also sichergestellt, dass in jeglicher Situation die Nebenaggregate betrieben werden.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn das Umschaltventil stromabwärts oder stromaufwärts der Fremdpumpe angeordnet ist. Dadurch kann die Rückströmung reduziert werden und die Leistung verbessert werden.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn ein Rückschlagventil stromaufwärts oder stromabwärts der Fremdpumpe angeordnet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, dass ein stufenloses Getriebe für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird, wobei das stufenlose Getriebe einen Variator, welcher zwei Kegelscheibenpaare besitzt, die über ein Zugmittel miteinander verbunden sind, und ein erfindungsgemäßes hydraulisches Betätigungssystem aufweist.
  • Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung auch durch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen stufenlosen Getriebes mit einem solchen hydraulischen Betätigungssystem gelöst, wobei die Leistung eines dritten Elektromotors schaltbar auf einen Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor oder eine Fremdpumpe zum Versorgen eines für die Verstellung des stufenlosen Getriebes nicht herangezogenen Aggregats aufgebracht wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungssystems für ein stufenloses Getriebe,
    • 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen hydraulischen Betätigungssystems mit einem zusätzlichen Umschaltventil, sowie
    • 3 eine schematische Darstellung des hydraulischen Betätigungssystems mit dem Umschaltventil in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele können beliebig untereinander ausgetauscht werden.
  • 1 zeigt ein hydraulisches Betätigungssystem 1 für ein stufenloses Getriebe 2 eines Kraftfahrzeugs. Das hydraulische Betätigungssystem 1 weist einen Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor 3 auf, der von einem ersten Elektromotor 4 angetrieben wird und eine kontinuierliche Anpresskraft für das stufenlose Getriebe 2 bereitstellt. Ferner weist das hydraulische Betätigungssystem 1 einen Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 auf, der von einem zweiten Elektromotor 6 angetrieben wird und ausgelegt ist, um das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 2 zu verstellen.
  • Auch ist in dem hydraulischen Betätigungssystem 1 eine Fremdpumpe 7 angeordnet, die von einem dritten Elektromotor 8 angetrieben wird und ausgelegt ist, um für die Verstellung des stufenlosen Getriebes 2 nicht herangezogene Aggregate 9 zu versorgen. Diese Aggregate 9 können z. B. eine Schmierung 10, ein Drehmomentwandler 11 oder eine Vorwärtskupplung 12 sein. Der dritte Elektromotor 8 ist jedoch so an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 angeschlossen, dass die Leistung des dritten Elektromotors 8 auch selektiv an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 überführbar ist.
  • Dafür ist der dritte Elektromotor 8 durch eine erste Trennkupplung 13 mit dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 verbindbar. Auch ist der dritte Elektromotor 8 durch eine zweite Trennkupplung 14 mit der Fremdpumpe 7 verbindbar. Dabei sind die erste Trennkupplung 13 und die zweite Trennkupplung 14 jeweils als eine Freilaufkupplung ausgebildet. Die Leistung des dritten Elektromotors 8 kann also je nach Schaltung der Trennkupplungen 13, 14 wahlweise dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 oder der Fremdpumpe 7 zugeführt werden.
  • Da beim Herunterschalten eine größere Leistung des Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktors 5 als beim Hochschalten benötigt wird, wird der dritte Elektromotor 8 in Abhängigkeit von der Schaltsituation dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 zugeschaltet. Wenn das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 2 zu einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis verstellt wird (Herunterschalten), ist der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 im sogenannten Herunter-Schaltungs-Betrieb. Wenn das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 2 zu einem höheren Übersetzungsverhältnis verstellt wird (Hochschalten), ist der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 im sogenannten Hoch-Schaltungs-Betrieb. Wenn das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 2 konstant bleibt, ist der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 im sogenannten stationären Betrieb. Die Leistung des Elektromotors 8 wird an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 übertragen, wenn dieser im Herunter-Schaltungs-Betrieb ist und daher eine Spitzenleistung zur Verstellung erforderlich ist. Die erste Trennkupplung 13 ist also geschlossen und die zweite Trennkupplung 13 ist geöffnet, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 im Herunter-Schaltungs-Betrieb ist. Die Leistung des Elektromotors 8 wird an die Fremdpumpe 7 übertragen, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 im Hoch-Schaltungs-Betrieb oder im stationären Betrieb ist. Die erste Trennkupplung 13 ist also geöffnet und die zweite Trennkupplung 13 ist geschlossen, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 Hoch-Schaltungs-Betrieb oder im stationären Betrieb ist.
  • Die Leistung des zweiten Elektromotors 6 ist so dimensioniert, dass sie ausreichend ist, um den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 für den Hoch-Schaltungs-Betrieb oder für den stationären Betrieb anzutreiben. Die Leistung des zweiten Elektromotors 6 ist jedoch geringer als sie nötig wäre, um den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 allein für den Herunter-Schaltungs-Betrieb anzutreiben. Daher kann die Leistung des dritten Elektromotors 8 im Bedarfsfall, also für den Herunter-Schaltungs-Betrieb des Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktors 5, falls die Leistung des zweiten Elektromotors 6 nicht ausreicht, zugeschaltet werden. Das heißt aber auch, dass in dem Herunter-Schaltungs-Betrieb des Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktors 5 die Fremdpumpe 7 nicht von dem dritten Elektromotor 8 angetrieben wird. Es wird also die Leistung des dritten Elektromotors 8, der ausgelegt ist, um die Fremdpumpe 7, also eine Vorrichtung, die nicht Teil des stufenlosen Getriebes 2 bzw. der Übersetzungsverstellung oder der Anpresskraftbereitstellung des stufenlosen Getriebes 2 ist, anzutreiben.
  • Der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 ist in einem hydraulischen Übersetzungsverstellungs-Kanal 15 angeordnet, um Fluid zu dem stufenlosen Getriebe 2 zu leiten. Die Fremdpumpe 7 ist in einem Fremdpumpen-Kanal 16 angeordnet, um die Nebenaggregate 9 mit Fluid zu versorgen.
  • 2 zeigt das hydraulische Betätigungssystem mit einem zusätzlichen Umschaltventil 17, das den hydraulischen Übersetzungsverstellungs-Kanal 15 mit dem Fremdpumpen-Kanal 16 schaltbar verbindet. Dabei ist das Umschaltventil 17 so gesteuert, dass das Umschaltventil 17 geschlossen ist, wenn der dritte Elektromotor 8 mit der Fremdpumpe 7 verbunden ist, also wenn die zweite Trennkupplung 14 geschlossen ist, und dass das Umschaltventil 17 geöffnet ist, wenn der dritte Elektromotor 8 nicht mit der Fremdpumpe 7, sondern mit dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 verbunden ist, also wenn die zweite Trennkupplung geöffnet ist. Wenn also der dritte Elektromotor 8 den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 antreibt und die Fremdpumpe 7 nicht angetrieben wird, werden der hydraulischen Übersetzungsverstellungs-Kanal 15 und der hydraulische Fremdpumpen-Kanal 16 fluidisch miteinander verbunden. Durch den Druckunterschied in dem stufenlosen Getriebe 2 kann also LeckageFluid beim Herunterschalten von dem hydraulischen Übersetzungsverstellungs-Kanal 15 zu dem Fremdpumpen-Kanal 16 fließen und den erforderlichen Fluidfluss für die Schmierung 10, den Drehmomentwandler 11 und die Vorwärtskupplung 12 bereitstellen.
  • Das stufenlose Getriebe 2 besitzt einen Variator 18, der zwei Kegelscheibenpaare 19 aufweist, wobei die Kegelscheibenpaare 19 über ein Zugmittel 20 miteinander verbunden sind. Zur Übersetzungsverstellung werden die Kegelscheibenpaare 19 zusammen- oder auseinanderverstellt, so dass sich der Zugmittelradius ändert. Wird der Zugmittelradius des mit einer Antriebswelle verbundenen Kegelscheibenpaars 19 vergrößert, vergrößert sich das Übersetzungsverhältnis (d.h., dass es zu einem höheren Gang in einem konventionellen Getriebe verstellt würde).
  • Der Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor 3, der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor 5 und die Fremdpumpe 7 sind zur Fluidversorgung mit einem Fluidsumpf 21 verbunden. Zur Verhinderung des Rückflusses des Fluids aus dem hydraulischen Fremdpumpen-Kanal in den Fluidsumpf 21 ist zwischen der Fremdpumpe 7 und dem Fluidsumpf 21 ein Rückschlagventil 22 angeordnet.
  • Das Leckagefluid des stufenlosen Getriebes 2 fließt also beim Herunterschalten bei geöffnetem Umschaltventil 17 durch den Druckunterschied zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren 19 nicht zurück zu dem Fluidsumpf/Ölsumpf 21, sondern in den Fremdpumpen-Kanal 16. In 2 ist das Umschaltventil 17 stromabwärts der Fremdpumpe 7 angeordnet.
  • 3 zeigt das hydraulische Betätigungssystem 1, bei dem das Umschaltventil 17 stromaufwärts der Fremdpumpe 7 angeordnet ist. Das heißt, dass bei geöffnetem Umschaltventil 17 und nicht-angetriebener Fremdpumpe 7 der hydraulische Widerstand für das Fluid zu den Aggregaten 9 reduziert wird, da nicht mehr die nichtangetriebene Fremdpumpe 7 durchströmt werden muss. Um einen Rückfluss des Fluids von den Aggregaten 9 zu der Fremdpumpe 7 hin zu vermeiden, ist das Rückschlagventil 22 stromaufwärts der Fremdpumpe 7 angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Betätigungssystem
    2
    stufenloses Getriebe
    3
    Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor
    4
    erster Elektromotor
    5
    Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor
    6
    zweiter Elektromotor
    7
    Fremdpumpe
    8
    dritter Elektromotor
    9
    Aggregat
    10
    Nehrung
    11
    Drehmomentwandler
    12
    Vorwärtskupplung
    13
    erste Trennkupplung
    14
    zweite Trennkupplung
    15
    hydraulischer Übersetzungsverstellungs-Kanal
    16
    hydraulischer Fremdpumpen-Kanal
    17
    Umschaltventil
    18
    Variator
    19
    Kegelscheibenpaar
    20
    Zugmittel
    21
    Fluidsumpf
    22
    Rückschlagventil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6219608 B1 [0002]
    • WO 0012918 A1 [0003]
    • WO 2012/113368 A2 [0003]
    • WO 2015/131196 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Hydraulisches Betätigungssystem (1) für ein stufenloses Getriebe (2) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor (3) zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Anpresskraft für einen Variator (18) des stufenlosen Getriebes (2), wobei die für den Anpresskraftbereitstellungs-Pumpenaktor (3) notwendige Leistung von einem ersten Elektromotor (4) gestellt ist, mit einem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des Variators (18) des stufenlosen Getriebes (2), wobei die für den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) notwendige Leistung von wenigstens einem zweiten Elektromotor (6) gestellt ist, und mit einer Fremdpumpe (7) zum Versorgen eines für die Verstellung des stufenlosen Getriebes (2) nicht herangezogenen Aggregats (9), wobei die für die Fremdpumpe (7) notwendige Leistung von einem dritten Elektromotor (8) gestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Elektromotor (8) so an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) angeschlossen ist, dass die Leistung des dritten Elektromotors (8) selektiv an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) überführbar ist.
  2. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Elektromotor (8) durch eine erste Trennkupplung (13) mit dem Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) verbindbar ist, so dass die Leistung des dritten Elektromotors (8) an den Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) übertragen wird.
  3. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Elektromotor (8) durch eine zweite Trennkupplung (14) mit der Fremdpumpe (7) verbindbar ist, so dass die Leistung des dritten Elektromotors (8) an die Fremdpumpe (7) übertragen wird.
  4. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennkupplung (13) und/oder die zweite Trennkupplung (14) als Freilaufkupplung ausgebildet sind/ist.
  5. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennkupplung (13) geschlossen ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) in einem Herunter-Schaltungs-Betrieb ist, und dass die erste Trennkupplung (13) geöffnet ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) in einem Hoch-Schaltungs-Betrieb oder in einem stationären Betrieb ist.
  6. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Übersetzungsverstellungs-Kanal (15), in dem der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) angeordnet ist, mit einem hydraulischen Fremdpumpen-Kanal (16), in dem die Fremdpumpe (7) angeordnet ist, über ein Umschaltventil (17) selektiv verbindbar ist.
  7. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (17) geöffnet ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) im Herunter-Schaltungs-Betrieb ist, und dass das Umschaltventil (17) geschlossen ist, wenn der Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor im Hoch-Schaltungs-Betrieb oder im stationären Betrieb ist.
  8. Hydraulisches Betätigungssystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschaltventil (17) stromabwärts oder stromaufwärts der Fremdpumpe (7) angeordnet ist.
  9. Stufenloses Getriebe (2) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Variator (18) und mit einem hydraulischen Betätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verfahren zum Betrieb eines stufenlosen Getriebes (2) mit einem hydraulischen Betätigungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Leistung eines dritten Elektromotors (8) auf einen Übersetzungsverstellungs-Pumpenaktor (5) aufgebracht wird.
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