DE102018007459A1 - Device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (H) zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug hat eine elektrisch antreibbare Reversierpumpe (P), mindestens einen Saugeingang (S) zum Ansaugen von Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter (B), einen mit einem ersten Pumpenanschluss (P1) verbindbaren ersten Abgang (A1) für Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung und einen mit einem zweiten Pumpenanschluss (P2) verbindbaren zweiten Abgang (A2) für Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungsbetätigung, dem ein elektromagnetisch ansteuerbares Proportional-Drosselventil (PD) zugeordnet ist, über das ein am zweiten Abgang anstehender Hydraulikdruck zum Vorratsbehälter hin definiert entlastbar ist. Ferner ist eine Ventilanordnung (V) mit vier Rückschlagventilen (R1, R2, R3, R4) vorgesehen, die so zwischen den Pumpenanschlüssen, dem Saugeingang und den Abgängen angeordnet sind, dass Hydraulikflüssigkeit saugseitig der Pumpe nur über den Saugeingang ansaugbar und druckseitig der Pumpe nur in Richtung des zugeordneten Abgangs abgebbar ist. Hierbei ist durch Umschalten der Pumpendrehrichtung die angesaugte Hydraulikflüssigkeit von der Ventilanordnung entweder zum ersten Abgang oder zum zweiten Abgang leitbar.A device (H) for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle has an electrically driven reversing pump (P), at least one suction inlet (S) for sucking in hydraulic fluid from a reservoir (B), and a first outlet which can be connected to a first pump connection (P1) (A1) for hydraulic fluid for gear lubrication and a second outlet (A2) for hydraulic fluid for clutch actuation, which can be connected to a second pump connection (P2) and to which an electromagnetically controllable proportional throttle valve (PD) is assigned, via which a hydraulic pressure at the second outlet is sent to the reservoir can be relieved in a defined manner. Furthermore, a valve arrangement (V) with four check valves (R1, R2, R3, R4) is provided, which are so arranged between the pump connections, the suction inlet and the outlets that hydraulic fluid on the suction side of the pump can only be sucked in via the suction inlet and only on the pressure side of the pump can be delivered in the direction of the assigned outlet. Here, by switching the direction of pump rotation, the suctioned hydraulic fluid can be conducted from the valve arrangement either to the first outlet or to the second outlet.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine solche Vorrichtung, wie sie inzwischen massenweise in der Automobilindustrie in Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen.The present invention relates to a device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle. In particular, the invention relates to such a device as is now used in large numbers in the automotive industry in hybrid vehicles.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Einige Kraftfahrzeuggetriebe benötigen sowohl eine Betätigungsvorrichtung für eine Kupplung als auch ein aktives Schmiersystem für das Getriebe. Dies trifft insbesondere auf sogenannte „eAxle“-Getriebe zu, also Getriebe, die in Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen, welche als Antriebe (wenigstens) einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor besitzen. Hierbei erfordern die hohen Eingangsdrehzahlen des Elektromotors eine aktive Schmierung des Getriebes, während eine betätigbare Kupplung als Kennungswandler für den Verbrennungsmotor vorzusehen ist, um die ungünstige Antriebskennung des Verbrennungsmotors dem Leistungs- und Drehmomentenbedarf des Kraftfahrzeugs anzupassen.Some automotive transmissions require both an actuator for a clutch and an active lubrication system for the transmission. This applies in particular to so-called “eAxle” transmissions, i.e. transmissions that are used in hybrid vehicles that have (at least) an electric motor and an internal combustion engine as drives. Here, the high input speeds of the electric motor require active lubrication of the transmission, while an actuatable clutch is to be provided as an identifier converter for the internal combustion engine in order to adapt the unfavorable drive identifier of the internal combustion engine to the power and torque requirements of the motor vehicle.
Üblicherweise werden diese Funktionen von einem separaten, insbesondere hydraulischen Aktuator mit eigener Hydraulikpumpe zur Betätigung der nasslaufenden Kupplung und einer zusätzlichen Schmierölpumpe für die Getriebeschmierung erfüllt. Der hiermit verbundene Bauraumbedarf wie auch Gewicht und Kosten sind erheblich. Wird die Schmierölpumpe mechanisch angetrieben, besteht bei hohen Motordrehzahlen ferner eine Überversorgung mit Schmieröl, während im Stillstand keine Schmierung des Getriebes möglich ist, um etwa ein Anfahren vorzubereiten. Insofern ist der Stand der Technik auch in energetischer und funktionaler Hinsicht verbesserungsbedürftig.These functions are usually performed by a separate, in particular hydraulic, actuator with its own hydraulic pump for actuating the wet-running clutch and an additional lubricating oil pump for gearbox lubrication. The associated space requirements as well as weight and costs are considerable. If the lubricating oil pump is driven mechanically, there is also an excessive supply of lubricating oil at high engine speeds, while it is not possible to lubricate the gearbox at standstill, for example to prepare for starting. In this respect, the state of the art is also in need of improvement in terms of energy and functionality.
In diesem Zusammenhang offenbart die Druckschrift
Die vorbekannte Aktuatoranordnung ist ferner dazu ausgebildet, die Kupplungen - nicht aber ein Getriebe - mit Schmier- bzw. Kühlfluid zu versorgen, so dass auf eine separate Schmierfluidpumpe verzichtet werden kann. Der Volumenstrom zur Schmierung bzw. Kühlung der Kupplungen wird hierbei aus dem von der Aktuatorpumpe jeweils bereitgestellten Volumenstrom abgezweigt und jeweils über eine Schmierfluidleitung mit einem federvorgespannten Rückschlagventil und/oder einer Blende an die Schmier- bzw. Kühlstellen der Kupplungen weitergeleitet. Bei dieser Ausgestaltung muss indes die Federvorspannung der Rückschlagventile so stark bzw. der Drosselquerschnitt der Blenden so klein gewählt sein, dass die Aktuatorpumpe den zur Betätigung der Kupplungen maximal benötigten Druck aufzubringen vermag. Zur Schmierung bzw. Kühlung der Kupplungen ist dann der jeweilige Hydraulikzylinder maximal hydraulisch zu beaufschlagen, um den zur Schmierung bzw. Kühlung vorgesehenen Volumenstrom abzuzweigen, was eine hohe Pumpenleistung erfordert und demgemäß energetisch ungünstig ist. Für eine möglichst kontinuierliche Schmierung eines Getriebes ist die vorbekannte hydraulische Aktuatoranordnung weder vorgesehen noch geeignet.The known actuator arrangement is also designed to supply the clutches - but not a gearbox - with lubricating or cooling fluid, so that a separate lubricating fluid pump can be dispensed with. The volume flow for lubrication or cooling of the clutches is branched off from the volume flow provided by the actuator pump and passed on to the lubrication or cooling points of the clutches via a lubricating fluid line with a spring-loaded check valve and / or an orifice. With this configuration, however, the spring preload of the check valves must be chosen so strongly or the throttle cross section of the orifices so small that the actuator pump can apply the maximum pressure required to actuate the clutches. For lubrication or cooling of the couplings, the respective hydraulic cylinder is then subjected to a maximum of hydraulic action in order to branch off the volume flow provided for lubrication or cooling, which requires a high pump output and is therefore energetically unfavorable. The known hydraulic actuator arrangement is neither provided nor suitable for the continuous lubrication of a transmission.
AUFGABENSTELLUNGTASK
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche die obigen Nachteile vermeidet und gegenüber dem geschilderten Stand der Technik insbesondere einfacher aufgebaut ist und energetisch günstiger arbeitet.The invention has for its object to provide a device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle, which avoids the above disadvantages and is in particular simpler compared to the described prior art and works energetically cheaper.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug eine von einem Elektromotor antreibbare Pumpe zum Fördern einer Hydraulikflüssigkeit (namentlich Öl), die als Reversierpumpe mit zwei Pumpenanschlüssen ausgebildet ist, mindestens einen Saugeingang zum Ansaugen der Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter, einen ersten Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung, der mit einem ersten der Pumpenanschlüsse verbindbar ist, einen zweiten Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungsbetätigung, der mit einem zweiten der Pumpenanschlüsse verbindbar ist, ein elektromagnetisch ansteuerbares Proportional-Drosselventil, über das ein am zweiten Abgang anstehender Hydraulikdruck zum Vorratsbehälter hin definiert entlastbar ist, und eine Ventilanordnung mit vier Rückschlagventilen, die so zwischen den Pumpenanschlüssen, dem Saugeingang und den Abgängen angeordnet sind, dass Hydraulikflüssigkeit saugseitig der Pumpe nur über den Saugeingang ansaugbar und druckseitig der Pumpe nur in Richtung des zugeordneten Abgangs abgebbar ist, wobei durch Umschalten der Pumpendrehrichtung die angesaugte Hydraulikflüssigkeit von der Ventilanordnung entweder zu dem ersten Abgang für die Getriebeschmierung oder zu dem zweiten Abgang für die Kupplungsbetätigung leitbar ist.According to the invention, a device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle comprises a pump which can be driven by an electric motor for conveying a hydraulic fluid (namely oil) and which is designed as a reversing pump with two pump connections, at least one suction inlet for sucking the hydraulic fluid from a reservoir, a first outlet for the delivery of hydraulic fluid for gear lubrication, which can be connected to a first of the pump connections, a second outlet for the delivery of Hydraulic fluid for clutch actuation, which can be connected to a second of the pump connections, an electromagnetically controllable proportional throttle valve, via which the hydraulic pressure at the second outlet can be relieved in a defined manner towards the reservoir, and a valve arrangement with four non-return valves, which between the pump connections and the suction inlet and the outlets are arranged in such a way that hydraulic fluid on the suction side of the pump can only be sucked in via the suction inlet and on the pressure side of the pump can only be dispensed in the direction of the associated outlet, the hydraulic fluid sucked in from the valve arrangement either to the first outlet for gearbox lubrication or to by switching the pump rotation direction the second outlet for the clutch actuation is conductive.
Erfindungsgemäß wird also nur eine Pumpe, nämlich eine Reversierpumpe benötigt, um sowohl für die Getriebeschmierung als auch für die hydraulische Kupplungsbetätigung zu sorgen. Hierbei erfolgt das Leiten der Hydraulikflüssigkeit vom Vorratsbehälter durch die Vorrichtung zu den Abgängen für die Getriebeschmierung bzw. die Kupplungsbetätigung in energetisch sehr günstiger Weise durch einfache Drehrichtungsumkehr des Elektromotors zum Antrieb der Reversierpumpe in Kombination mit einer intelligenten Verschaltung der vier Rückschlagventile der Ventilanordnung.According to the invention, therefore, only one pump, namely a reversing pump, is required in order to provide both the gear lubrication and the hydraulic clutch actuation. In this case, the hydraulic fluid is guided from the reservoir through the device to the outlets for the gear lubrication or the clutch actuation in an energetically very favorable manner by simply reversing the direction of rotation of the electric motor for driving the reversing pump in combination with an intelligent connection of the four check valves of the valve arrangement.
Der vorrichtungstechnische Aufwand zum Fördern und Leiten der Hydraulikflüssigkeit durch die Vorrichtung ist hierbei sehr gering, komplizierte Ventile od.dgl. sind hierfür nicht vonnöten, lediglich einfache Rückschlagventile.The outlay in terms of device technology for conveying and guiding the hydraulic fluid through the device is very low, complicated valves or the like. are not necessary for this, just simple check valves.
Im Falle des Einsatzes einer Konstantpumpe als Reversierpumpe kann durch einfache Drehzahlsteuerung des Elektromotors ferner die für die jeweilige Aufgabe (Getriebeschmierung oder Kupplungsbetätigung) erforderliche Fördermenge an Hydraulikflüssigkeit eingestellt werden, wobei eine (auch) energetisch ungünstige Überversorgung vermieden wird.If a constant pump is used as a reversing pump, the flow rate of hydraulic fluid required for the respective task (gear lubrication or clutch actuation) can also be set by simple speed control of the electric motor, thereby avoiding an (also) energetically unfavorable oversupply.
Eine feinfühlige Regelung des hydraulischen Drucks zur Betätigung der Kupplung hingegen ermöglicht das dem zweiten Abgang für die hydraulische Kupplungsbetätigung zugeordnete Proportional-Drosselventil, ohne dass hierfür Druckspeicher erforderlich wären oder Schieberventile - und damit eine erhöhte Ölreinheit - benötigt würden.On the other hand, the proportional throttle valve assigned to the second outlet for hydraulic clutch actuation enables sensitive control of the hydraulic pressure for actuating the clutch, without the need for pressure accumulators or slide valves - and thus an increased oil purity -.
In Summe ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Energiebilanz besser und der vorrichtungstechnische Aufwand geringer als bei dem vorbeschriebenen Stand der Technik.In total, the energy balance in the device according to the invention is better and the outlay in terms of device technology is lower than in the previously described prior art.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen dem Saugeingang und jedem der Pumpenanschlüsse je ein Saugleitungsabschnitt liegen, in dem ein in Richtung des Saugeingangs sperrendes Rückschlagventil der Ventilanordnung vorgesehen ist. Es ist ferner zweckmäßig, wenn zwischen dem ersten Pumpenanschluss und dem ersten Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung ein erster Druckleitungsabschnitt liegt, in dem ein in Richtung des ersten Pumpenanschlusses sperrendes Rückschlagventil der Ventilanordnung vorgesehen ist. Darüber hinaus ist eine Ausgestaltung zweckmäßig, bei der zwischen dem zweiten Pumpenanschluss und dem zweiten Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungsbetätigung ein zweiter Druckleitungsabschnitt liegt, in dem ein in Richtung des zweiten Pumpenanschlusses sperrendes Rückschlagventil der Ventilanordnung vorgesehen ist.In an expedient embodiment of the invention, there may be a suction line section between the suction inlet and each of the pump connections, in which a check valve of the valve arrangement blocking in the direction of the suction inlet is provided. It is also expedient if there is a first pressure line section between the first pump connection and the first outlet for the delivery of hydraulic fluid for transmission lubrication, in which a check valve of the valve arrangement blocking in the direction of the first pump connection is provided. In addition, an embodiment is expedient in which there is a second pressure line section between the second pump connection and the second outlet for the delivery of hydraulic fluid for clutch actuation, in which a check valve of the valve arrangement blocking in the direction of the second pump connection is provided.
Ist hierbei in einer bevorzugten Ausgestaltung das Proportional-Drosselventil zwischen dem entsprechenden Rückschlagventil und dem zweiten Abgang an dem zweiten Druckleitungsabschnitt angeschlossen, kann durch geeignete Ansteuerung des Proportional-Drosselventils vorteilhaft der Druck am zweiten Abgang für die Kupplungsbetätigung gehalten oder definiert abgebaut werden, ohne dass hierfür bzw. hierbei die Pumpe permanent Hydraulikflüssigkeit fördern müsste, was auch energetisch sehr günstig ist. Mit anderen Worten gesagt ist es so mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand möglich, den Druck im zweiten Druckleitungsabschnitt zwischen dessen Rückschlagventil und dem zweiten Abgang einzusperren oder über das Proportional-Drosselventil definiert zum Vorratsbehälter hin zu entlasten.If, in a preferred embodiment, the proportional throttle valve is connected to the second pressure line section between the corresponding check valve and the second outlet, the pressure at the second outlet for the clutch actuation can advantageously be held or defined in a defined manner by suitable control of the proportional throttle valve, without this or the pump would have to deliver hydraulic fluid permanently, which is also very energy-efficient. In other words, it is thus possible with little expenditure on device technology to lock in the pressure in the second pressure line section between its check valve and the second outlet, or to relieve it in a defined manner via the proportional throttle valve towards the reservoir.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, das Proportional-Drosselventil so auszubilden, dass es im nicht angesteuerten Zustand in Sperr-Null-Stellung geschaltet ist, d.h. stromlos sperrt. Insbesondere unter Sicherheitsaspekten - Kupplungsentlastung ohne Strom - bevorzugt ist indes eine Ausgestaltung, bei der das Proportional-Drosselventil im nicht angesteuerten Zustand in Durchgangs-Null-Stellung geschaltet ist, also unbestromt geöffnet ist. Dies ist auch regelungstechnisch günstig, weil bei Einstellung des Drosselspalts stets von bekannten Verhältnissen (voller Öffnungsquerschnitt des Ventils) ausgegangen wird.For certain applications, it may be advantageous to design the proportional throttle valve so that it is in the non-actuated state in the blocking zero position, i.e. locks without current. Particularly from a safety point of view - clutch relief without current - an embodiment is preferred in which the proportional throttle valve is switched to the zero position when it is not activated, that is to say it is open when de-energized. This is also favorable in terms of control technology, because when the throttle gap is set, known conditions (full opening cross section of the valve) are always assumed.
Grundsätzlich kann es sich bei dem Proportional-Drosselventil z.B. um ein Ventil mit Kegel- oder Plattensitz handeln. Im Hinblick auf insbesondere einen problemlosen Betrieb, d.h. mit geringer Anfälligkeit gegen Verschmutzung und ohne Probleme aufgrund eines möglichen „Klebens“ der Dichtflächen, und auch hinsichtlich einer kostengünstigen Herstellung des Ventils bevorzugt ist allerdings eine Ausgestaltung, bei der es sich bei dem Proportional-Drosselventil um ein Kugelsitzventil handelt.In principle, the proportional throttle valve can be, for example, a valve with a cone or plate seat. In view of, in particular, problem-free operation, ie with low susceptibility to contamination and without problems due to possible “sticking” of the sealing surfaces, and also in terms of inexpensive manufacture of the valve, one is preferred Design in which the proportional throttle valve is a ball seat valve.
Vorzugsweise ist ferner dem zweiten Abgang für die Kupplungsbetätigung ein Drucksensor zugeordnet. Gegenüber einer ebenfalls denkbaren Alternative ohne Drucksensor ist mittels des Drucksensors vorteilhaft eine genauere Regelung möglich, insbesondere kann so auf einfache Weise eine Hysterese im Betriebsverhalten des Proportional-Drosselventils ausgeregelt werden.A pressure sensor is also preferably assigned to the second outlet for clutch actuation. Compared to an also conceivable alternative without a pressure sensor, a more precise control is advantageously possible by means of the pressure sensor; in particular, a hysteresis in the operating behavior of the proportional throttle valve can thus be corrected in a simple manner.
Um keine höheren Anforderungen an die Ölreinheit stellen zu müssen und Verstopfungen aufgrund etwaiger Ölverunreinigungen in der Vorrichtung möglichst zuverlässig vermeiden zu können, ist es des Weiteren bevorzugt, wenn der Saugeingang mit einem Filter versehen ist.In order not to have to make any higher demands on the oil purity and to be able to avoid blockages due to possible oil contamination in the device as reliably as possible, it is further preferred if the suction inlet is provided with a filter.
Grundsätzlich kann eine hinreichende Schmierung der Getriebezahnräder auch während eines Betriebs der Vorrichtung mit Förderrichtung der Pumpe in Richtung des zweiten Abgangs für die Kupplungsbetätigung z.B. dadurch sichergestellt werden, dass die Getriebezahnräder mit ihren jeweils unteren Zähnen in das im Getriebesumpf vorhandene Öl eintauchen (Tauchschmierung) und dabei das Öl auch an höherliegende, nicht eintauchende Schmierstellen, wie Wälzlager transportieren. Hiermit sind freilich Planschverluste im Getriebe verbunden. Letztere können z.B. in einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung vermieden werden, bei der dem ersten Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung ein Zwischenspeicher für Hydraulikflüssigkeit zugeordnet ist, der dazu dient, auch bei einer Drehrichtung der Pumpe zur Versorgung des zweiten Abgangs mit Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungsbetätigung zwischengespeicherte Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung abzugeben. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise insbesondere eine Trockensumpfschmierung des Getriebes, wobei die Speicherkapazität des Zwischenspeichers und die Leitungsquerschnitte zur Abgabe des Öls für die Getriebeschmierung so auf das Aufnahmevermögen des Getriebesumpfes abzustimmen sind, dass die Getriebezahnräder mit ihren jeweils unteren. Zähnen nicht in das im Getriebesumpf vorhandene Öl eintauchen, dennoch auch während des Betriebs der Vorrichtung mit Förderrichtung der Pumpe in Richtung des zweiten Abgangs für die Kupplungsbetätigung - ggf. mittels einer Rückförderpumpe - ausreichend Öl aus dem Getriebesumpf abgesaugt werden kann, ohne Luft zu ziehen. Wenn also die Reversierpumpe für die Kupplungsbetätigung benötigt wird, hält der Zwischenspeicher die Getriebeschmierung aufrecht, bis das vom Zwischenspeicher bevorratete Volumen an Hydraulikflüssigkeit aufgebraucht ist.In principle, sufficient lubrication of the gearwheels can also be achieved during operation of the device with the pump conveying direction in the direction of the second outlet for clutch actuation e.g. This ensures that the gearwheels with their lower teeth are immersed in the oil in the gearbox sump (splash lubrication) and thereby transport the oil to higher, non-immersed lubrication points such as rolling bearings. Splashing losses in the gearbox are of course associated with this. The latter can e.g. can be avoided in a preferred embodiment of the device in which a buffer for hydraulic fluid is assigned to the first outlet for the delivery of hydraulic fluid for gear lubrication, which serves to store hydraulic fluid temporarily stored even when the pump rotates to supply the second outlet with hydraulic fluid for clutch actuation Deliver gear lubrication. This advantageously enables, in particular, dry sump lubrication of the transmission, the storage capacity of the intermediate store and the line cross sections for delivering the oil for the transmission lubrication to be matched to the absorption capacity of the transmission sump in such a way that the transmission gears with their respective lower ones. Do not immerse teeth in the oil present in the gear sump, but sufficient oil can be extracted from the gear sump without drawing air, even while the device is operating with the direction of delivery of the pump in the direction of the second outlet for clutch actuation - if necessary using a return pump. If the reversing pump is required for clutch actuation, the intermediate store maintains the gear lubrication until the volume of hydraulic fluid stored by the intermediate store is used up.
Hierbei kann der Zwischenspeicher mit einem Überlauf versehen sein, über den überschüssige Hydraulikflüssigkeit aus dem Zwischenspeicher in den Vorratsbehälter zurückführbar ist. In Abhängigkeit vom Durchflusswiderstand des Schmiersystems kann ferner der Überlauf mit einer Blende versehen sein, um das Druckniveau zu halten, was im Hinblick auf eine definierte Fluidführung von Vorteil ist.In this case, the intermediate store can be provided with an overflow via which excess hydraulic fluid can be returned from the intermediate store to the reservoir. Depending on the flow resistance of the lubrication system, the overflow can also be provided with an orifice in order to maintain the pressure level, which is advantageous with regard to a defined fluid flow.
Um die Entstehung eines Unterdrucks bei der Abgabe von Hydraulikflüssigkeit aus dem Zwischenspeicher zu vermeiden, ist es ferner bevorzugt, wenn der Zwischenspeicher mit einer Belüftung versehen ist, die ein zur Umgebung hin hydraulisch sperrendes Rückschlagventil aufweist.In order to avoid the creation of a negative pressure when hydraulic fluid is being released from the intermediate store, it is further preferred if the intermediate store is provided with a ventilation which has a check valve which hydraulically blocks the surroundings.
Insbesondere im Hinblick auf eine einfache Montage der Vorrichtung im Kraftfahrzeug, mit einem geringen Verrohrungs- und Verkabelungsaufwand, sowie die Möglichkeit, die Vorrichtung tunlichst unabhängig von der Platzierung der Kupplung und des Getriebes im Kraftfahrzeug, z.B. an einem besser gegen äußere Einflüsse (Temperatur, etc.) geschützten, leichter zugänglichen und/oder weniger beengten Ort anzuordnen, ist es weiterhin bevorzugt, wenn die Pumpe, der Elektromotor, das Proportional-Drosselventil und die Ventilanordnung zu einem Modul zusammengefasst sind, an dem wenigstens der Saugeingang zum Ansaugen der Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter, der erste Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung und der zweite Abgang für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungsbetätigung ausgebildet sind. Ein solches Modul bietet auch den Vorteil, dass es vor seiner Montage im Kraftfahrzeug (vor)getestet und ggf. (vor)programmiert werden kann. Im Sinne einer höchstmöglichen Integration von Funktionen in der Vorrichtung kann ferner vorgesehen sein, dass das Modul auch den Drucksensor und/oder den Filter und/oder den Zwischenspeicher und/oder eine Elektronik zur Ansteuerung des Elektromotors und des Proportional-Drosselventils aufweist.In particular with a view to simple assembly of the device in the motor vehicle, with little piping and cabling, and the possibility of using the device as independently of the placement of the coupling and the transmission in the motor vehicle as possible, e.g. To be arranged in a place that is better protected against external influences (temperature, etc.), more accessible and / or less cramped, it is further preferred if the pump, the electric motor, the proportional throttle valve and the valve arrangement are combined to form a module at least the suction inlet for sucking the hydraulic fluid out of the reservoir, the first outlet for the dispensing of hydraulic fluid for gear lubrication and the second outlet for the dispensing of hydraulic fluid for clutch actuation. Such a module also has the advantage that it can be (pre) tested and, if necessary, (pre) programmed before it is installed in the motor vehicle. In the sense of the highest possible integration of functions in the device, it can further be provided that the module also has the pressure sensor and / or the filter and / or the intermediate store and / or electronics for controlling the electric motor and the proportional throttle valve.
Die Erfindung umfasst schließlich auch die Verwendung der vorbeschriebenen Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung in einem Kraftfahrzeug.Finally, the invention also includes the use of the above-described device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication in a motor vehicle.
FigurenlisteFigure list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen - ggf. um einen Strich (‘) zur Kennzeichnung des zweiten Ausführungsbeispiels ergänzt - versehen sind. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein Schaltbild einer Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug als ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das hydraulisch zwischen einem Getriebe, einer Kupplung und einem Vorratsbehälter für Hydraulikflüssigkeit geschaltet ist, die ebenfalls schematisch dargestellt sind; und -
2 ein Schaltbild einer Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug als ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, das ebenfalls in der Einbausituation entsprechend1 dargestellt ist und bei dem im Unterschied zur1 für die Abgabe von Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung insbesondere noch ein Zwischenspeicher vorgesehen ist.
-
1 a circuit diagram of a device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle as a first embodiment according to the invention, which is hydraulically connected between a gear, a clutch and a reservoir for hydraulic fluid, which are also shown schematically; and -
2nd a circuit diagram of a device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle as a second embodiment according to the invention, which also in the installation situation accordingly1 is shown and in contrast to1 An intermediate store is also provided for the delivery of hydraulic fluid for gear lubrication.
In den Zeichnungen - und in der folgenden Beschreibung - wurde auf eine nähere Darstellung bzw. Erläuterung der an der Kupplung zu betätigenden Stellglieder und der Schmierstellen im Getriebe verzichtet, weil diese Elemente und deren Funktionen dem Fachmann hinreichend bekannt sind und diesbezügliche Ausführungen für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich erscheinen.In the drawings - and in the following description - a more detailed illustration or explanation of the actuators to be actuated on the clutch and the lubrication points in the transmission has been dispensed with, because these elements and their functions are sufficiently known to the person skilled in the art and related explanations for understanding the present invention do not appear necessary.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
In
Wie nachfolgend noch näher beschrieben werden wird umfasst die Vorrichtung
Als Pumpentypen in Frage kommen für die Reversierpumpe
Zur Erzielung der obigen Funktionalität ist die Reversierpumpe
An dem zweiten Druckleitungsabschnitt
Demgemäß weist das Proportional-Drosselventil
In der sich axial an die Ankerkammer
An die Ablaufkammer
In der in
Schließlich weist das Proportional-Drosselventil
In
Mit gestrichelten Linien ist in
Die Funktionsweise der vorbeschriebenen Vorrichtung
Auf der Druckseite der Reversierpumpe
Soll hingegen die Kupplung
Die Reversierpumpe
Druckseitig fördert die Reversierpumpe
Ist ein Systemzustand mit betätigter Kupplung
Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf die
Um auch eine Schmierung des Getriebes
Das Aufnahmevolumen dieses Zwischenspeichers
Wird demnach die Reversierpumpe
Ferner ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Überlauf
Schließlich zeigt die
Eine Vorrichtung zur hydraulischen Kupplungsbetätigung und Getriebeschmierung für ein Kraftfahrzeug hat eine elektrisch antreibbare Reversierpumpe, mindestens einen Saugeingang zum Ansaugen von Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter, einen mit einem ersten Pumpenanschluss verbindbaren ersten Abgang für Hydraulikflüssigkeit zur Getriebeschmierung und einen mit einem zweiten Pumpenanschluss verbindbaren zweiten Abgang für Hydraulikflüssigkeit zur Kupplungsbetätigung, dem ein elektromagnetisch ansteuerbares Proportional-Drosselventil zugeordnet ist, über das ein am zweiten Abgang anstehender Hydraulikdruck zum Vorratsbehälter hin definiert entlastbar ist. Ferner ist eine Ventilanordnung mit vier Rückschlagventilen vorgesehen, die so zwischen den Pumpenanschlüssen, dem Saugeingang und den Abgängen angeordnet sind, dass Hydraulikflüssigkeit saugseitig der Pumpe nur über den Saugeingang ansaugbar und druckseitig der Pumpe nur in Richtung des zugeordneten Abgangs abgebbar ist. Hierbei ist durch Umschalten der Pumpendrehrichtung die angesaugte Hydraulikflüssigkeit von der Ventilanordnung entweder zum ersten Abgang oder zum zweiten Abgang leitbar.A device for hydraulic clutch actuation and gear lubrication for a motor vehicle has an electrically drivable reversing pump, at least one suction inlet for sucking hydraulic fluid from a reservoir, a first outlet for hydraulic fluid for gear lubrication that can be connected to a first pump connection, and a second outlet for hydraulic fluid that can be connected with a second pump connection for clutch actuation, to which an electromagnetically controllable proportional throttle valve is assigned, via which a hydraulic pressure at the second outlet can be relieved in a defined manner towards the reservoir. Furthermore, a valve arrangement with four check valves is provided, which are arranged between the pump connections, the suction inlet and the outlets in such a way that hydraulic fluid on the suction side of the pump can only be sucked in via the suction inlet and on the pressure side of the pump can only be dispensed in the direction of the associated outlet. Here, by switching the direction of pump rotation, the suctioned hydraulic fluid can be conducted from the valve arrangement either to the first outlet or to the second outlet.
BezugszeichenlisteReference list
- A1A1
- erster Abgang (Getriebeschmierung)first outlet (gear lubrication)
- A2A2
- zweiter Abgang (Kupplungsbetätigung)second outlet (clutch actuation)
- AL1AL1
- AblaufleitungDrain pipe
- BB
- VorratsbehälterStorage container
- BLBL
- Belüftungventilation
- CC.
- StellzylinderActuating cylinder
- DD
- Blendecover
- DL1DL1
- DruckleitungsabschnittPressure line section
- DL2DL2
- DruckleitungsabschnittPressure line section
- DSDS
- DrucksensorPressure sensor
- ESIT
- elektrische Signalleitungelectrical signal line
- GG
- Filterfilter
- H, H'H, H '
- Vorrichtungcontraption
- HSHS
- hydraulische Sensorleitunghydraulic sensor line
- KK
- Kupplungclutch
- LL
- Elektronikelectronics
- LS1LS1
- LagerstelleDepository
- LS2LS2
- LagerstelleDepository
- MM
- ElektromotorElectric motor
- OO
- ÜberlaufOverflow
- PP
- ReversierpumpeReversing pump
- P1P1
- erster Pumpenanschlussfirst pump connection
- P2 P2
- zweiter Pumpenanschlusssecond pump connection
- PDPD
- Proportional-DrosselventilProportional throttle valve
- PD1PD1
- VentilgehäuseValve body
- PD2PD2
- AnkerkammerAnchor chamber
- PD3PD3
- AblaufkammerDrain chamber
- PD4PD4
- DruckkammerPressure chamber
- PD5PD5
- DruckanschlussPressure connection
- PD6PD6
- MagnetantriebMagnetic drive
- PD7PD7
- VentilbolzenValve pin
- PD8PD8
- VentilkörperValve body
- PD9PD9
- VentilsitzValve seat
- PD10PD10
- RückstellfederReturn spring
- PD11PD11
- AblaufanschlussDrain connection
- R1R1
- Rückschlagventilcheck valve
- R2R2
- Rückschlagventilcheck valve
- R3R3
- Rückschlagventilcheck valve
- R4R4
- Rückschlagventilcheck valve
- R5R5
- Rückschlagventilcheck valve
- SS
- SaugeingangSuction inlet
- SL1SL1
- SaugleitungsabschnittSuction line section
- SL2SL2
- SaugleitungsabschnittSuction line section
- TT
- Getriebetransmission
- T1T1
- Zahnradgear
- T2T2
- Zahnradgear
- U, U'U, U '
- Modulmodule
- VV
- VentilanordnungValve arrangement
- VK1VK1
- VersorgungskabelSupply cable
- VK2VK2
- VersorgungskabelSupply cable
- ZZ.
- ZwischenspeicherCache
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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