DE102018120953A1

DE102018120953A1 - Hydraulic system and drive unit

Info

Publication number: DE102018120953A1
Application number: DE102018120953.3A
Authority: DE
Inventors: Carsten Mayer; André Palmen; Matthias Grenzhäuser; Roshan Willeke; Marco Grethel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2020-03-05
Also published as: DE112019004294A5; WO2020043235A1; CN112566807A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Versorgung mindestens einer elektrischen Maschine mit einem Fluid zwecks Kühlung sowie zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Das Hydrauliksystem (1) umfasst eine Volumenstromquelle (10), insbesondere eine Pumpe, sowie die zu kühlende elektrische Maschine (110,120) und einen Kupplungsaktor (3) zur Betätigung der Kupplungseinrichtung (2), und eine Schalteinrichtung (21), mit der sequentiell der von der Volumenstromquelle (10) zur Verfügung gestellte Fluid-Volumenstrom der elektrischen Maschine (110,120) bzw. dem Kupplungsaktor (3) zuführbar ist.Mit der hier vorgeschlagenen Erfindung wird ein Hydrauliksystem sowie eine damit ausgestattete Antriebseinheit zur Verfügung gestellt, die einen kostengünstigen und effizienten Betrieb von wenigstens einer elektrischen Maschine, insbesondere unter Zusammenschaltung mit einer Verbrennungskraftmaschine, in geringstem Bauraum gewährleisten.The invention relates to a hydraulic system for supplying at least one electrical machine with a fluid for cooling and for actuating a clutch device. Furthermore, the present invention relates to a drive unit for a drive train of an electrically drivable motor vehicle. The hydraulic system (1) comprises a volume flow source (10), in particular a pump, as well as the electrical machine (110, 120) to be cooled and a clutch actuator (3) for actuating the clutch device (2), and a switching device (21) with which the The fluid volume flow provided by the volume flow source (10) can be supplied to the electrical machine (110, 120) or the clutch actuator (3). The invention proposed here provides a hydraulic system and a drive unit equipped with it, which are cost-effective and efficient Ensure operation of at least one electrical machine, in particular when interconnected with an internal combustion engine, in the smallest possible space.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Versorgung mindestens einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Hybridmoduls, mit einem Fluid zwecks Kühlung wenigstens eines rotierenden Bestandteils der elektrischen Maschine, sowie zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Hydraulische Aktorik, welche für ein serielles Hybridgetriebe einsetzbar ist.The invention relates to a hydraulic system for supplying at least one electrical machine, in particular an electrical machine of a hybrid module, with a fluid for cooling at least one rotating component of the electrical machine, and for actuating a clutch device. Furthermore, the present invention relates to a drive unit for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, with the hydraulic system according to the invention.
The present invention relates in particular to a hydraulic actuator system which can be used for a serial hybrid transmission.

Aus dem Stand der Technik sind Antriebseinrichtungen für ein Hybridfahrzeug bekannt, welche unter anderem eine Verbrennungskraftmaschine, eine erste elektrische Maschine sowie eine zweite elektrische Maschine umfassen.
Die DE 10 2015 222 690 A1 , DE 10 2015 222 691 A1 sowie WO 2017 084 887 A1 beschreiben dazu Verfahren zum Steuern einer derartigen Antriebseinrichtung, wobei die Antriebseinrichtung in mehreren Betriebsmodi betreibbar ist.Drive devices for a hybrid vehicle are known from the prior art, which include an internal combustion engine, a first electrical machine and a second electrical machine.
The DE 10 2015 222 690 A1 . DE 10 2015 222 691 A1 such as WO 2017 084 887 A1 describe methods for controlling such a drive device, wherein the drive device can be operated in several operating modes.

In der DE 10 2015 222 690 A1 wird vorwiegend ein serieller Hybridbetrieb erläutert, in dem das Fahrantriebsdrehmoment mittels der zweiten Elektromaschine bewirkt wird und die Verbrennungskraftmaschine die erste Elektromaschine zur Erzeugung von elektrischer Energie antreibt. Beschrieben ist, wie die Verbrennungskraftmaschine in einem Arbeitspunkt betrieben wird, wobei ein kombinierter Wirkungsgrad der Antriebseinrichtung von dem Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine und von dem Wirkungsgrad der ersten Elektromaschine abhängt.In the DE 10 2015 222 690 A1 a serial hybrid operation is predominantly explained in which the driving drive torque is effected by means of the second electric machine and the internal combustion engine drives the first electric machine to generate electrical energy. It is described how the internal combustion engine is operated at an operating point, a combined efficiency of the drive device depending on the efficiency of the internal combustion engine and on the efficiency of the first electric machine.

In den Dokumenten DE 10 2015 222 691 A1 und WO 2017 084 887 A1 werden ein leistungsorientierter sowie ein verbrauchsorientierter Modus beschrieben, wobei ein jeweiliger Modus von einer Bedingung abhängig ist. Diese Bedingung umfasst, dass ein Sollantriebswert auf einen Zwischenwert erhöht wird, der zwischen einer Verbrennungskraftmaschine-Schwelle, die einen maximalen Antriebswert in einem parallelen Hybridbetrieb repräsentiert, in dem ausschließlich die Verbrennungskraftmaschine ein Fahrantriebsdrehmoment bewirkt, und einer Parallelhybridbetrieb-Schwelle, die einen maximalen Antriebswert in dem parallelen Boost-Hybridbetrieb repräsentiert, liegt.In the documents DE 10 2015 222 691 A1 and WO 2017 084 887 A1 Both a performance-oriented and a consumption-oriented mode are described, each mode being dependent on a condition. This condition includes that a target drive value is increased to an intermediate value that is between an internal combustion engine threshold that represents a maximum drive value in a parallel hybrid mode, in which only the internal combustion engine produces a driving torque, and a parallel hybrid mode threshold that a maximum drive value in represents the parallel boost hybrid operation.

Die DE 10 2015 222 692 A1 , WO 2017 084 888 A1 , DE 10 2015 222 694 A1 sowie WO 2017 084 889 A1 beschreiben ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Hybridfahrzeugs zum Antreiben eines Antriebsrads, wobei die Antriebseinrichtung eine Verbrennungskraftmaschine, eine mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelte erste Elektromaschine, eine zweite Elektromaschine, einen elektrischen Akkumulator und eine Hauptkupplung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Antriebsrad umfasst.
In der DE 10 2015 222 692 A1 sowie der WO 2017 084 888 A1 wird beschrieben, dass die Antriebseinrichtung in einem von drei Betriebsmodi betrieben wird, nämlich in einem rein elektrischen Betrieb, einem seriellen Hybridbetrieb oder einem parallelen Hybridbetrieb, wobei das während des Wechsels von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus bereitgestellte Fahrantriebsdrehmoment einem geeignet wählbaren Verlauf zwischen dem vor und nach dem Wechsel bereitgestellten Fahrantriebsdrehmoment entspricht.
DE 10 2015 222 694 A1 und WO 2017 084 889 A1 offenbaren, dass zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Antriebsrad weiterhin ein Getriebe angeordnet ist.
Des Weiteren beschreibt ein jeweiliges genanntes Dokument ein Hybridfahrzeug, welches eine Hybrid-Antriebseinrichtung aufweist.The DE 10 2015 222 692 A1 . WO 2017 084 888 A1 . DE 10 2015 222 694 A1 such as WO 2017 084 889 A1 describe a method for operating a drive device of a hybrid vehicle for driving a drive wheel, wherein the drive device comprises an internal combustion engine, a first electric machine coupled to the internal combustion engine, a second electric machine, an electric accumulator and a main clutch between the internal combustion engine and the drive wheel.
In the DE 10 2015 222 692 A1 as well as the WO 2017 084 888 A1 It is described that the drive device is operated in one of three operating modes, namely in a purely electrical operation, a serial hybrid operation or a parallel hybrid operation, the travel drive torque provided during the change from the first operating mode to the second operating mode having a suitably selectable course between the drive torque provided before and after the change.
DE 10 2015 222 694 A1 and WO 2017 084 889 A1 disclose that a transmission is still arranged between the internal combustion engine and the drive wheel.
Furthermore, a respective document mentioned describes a hybrid vehicle which has a hybrid drive device.

DE 102016213318 A1 offenbart als eine Hystereseregelung ein Verfahren zur Aufrechterhaltung eines Druckniveaus einer Hydraulikflüssigkeit in einer hydraulischen Aktoranordnung, insbesondere zur Aufrechterhaltung eines Druckniveaus oberhalb eines einem Betriebspunkt zugeordneten Solldruckwertes, wobei bei der hydraulischen Aktoranordnung eine Volumenstromquelle über eine mit der Hydraulikflüssigkeit gefüllte Druckleitung mit einem Hydraulikzylinder verbunden ist, und der Betriebspunkt einer Position der Aktoranordnung entspricht. DE 102016213318 A1 discloses as a hysteresis control a method for maintaining a pressure level of a hydraulic fluid in a hydraulic actuator arrangement, in particular for maintaining a pressure level above a setpoint pressure value assigned to an operating point, wherein in the hydraulic actuator arrangement a volume flow source is connected to a hydraulic cylinder via a pressure line filled with the hydraulic fluid, and the operating point corresponds to a position of the actuator arrangement.

Die W02012/113368 A1 offenbart eine hydraulische Einrichtung, insbesondere zur Betätigung einer Kupplung, mit einem nahe der Kupplung angeordneten hydraulischen Arbeitszylinder, wobei der Arbeitszylinder über eine hydraulische Leitung mit einer Volumenstromquelle verbunden ist. Der Volumenstrom der Volumenstromquelle ist durch eine Steuereinheit in Abhängigkeit von Signalen der der hydraulischen Einrichtung zugeordneten Sensoren beeinflussbar. Die Volumenstromquelle ist durch eine in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnete Kombination bzw. Einheit aus einem Elektromotor und einer Pumpe gebildet.
Des weiteren ist bekannt, dass elektrische Maschinen, insbesondere als Nassläufer ausgebildet, mittels hydraulischer Systeme gekühlt werden können, um die elektrischen Maschinen in einem optimalen Temperaturfenster und demzufolge im Bereich eines optimalen Wirkungsgrad betreiben zu können.The W02012 / 113368 A1 discloses a hydraulic device, in particular for actuating a clutch, with a hydraulic working cylinder arranged near the coupling, the working cylinder being connected to a volume flow source via a hydraulic line. The volume flow of the volume flow source can be influenced by a control unit as a function of signals from the sensors assigned to the hydraulic device. The volume flow source is formed by a combination or unit comprising an electric motor and a pump arranged in a common housing.
Furthermore, it is known that electrical machines, in particular in the form of wet runners, can be cooled by means of hydraulic systems in order to be able to operate the electrical machines in an optimal temperature window and consequently in the range of optimal efficiency.

Ein im Stand der Technik wiederholt beschriebenes Hybridfahrzeug umfasst eine Verbrennungskraftmaschine, eine erste sowie zweite elektrische Maschine, zumindest ein Antriebsrad, eine Hauptkupplung sowie eine erste und eine zweite Kupplung. Die Hauptkupplung ist dabei zwischen der Verbrennungskraftmaschine und einem Antriebsrad angeordnet, die erste Kupplung ist zwischen der ersten elektrischen Maschine und einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen und die zweite Kupplung ist zwischen der zweiten elektrischen Maschine und einem Antriebsrad vorgesehen.A hybrid vehicle repeatedly described in the prior art comprises an internal combustion engine, a first and a second electrical machine, at least one drive wheel, a main clutch and a first and a second clutch. The main clutch is arranged between the internal combustion engine and a drive wheel, the first clutch is provided between the first electrical machine and an output shaft of the internal combustion engine, and the second clutch is provided between the second electrical machine and a drive wheel.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hydrauliksystem sowie eine damit ausgestattete Antriebseinheit zur Verfügung zu stellen, mit denen kostengünstig sowie energie- und bauraumsparend elektrische Antriebe kühlbar sind sowie, insbesondere in Kombination mit dem Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine, betreibbar sind.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a hydraulic system and a drive unit equipped therewith, with which electric drives can be cooled inexpensively and in a manner which saves energy and space, and can be operated, in particular in combination with the operation of an internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hydrauliksystem nach Anspruch 1 sowie durch die erfindungsgemäße Antriebseinheit nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hydrauliksystems sind in den Unteransprüchen 2-10 angegeben.
Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.This object is achieved by the hydraulic system according to the invention and by the drive unit according to the invention. Advantageous configurations of the hydraulic system are specified in subclaims 2-10.
The features of the claims can be combined in any technically sensible manner, the explanations from the following description and features from the figures, which include additional embodiments of the invention, being able to be used for this purpose.

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Versorgung mindestens einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine eines Hybridmoduls, mit einem Fluid zwecks Kühlung wenigstens eines rotierenden Bestandteils der elektrischen Maschine, sowie zur Betätigung einer Kupplungseinrichtung, insbesondere einer Kupplungseinrichtung eines Hybridmoduls. Das Hydrauliksystem umfasst eine Volumenstromquelle, insbesondere eine Pumpe, sowie die zu kühlende elektrische Maschine und einen Kupplungsaktor zur Betätigung der Kupplungseinrichtung. Des weiteren umfasst das Hydrauliksystem eine Schalteinrichtung, mit der sequentiell der von der Volumenstromquelle zur Verfügung gestellte Fluid-Volumenstrom der elektrischen Maschine bzw. dem Kupplungsaktor zuführbar ist.
Dabei soll nicht ausgeschlossen sein, dass die Schalteinrichtung derart eingerichtet ist, dass auch eine gleichzeitige Versorgung der Kühlung der elektrischen Maschine sowie des Kupplungsaktors möglich ist.
Entsprechend ist die Hauptfunktion der vorliegenden Erfindung die Kühlung der elektrischen Maschine, und die Nebenfunktion die Kupplungsbetätigung.
Daraus ergibt sich die Auslegung der Pumpe auf den nötigen Volumenstrom der Kühlfunktion. Aus diesem Volumenstrom leitet sich dann das Druckniveau für die Kupplungsbetätigung ab. Daher ergibt sich ein Niederdrucksystem, welches für einen Druck im Bereich von ca. 10 bar ausgestaltet ist.The invention relates to a hydraulic system for supplying at least one electrical machine, in particular an electrical machine of a hybrid module, with a fluid for cooling at least one rotating component of the electrical machine, and for actuating a coupling device, in particular a coupling device of a hybrid module. The hydraulic system comprises a volume flow source, in particular a pump, as well as the electrical machine to be cooled and a clutch actuator for actuating the clutch device. Furthermore, the hydraulic system comprises a switching device with which the fluid volume flow made available by the volume flow source can be fed sequentially to the electrical machine or the clutch actuator.
It should not be ruled out that the switching device is set up in such a way that a simultaneous supply of cooling to the electrical machine and the clutch actuator is also possible.
Accordingly, the main function of the present invention is the cooling of the electrical machine and the secondary function of clutch actuation.
This results in the design of the pump for the required volume flow of the cooling function. The pressure level for clutch actuation is then derived from this volume flow. This results in a low pressure system, which is designed for a pressure in the range of approx. 10 bar.

Weiterhin ist das Hydrauliksystem dann vorteilhaft ausgestaltet, wenn dass es eine Steuerungseinrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, die Schalteinrichtung derart anzusteuern, dass diese die sequentielle Versorgung der elektrischen Maschine bzw. des Kupplungsaktors vornimmt. Dabei kann die Steuerungseinrichtung auch als Regeleinrichtung ausgestaltet sein.Furthermore, the hydraulic system is advantageously designed if it comprises a control device which is set up to control the switching device in such a way that it carries out the sequential supply of the electrical machine or the clutch actuator. The control device can also be designed as a control device.

Vorteilhafterweise sollte die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die Schalteinrichtung von einer Kühlung der elektrischen Maschine auf die Versorgung des Kupplungsaktors umzustellen, wenn der Druck des am Kupplungsaktor anliegenden Fluids unter einen definierten unteren Schwellenwert gesunken ist; und die Schalteinrichtung von der Versorgung des Kupplungsaktors auf die Kühlung der elektrischen Maschine umzustellen, wenn der Druck des am Kupplungsaktor anliegenden Fluids über einen definierten oberen Schwellenwert gestiegen ist. Entsprechend ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung eine Hysterese-Regelung vornimmt. Es kann dabei eine Überanpressung der betätigten Kupplungseinrichtung durch den Kupplungsaktor realisiert werden, zum Senken des mittleren Hydraulikdruckniveaus.
Das bedeutet, dass die Kupplungseinrichtung über die für die Übertragung des Maximal-Drehmoments benötigte Maximal-Kraft hinaus angepresst wird und anschließend über die Ventilstellungen die Hydraulik-Strecke angeschlossen wird. Während der Kupplungsaktor nun wieder die Kühlung sicherstellen kann, werden sich der Druck in der Kupplungsstrecke und damit das übertragbare Moment an der Kupplungseinrichtung aufgrund von Leckageverlusten abbauen. Sobald das übertragbare Moment unter den unteren Schwellenwert sinkt, wird der Kupplungszweig wieder mit der Volumenstromquelle verbunden und der Druck wieder erhöht. Durch diese Regelung ist sichergestellt, dass es zu keinem ungewollten Schlupf an der Kupplungseinrichtung kommt, gleichzeitig aber auch das Druckniveau im System die meiste Zeit auf dem niedrigen Niveau für die Kühlung bleibt. Durch den linearen Einfluss des Drucks auf den Energieverbrauch der Pumpe bzw. Volumenstromquelle kann daher in einem mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem ausgestatteten Hybridfahrzeug kostbare Energie gespart werden. Advantageously, the control device should be set up to switch the switching device from cooling the electrical machine to supplying the clutch actuator when the pressure of the fluid present at the clutch actuator has dropped below a defined lower threshold value; and to switch the switching device from the supply of the clutch actuator to the cooling of the electrical machine when the pressure of the fluid present at the clutch actuator has risen above a defined upper threshold value. It is accordingly provided that the control device carries out hysteresis control. An overpressure of the actuated clutch device can be realized by the clutch actuator in order to lower the average hydraulic pressure level.
This means that the coupling device is pressed beyond the maximum force required for the transmission of the maximum torque and then the hydraulic path is connected via the valve positions. While the clutch actuator can now ensure cooling again, the pressure in the clutch path and thus the transmissible torque on the clutch device will decrease due to leakage losses. As soon as the transmittable torque drops below the lower threshold value, the coupling branch is reconnected to the volume flow source and the pressure is increased again. This regulation ensures that there is no unwanted slippage at the coupling device, but at the same time the pressure level in the system remains at the low level for cooling most of the time. The linear influence of the pressure on the energy consumption of the pump or volume flow source can therefore save valuable energy in a hybrid vehicle equipped with the hydraulic system according to the invention.

Diesbezüglich ist auch auf die Veröffentlichung DE 102016213318 A1 hinzuweisen, deren Gegenstand ein Verfahren zur Aufrechterhaltung eines Druckniveaus einer Hydraulikflüssigkeit in einer hydraulischen Aktoranordnung, insbesondere zur Aufrechterhaltung eines Druckniveaus oberhalb eines einem Betriebspunkt zugeordneten Solldruckwertes, ist.
Der Offenbarungsgehalt dieses Dokuments wird, insofern es die Druckregelung betrifft, hiermit in die vorliegende Anmeldung ausdrücklich einbezogen.In this regard, also on the publication DE 102016213318 A1 to point out, the subject of which is a method for maintaining a pressure level of a hydraulic fluid in a hydraulic actuator arrangement, in particular for maintaining a pressure level above a target pressure value assigned to an operating point.
As far as the pressure regulation is concerned, the disclosure content of this document is hereby expressly included in the present application.

In einer Ausführungsform der Schalteinrichtung ist vorgesehen, dass diese ein erstes Wegeventil, insbesondere ein 3/2-Wegeventil, ist. Dieses Ventil kann als ein sogenanntes Sitzventil ausgestaltet sein, oder auch als Schiebeventil.In one embodiment of the switching device, it is provided that it is a first directional valve, in particular a 3/2-way valve. This valve can be designed as a so-called seat valve, or as a slide valve.

Weiterhin kann das Hydrauliksystem in einer günstigen Ausgestaltung eine Druckminderungseinrichtung zur gezielten Druckminderung am Kupplungsaktor aufweisen, wobei diese Druckminderungseinrichtung insbesondere ein zweites Wegeventil ist. Das zweite Wegeventil kann insbesondere ein 2/2-Wegeventil sein. Die Druckminderungseinrichtung kann dabei auch als Ablasseinrichtung zum Ablassen von Fluid zwecks Druckminderung am Kupplungsaktor bezeichnet werden, wobei zu diesem Zweck das Hydrauliksystem vorteilhafterweise eine Speichereinrichtung aufweist, zur Aufnahme abgelassenen Fluids und/ oder um Fluid der Kühlung bzw. dem Kupplungsaktor in ausreichender Menge zur Verfügung zu stellen.Furthermore, in an advantageous embodiment, the hydraulic system can have a pressure reducing device for targeted pressure reduction on the clutch actuator, this pressure reducing device being in particular a second directional valve. The second directional valve can in particular be a 2/2-way valve. The pressure reduction device can also be referred to as a discharge device for discharging fluid for the purpose of reducing the pressure on the clutch actuator, for which purpose the hydraulic system advantageously has a storage device for receiving discharged fluids and / or to provide fluid for cooling or the clutch actuator in sufficient quantity put.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Wegeventil ein 2/2-Wegeventil ist und zwischen diesem sowie dem Kupplungsaktor ein Rückschlagventil angeordnet ist, mit welchem ein Volumenstrom von dem Kupplungsaktor zum ersten Wegeventil verhinderbar ist.In particular, it is provided that the first directional valve is a 2/2-way valve and a check valve is arranged between it and the clutch actuator, with which a volume flow from the clutch actuator to the first directional valve can be prevented.

In alternativer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Wegeventil ein 3/2-Wegeventil ist und die Volumenstromquelle eine Pumpe ist, die in entgegengesetzten Drehrichtungen betreibbar ist, wobei eine erste Ausgangsseite der Pumpe mit dem ersten Wegeventil zur Realisierung einer ersten Strömungsrichtung strömungstechnisch verbunden ist, und eine zweite Ausgangsseite der Pumpe mit der Druckminderungseinrichtung zur Realisierung einer zweiten Strömungsrichtung strömungstechnisch verbunden ist. Zwischen der zweiten Ausgangsseite der Pumpe und einer Speichereinrichtung ist ein Rückschlagventil zur Verhinderung einer Rückströmung zur Speichereinrichtung angeordnet.In an alternative embodiment it is provided that the first directional valve is a 3/2-way valve and the volume flow source is a pump which can be operated in opposite directions of rotation, with a first output side of the pump being fluidically connected to the first directional valve in order to implement a first flow direction, and a second output side of the pump is fluidly connected to the pressure reducing device to implement a second flow direction. A check valve for preventing backflow to the storage device is arranged between the second outlet side of the pump and a storage device.

Vorzugsweise ist das Hydrauliksystem für einen Druckbereich von bis 10 bar ausgestaltet. Die Hydraulikleitungen sollten vorzugsweise Leckage-arm ausgestaltet sein. Die Speichereinrichtung ist dazu eingerichtet, rückgeführtes Fluid aufzunehmen sowie ein Reservoir zu bilden für erneut benötigtes Fluid.The hydraulic system is preferably designed for a pressure range of up to 10 bar. The hydraulic lines should preferably be designed with little leakage. The storage device is set up to receive recirculated fluid and to form a reservoir for fluid that is required again.

Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem kann weiterhin einen sogenannten Gesamt-Aktor aufweist, der als kompakte Baueinheit die Steuerungseinrichtung umfasst, sowie einen Elektromotor zum Antrieb der Volumenstromquelle. Insbesondere ist dieser Elektromotor steuerungstechnisch mit der Steuerungseinrichtung verbunden, sodass die Steuerungseinrichtung den Elektromotor entsprechend die Volumenstromquelle steuern kann. Der Elektromotor kann dabei in einer Ventilplatte, die ein Bestandteil des Gesamt-Aktors ist, integriert sein. Des Weiteren können Drucksensoren sowie die genannten Ventile in dem Gesamt-Aktor 80 verbaut sein. Eine steuerungstechnische Verbindung zwischen der Steuereinrichtung und den zu betätigenden Ventilen ist dann vorzugsweise mittels Steckkontaktierung direkt auf der Steuereinrichtung ausgeführt.The hydraulic system according to the invention can also have a so-called overall actuator, which comprises the control device as a compact structural unit, and an electric motor for driving the volume flow source. In particular, this electric motor is connected to the control device in terms of control technology, so that the control device can control the electric motor correspondingly to the volume flow source. The electric motor can be integrated in a valve plate that is a component of the overall actuator. Furthermore, pressure sensors and the valves mentioned can be in the overall actuator 80 be installed. A control connection between the control device and the valves to be actuated is then preferably carried out directly on the control device by means of plug contacts.

Weiterhin kann das Hydrauliksystem eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Trennkupplung, zur Übertragung von Drehmoment von einer angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine und/ oder zumindest einer elektrischen Maschine auf ein Abtriebselement aufweisen, wobei der Kupplungsaktor des Hydrauliksystems zur Betätigung der Kupplungseinrichtung eingerichtet und mit dieser strömungstechnisch verbunden ist.
Die elektrische Maschine ist als Bestandteil eines Hybridmoduls dazu eingereicht, bei Zuführung elektrischer Energie ein Drehmoment zur Verfügung zu stellen, um derart ein Fahrzeug anzutreiben oder eine angeschlossene Verbrennungskraftmaschine dabei zu unterstützen, und/ oder eingerichtet, um bei Anlage eines Drehmoments an der elektrischen Maschine diese im Generatorbetrieb zu betreiben und derart elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. Das an der elektrischen Maschine anliegende Drehmoment kann dabei von einer angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine erzeugt worden sein oder vom Antriebsstrang bzw. den Rädern eines Kraftfahrzeuges, so dass dessen kinetische Energie mithilfe der elektrischen Maschine teilweise in elektrische Energie umgewandelt wird.Furthermore, the hydraulic system can have a clutch device, in particular a separating clutch, for transmitting torque from a connected internal combustion engine and / or at least one electrical machine to an output element, the clutch actuator of the hydraulic system being set up to actuate the clutch device and being connected to it in terms of flow technology.
As part of a hybrid module, the electrical machine is submitted to provide a torque when electrical energy is supplied in order to drive a vehicle in this way or to support a connected internal combustion engine, and / or is set up to apply a torque to the electrical machine operate in generator mode and provide electrical energy in this way. The torque applied to the electrical machine can have been generated by a connected internal combustion engine or by the drive train or the wheels of a motor vehicle, so that its kinetic energy is partially converted into electrical energy with the aid of the electrical machine.

Entsprechend ist das Hybridmodul für einen Hybridantrieb mit einer Kupplungseinrichtung und einer Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet, deren Drehmoment direkt auf ein Abtriebselement des Antriebsstrangs des damit ausgestatteten Kraftfahrzeuges leitbar ist.
Das Abtriebselement ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass daran ein Eingangselement eines Getriebes oder auch eines Radantriebs anschließbar ist.
Der Aktor kann dabei eine integrierte Steuerungselektronik und/oder integrierte Ventile aufweisen.
Eine Druckregelung der Kupplungseinrichtung kann über den Kupplungsaktor und/oder durch ein entsprechendes Ventil realisiert werden, welches dazu eingerichtet ist, Druck abzulassen.Accordingly, the hybrid module is designed for a hybrid drive with a clutch device and an internal combustion engine, the torque of which can be conducted directly to an output element of the drive train of the motor vehicle equipped therewith.
The output element is preferably designed in such a way that an input element of a transmission or a wheel drive can be connected to it.
The actuator can have integrated control electronics and / or integrated valves.
Pressure control of the clutch device can be implemented via the clutch actuator and / or by means of a corresponding valve which is set up to release pressure.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems liegt darin, dass dieses eine hydraulische Parksperreinrichtung umfasst, welche strömungstechnisch über ein drittes Wegeventil mit der Volumenstromquelle verbindbar oder verbunden ist, so dass beim Betrieb der Volumenstromquelle die hydraulische Packsperreinrichtung betätigbar ist.
Derart kann je nach Betrieb der Volumenstromquelle und der Schaltstellung des dritten Wegeventils eine Verriegelung der Drehbewegung in einem Antriebsstrang eines mit dem Hydrauliksystem ausgestatteten Fahrzeugs realisiert werden.
Die hydraulische Parksperreinrichtung ist vorzugweise derart ausgestaltet, dass sie im normalen Zustand verriegelt.
Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs sowie des damit ausgestatteten Hydrauliksystems kann ein entsprechender Fluid-Druck aufgebracht werden, um die hydraulische Parksperreinrichtung dauerhaft zu beauftragen und in den geöffneten Zustand zu überführen und dort zu halten.
Das dritte Wegeventil ist vorzugsweise ein 4/2-Wegeventil, welches an der Seite der Volumenstromquelle angeschlossen ist, an der auch die Betätigungsleitung bzw. die daran angeschlossene Kupplungseinrichtung vorgesehen sind.A further advantageous embodiment of the hydraulic system according to the invention lies in the fact that it comprises a hydraulic parking lock device, which fluidically over one third directional control valve is connectable or connected to the volume flow source, so that the hydraulic pack lock device can be actuated during operation of the volume flow source.
In this way, depending on the operation of the volume flow source and the switching position of the third directional valve, the rotational movement can be locked in a drive train of a vehicle equipped with the hydraulic system.
The hydraulic parking lock device is preferably designed such that it locks in the normal state.
When operating the motor vehicle and the hydraulic system equipped with it, a corresponding fluid pressure can be applied in order to permanently charge the hydraulic parking lock device and to bring it into the open state and hold it there.
The third directional valve is preferably a 4/2-way valve, which is connected to the side of the volume flow source, on which the actuating line or the coupling device connected to it are also provided.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, mit einem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem und einer ersten elektrischen Maschine sowie einer zweiten elektrischen Maschine und einer Ausgangswelle, die auch als Getriebeeingangswelle bezeichnet wird, wobei ein Rotor der zweiten elektrischen Maschine drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist und wobei mit der Trennkupplung ein Rotor der ersten elektrischen Maschine und damit eine an einer mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine drehfest verbundenen erste Welle angeschlossene Verbrennungskraftmaschine zur Drehmomentübertragung mit der Ausgangswelle verbindbar oder verbunden ist.Another aspect of the present invention is a drive unit for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, with a hydraulic system according to the invention and a first electrical machine and a second electrical machine and an output shaft, which is also referred to as a transmission input shaft, a rotor of the second electrical machine is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft, and a rotor of the first electrical machine and thus an internal combustion engine connected to a first shaft connected in a rotationally fixed manner to the rotor of the first electrical machine is connectable or connected to the output shaft for torque transmission.

Die Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein Hybridmodul ausgestaltet und umfasst ein Eingangselement zur drehfesten Ankopplung einer Verbrennungskraftmaschine, so dass die Verbrennungskraftmaschine sowie die erste elektrische Maschine rotatorisch miteinander gekoppelt oder koppelbar sind.
Insbesondere ist vorgesehen, dass lediglich eine Trennkupplung von der als Hybridmodule ausgestalteten Antriebseinheit umfasst ist.The drive unit is preferably designed as a hybrid module and comprises an input element for the rotationally fixed coupling of an internal combustion engine, so that the internal combustion engine and the first electrical machine can be rotatably coupled or coupled to one another.
In particular, it is provided that only one disconnect clutch is included in the drive unit designed as a hybrid module.

Dabei ist das erfindungsgemäße Hydrauliksystem dazu eingerichtet, die Kühlung wenigstens einer der beiden elektrischen Maschinen vorzunehmen, sowie über den Kupplungsaktor die Kupplungseinrichtung zu betätigen.
Es ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die beiden elektrischen Maschinen in Reihe angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Rotoren der beiden elektrischen Maschinen bzw. deren Rotationsachsen koaxial angeordnet sind. Ebenfalls kann zusätzlich zur Kühlung der elektrischen Maschine der dafür verwendete Volumenstrom auch zur Kühlung von Rotationslagern des Antriebssystems genutzt werden.The hydraulic system according to the invention is designed to cool at least one of the two electrical machines and to actuate the coupling device via the clutch actuator.
In particular, it is provided that the two electrical machines are arranged in series. In a preferred embodiment it is provided that the rotors of the two electrical machines or their axes of rotation are arranged coaxially. In addition to cooling the electrical machine, the volume flow used for this can also be used to cool rotary bearings of the drive system.

Die Trennkupplung ist eine schaltbare Kupplung, die von einem offenen Zustand in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt geschaltet werden kann.The disconnect clutch is a switchable clutch that can be switched from an open state to a closed state and vice versa.

Die Antriebseinheit kann dabei derart ausgestaltet sein, dass die mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine fest verbundene erste Welle radial innerhalb der mit dem Rotor der zweiten elektrischen Maschine fest verbundenen Ausgangswelle angeordnet ist. Die erste Welle kann dabei geteilt ausgeführt sein, nämlich in Form einer zentral verlaufenden Hohlwelle, auf der bereichsweise eine drehfest verbundene Nabe angeordnet ist, die wiederum drehfest mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbunden ist. Die radiale Innenseite der Trennkupplung kann dabei drehfest mit der Nabe an der ersten elektrischen Maschine verbunden sein, und die radiale Außenseite der Trennkupplung kann mit der Ausgangswelle, die drehfest mit dem Rotor der zweiten elektrischen Maschine verbunden ist, verbunden sein.The drive unit can be designed in such a way that the first shaft, which is firmly connected to the rotor of the first electrical machine, is arranged radially within the output shaft, which is firmly connected to the rotor of the second electrical machine. The first shaft can be divided, namely in the form of a central hollow shaft, on which a non-rotatably connected hub is arranged in certain areas, which in turn is non-rotatably connected to the rotor of the first electrical machine. The radial inside of the separating clutch can be non-rotatably connected to the hub on the first electrical machine, and the radial outside of the separating clutch can be connected to the output shaft, which is rotatably connected to the rotor of the second electrical machine.

Des Weiteren kann die Antriebseinheit ein Getriebe aufweisen, welches mit der auch als Getriebeeingangswelle bezeichneten Ausgangswelle der Antriebseinheit in Wirkverbindung steht, so dass ein von der Ausgangswelle zur Verfügung gestelltes Drehmoment bzw. die von der Ausgangswelle realisierte Drehbewegung über das Getriebe über- oder untersetzt an eine weitere Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeugs geleitet werden kann, oder auch direkt auf Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges geleitet werden kann.Furthermore, the drive unit can have a transmission which is operatively connected to the output shaft of the drive unit, which is also referred to as the transmission input shaft, so that a torque provided by the output shaft or the rotary movement realized by the output shaft via the transmission is increased or reduced to one further transmission unit of a motor vehicle can be directed, or can also be directed directly to drive wheels of a motor vehicle.

Dieses Getriebe kann ein Differenzial-Getriebe umfassen oder als ein solches ausgestaltet sein. Das Getriebe kann dabei ein erstes Zahnrad umfassen, was mit einer Außenverzahnung an der Ausgangswelle kämmt. Durch das erste Zahnrad wird somit eine zweite Übersetzungsstufe in der Antriebseinheit realisiert. Dieses erste Zahnrad kann dabei drehfest mit einer Vorlegewelle des Getriebes gekoppelt sein, deren Außenverzahnung wiederum mit einem Eingangs-Zahnrad eines Differenzial-Getriebes kämmt, wodurch eine dritte Übersetzungsstufe realisiert wird.This transmission can comprise a differential transmission or can be designed as such. The transmission can include a first gear, which meshes with external teeth on the output shaft. A second gear stage is thus implemented in the drive unit by the first gear. This first gearwheel can be coupled in a rotationally fixed manner to a countershaft of the gearbox, the external toothing of which in turn meshes with an input gearwheel of a differential gearbox, thereby realizing a third gear ratio.

Die Antriebseinheit kann dabei zusätzlich derart ausgeführt sein, dass sie
ein erstes Strömungssystem zur Realisierung einer Strömung einer ersten Flüssigkeit durch die Antriebseinheit zur zumindest anteiligen Kühlung wenigstens einer elektrischen Maschine, sowie ein zweites Strömungssystem zur Realisierung einer Strömung einer zweiten Flüssigkeit, aufweist.
Dabei sind das erste Strömungssystem und das zweite Strömungssystem derart angeordnet und ausgestaltet, dass Wärme von der ersten Flüssigkeit im ersten Strömungssystem auf die zweite Flüssigkeit im zweiten Strömungssystem übertragbar ist.The drive unit can also be designed such that it
a first Flow system for realizing a flow of a first liquid through the drive unit for at least partial cooling of at least one electrical machine, and a second flow system for realizing a flow of a second liquid.
The first flow system and the second flow system are arranged and designed such that heat can be transferred from the first liquid in the first flow system to the second liquid in the second flow system.

Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit sowie mit einer Verbrennungskraftmaschine, die drehfest mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine gekoppelt oder koppelbar ist.Another embodiment of the present invention is a drive arrangement with a drive unit according to the invention and with an internal combustion engine, which is rotatably coupled or can be coupled to the rotor of the first electrical machine.

Eine derartige Antriebsanordnung ist vorteilhafterweise derart ausgestaltet, dass zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der ersten Welle, die mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine drehfest verbunden ist, eine erste Übersetzungsstufe angeordnet ist zwecks Übersetzung der Drehzahl der von der Verbrennungskraftmaschine realisierten Drehbewegung auf die erste Welle.
Das Abtriebselement der Verbrennungskraftmaschine kann dabei eine Dämpfereinheit sein, oder auch eine Kupplung zum Öffnen und Schließen des Drehmoment-Übertragungspfades zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Antriebseinheit oder auch eine Kombination aus einer Dämpfereinheit und einer Kupplung.
Weiterhin kann das Abtriebselement als einen Bestandteil ein innenverzahntes Zahnrad aufweisen, welches mit einer Außenverzahnung der ersten Welle kämmt und somit die erste Übersetzungsstufe realisiert.Such a drive arrangement is advantageously designed in such a way that a first transmission stage is arranged between the internal combustion engine and the first shaft, which is connected in a rotationally fixed manner to the rotor of the first electrical machine, for the purpose of translating the rotational speed of the rotary movement realized by the internal combustion engine onto the first shaft.
The output element of the internal combustion engine can be a damper unit, or a clutch for opening and closing the torque transmission path between the internal combustion engine and the drive unit, or a combination of a damper unit and a clutch.
Furthermore, the output element can have, as a component, an internally toothed gearwheel which meshes with an external toothing of the first shaft and thus realizes the first transmission stage.

In weiterer Ausgestaltung umfasst die Antriebsanordnung auch wenigstens eine Radantriebswelle, die über das Getriebe mit der Ausgangswelle der Antriebseinheit verbunden ist, sodass eine von der Ausgangswelle realisierte Drehbewegung durch das Getriebe auf die Radantriebswelle übertragen werden kann.In a further embodiment, the drive arrangement also comprises at least one wheel drive shaft, which is connected via the gearbox to the output shaft of the drive unit, so that a rotary movement realized by the output shaft can be transmitted through the gearbox to the wheel drive shaft.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

1: ein Diagramm mit eingetragenen Drehmoment-Verläufen,
2: ein Drehzahl-Zeit-Diagramm mit einem eingezeichneten Verlauf der Drehzahl über der Zeit,
3: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer erste Ausführungsform,
4: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer zweite Ausführungsform,
5: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer dritten Ausführungsform,
6: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer vierten Ausführungsform,
7: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer fünften Ausführungsform,
8: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer sechsten Ausführungsform,
9: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer siebten Ausführungsform,
10: einen Gesamt-Aktor in zwei perspektivischen Darstellungen,
11: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer achten Ausführungsform,
12: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer neunten Ausführungsform,
13: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer zehnten Ausführungsform
14: ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem einer elften Ausführungsform, und
15: eine Antriebseinheit mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem.

The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred configurations. The invention is in no way restricted by the purely schematic drawings, it being noted that the exemplary embodiments shown in the drawings are not restricted to the dimensions shown. It is shown in

1 : a diagram with entered torque curves,
2 : a speed-time diagram with a drawn curve of the speed over time,
3 a hydraulic system according to the invention of a first embodiment,
4 a hydraulic system according to the invention of a second embodiment,
5 a hydraulic system according to the invention of a third embodiment,
6 a hydraulic system according to the invention of a fourth embodiment,
7 a hydraulic system according to the invention of a fifth embodiment,
8th a hydraulic system according to the invention of a sixth embodiment,
9 a hydraulic system according to the invention of a seventh embodiment,
10 : an overall actuator in two perspective representations,
11 a hydraulic system according to the invention of an eighth embodiment,
12 a hydraulic system according to the invention of a ninth embodiment,
13 : an inventive hydraulic system of a tenth embodiment
14 : an inventive hydraulic system of an eleventh embodiment, and
15 : a drive unit with the hydraulic system according to the invention.

In 1 ist die Hysterese-Regelung dargestellt, die mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem ausführbar ist. Es ist dabei in 1 der Verlauf des Drehmoments M über der Zeit t dargestellt. Ersichtlich ist dabei eine Kurve, die nach einem linearen Anstieg einen unteren Schwellenwert 70 ausbildet. Den linearen Anstieg überlagernd ist des Weiteren eine zweite Kurve dargestellt, die in zeitlichen Intervallen jeweils einen oberen Schwellenwert 71 repräsentiert. Der untere Schwellenwert 70 entspricht dem benötigten Kupplungsdrehmoment Mn und der obere Schwellenwert 71 entspricht dem geregelten Kupplungsdrehmoment Mr. Es ist ersichtlich, dass über der Zeit t das Drehmoment M derart geregelt wird, dass es, insofern es dem unteren Schwellenwert 70 entspricht, innerhalb kürzester Zeit angehoben wird, bis es den Wert des geregelten Kupplungsdrehmoments Mr bzw. des oberen Schwellenwerts 71 erreicht. Danach kann das Drehmoment M wieder abfallen, nämlich über die sogenannte Hysterese-Zeit tH. In dieser Hysterese-Zeit tH kann das von der Volumenstromeinrichtung zur Verfügung gestellte Fluid zur Kühlung einer oder mehrerer elektrischer Maschinen genutzt werden.
Es wird somit durch die Regelung ein Differenz-Kupplungsdrehmoment Md zwischen dem geregelten Kupplungsdrehmoment Mr und den benötigten Kupplungsdrehmoment Mn realisiert.
Insbesondere in Zusammenschau mit der darunter abgebildeten 2 ist ersichtlich, dass die Volumenstromquelle bzw. Pumpe immer nur dann betrieben werden muss, wenn es erforderlich ist, das Drehmoment M über das benötigte Kupplungsdrehmoment Mn anzuheben, und zwar so lange, bis der obere Schwellenwert 71 erreicht ist.
In 3 ist ein grundsätzlicher Aufbau des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems 1 dargestellt. Es umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform einen Kupplungsaktor 3 in Form eines sogenannten CSC (Concentric Slave Cylinder), der mechanisch an eine zu betätigende Kupplungseinrichtung 2 angeschlossen ist. Des Weiteren umfasst das Hydrauliksystem 1 eine Kühlungsleitung 4, die mit einer Volumenstromquelle 10 strömungstechnisch verbunden ist und zu einer zu kühlenden Einrichtung, wie zum Beispiel einer elektrischen Maschine, führt. Des Weiteren umfasst das Hydrauliksystem 1 eine Betätigungsleitung 5, die ebenfalls strömungstechnisch mit der Volumenstromquelle 10 verbunden ist und zu dem hydraulisch zu betätigenden Kupplungsaktor 3 führt. Strömungstechnisch zwischen der Volumenstromquelle 10 und der zu kühlenden Einrichtung bzw. dem Kupplungsaktor 3 ist eine Schalteinrichtung 21 angeordnet, die in der hier dargestellten Ausführungsform durch ein erstes Wegeventil 30 ausgebildet ist. Die Schalteinrichtung 21 bzw. das erste Wegeventil 30 ist dabei an eine erste Ausgangsseite 11 der Volumenstromquelle 10 stromabwärts der dort realisierten ersten Strömungsrichtung 12 angeschlossen. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das erste Wegewinkel 30 ein 3/2- Wegeventil. An einem ersten Ausgang dieses ersten Wegeventils 30 ist Kühlungsleitung 4 angeschlossen, und an einem zweiten Ausgang des ersten Wegeventils 30 ist die Betätigungsleitung 5 angeschlossen. Eingangsseitig ist die Volumenstromquelle 10 bzw. Pumpe über einen Saugfilter 72 mit einer Speichereinrichtung 60 strömungstechnisch verbunden, um Fluid aus dieser Speichereinrichtung 60 über die Schalteinrichtung 21 der Kühlungsleitung 4 bzw. der Betätigungsleitung 5 zuzuführen.
In dem Strömungspfad zwischen dem Kupplungsaktor 3 und der Speichereinrichtung 60 ist ein zweites Wegeventil 50 angeordnet, welches in der hier dargestellten Ausführungsform ein 2/2- Wegeventil 52 ist. Das zweite Wegeventil 50 ist hier gleichzeitig als eine Druckminderungseinrichtung 51 ausgestaltet.
Mit der Volumenstromquelle 10 ist eine Steuerungseinrichtung 20 steuerungstechnisch verbunden, ebenso wie mit dem ersten Wegeventil 30 und dem zweiten Wegeventil 50, um diese Elemente entsprechend den Anforderungen zur Kühlung bzw. zur Betätigung des Kupplungsaktor 3 zu betätigen bzw. zu verstellen. Beim Betrieb der Volumenstromquelle 10 fördert diese Fluid aus der Speichereinrichtung 60 zur Schalteinrichtung 21. Je nach Stellung dieser Schalteinrichtung 21 wird das geförderte Fluid entweder der Kühlungsleitung 4 zugeführt, oder aber über die Betätigungsleitung 5 dem Kupplungsaktor 3 zur Betätigung der Kupplungseinrichtung 2 zugeführt. Bei einer Rückstellung des Kupplungsaktors 3 kann, je nach Stellung des zweiten Wegeventils 50, das Fluid wieder zurück in die Speichereinrichtung 60 fließen. Es ist ersichtlich, dass somit sequenziell das Fluid entweder einer elektrischen Maschine zwecks deren Kühlung zuführbar ist oder zur Betätigung des Kupplungsaktors 3 verwendet wird. In entsprechender Weise ist eine geringe Anzahl von Volumenstromquellen 10 vorzusehen bzw. verhältnismäßig wenig Energie aufzubringen, um in einem HybridAntrieb sowohl die Kühlung und Schmierung aufrecht zu erhalten, als auch die benötigte Anpresskraft zu Übertragung eines benötigten Kupplungsdrehmomentes zu gewährleisten.In 1 the hysteresis control is shown, which can be carried out with the hydraulic system according to the invention. It is in 1 the course of the torque M over time t shown. You can see a curve that has a lower threshold after a linear increase 70 trains. A second curve is also shown overlaying the linear rise, each with an upper threshold value at time intervals 71 represents. The lower threshold 70 corresponds to the required clutch torque Mn and the upper threshold 71 corresponds to the regulated clutch torque mr , It can be seen that over time t the torque M is regulated such that it, insofar as it is the lower threshold 70 corresponds, is raised within a very short time until it reaches the value of the regulated clutch torque mr or the upper threshold 71 reached. After that, the torque M drop again, namely over the so-called hysteresis time tH , In this hysteresis period tH the fluid provided by the volume flow device can be used to cool one or more electrical machines.
The regulation thus results in a differential clutch torque Md between the regulated clutch torque mr and the required clutch torque Mn realized.
Especially when viewed together with the one below 2 it can be seen that the volume flow source or pump only ever has to be operated when it is necessary, the torque M about the required clutch torque Mn to be raised until the upper threshold 71 is reached.
In 3 is a basic structure of the hydraulic system according to the invention 1 shown. In the embodiment shown here, it comprises a clutch actuator 3 in the form of a so-called CSC (Concentric Slave Cylinder), the mechanically to a clutch device to be operated 2 connected. The hydraulic system also includes 1 a cooling line 4 using a volume flow source 10 is fluidly connected and leads to a device to be cooled, such as an electrical machine. The hydraulic system also includes 1 an actuation line 5 , which is also fluidly related to the volume flow source 10 is connected and to the hydraulically operated clutch actuator 3 leads. Flow-wise between the volume flow source 10 and the device to be cooled or the clutch actuator 3 is a switching device 21 arranged, in the embodiment shown here by a first directional valve 30th is trained. The switching device 21 or the first directional valve 30th is on a first exit page 11 the volume flow source 10 downstream of the first flow direction realized there 12 connected. In the embodiment shown here, the first path angle is 30th a 3/2-way valve. At a first exit of this first directional valve 30th is cooling line 4 connected, and to a second outlet of the first directional valve 30th is the actuation line 5 connected. The volume flow source is on the input side 10 or pump via a suction filter 72 with a storage device 60 Fluidically connected to fluid from this storage device 60 via the switching device 21 the cooling line 4 or the management 5 feed.
In the flow path between the clutch actuator 3 and the storage device 60 is a second directional valve 50 arranged, which in the embodiment shown here is a 2/2-way valve 52 is. The second directional valve 50 is here at the same time as a pressure reducing device 51 designed.
With the volume flow source 10 is a control device 20th Control-related, as well as with the first directional valve 30th and the second directional valve 50 to these elements according to the requirements for cooling or actuating the clutch actuator 3 to operate or adjust. When operating the volume flow source 10 conveys this fluid from the storage device 60 to the switching device 21 , Depending on the position of this switching device 21 the fluid delivered is either the cooling line 4 supplied, or via the actuation line 5 the clutch actuator 3 for actuating the coupling device 2 fed. When the clutch actuator is reset 3 can, depending on the position of the second directional valve 50 , the fluid back into the storage device 60 flow. It can be seen that the fluid can thus be fed sequentially either to an electrical machine for the purpose of cooling it or to actuate the clutch actuator 3 is used. A small number of volume flow sources is correspondingly 10 To provide or relatively little energy to both maintain the cooling and lubrication in a hybrid drive, as well as to ensure the required contact pressure to transmit a required clutch torque.

Das dargestellte erste Wegeventil 30 ist hier ein Sitzventil, das zumindest im Kupplungszweig einen Ventilsitz aufweist. Das zweite Wegeventil 50 sollte vorzugsweise im unbestromten Zustand geschlossen sein, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf eingeschränkt sein soll, sodass das zweite Wegeventil 50 auch als ein unbestromt offenes Ventil ausführbar ist.
In den 4-9 sind unterschiedliche Ausführungsformen bzw. Variationen des Hydrauliksystems 1 im Vergleich mit der in 3 dargestellten Ausführungsform gezeigt, sodass im Folgenden im Wesentlichen auf die Unterschiede der in den 4-9 dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen wird.
Insbesondere bei Integration des Hydrauliksystems in ein Getriebe sollte verhindert werden, dass die eingangsseitig an die Volumenstromquelle 10 angeschlossene Saugleitung leer läuft. Zu diesem Zweck ist wie in 4 dargestellt ein zusätzlicher Leerlaufschutz 73 zwischen der Speichereinrichtung 60 und der Volumenstromquelle 10 vorgesehen. Dabei kann, wie in 4 dargestellt, der Leerlaufschutz 73 ein integraler Bestandteil des darunter befindlichen Saugfilters 72 sein. Alternativ kann der Leerlaufschutz 73 auch direkt in ein die Volumenstromquelle 10 umfassendes Gehäuse integriert sein, siehe 5. Dies hat den Vorteil einer geringen Anzahl von zu montierenden Elementen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform des Hydrauliksystems ist wie in 6 dargestellt vorgesehen, ein erstes Rückschlagventil 40 im Strömungspfad zwischen der Speichereinrichtung 60 in der Volumenstromquelle 10 angeordnet. Dieses erste Rückschlagventil 40 kann zum Beispiel ein Klappen -Rückschlagventil sein.
Im Unterschied zu der in 3 dargestellten Variante zeigt 7 eine Ausführungsform, bei der die beiden Wegeventile 30,50 als 3/2-Wegeventile ausgeführt sind.
In dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Wegeventil 30 als ein 3/2- Wegeventil 31 ausgestaltet, und das zweite Wegeventil 50 ist ein 2/2- Wegeventil 52. Dieses Ventil als Schieberventil in Kombination mit einem zweiten Rückschlagventil 41 im Strömungspfad zwischen der Schalteinrichtung 21 und dem Kupplungsaktor 3 ist kostengünstig realisierbar. Das zweite Wegeventil 50 kann als ein Proportional-Sitz-Ventil ausgeführt sein, um geregelt Druck aus dem Kupplungsaktor 3 abzulassen.The first directional valve shown 30th here is a seat valve, which has a valve seat at least in the coupling branch. The second directional valve 50 should preferably be closed when de-energized, but the invention is not intended to be limited to this, so that the second directional valve 50 can also be designed as an open valve.
In the 4-9 are different embodiments or variations of the hydraulic system 1 compared to that in 3 shown embodiment shown, so that in the following essentially the differences in the 4-9 illustrated embodiments is referred to.
In particular when integrating the hydraulic system into a transmission, it should be prevented that the input side of the volume flow source 10 connected suction line runs empty. For this purpose it is as in 4 shown an additional idle protection 73 between the storage device 60 and the volume flow source 10 intended. Here, as in 4 shown, the idle protection 73 an integral part of the suction filter underneath 72 his. Alternatively, the idle protection 73 also directly into the volume flow source 10 comprehensive housing, see 5 , This has the advantage of a small number of elements to be assembled.
In a further alternative embodiment of the hydraulic system is as in 6 shown provided a first check valve 40 in the flow path between the storage device 60 in the volume flow source 10 arranged. This first check valve 40 can be a flap check valve, for example.
Unlike the one in 3 shown variant shows 7 an embodiment in which the two directional control valves 30.50 are designed as 3/2-way valves.
In the in 8th The illustrated embodiment is the first directional valve 30th as a 3/2-way valve 31 designed, and the second directional valve 50 is a 2/2-way valve 52 , This valve as a slide valve in combination with a second check valve 41 in the flow path between the switching device 21 and the clutch actuator 3 can be realized inexpensively. The second directional valve 50 can be designed as a proportional seat valve to regulate pressure from the clutch actuator 3 let down.

Bei der in 9 dargestellten Ausführungsvariante ist das zweite Wegeventil 50 wiederum als 2/2-Wegeventil 52 ausgestaltet und es ist wie auch in der zu 8 beschriebenen Ausführungsform ein zweites Rückschlagventil 41 vorhanden. Zusätzlich ist hier aber auch vorgesehen, dass die Volumenstromquelle 10 in zwei Richtungen fördern kann, sodass an einer zweiten Ausgangsseite 13 der Volumenstromquelle 10 eine zweite Strömungsrichtung 14 realisierbar ist. Entsprechend kann beim Betrieb der Volumenstromquelle 10 zur Realisierung eines Volumenstroms in der ersten Strömungsrichtung 12 die Kühlungsleitung 4 mit Fluid versorgt werden und demzufolge gekühlt werden; sowie nach Umschaltung der Schalteinrichtung 21 in beschriebener Weise der Kupplungsaktor 3 betätigt werden. Bei Umschaltung des Betriebs der Volumenstromquelle 10 kann diese über eine zweite Ausgangsseite 13 das Fluid in einer zweiten Strömungsrichtung 14 fördern und somit, je nach Schaltstellung des zweiten Wegeventils 50, eine direkte Versorgung des Kupplungsaktors 3 mit Fluid gewährleisten. Ein erstes Rückschlagventil 40 verhindert den Rückfluss des Fluids in den Saugfilter 72 bzw. in die Speichereinrichtung 60. Das zweite Wegeventil 50 wird in dieser Ausführungsform vorzugsweise hydraulisch betätigt, sodass ein Elektromagnet zur Betätigung eines Ventils eingespart werden kann. Ein Kolben des als Sitzventils ausgestalteten zweiten Wegeventils 50 kann Dichtungen besitzen, ohne dass die dadurch erzeugte Reibung die Gefahr einer Fehlfunktion erhöht, da die durch den Hydraulikdruck zur Verfügung gestellte Kraft deutlich größer ist als die benötigte Kraft zur Bewegung des Kolbens sowie die von einem Elektromagnet zur Verfügung stellbare Kraft.At the in 9 The variant shown is the second directional valve 50 again designed as a 2/2-way valve 52 and it is as in the to 8th Embodiment described a second check valve 41 available. In addition, it is also provided here that the volume flow source 10 can convey in two directions, so on a second exit side 13 the volume flow source 10 a second flow direction 14 is feasible. Accordingly, when operating the volume flow source 10 to realize a volume flow in the first flow direction 12 the cooling line 4 are supplied with fluid and consequently cooled; as well as after switching the switching device 21 in the manner described the clutch actuator 3 be operated. When switching the operation of the volume flow source 10 can do this via a second output page 13 the fluid in a second flow direction 14 promote and thus, depending on the switching position of the second directional valve 50 , a direct supply to the clutch actuator 3 ensure with fluid. A first check valve 40 prevents the fluid from flowing back into the suction filter 72 or in the storage device 60 , The second directional valve 50 is preferably actuated hydraulically in this embodiment, so that an electromagnet for actuating a valve can be saved. A piston of the second directional valve designed as a seat valve 50 can have seals without the friction generated thereby increasing the risk of malfunction, since the force provided by the hydraulic pressure is significantly greater than the force required to move the piston and the force available from an electromagnet.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in der möglichen kompakten Ausführung des Hydrauliksystems sowie angeschlossener Aggregate in einem in 10 in zwei perspektivischen Darstellungen gezeigten Gesamt-Aktor 80. Dieser Gesamt-Aktor 80 umfasst eine Steuerungseinrichtung 20 und daran mechanisch angeschlossen eine Ventilplatte 81, in der ein Elektromotor zum Antrieb der Volumenstromquelle , integriert sein kann. Der Steuerungseinrichtung 20 gegenüberliegend ist eine Kanalplatte 82 vorgesehen, in bzw. an der die Volumenstromquelle 10 mechanisch angeschlossen sein kann oder ist.Another aspect of the present invention lies in the possible compact design of the hydraulic system and connected units in one 10 Overall actuator shown in two perspective representations 80 , This overall actuator 80 comprises a control device 20th and mechanically connected to it a valve plate 81 , in which an electric motor for driving the volume flow source can be integrated. The control device 20th opposite is a channel plate 82 provided in or on the volume flow source 10 can be or is mechanically connected.

Des Weiteren können Drucksensoren sowie die genannten Ventile in dem Gesamt-Aktor 80 verbaut sein. Eine steuerungstechnische Verbindung zwischen der Steuereinrichtung 20 und den zu betätigenden Ventilen kann über Steckkontaktierung direkt auf der Steuereinrichtung 20 erfolgen. Eine derartige kompakte Einheit ist in einfacher Weise separat testbar und in einfacher Weise montierbar.Furthermore, pressure sensors and the valves mentioned can be in the overall actuator 80 be installed. A control connection between the control device 20th and the valves to be operated can be plug-in directly on the control device 20th respectively. Such a compact unit can be tested separately in a simple manner and can be assembled in a simple manner.

Die 11 und 12 zeigen weitere Varianten des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems 1.
Hier entfällt ein zweites Wegeventil, sondern es ist lediglich erforderlich, ein erstes Wegeventil 30 sowie eine Volumenstromquelle 10 vorzusehen, die mit DrehrichtungsUmkehr betreibbar ist. Entsprechend hat die in den beiden 11 und 12 dargestellte Volumenstromquelle 10 eine erste Ausgangsseite 11 und eine zweite Ausgangsseite 13, sodass eine erste Strömungsrichtung 12 sowie eine zweite Strömungsrichtung 14 in entgegengesetzten Richtungen realisierbar ist. Die Volumenstromquelle 10 stellt somit auch die Schalteinrichtung 21 dar, die derart geschaltet werden kann, dass entweder das Fluid der Kühlungsleitung 4 zuführbar ist, oder aber auch der Betätigungsleitung 5 zur Betätigung des Kupplungsaktors 3. Des Weiteren umfassen die beiden in den 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiele noch ein drittes Rückschlagventil 42 sowie ein viertes Rückschlagventil 43. Dadurch lässt sich das zweite Wegeventil 50 einsparen, da unter Drehrichtungsumkehr der Volumenstromquelle 10 alle Funktionen realisierbar sind und kein Rückfördern von Fluid zur Speichereinrichtung 60 erforderlich ist. Die Rückschlagventile 40, 41,42, 43 sind dabei für geringe Druckabfälle ausgelegt. Das erste Wegeventil 30 dient in der in 11 dargestellten Ausführungsform als sogenanntes Cut-Off-Ventil, mit welchem der Kupplungsaktor 3 zur Speichereinrichtung gelehrt werden kann.The 11 and 12 show further variants of the hydraulic system according to the invention 1 ,
A second directional valve is omitted here, but it is only necessary to have a first directional valve 30th as well as a volume flow source 10 to be provided, which can be operated with reversal of direction of rotation. Accordingly, it has in the two 11 and 12 Volume flow source shown 10 a first exit page 11 and a second exit page 13 so that a first flow direction 12 as well as a second flow direction 14 is realizable in opposite directions. The volume flow source 10 thus also provides the switching device 21 represents, which can be switched such that either the fluid of the cooling line 4 can be supplied, or also the actuation line 5 for actuating the clutch actuator 3 , Furthermore, the two include in the 11 and 12 illustrated embodiments still a third check valve 42 as well as a fourth check valve 43 , This allows the second directional valve 50 save, since the volume flow source is reversed 10 all functions can be implemented and no return of fluid to the storage device 60 is required. The check valves 40 . 41 . 42 . 43 are designed for low pressure drops. The first directional valve 30th serves in the in 11 illustrated embodiment as a so-called cut-off valve with which the clutch actuator 3 can be taught to the storage device.

Die 13 und 14 zeigen weitere Ausgestaltungen der in den 11 und 12 dargestellten Varianten des Hydrauliksystems.
Hier kommt im Wesentlichen jeweils eine hydraulische Parksperreinrichtung 90 hinzu, die strömungstechnisch mit der Volumenstromquelle 10 gekoppelt ist, nämlich hier über ein drittes Wegeventil 20.The 13 and 14 show further refinements of the in the 11 and 12 shown variants of the hydraulic system.
Here comes essentially a hydraulic parking lock device 90 added, the flow with the volume flow source 10 is coupled, namely here via a third directional valve 20th ,

Die hydraulische Parksperreinrichtung 90 umfasst eine Sperrklinke 94, die hydraulisch betätigt in eine Sperrverzahnung 95 an einem rotierenden Teil der mit dem Hydrauliksystem auszustattenden Antriebseinheit eingreifen kann.
Die hydraulische Parksperreinrichtung 90 umfasst eine Kolben-Zylinder-Einheit 96, die über eine Parksperr-Leitung 91 strömungstechnisch an das dritte Wegeventil 92 gekoppelt ist, wobei die Translationsbewegung des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit 96 auf die Sperrklinke 94 der hydraulischen Parksperreinrichtung 90 übertragbar ist.
Die hydraulische Parksperreinrichtung 90 ist vorzugweise derart ausgestaltet, dass sie im normalen Zustand verriegelt.
Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs sowie des damit ausgestatteten Hydrauliksystems kann ein entsprechender Fluid-Druck aufgebracht werden, um die hydraulische Parksperreinrichtung 90 dauerhaft zu beauftragen und in den geöffneten Zustand zu überführen und dort zu halten.
Das dritte Wegeventil 92 ist vorzugsweise ein 4/2-Wegeventil, welches an der Seite der Volumenstromquelle 10 angeschlossen ist, an der auch die Betätigungsleitung 5 bzw. die daran angeschlossene Kupplungseinrichtung 2 positioniert sind.
Das dritte Wegeventil 92 ist derart integriert, dass eine Entleerung der Kolben-Zylinder-Einheit 96 in die Speichereinrichtung 60 erfolgen kann.The hydraulic parking lock device 90 includes a pawl 94 , which is hydraulically operated in a locking toothing 95 can engage on a rotating part of the drive unit to be equipped with the hydraulic system.
The hydraulic parking lock device 90 comprises a piston-cylinder unit 96 that have a parking lock line 91 fluidically to the third directional valve 92 is coupled, wherein the translational movement of the piston of the piston-cylinder unit 96 on the pawl 94 the hydraulic parking lock device 90 is transferable.
The hydraulic parking lock device 90 is preferably designed in such a way that it locks in the normal state.
During operation of the motor vehicle and the hydraulic system equipped with it, a corresponding fluid pressure can be applied to the hydraulic parking lock device 90 to be permanently commissioned and brought into the open state and kept there.
The third directional valve 92 is preferably a 4/2-way valve, which is on the side of the volume flow source 10 is connected to which the actuation line 5 or the coupling device connected to it 2 are positioned.
The third directional valve 92 is integrated in such a way that the piston-cylinder unit is emptied 96 into the storage device 60 can be done.

In der betätigten Stellung wird die Kolben-Zylinder-Einheit 96 mit der Volumenstromquelle 10 verbunden, sodass die Parksperreinrichtung 90 aktiv ausgelegt ist.
Währenddessen ist der Zweig des hydraulischen Systems, welcher zur Kupplungseinrichtung 2 führt, entweder in einer Sperrstellung oder alternativ zur Speichereinrichtung 60 hin geöffnet.
Sobald die hydraulische Parksperreinrichtung 90 ausgelegt ist, wird dieser Zustand über einen Haltemagnet 97 gesichert. Insofern dieser Haltemagnet 97 einmal stromlos sein sollte, stellt sich die hydraulische Parksperreinrichtung 90 selbsttätig wieder in den verriegelnden Zustand ein.The piston-cylinder unit is in the actuated position 96 with the volume flow source 10 connected so that the parking lock device 90 is actively designed.
Meanwhile, the branch of the hydraulic system that leads to the coupling device 2 leads, either in a locked position or alternatively to the storage device 60 open towards.
As soon as the hydraulic parking lock device 90 is designed, this state is via a holding magnet 97 secured. In this respect this holding magnet 97 If there is no current, the hydraulic parking lock device is activated 90 automatically in the locking state again.

Zum geregelten Eingreifen der hydraulischen Parksperreinrichtung 90 kann die Volumenstromquelle 10 über das dritte Wegeventil 92 zunächst den Haltemagnet 97 entlasten und dann geregelt das Fluid herausfördern.
Der Zustand der hydraulischen Parksperreinrichtung 90 kann über einen Wegsensor überwacht werden.
Zudem kann das Hydrauliksystem derart ausgestaltet sein, dass eine Ablassleitung, die einen die Kolben-Zylinder-Einheit 90 angeschlossen ist, strömungstechnisch mit der Kühlungsleitung 4 verbunden ist, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, bei geeigneten Druckverhältnissen die hydraulische Packsperreinrichtung 90 bei einen Ausfall des Haltemagneten 97 über den Rückstaudruck der Kühlungsleitung 4 weiter geöffnet und das Fahrzeug fahrfähig zu halten.For controlled intervention of the hydraulic parking lock device 90 can be the volume flow source 10 via the third directional valve 92 first the holding magnet 97 relieve pressure and then deliver the fluid in a controlled manner.
The state of the hydraulic parking lock device 90 can be monitored via a distance sensor.
In addition, the hydraulic system can be configured in such a way that an outlet line, which is the piston-cylinder unit 90 is connected fluidically with the cooling line 4 is connected, which gives the possibility of the hydraulic pack lock device at suitable pressure conditions 90 in the event of a failure of the holding magnet 97 about the back pressure of the cooling line 4 keep it open and keep the vehicle drivable.

In 15 ist eine Antriebseinheit 100 für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, dargestellt, die eine erste elektrischen Maschine 110 sowie eine zweite elektrischen Maschine 120 aufweist, die beide auf einer gemeinsamen Rotationsachse 101 angeordnet sind. Der Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine 110 ist dabei koaxial zur Rotationsachse 101 sowie auch zum Rotor 121 der zweiten elektrischen Maschine 120 angeordnet.In 15 is a drive unit 100 for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, which shows a first electrical machine 110 as well as a second electrical machine 120 has, both on a common axis of rotation 101 are arranged. The rotor 111 the first electrical machine 110 is coaxial to the axis of rotation 101 as well as the rotor 121 the second electrical machine 120 arranged.

Die beiden elektrischen Maschinen 110, 120 sind dabei mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem 1 kühlbar bzw. das Betätigungssystem 153 ist als Kupplungsaktor 3 vom erfindungsgemäßen Hydrauliksystem 1 betätigbar.
Der Stator 112 der ersten elektrischen Maschine 110 sowie auch der Stator 122 der zweiten elektrischen Maschine 120 ist von einem Gehäuse 102 der Antriebseinheit 100 aufgenommen.
Der Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine ist drehfest mit einer ersten Welle 130 verbunden.
Der Rotor 121 der zweiten elektrischen Maschine 120 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 140 verbunden, die auch als Getriebeeingangswelle bezeichnet werden kann.The two electrical machines 110 . 120 are doing with the hydraulic system according to the invention 1 coolable or the actuation system 153 is as a clutch actuator 3 from the hydraulic system according to the invention 1 actuatable.
The stator 112 the first electrical machine 110 as well as the stator 122 the second electrical machine 120 is from a housing 102 the drive unit 100 added.
The rotor 111 the first electrical machine is non-rotatable with a first shaft 130 connected.
The rotor 121 the second electrical machine 120 is non-rotatable with an output shaft 140 connected, which can also be referred to as a transmission input shaft.

Weiterhin umfasst die Antriebseinheit 100 eine Trennkupplung 150, mit der die erste elektrische Maschine 110 und damit eine an der mit dem Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine 110 drehfest verbundenen erste Welle 130 angeschlossene Verbrennungskraftmaschine zur Drehmomentübertragung mit der Ausgangswelle verbindbar oder verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit kann somit auch als serieller Hybrid mit Durchbindungsmöglichkeit der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine auf die Räder des damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs bezeichnet werden.
In der hier dargestellten Ausführungsform ist die erste Welle 130 zweiteilig ausgeführt, nämlich aus einer zentral verlaufenden Hohlwelle 132 sowie einer auf dieser Hohlwelle 132 positionierten und mit dieser drehfest verbundenen Nabe 133, wobei die Nabe 133 wiederum fest mit dem Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine 110 verbunden ist.The drive unit further comprises 100 a disconnect clutch 150 with which the first electrical machine 110 and thus one on the one with the rotor 111 the first electrical machine 110 non-rotatably connected first shaft 130 connected internal combustion engine for torque transmission with the output shaft is connectable or connected.
The drive unit according to the invention can thus also be referred to as a serial hybrid with the possibility of binding the connected internal combustion engine to the wheels of the motor vehicle equipped with it.
In the embodiment shown here is the first wave 130 Made in two parts, namely from a central hollow shaft 132 as well as one on this hollow shaft 132 positioned and non-rotatably connected hub 133 , the hub 133 again firmly with the rotor 111 the first electrical machine 110 connected is.

Die Nabe 133 bildet die radiale Innenseite 151 der Trennkupplung 150 aus, bzw. ist mit dieser Eingangsseite der Trennkupplung 150 fest verbunden.
Die radiale Außenseite 152 der Trennkupplung 150, die die Ausgangsseite der Trennkupplung 150 realisiert, ist drehfest mit der Ausgangswelle 140 verbunden.
Die Trennkupplung 150 ist eine schaltbare Kupplung, die von einem offenen Zustand in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt geschaltet werden kann. Zu diesem Zweck ist der Trennkupplung 150 ein Betätigungssystem 153 zugeordnet.The hub 133 forms the radial inside 151 the disconnect clutch 150 off, or is with this input side of the clutch 150 firmly connected.
The radial outside 152 the disconnect clutch 150 that the output side of the disconnect clutch 150 realized, is rotationally fixed with the output shaft 140 connected.
The disconnect clutch 150 is a switchable clutch that can be switched from an open state to a closed state and vice versa. For this purpose, the disconnect clutch 150 an actuation system 153 assigned.

Derart kann bei Schließung der Trennkupplung 150 ein Drehmoment von der ersten Welle 130 auf die Ausgangswelle 140 oder auch umgekehrt übertragen werden.This can happen when the clutch is closed 150 a torque from the first shaft 130 on the output shaft 140 or vice versa.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist somit vorgesehen, dass die beiden elektrischen Maschinen 110,120 in Reihe angeordnet sind, wobei die Rotoren 111,121 der beiden elektrischen Maschinen 110,120 bzw. deren Rotationsachsen koaxial angeordnet sind.In the embodiment shown here it is therefore provided that the two electrical machines 110.120 are arranged in series, the rotors 111,121 of the two electrical machines 110.120 or whose axes of rotation are arranged coaxially.

Dabei verläuft die erste Welle 130 bzw. deren zentral verlaufende Hohlwelle 132 radial innerhalb der Ausgangswelle 140, wodurch insgesamt das benötigte Bauvolumen der Antriebseinheit 100 gering gestaltet werden kann.The first wave runs 130 or their central hollow shaft 132 radially inside the output shaft 140 , whereby the total required volume of the drive unit 100 can be made small.

Des Weiteren umfasst die hier dargestellte Antriebseinheit 100 ein Getriebe 160, welches mit der auch als Getriebeeingangswelle bezeichneten Ausgangswelle 140 der Antriebseinheit 100 in Wirkverbindung steht, so dass ein von der Ausgangswelle 140 zur Verfügung gestelltes Drehmoment bzw. die von der Ausgangswelle 140 realisierte Drehbewegung über das Getriebe 160 über- oder untersetzt an eine weitere Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeugs geleitet werden kann, oder auch direkt auf Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges geleitet werden kann.The drive unit shown here also includes 100 a gearbox 160 , which with the output shaft also referred to as the transmission input shaft 140 the drive unit 100 is in operative connection so that one of the output shaft 140 provided torque or that of the output shaft 140 realized rotary movement via the gear 160 can be passed on or reduced to another gear unit of a motor vehicle, or can also be directed directly to drive wheels of a motor vehicle.

Dieses Getriebe 160 umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform ein Differenzial-Getriebe 170.
Des Weiteren umfasst das Getriebe 160 ein erstes Zahnrad 161, was mit einer Außenverzahnung 141 an der Ausgangswelle 140 kämmt. Durch das erste Zahnrad 161 wird somit eine zweite Übersetzungsstufe 162 in der Antriebseinheit 100 realisiert. Dieses erste Zahnrad 161 ist dabei drehfest mit einer Vorlegewelle 163 des Getriebes 160 gekoppelt, deren Außenverzahnung 164 wiederum mit einem Eingangs-Zahnrad 171 des Differenzial-Getriebes 170 kämmt, wodurch eine dritte Übersetzungsstufe 172 realisiert wird.This gear 160 in the embodiment shown here comprises a differential gear 170 ,
The transmission also includes 160 a first gear 161 what with an external toothing 141 on the output shaft 140 combs. Through the first gear 161 thus becomes a second translation stage 162 in the drive unit 100 realized. This first gear 161 is non-rotatable with a countershaft 163 of the transmission 160 coupled, the external toothing 164 again with an input gear 171 of the differential gear 170 combs, creating a third gear ratio 172 is realized.

Die Antriebseinheit 100 ist dabei Bestandteil einer ebenfalls dargestellten Ausführungsform einer Antriebsanordnung 200.The drive unit 100 is part of an embodiment of a drive arrangement, also shown 200 ,

Diese Antriebsanordnung 200 weist zusätzlich eine hier nicht dargestellte Verbrennungskraftmaschine auf, die im an den gezeigten Anschluss 210 angeschlossen Zustand, über die erste Welle 130 drehfest mit dem Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine 110 gekoppelt oder - bei Zwischenschaltung einer weiteren Kupplung - koppelbar ist.This drive arrangement 200 additionally has an internal combustion engine, not shown here, which is connected to the connection shown 210 connected state, over the first wave 130 rotatable with the rotor 111 the first electrical machine 110 coupled or - with the interposition of a further clutch - can be coupled.

Die dargestellte Antriebsanordnung 200 ist derart ausgestaltet, dass zwischen dem Anschluss 210 für eine hier nicht dargestellte Verbrennungskraftmaschine und der ersten Welle 130, die mit dem Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine 110 drehfest verbunden ist, eine erste Übersetzungsstufe 142 ausgebildet ist zwecks Übersetzung der Drehzahl der von der Verbrennungskraftmaschine bzw. deren Anschlusses 210 realisierten Drehbewegung auf die erste Welle 130.The drive arrangement shown 200 is designed such that between the connection 210 for an internal combustion engine not shown here and the first shaft 130 that with the rotor 111 the first electrical machine 110 is rotatably connected, a first gear ratio 142 is designed to translate the speed of the internal combustion engine or its connection 210 realized rotary motion on the first shaft 130 ,

Zu diesem Zweck ist ein Abtriebselement 220 der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, welches eine Dämpfereinheit 221 aufweisen kann oder auch eine Kupplung 222 zum Öffnen und Schließen des Drehmoment-Übertragungspfades zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Antriebseinheit 100, oder auch eine gezeigte Kombination aus einer Dämpfereinheit 221 und einer Kupplung 222.For this purpose there is an output element 220 the internal combustion engine is provided, which has a damper unit 221 may have or a clutch 222 for opening and closing the torque transmission path between the internal combustion engine and the drive unit 100 , or a combination of a damper unit shown 221 and a clutch 222 ,

Weiterhin umfasst das Abtriebselement 220 als einen Bestandteil ein innenverzahntes Zahnrad 223, welches mit einer Außenverzahnung 131 der ersten Welle 130 kämmt und somit eine erste Übersetzungsstufe 142 realisiert.
Es ist ersichtlich, dass in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Drehachse des Abtriebselements 220 lateral versetzt ist zur Rotationsachse 101 der Antriebseinheit 100.The output element also includes 220 as a component an internally toothed gear 223 , which with an external toothing 131 the first wave 130 combs and thus a first translation stage 142 realized.
It can be seen that in the exemplary embodiment shown here, an axis of rotation of the output element 220 is laterally offset from the axis of rotation 101 the drive unit 100 ,

Derart kann eine von der hier nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine erzeugte Drehbewegung über das Abtriebselement 220 und die erste Übersetzungsstufe 142 auf die erste Welle 130 geleitet werden, sodass der darauf befindliche Rotor 111 der ersten elektrischen Maschine 110 in Drehbewegung versetzt werden kann, um als Generator betrieben zu werden.
Bei Schließung der Trennkupplung 150 kann die anliegende Drehbewegung von der ersten Welle 130, gegebenenfalls verstärkt von einem elektromotorischen Antrieb durch die erste elektrische Maschine 110, auf die Ausgangswelle 140 übertragen werden. Aufgrund der drehfesten Verbindung des Rotors 122 der zweiten elektrischen Maschine 120 mit der Ausgangswelle 140 kann ebenfalls ein von der zweiten elektrischen Maschine 120 zur Verfügung gestelltes Drehmoment zusätzlich auf die Ausgangswelle 140 aufgebracht werden.In this way, a rotary movement generated by the internal combustion engine, not shown here, can be carried out via the output element 220 and the first translation stage 142 on the first wave 130 are directed so that the rotor located on it 111 the first electrical machine 110 can be rotated to operate as a generator.
When the disconnect clutch is closed 150 can the applied rotary motion from the first shaft 130 , possibly reinforced by an electric motor drive by the first electrical machine 110 , on the output shaft 140 be transmitted. Due to the rotatable connection of the rotor 122 the second electrical machine 120 with the output shaft 140 can also be one of the second electrical machine 120 provided torque additionally on the output shaft 140 be applied.

Alternativ kann bei Öffnung der Trennkupplung 150 auch nur die zweite elektrische Maschine 120 alleine betrieben werden, um die Ausgangswelle 140 zu drehen.Alternatively, when the separating clutch is opened 150 even just the second electrical machine 120 operated alone to the output shaft 140 to turn.

Die Drehbewegung der Ausgangswelle 140 wird über deren Außenverzahnung 141 auf das erste Zahnrad 161 des angeschlossenen Getriebes 160 geleitet, wobei die zweite Übersetzungsstufe 162 realisiert wird.
Vom ersten Zahnrad 161 wird das Drehmoment bzw. die Drehbewegung auf die Vorlegewelle 163 geleitet, von der es über das Eingangs-Zahnrad 171 des Differenzial-Getriebes 170 diesem zugeleitet wird.
Vom Differenzial-Getriebe 170 wird das Drehmoment hier nicht dargestellten Radantriebs-Wellen zugeleitet, oder auch bei Bedarf einen weiteren Getriebe zur Über- bzw. Untersetzung des Drehmoments bzw. der Drehzahl.The rotation of the output shaft 140 is about their external teeth 141 on the first gear 161 of the connected gear 160 headed, the second translation stage 162 is realized.
From the first gear 161 the torque or the rotary movement on the countershaft 163 from which it passes through the input gear 171 of the differential gear 170 this is fed.
From the differential gear 170 the torque, not shown, wheel drive shafts is supplied, or if necessary, a further transmission for increasing or reducing the torque or the speed.

Mit der dargestellten Antriebsanordnung 200 lassen sich unterschiedlichste Fahrzustände realisieren, wie zum Beispiel der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine alleine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, oder auch unter Hinzuschaltung der zweiten elektrischen Maschine und/oder der ersten elektrischen Maschine, sowie ein gleichzeitiger Generatorbetrieb der ersten elektrischen Maschine beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine, sowie ein alleiniger Betrieb der zweiten elektrischen Maschine, oder auch ein Rekuperationsbetrieb der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine. With the drive arrangement shown 200 A wide variety of driving conditions can be realized, such as the operation of the internal combustion engine alone to drive a motor vehicle, or with the addition of the second electrical machine and / or the first electrical machine, and simultaneous generator operation of the first electrical machine when the internal combustion engine is operating and / or the second electrical machine, and a sole operation of the second electrical machine, or also a recuperation operation of the first electrical machine and / or the second electrical machine.

Insgesamt wird durch die Erfindung ein Hydrauliksystem sowie eine damit ausgestattete Antriebseinheit zur Verfügung gestellt, die einen kostengünstigen und effizienten Betrieb von wenigstens einer elektrischen Maschine, insbesondere unter Zusammenschaltung mit einer Verbrennungskraftmaschine, in geringstem Bauraum gewährleisten.Overall, the invention provides a hydraulic system and a drive unit equipped with it, which ensure cost-effective and efficient operation of at least one electrical machine, in particular when interconnected with an internal combustion engine, in the smallest possible space.

BezugszeichenlisteReference list

11: HydrauliksystemHydraulic system
22: KupplungseinrichtungCoupling device
33: KupplungsaktorClutch actuator
44: KühlungsleitungCooling pipe
55: BetätigungsleitungActuator management
1010: VolumenstromquelleVolume flow source
1111: erste Ausgangsseitefirst exit page
1212th: erste Strömungsrichtungfirst flow direction
1313: zweite Ausgangsseitesecond exit page
1414: zweite Strömungsrichtungsecond flow direction
2020th: Steuerungseinrichtungcontrol device
2121: SchalteinrichtungSwitching device
3030: erstes Wegeventilfirst directional valve
3131: 3/2-Wegeventil3/2-way valve
3232: 2/2-Wegeventil2/2 way valve
4040: erstes Rückschlagventilfirst check valve
4141: zweites Rückschlagventilsecond check valve
4242: drittes Rückschlagventilthird check valve
4343: viertes Rückschlagventilfourth check valve
5050: zweites Wegeventilsecond directional valve
5151: DruckminderungseinrichtungPressure reducing device
5252: 2/2-Wegeventil2/2 way valve
6060: SpeichereinrichtungStorage device
7070: unterer Schwellenwertlower threshold
7171: Oberer SchwellenwertUpper threshold
7272: SaugfilterSuction filter
7373: LeerlaufschutzIdle protection
8080: Gesamt-AktorOverall actuator
8181: VentilplatteValve plate
8282: KanalplatteChannel plate
9090: hydraulische Parksperreinrichtunghydraulic parking lock device
9191: Parksperr-LeitungParking lock line
9292: drittes Wegeventilthird directional valve
9494: SperrklinkePawl
9595: SperrzverzahnungRatchet teeth
9696: Kolben-Zylinder- EinheitPiston-cylinder unit
9797: HaltemagnetHolding magnet
MM: KupplungsdrehmomentClutch torque
MrMr: geregeltes Kupplungsdrehmomentregulated clutch torque
MnMn: benötigtes Kupplungsdrehmomentrequired clutch torque
MdMd: Differenz- KupplungsdrehmomentDifferential clutch torque
nn: Drehzahl der PumpePump speed
tt: Zeittime
tHtH: Hysterese-ZeitHysteresis time
100100: AntriebseinheitDrive unit
101101: RotationsachseAxis of rotation
102102: Gehäusecasing
110110: erste elektrische Maschinefirst electrical machine
111111: Rotor der ersten elektrischen MaschineRotor of the first electrical machine
112112: Stator der ersten elektrischen MaschineStator of the first electrical machine
120120: zweite elektrische Maschinesecond electrical machine
121121: Rotor der zweiten elektrischen MaschineRotor of the second electrical machine
122122: Stator der zweiten elektrischen MaschineStator of the second electrical machine
130130: erste Wellefirst wave
131131: Außenverzahnung der ersten WelleExternal teeth of the first shaft
132132: zentral verlaufende Hohlwellecentrally running hollow shaft
133133: Nabehub
140140: AusgangswelleOutput shaft
141141: Außenverzahnung der AusgangswelleExternal toothing of the output shaft
142142: erste Übersetzungsstufefirst translation stage
150150: TrennkupplungSeparating clutch
151151: radiale Innenseite der Trennkupplungradial inside of the clutch
152152: radiale Außenseite der Trennkupplungradial outside of the clutch
153153: BetätigungssystemActuation system
160 160: Getriebetransmission
161161: erstes Zahnradfirst gear
162162: zweite Übersetzungsstufesecond stage of translation
163163: VorlegewelleCountershaft
164164: Außenverzahnung der VorlegewelleExternal toothing of the countershaft
170170: Differenzial-GetriebeDifferential gear
171171: Eingangs-ZahnradInput gear
172172: dritte Übersetzungsstufethird translation stage
200200: AntriebsanordnungDrive arrangement
210210: Anschluss für eine VerbrennungskraftmaschineConnection for an internal combustion engine
220220: AbtriebselementOutput element
221221: DämpfereinheitDamper unit
222222: Kupplungclutch
223223: innenverzahntes Zahnradinternally toothed gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015222690 A1 [0002, 0003]
DE 102015222691 A1 [0002, 0004]
WO 2017084887 A1 [0002, 0004]
DE 102015222692 A1 [0005]
WO 2017084888 A1 [0005]
DE 102015222694 A1 [0005]
WO 2017084889 A1 [0005]
DE 102016213318 A1 [0006, 0014]
WO 2012/113368 A1 [0007]

Claims

Hydraulic system (1) for supplying at least one electrical machine (110, 120), in particular an electrical machine of a hybrid module, with a fluid for cooling at least one rotating component of the electrical machine (110, 120), and for actuating a coupling device (2), in particular a coupling device Hybrid module, comprising a volume flow source (10), in particular a pump, as well as the electrical machine (110, 120) to be cooled and a clutch actuator (3) for actuating the clutch device (2), and a switching device (21), with which the volume flow source is sequenced (10) provided fluid volume flow of the electrical machine (110, 120) or the clutch actuator (3) can be supplied.

Hydraulic system after Claim 1 , characterized in that it comprises a control device (20) which is set up to control the switching device (21) in such a way that it carries out the sequential supply of the electrical machine (110, 120) or of the clutch actuator (3).

Hydraulic system after Claim 2 , characterized in that the control device (20) is set up to switch the switching device (21) from cooling the electrical machine (110, 120) to supplying the clutch actuator (3) when the pressure of the fluid present at the clutch actuator (3) is below a defined lower threshold (70) has dropped; and to switch the switching device (21) from the supply of the clutch actuator (3) to the cooling of the electrical machine (110, 120) when the pressure of the fluid present at the clutch actuator (3) has risen above a defined upper threshold value (71).

Hydraulic system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the switching device (21) is a first directional valve (30), in particular a 3/2-way valve (31).

Hydraulic system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic system (1) has a pressure reduction device (51) for targeted pressure reduction on the clutch actuator (3), this pressure reduction device (51) being in particular a second directional valve (50).

Hydraulic system according to one of the Claims 4 and 5 , characterized in that the first directional valve (30) is a 2/2-way valve (32) and between this and the clutch actuator (3) a check valve (40) is arranged, with which a volume flow from the clutch actuator (3) to the first Directional control valve (30) can be prevented.

Hydraulic system after Claim 5 , characterized in that the first directional valve (30) is a 3/2-way valve (31) and the volume flow source (10) is a pump which can be operated in opposite directions of rotation, a first output side (11) of the pump with the first Directional control valve (30) is fluidly connected to implement a first flow direction (12), and a second outlet side (13) of the pump is fluidly connected to the pressure reducing device (51) to implement a second flow direction (14), and between the second outlet side (13 ) of the pump and a storage device (60) a check valve (41) for preventing backflow to the storage device (60) is arranged.

Hydraulic system according to one of the Claims 2 to 7 , characterized in that it has an overall actuator (80) which, as a compact unit, comprises the control device (20) and an electric motor for driving the volume flow source (10).

Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that it has a coupling device (2), in particular a separating clutch, for transmitting torque from a connected internal combustion engine and / or at least one electrical machine (110, 120) to an output element (220), the Coupling actuator (3) of the hydraulic system (1) is set up to actuate the coupling device (2) and is connected to it in terms of flow technology.

Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a hydraulic parking lock device (90) which is fluidically connectable or connected to the volume flow source (10) via a third directional control valve (92), so that when the volume flow source (10) is in operation hydraulic pack lock device (90) can be actuated.

Drive unit (100) for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, with a hydraulic system (1) according to one of the Claims 9 and 10 and a first electrical machine (110) and a second electrical machine (120) and an output shaft (140), a rotor (121) of the second electrical machine (120) being connected in a rotationally fixed manner to the output shaft (140) and being connected to the as Separating clutch designed coupling device (2) a rotor (111) of the first electrical Machine (110) for torque transmission with the output shaft (140) is connectable or connected.