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Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Betätigung einer Mehrzahl von doppeltwirkenden Aktuatoren eines Getriebes, sowie ein Getriebe mit einem solchen Hydrauliksystem.
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Hydrauliksysteme zur Betätigung von Stellelementen eines Getriebes sind im Stand der Technik bekannt. Die Patentanmeldung
US 2010/0096232 A1 beschreibt ein Steuersystem für ein Mehrkupplungsgetriebe mit drei Synchronvorrichtungen mit gegenüberliegenden Druckkammern zum selektiven Einlegen von Gängen. Zur selektiven Betätigung der Druckkammern weist das Steuersystem eine Pumpe und zwei hydraulisch vorgesteuerte Multiplexventile auf. Zwischen der Pumpe und den Multiplexventilen sind zusätzlich zwei hydraulisch vorgesteuerte Regelventile vorgesehen. So ist trotz Einsatz von Multiplexventilen eine hohe Anzahl von Ventilen zur Betätigung der Synchronvorrichtungen erforderlich.
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Das Patent
DE 10 2013 000 157 B3 beschreibt eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für die Betätigung wenigstens einer Reibkupplung und mehreren Getriebestellgliedern in einem Kraftfahrzeug. Zur Betätigung der Getriebestellglieder ist eine Pumpe vorgesehen, welche in beide Drehrichtungen betrieben werden kann. Jedes der Getriebestellglieder weist eine Sperrvorrichtung auf, mittels der die Stellung des jeweiligen Getriebestellglieds mechanisch fixiert werden kann. Soll eines der Getriebestellglieder mittels der Pumpe betätigt werden, so wird die entsprechende Sperrvorrichtung gelöst, während die anderen Getriebestellglieder mittels deren Sperrvorrichtungen in Ihrer Position gehalten werden. Das mechanische Verriegeln der Getriebestellglieder erhöht den mechanischen Aufwand, da es die Anzahl an Komponenten erhöht. Zudem wird durch die mechanische Verriegelung der Steuerungsaufwand erhöht, da das Verriegeln und Entriegeln unter allen Betriebsbedingungen und Fehlerzuständen sicher funktionieren muss.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Hydrauliksystem für ein Getriebe bereitzustellen, welches sich durch eine geringe Anzahl von Komponenten und durch eine einfache Steuerung auszeichnet.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
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Es wird ein Hydrauliksystem zur Betätigung einer Mehrzahl von doppeltwirkenden Aktuatoren eines Getriebes vorgeschlagen. Die Aktuatoren können beispielsweise durch Schaltzylinder oder Schaltwalzen gebildet sein. Zur Betätigung der Aktuatoren umfasst das Hydrauliksystem eine Pumpe sowie zumindest ein erstes Multiplexventil. Abhängig von der Anzahl der Aktuatoren kann zusätzlich zum ersten Multiplexventil auch ein zweites Multiplexventil vorgesehen sein. Bei einer besonders hohen Anzahl an Aktuatoren könnte auch ein drittes Multiplexventil vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist die Pumpe in beide Drehrichtungen betreibbar. Durch Betrieb der Pumpe in beide Drehrichtungen kann die Anzahl der Ventile reduziert werden. Durch Einsatz zumindest eines Ventils, hier des ersten Multiplexventils, kann eine Verriegelung der Aktuatoren entfallen, sodass sowohl der mechanische Aufwand als auch der Steuerungsaufwand gering gehalten werden kann.
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Vorzugsweise ist die Pumpe über das zumindest eine erste Multiplexventil direkt mit den Aktuatoren verbindbar, sodass abhängig von einer Stellung des zumindest einen ersten Multiplexventils genau einer der Aktuatoren durch Betrieb der Pumpe betätigbar ist. Die übrigen Aktuatoren werden durch das zumindest eine erste Multiplexventil von der Pumpe hydraulisch getrennt. In anderen Worten dient das Multiplexventil zur Auswahl jenes Aktuators, welcher nach Vorgabe einer Steuerung des Getriebes betätigt werden soll. Durch die hydraulische Abtrennung der übrigen Aktuatoren von der Pumpe kann sichergestellt werden, dass nur der ausgewählte Aktuator betätigt wird. Unter einer hydraulischen Abtrennung ist hierbei keine vollkommen dichte Abtrennung zu verstehen; vielmehr fällt auch eine stets unvermeidliche Leckage des Multiplexventils unter den Begriff „hydraulische Abtrennung“.
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Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist eine Stellbewegung jenes oder jener Aktuatoren, welche durch das zumindest eine erste Multiplexventil von der Pumpe hydraulisch getrennt sind, mittels des Multiplexventils hydraulisch gehemmt. In anderen Worten erzeugt das Multiplexventil einen hydraulischen Widerstand, welcher einer Stellbewegung dieses, bzw. dieser Aktuatoren entgegenwirkt. Ein solcher Widerstand ist für viele Einsatzzwecke ausreichend, sodass auf eine mechanische Verriegelung der Aktuatoren verzichtet werden kann.
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Vorzugsweise ist eine Betätigungsrichtung jenes Aktuators, welcher abhängig von der Stellung des zumindest einen ersten Multiplexventils mit der Pumpe verbunden ist, durch Vorgabe der Drehrichtung der Pumpe auswählbar. Denn durch den Einsatz des Hydrauliksystems für doppeltwirkende Aktuatoren kann jenes Fluidvolumen, welches durch Betätigung des Aktuators auf einer Seite verdrängt wird, einer anderen Seite des gleichen Aktuators zugeführt werden.
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Das zumindest eine erste Multiplexventil kann elektromagnetisch direkt betätigt oder hydraulisch vorgesteuert sein. Bei einer Ausführung mit hydraulischer Vorsteuerung ist zumindest ein elektromagnetisch betätigbares Schaltventil vorgesehen, dessen Ausgang mit einer Steuerfläche des zumindest einen ersten Multiplexventils verbunden ist. Die Auswahl zwischen einer direkten elektromagnetischen Betätigung und einer hydraulischen Vorsteuerung hängt vom Druckniveau und den zu schaltenden Volumenströmen ab.
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Ist das zumindest eine erste Multiplexventil hydraulisch vorgesteuert, so wird ein Versorgungsanschluss des dem Multiplexventil zugeordneten Schaltventils vorzugsweise durch eine weitere Pumpe mit Hydraulikfluid versorgt. Die weitere Pumpe kann auch weitere Verbraucher des Getriebes versorgen, beispielsweise Kupplungen, einen Schmier- und/oder einen Kühlkreislauf des Getriebes. Durch die unterschiedlichen Druckquellen zur Betätigung der Aktuatoren und zur Versorgung des Schaltventils führen Druckschwankungen in der Aktuator-Betätigung nicht zur Beeinflussung der Ansteuerung.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine erste Multiplexventil als federbelastetes Schieberventil ausgebildet. Am Schieberventil sind zwei Drucktaschen vorgesehen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind, und über ein federbelastetes Rückschlagventil mit einem Tank des Hydrauliksystems verbunden sind. Durch das Rückschlagventil kann ein Entleeren des zumindest einen ersten Multiplexventils verhindert werden, sodass stets ein Restdruck in den Drucktaschen verbleibt. Bei unterschiedlich hoher Verdrängung an den Enden des Schieberventils kann überschüssiges Hydraulikfluid über das Rückschlagventil in den Tank zurückgeführt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung nimmt das zumindest eine erste Multiplexventil aufgrund seiner Federvorspannung eine definierte Stellung ein, falls dem Multiplexventil keine äußere Energie zugeführt wird. In dieser definierten Stellung verbindet das Multiplexventil genau einen Aktuator mit der Pumpe. Dadurch kann ein sicherer Zustand der Aktuatorik definiert werden, falls die Ansteuerung, und damit die äußere Energiezufuhr zum Multiplexventil abgeschaltet wird.
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Das Hydrauliksystem ist abhängig von der Anzahl an Aktuatoren beliebig skalierbar. So kann bei einer Ausführung mit genau zwei doppeltwirkenden Aktuatoren ausschließlich das erste Multiplexventil zur Ansteuerung der beiden Aktuatoren vorgesehen sein. Bei einer Ausführung mit zumindest vier doppeltwirkenden Aktuatoren kann neben dem ersten Multiplexventil ein zweites Multiplexventil vorgesehen sein. Die vier doppeltwirkenden Aktuatoren werden dann ausschließlich vom ersten und zweiten Multiplexventil angesteuert.
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Bei einer Ausführung mit mehr als zwei Aktuatoren ist es vorteilhaft jene Aktuatoren, welche durch das erste und zweite Multiplexventil von der Pumpe hydraulisch getrennt sind, mittels des ersten und zweiten Multiplexventils hydraulisch zu verbinden. Somit wirkt die eingangs beschriebene hydraulische Hemmung auf alle Aktuatoren, die in der gegebenen Stellung des ersten und zweiten Multiplexventils nicht mit der Pumpe verbunden sind. Die derart miteinander verbundenen Aktuatoren können über das federbelastete Rückschlagventil mit dem Tank verbunden sein.
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Das Hydrauliksystem kann Bestandteil eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug sein, beispielsweise eines Doppelkupplungsgetriebes, eines Automatikgetriebes oder eines automatisierten Getriebes, sodass die Elemente des Hydrauliksystems baulich in das Getriebe integriert sind. Die vom Hydrauliksystem betätigten Aktuatoren sind vorzugsweise zum Einlegen und Auslegen von Gangstufen des Getriebes vorgesehen. Die Aktuatoren sind dazu beispielsweise mit Schaltstangen, Schaltgabeln oder ähnlichen Vorrichtungen zum selektiven Einlegen oder Auslegen der Gangstufen verbunden. Vorzugsweise weisen die Aktuatoren keine mechanische Verriegelung auf.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug mit einem Hydrauliksystem;
- 2 bis 5 je einen Schaltplan des Hydrauliksystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Schaltzuständen; sowie
- 6 und 7 je einen Schaltplan des Hydrauliksystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Schaltzuständen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes G mit einem Hydrauliksystem HY. Das Getriebe G ist beispielhaft als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet, und weist eine Anschlusswelle AN auf, welche über eine Trennkupplung K0 mit einer Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Ein Verbrennungsmotor VM ist mit der Anschlusswelle AN verbunden. Ein Rotor einer elektrischen Maschine EM2 ist mit der Antriebswelle GW1 verbunden. Das Getriebe G weist einen Kupplungsabschnitt GK auf, welcher eine erste Kupplung K1 und eine zweite Kupplung K2 beherbergt. Die beiden Kupplungen K1, K2 bilden eine Doppelkupplung. Durch Schließen der ersten Kupplung K1 ist die Antriebswelle GW1 mit einem ersten Teilgetriebe verbindbar. Durch Schließen der zweiten Kupplung K2 ist die Antriebswelle GW1 mit einem zweiten Teilgetriebe verbindbar. In einem Gangwechselabschnitt GW sind mittels eines nicht dargestellten Radsatzes verschiedene Gangstufen zwischen den Teilgetrieben und einer Abtriebswelle GW2 ausbildbar. Die Gangstufen werden beispielhaft mittels zweier Schaltstangen ST1, ST2 eingelegt, bzw. ausgelegt. Die Schaltstangen ST1, ST2 werden mittels Aktuatoren SK1, SK2 betätigt. Das Getriebe G weist zwei weitere, in 1 nicht dargestellte Aktuatoren SK3, SK4 zur Betätigung weiterer, in 1 nicht dargestellter Schaltstangen auf.
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Die Druckversorgung des Hydrauliksystems HY erfolgt über eine Pumpe P und eine weitere Pumpe XP. Die Pumpe P wird von einem exklusiv der Pumpe P zugeordneten Elektromotor EM1 angetrieben. Die weitere Pumpe XP wird von der Antriebswelle GW1 angetrieben, welche durch die elektrische Maschine EM2, bzw. bei geschlossener Trennkupplung K0 durch den Verbrennungsmotor VM angetrieben wird. Beide Pumpen P, XP saugen Hydraulikfluid aus einem Tank T des Hydrauliksystems HY an, und fördern das Hydraulikfluid zu den Verbrauchern des Hydrauliksystems HY. Das Getriebe G weist eine elektronische Steuereinheit ECU auf, welche zumindest zur Steuerung des Hydrauliksystems HY eingerichtet ist.
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Der Aufbau des 1 dargestellten Getriebes G ist nur beispielhaft anzusehen. Das Getriebe G könnte auch ohne die elektrische Maschine EM2 und ohne Trennkupplung K0 ausgeführt sein, sodass der Verbrennungsmotor VM mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden ist. Eine der Kupplungen K1, K2 könnte entfallen, sodass ein automatisiertes Getriebe gebildet wird. Das Getriebe G könnte alternativ dazu als planetenradsatzbasierendes Automatikgetriebe gebildet sein.
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2 zeigt einen Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Hydrauliksystem HY ist zur Betätigung der vier Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 eingerichtet. Die Betätigung der Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 erfolgt mittels der Pumpe P, welche in beide Drehrichtungen betreibbar ist. Die Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 sind über ein erstes und ein zweites Multiplexventil MUX1, MUX2 mit der Pumpe P selektiv verbindbar. Die beiden Multiplexventile MUX1, MUX2 sind als federbelastete Schieberventile ausgebildet und hydraulisch vorgesteuert. Jedem der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil MV1, MV2 zugeordnet, deren Versorgungsanschlüsse miteinander verbunden sind. Die Druckversorgung der Schaltventile MV1, MV2 erfolgt beispielhaft über die weitere Pumpe XP. Ein Ausgang des Schaltventils MV1 ist mit einer Drucktasche 11.2 des Multiplexventils MUX1 verbunden, welche mit einer Steuerfläche des Multiplexventils MUX1 verbunden ist. Ein Ausgang des Schaltventils MV2 ist mit einer Drucktasche 12.2 des Multiplexventils MUX2 verbunden, welche mit einer Steuerfläche des Multiplexventils MUX2 verbunden ist. Mittels der Schaltventile MV1, MV2 sind die Multiplexventile MUX1, MUX2 hydraulisch vorgesteuert.
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Die Multiplexventile MUX1, MUX2 könnten anstatt der hydraulischen Vorsteuerung durch die Schaltventile MV1, MV2 direkt über jeweils einen Elektromagneten betätigt werden.
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Jeder der Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 ist als doppeltwirkender Aktuator ausgebildet. Die Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 weisen je einen Kolben SK1_K, SK2_K, SK3_K, SK4_K auf, welche beidseitig mit Druck beaufschlagbar sind. Jeder der Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 weisen einen ersten Druckanschluss SK1_a, SK2_a, SK3_a, SK4_a und einen zweiten ersten Druckanschluss SK1_b, SK2_b, SK3_b, SK4_b auf. Wird beispielsweise der Druckanschluss SK1_a des Aktuators SK1 mit einem höheren Druck beaufschlagt als der Druckanschluss SK1_b des Aktuators SK1, so wird der Kolben SK1_K in Bildrichtung nach rechts verschoben. In gleicher Weise wird der Kolben SK1_K in Bildrichtung nach links verschoben, wenn am Druckanschluss SK1_b ein höherer Druck anliegt als am Druckanschluss SK1_a. Dies gilt in gleicher Weise für die Aktuatoren SK2, SK3, SK4.
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Die selektive Ansteuerung der Aktuatoren SK1, SK2, SK3, SK4 erfolgt durch Betrieb der Pumpe P und durch Steuerung der Multiplexventile MUX1, MUX2. Durch die Federvorspannung sind die Schieber der Multiplexventile MUX1, MUX2 in Bildrichtung nach oben vorgespannt. In dieser in 1 abgebildeten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist eine erste Druckseite P1 der Pumpe P über einen Filter mit einer Drucktasche 12.4 des Multiplexventils MUX2 verbunden. In dieser Stellung des Schiebers des Multiplexventils MUX2 ist die Drucktasche 12.4 mit einer Drucktasche 12.5 des Multiplexventils MUX2 verbunden, welche mit einer Drucktasche 11.7 des Multiplexventils MUX1 verbunden ist. In dieser Stellung des Multiplexventils MUX1 ist die Drucktasche 11.7 mit einer Drucktasche 11.8 des Multiplexventils MUX1 verbunden, welche mit dem Druckanschluss SK4_a verbunden ist. Eine zweite Druckseite P2 der Pumpe P ist über einen weiteren Filter mit einer Drucktasche 11.10 des Multiplexventils MUX1 verbunden, welche in dieser Stellung des Multiplexventils MUX1 mit einer Drucktasche 11.11 des Multiplexventils MUX1 verbunden ist. Die Drucktasche 11.11 ist mit einer Drucktasche 12.10 des Multiplexventils MUX2 verbunden, welche in dieser Stellung des Multiplexventils MUX2 mit einer Drucktasche 12.11 des Multiplexventils MUX2 verbunden ist. Die Drucktasche 12.11 ist mit dem Druckanschluss SK4_b verbunden. Wird die Pumpe P nun so betrieben, dass Hydraulikfluid von der Druckseite P1 angesaugt und zur Druckseite P2 hin gefördert wird, so wird der Druck am Druckanschluss SK4_b erhöht und der Druck am Druckanschluss SK4_a reduziert, sodass sich der Kolben SK4_K in Bildrichtung nach links bewegt. Bei Bedarf kann dazu Hydraulikfluid aus dem Tank T über ein Saugventil SV2 angesaugt werden. Das Saugventil SV2 ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet, sodass eine Rückströmung von der Druckseite P2 in den Tank T verhindert wird. Wird die Pumpe P jedoch so betrieben, dass Hydraulikfluid von der Druckseite P2 angesaugt und zur Druckseite P1 hin gefördert wird, so wird der Druck am Druckanschluss SK4_a erhöht und der Druck am Druckanschluss SK4_b reduziert, sodass sich der Kolben SK4_K in Bildrichtung nach rechts bewegt. Bei Bedarf kann dazu Hydraulikfluid aus dem Tank T über ein Saugventil SV1 angesaugt werden. Das Saugventil SV1 ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet, sodass eine Rückströmung von der Druckseite P1 in den Tank T verhindert wird. Die hydraulische Verbindung zwischen den Druckseiten P1, P2 der Pumpe P und den Druckanschlüssen SK4_a, SK4_b des Aktuators SK4 ist in 2 durch eine dickere Linienstärke hervorgehoben.
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In der in 2 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist die Pumpe P direkt mit dem Aktuator SK4 verbunden. Die übrigen Aktuatoren SK1, SK2, SK3 sind durch die Multiplexventile MUX1, MUX2 von der Pumpe P hydraulisch getrennt. Dazu sind der Druckanschluss SK1_a mit einer Drucktasche 11.3 des Multiplexventils MUX1, der Druckanschluss SK1_b mit einer Drucktasche 12.6 des Multiplexventils MUX2, und der Druckanschluss SK2_a mit einer Drucktasche 11.6 des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK2_b ist mit einer Drucktasche 12.8 des Multiplexventils MUX2 verbunden, welche in dieser Stellung des Multiplexventils MUX2 mit einer Drucktasche 12.7 des Multiplexventils MUX2 verbunden ist. Die Drucktasche 12.7 ist mit einer Drucktasche 11.9 des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK3_a ist mit einer Drucktasche 11.5 des Multiplexventils MUX1 verbunden, welche in dieser Stellung des Multiplexventils MUX1 mit einer Drucktasche 11.4 des Multiplexventils MUX1 verbunden ist. Die Drucktasche 11.4 ist mit einer Drucktasche 12.3 des Multiplexventils MUX2 verbunden. Der Druckanschluss SK3_b ist mit einer Drucktasche 12.9 des Multiplexventils MUX2 verbunden. Die Drucktaschen 11.3, 11.6, 11.9 sind in dieser Stellung des Multiplexventils MUX1 über einen Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 miteinander verbunden. Der Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 ist mit zwei Drucktaschen 11.1 und 11.12 des Multiplexventils MUX1 verbunden, welche sich an den Enden des Schiebers befinden. Die Drucktaschen 12.3, 12.6, 12.9 sind in dieser Stellung des Multiplexventils MUX2 über einen Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 miteinander verbunden. Der Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 ist mit zwei Drucktaschen 12.1 und 12.12 des Multiplexventils MUX2 verbunden, welche sich an den Enden des Schiebers befinden. Die Drucktaschen 11.1, 11.12, 12.1, 12.12 sind über hydraulische Leitungen miteinander verbunden. Somit sind die Aktuatoren SK1, SK2, SK3 über die Multiplexventile MUX1, MUX2 hydraulisch miteinander verbunden.
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Die von den Multiplexventilen MUX1, MUX2 in der in 1 dargestellten Stellung von der Pumpe P getrennten Aktuatoren SK1, SK2, SK3 sind über ein federbelastetes Rückschlagventil LS mit dem Tank T verbunden. Derart kann ein bei ungleicher Verdrängung von Hydraulikfluid entstehender Überdruck abgebaut werden, um eine ungewollte hydraulische Vorspannung der Multiplexventile MUX1, MUX2 zu vermeiden.
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3 zeigt den Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß 2 in einer anderen Schaltstellung der Multiplexventiles MUX1. Durch Ansteuerung des Schaltventils MV1 wird das Multiplexventil MUX1 gegen seine Federvorspannung in seine Endlage gebracht. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.10 und 11.11 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.10 und 11.9 freigegeben. Somit ist die Druckseite P2 der Pumpe P über die Drucktaschen 11.10, 11.9, 12.7, 12.8 mit dem Druckanschluss SK2_b verbunden. In der in 3 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX1 wird zudem die Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.7 und 11.8 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.7 und 11.6 freigegeben. Dadurch ist die Druckseite P1 der Pumpe P über die Drucktaschen 12.4, 12.5, 11.7, 11.6 mit dem Druckanschluss SK2_a verbunden. In der in 3 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist daher der Aktuator SK2 mit der Pumpe P verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen den Druckseiten P1, P2 der Pumpe P und den Druckanschlüssen SK2_a, SK2_b des Aktuators SK2 ist in 3 durch eine dickere Linienstärke hervorgehoben.
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In der in 3 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist die Pumpe P direkt mit dem Aktuator SK2 verbunden. Die übrigen Aktuatoren SK1, SK2, SK3 sind durch die Multiplexventile MUX1, MUX2 von der Pumpe P hydraulisch getrennt, und über die Multiplexventile MUX1, MUX2 hydraulisch miteinander verbunden. Dazu ist der Druckanschluss SK1_a über die Drucktasche 11.3 nun mit der Drucktasche 11.4 verbunden, und die Drucktasche 11.4 über die Drucktasche 12.3 mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2. Der Druckanschluss SK1_b ist mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 weiterhin über die Drucktasche 12.6 verbunden. Der Druckanschluss SK3_a ist nun direkt über die Drucktasche 11.5 mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK1_b ist mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 weiterhin über die Drucktasche 12.9 verbunden. Der Druckanschluss SK4_a ist nun über die Drucktasche 11.8 direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK4_b ist weiterhin über die Drucktaschen 12.11 und 12.10 mit der Drucktasche 11.11 verbunden, wobei die Drucktasche 11.11 nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden ist.
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4 zeigt den Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß 2 in einer anderen Schaltstellung des Multiplexventils MUX2. Durch Ansteuerung des Schaltventils MV2 wird das Multiplexventil MUX2 gegen seine Federvorspannung in seine Endlage gebracht. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.11 und 12.10 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.10 und 12.9 freigegeben. Somit ist die Druckseite P2 der Pumpe über die Drucktaschen 11.10 und 11.11, über die Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.11 und 12.10 sowie über die Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.10 und 12.9 mit dem Druckanschluss SK3_b verbunden. In der in 4 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX2 wird zudem die Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.5 und 12.4 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.4 und 12.3 freigegeben. Dadurch ist die Druckseite P1 der Pumpe P über die Drucktaschen 12.4, 12.3, 11.4, 11.5 mit dem Druckanschluss SK3_a verbunden. In der in 4 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist daher der Aktuator SK3 mit der Pumpe P verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen den Druckseiten P1, P2 der Pumpe P und den Druckanschlüssen SK3_a, SK3_b des Aktuators SK3 ist in 4 durch eine dickere Linienstärke hervorgehoben.
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In der in 4 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist die Pumpe P direkt mit dem Aktuator SK3 verbunden. Die übrigen Aktuatoren SK1, SK2, SK4 sind durch die Multiplexventile MUX1, MUX2 von der Pumpe P hydraulisch getrennt, und über die Multiplexventile MUX1, MUX2 hydraulisch miteinander verbunden. Dazu ist der Druckanschluss SK1_a über die Drucktasche 11.3 weiterhin mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK2_a ist über die Drucktasche 12.6 nun mit der Drucktasche 12.7 verbunden, welche weiterhin mit der Drucktasche 11.9 verbunden ist. Die Drucktasche 11.9 ist weiterhin mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK2_a ist über die Drucktasche 11.6 weiterhin mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK2_b ist über die Drucktasche 12.8 nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 verbunden. Der Druckanschluss SK4_a ist weiterhin über die Drucktasche 11.8 mit der Drucktasche 11.7 verbunden, welche weiterhin mit der Drucktasche 12.5 verbunden ist. Die Drucktasche 12.5 ist nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 verbunden. Der Druckanschluss SK4_b ist über die Drucktasche 12.11 nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 verbunden.
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5 zeigt den Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß 2 in einer anderen Schaltstellung der Multiplexventile MUX1, MUX2. Durch Ansteuerung der Schaltventile MV1 und MV2 werden beide Multiplexventile MUX1, MUX2 gegen deren Federvorspannung in ihre Endlage gebracht. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.10 und 11.11 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.10 und 11.9 freigegeben. Die Drucktasche 11.9 ist weiterhin mit der Drucktasche 12.7 verbunden. Durch die Stellung des Multiplexventils MUX2 ist die Drucktasche 12.7 nun mit der Drucktasche 12.6 verbunden, welche mit dem Druckanschluss SK1_b verbunden ist. Somit ist die Druckseite P2 der Pumpe P über die Drucktaschen 11.10, 11.9, 12.7, 12.6 mit dem Druckanschluss SK1_b verbunden. In der in 5 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX1 wird zudem die Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.5 und 11.4 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 11.4 und 11.3 freigegeben. Dadurch ist der Druckanschluss SK1_a über die Drucktaschen 11.3 und 11.4 mit der Drucktasche 12.3 verbunden. In der in 5 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX1 wird zudem die Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.4 und 12.5 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 12.4 und 12.3 freigegeben. Somit ist die Druckseite P1 der Pumpe P über die Drucktaschen 12.4, 12.3, 11.4, 11.3 mit dem Druckanschluss SK1_a verbunden. In der in 5 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist daher der Aktuator SK1 mit der Pumpe P verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen den Druckseiten P1, P2 der Pumpe P und den Druckanschlüssen SK1_a, SK1_b des Aktuators SK1 ist in 5 durch eine dickere Linienstärke hervorgehoben.
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In der in 5 dargestellten Stellung der Multiplexventile MUX1, MUX2 ist die Pumpe P direkt mit dem Aktuator SK1 verbunden. Die übrigen Aktuatoren SK2, SK3, SK4 sind durch die Multiplexventile MUX1, MUX2 von der Pumpe P hydraulisch getrennt, und über die Multiplexventile MUX1, MUX2 hydraulisch miteinander verbunden. Dazu ist der Druckanschluss SK2_a über die Drucktasche 11.6 nun mit der Drucktasche 11.7 verbunden. Die Drucktasche 11.7 ist weiterhin mit der Drucktasche 12.5 verbunden, welche nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 verbunden ist. Der Druckanschluss SK2_b ist über die Drucktasche 12.8 nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 verbunden. Der Druckanschluss SK3_a ist über die Drucktasche 11.5 nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden. Der Druckanschluss SK3_b ist über die Drucktasche 12.9 nun mit der Drucktasche 12.10 verbunden. Die Drucktasche 12.10 ist weiterhin mit der Drucktasche 11.11 verbunden, welche nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden ist. Der Druckanschluss SK4_a ist weiterhin mit der Drucktasche 11.8 verbunden, welche nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX1 verbunden ist. Der Druckanschluss SK4_b ist weiterhin mit der Drucktasche 12.11 verbunden, welche nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX2 verbunden ist.
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6 zeigt einen Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Darin sind nur zwei Aktuatoren SK1, SK2 zu betätigen; die Aktuatoren SK3, SK4 entfallen. Die beiden Aktuatoren SK1, SK2 können nun durch ein einziges Multiplexventil MUX3 angesteuert werden. Das Multiplexventil MUX3 ist ebenso als hydraulisch vorgesteuertes, federbelastetes Schieberventil ausgeführt, und weist neun Drucktaschen 31.1 bis 31.9 auf. Der grundsätzliche Aufbau sowie die Funktionsweise entspricht dem in 2 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems HY; durch die geringere Anzahl an Aktuatoren kann die Anzahl der Drucktaschen gegenüber den Multiplexventilen MUX1, MUX2 entsprechend reduziert werden.
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Das Multiplexventil MUX3 wird durch ein Schaltventil MV3 vorgesteuert. Anstatt der hydraulischen Vorsteuerung durch das Schaltventile MV4 könnte das Multiplexventil MUX3 direkt mittels eines Elektromagneten betätigt werden. Die Druckversorgung des Schaltventils MV3 erfolgt beispielhaft über die weitere Pumpe XP. Ein Ausgang des Schaltventils MV3 ist mit der Drucktasche 31.2 des Multiplexventils MUX3 verbunden, welche mit einer Steuerfläche des Multiplexventils MUX3 verbunden ist.
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In der in 6 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX3 befindet sich dieses durch seine Federvorspannung in seiner in Bildrichtung oberen Endlage. In diesem Zustand ist die Druckseite P2 der Pumpe P über die Drucktasche 31.7 und die Drucktasche 31.8 mit dem Druckanschluss SK2_a, und die Druckseite P1 der Pumpe P über die Drucktasche 31.4 und die Drucktasche 31.5 mit dem Druckanschluss SK2_b verbunden. In der in 6 dargestellten Stellung des Multiplexventil MUX3 ist daher der Aktuator SK2 mit der Pumpe P verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen den Druckseiten P1, P2 der Pumpe P und den Druckanschlüssen SK2_a, SK2_b des Aktuators SK2 ist in 6 durch eine dickere Linienstärke hervorgehoben.
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In der in 6 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX3 ist die Pumpe P direkt mit dem Aktuator SK2 verbunden. Der Aktuator SK1 ist durch das Multiplexventil MUX3 von der Pumpe P hydraulisch getrennt. Dazu sind der Druckanschluss SK1_a über die Drucktasche 31.3 und der Druckanschluss SK1_b über die Drucktasche 31.6 mit einem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX3 verbunden. Der Durchgangskanal ist mit den Drucktaschen 31.1 und 31.9 verbunden, welche über das federbelastete Rückschlagventil LS mit dem Tank T verbunden ist.
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7 zeigt den Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß 6 in einer anderen Schaltstellung des Multiplexventils MUX3. Durch Ansteuerung des Schaltventils MV3 wird das Multiplexventil MUX3 gegen seine Federvorspannung in die in Bildrichtung untere Endlage gebracht. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Drucktaschen 31.7 und 31.8 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 31.7 und 31.6 freigegeben. Somit ist die Druckseite P2 der Pumpe P über die Drucktaschen 31.7 und 31.6 nun mit dem Druckanschluss SK1_b verbunden. Weiters wird die Verbindung zwischen den Drucktaschen 31.4 und 31.5 unterbrochen, und stattdessen eine Verbindung zwischen den Drucktaschen 31.4 und 31.3 freigegeben. Somit ist die Druckseite P1 der Pumpe P über die Drucktaschen 31.4 und 31.3 nun mit dem Druckanschluss SK1_a verbunden. In der in 7 dargestellten Stellung des Multiplexventil MUX3 ist daher der Aktuator SK1 mit der Pumpe P verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen den Druckseiten P1, P2 der Pumpe P und den Druckanschlüssen SK1_a, SK1_b des Aktuators SK1 ist in 7 durch eine dickere Linienstärke hervorgehoben.
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In der in 7 dargestellten Stellung des Multiplexventils MUX3 ist die Pumpe P direkt mit dem Aktuator SK1 verbunden. Der Aktuator SK2 ist durch das Multiplexventil MUX3 von der Pumpe P hydraulisch getrennt. Dazu sind der Druckanschluss SK2_a über die Drucktasche 31.8 und der Druckanschluss SK2_b über die Drucktasche 31.5 nun direkt mit dem Durchgangskanal im Schieber des Multiplexventils MUX3 verbunden. Der Durchgangskanal ist mit den Drucktaschen 31.1 und 31.9 verbunden, welche über das federbelastete Rückschlagventil LS mit dem Tank T verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- G
- Getriebe
- VM
- Verbrennungsmotor
- AN
- Anschlusswelle
- K0
- Trennkupplung
- EM2
- Elektrische Maschine
- GW1
- Antriebswelle
- GW2
- Abtriebswelle
- GG
- Getriebegehäuse
- GK
- Kupplungsabschnitt
- K1, K2
- Doppelkupplung
- GW
- Gangwechselabschnitt
- ST1, ST2
- Schaltzylinder
- SK1
- Aktuator
- SK1_K
- Kolben
- SK1_a
- Druckanschluss
- SK1_b
- Druckanschluss
- SK2
- Aktuator
- SK2_K
- Kolben
- SK2_a
- Druckanschluss
- SK2_b
- Druckanschluss
- SK3
- Aktuator
- SK3_K
- Kolben
- SK3_a
- Druckanschluss
- SK3_b
- Druckanschluss
- SK4
- Aktuator
- SK4_K
- Kolben
- SK4_a
- Druckanschluss
- SK4_b
- Druckanschluss
- ECU
- Elektronische Steuereinheit
- HY
- Hydrauliksystem
- P
- Pumpe
- P1
- Erste Druckseite
- P2
- Zweite Druckseite
- EM1
- Elektromotor
- XP
- Weitere Pumpe
- T
- Tank
- MUX1
- Multiplexventil
- 11.1-11.12
- Drucktaschen
- MUX2
- Multiplexventil
- 12.1-12.12
- Drucktaschen
- MUX3
- Multiplexventil
- 31.1-31.9
- Drucktaschen
- MV1
- Schaltventil
- MV2
- Schaltventil
- MV3
- Schaltventil
- LS
- Rückschlagventil
- SV1
- Saugventil
- SV2
- Saugventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0096232 A1 [0002]
- DE 102013000157 B3 [0003]
