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Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. Die Erfindung betrifft ferner eine hydraulische Steuereinheit für ein solches Getriebe, sowie ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Hydrauliksystem oder einer solchen hydraulischen Steuereinheit.
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Im Stand der Technik sind hydraulische Getriebesteuerungen verschiedenster Art bekannt. So beschreibt beispielsweise die
DE 10 2013 114 324 A1 ein Hydraulikdruckzuführsystem eines Automatikgetriebes. Darin ist eine Hydraulikpumpe mit zwei Pumpenkammern zur Versorgung von einem Hochdruckabschnitt und einem Niederdruckabschnitt vorgesehen. Abhängig von der Stellung eines Schaltventils fördert eine der beiden Pumpenkammern Hydraulikfluid in den Hochdruckabschnitt oder in eine Eingangsleitung der Hydraulikpumpe. Durch die selektive Verbindung einer Pumpenkammer mit der Eingangsleitung kann die Leistungsaufnahme der Pumpe bei geringem Volumenstrombedarf reduziert werden. Das Umschalten des Schaltventils kann jedoch zu Druckschwankungen im Hochdruckabschnitt führen, da das Schaltventil einen verhältnismäßig großen Volumenstrom schalten muss.
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Die noch unveröffentlichte Patentanmeldung
DE 10 2017 219 198.8 beschreibt ein Hydrauliksystem für ein Kraftfahrzeuggetriebe, wobei eine Pumpe über eine erste Pumpenausgangsleitung einen ersten Druckkreis und über eine zweite Pumpenausgangsleitung einen zweiten Druckkreis versorgt. Durch ein Absperrventil kann die Verbindung zwischen der zweiten Pumpenausgangsleitung und dem zweiten Druckkreis unterbrochen werden. Nimmt das Absperrventil die Sperrstellung ein, so wird aufgrund des Staudrucks ein Rückschlagventil zwischen den beiden Pumpenausgangsleitungen geöffnet, sodass nun beide Pumpenausgangsleitungen in den ersten Druckkreis fördern.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung ein Hydrauliksystem anzugeben, welches sich durch einen guten Wirkungsgrad bei geringem Volumenstrombedarf sowie durch geringe Druckschwankungen 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 für ein Getriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs vorgeschlagen, welches eine Druckversorgungseinheit zur Versorgung eines Druckkreises aufweist. Die Druckversorgungseinheit weist eine erste Ausgangsleitung und eine zweite Ausgangsleitung auf. Die erste Ausgangsleitung ist mit dem Druckkreis verbunden, sodass der Druckkreis durch die erste Ausgangsleitung mit Hydraulikfluid versorgbar ist.
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Das Hydrauliksystem weist ferner ein Schaltventil auf, welches zumindest eine erste Schaltstellung und eine zweite Schaltstellung einnehmen kann. In der ersten Schaltstellung verbindet das Schaltventil die zweite Ausgangsleitung mit einem Sauganschluss der Druckversorgungseinheit. In der zweiten Schaltstellung trennt das Schaltventil die zweite Ausgangsleitung vom Sauganschluss der Druckversorgungseinheit.
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Darüber hinaus weist das Hydrauliksystem ein weiteres Ventil auf, welches dazu eingerichtet ist die zweite Ausgangsleitung mit der ersten Ausgangsleitung zu verbinden, falls der Druck in der zweiten Ausgangsleitung den Druck in der ersten Ausgangsleitung erreicht oder überschreitet.
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Durch die Aufteilung der Funktionen „Absperren der Verbindung zwischen der zweiten Pumpenausgangsleitung und dem Sauganschluss“ und „Verbinden der Pumpenausgangsleitungen“ auf zwei unterschiedliche Ventile können Druckschwankungen im Druckkreis vermieden werden, da die Energie zur Erfüllung der Funktion „Verbinden der Pumpenausgangsleitungen“ aus dem Volumenstrom der zweiten Pumpenausgangsleitung bereitgestellt wird. Die Steuerbarkeit oder Regelbarkeit von Verbrauchern des ersten Druckkreises wird somit verbessert.
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Befindet sich das Schaltventil in der ersten Schaltstellung, so kann der Energieverbrauch der Druckversorgungseinheit wesentlich reduziert werden. Dieser Zustand kann selektiv dann gewählt werden, wenn der Volumenstrombedarf des Hydrauliksystems gering ist. Daher weist das erfindungsgemäße Hydrauliksystem einen guten Wirkungsgrad auf.
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Vorzugsweise verbindet das Schaltventil in seiner ersten Schaltstellung die zweite Ausgangsleitung direkt mit dem Sauganschluss der Druckversorgungseinheit. In anderen Worten befindet sich in der ersten Schaltstellung des Schaltventils kein weiterer hydraulischer Verbraucher in der Verbindung zwischen der zweiten Ausgangsleitung und dem Sauganschluss.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird im geschlossenen Zustand des weiteren Ventils über die zweite Ausgangsleitung kein hydraulischer Verbraucher des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid versorgt. In anderen Worten wird der gesamte Volumenstrom der zweiten Ausgangsleitung an den Sauganschluss der Druckversorgungseinheit zurückgeführt, sofern das weitere Ventil geschlossen ist. Eine allfällige Leckage am weiteren Ventil sowie an sonstigen Schnittstellen ist von dieser Volumenstrombetrachtung ausgenommen.
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Vorzugsweise ist das weitere Ventil dazu eingerichtet, die beiden Ausgangsleitungen der Druckversorgungseinheit selbsttätig voneinander zu trennen, falls der Druck in der ersten Ausgangsleitung höher ist als in der zweiten Ausgangsleitung. Das weitere Ventil kann beispielsweise als Sitzventil ohne Federvorspannung ausgeführt sein. Eine derartige Lösung ist besonders robust und zudem einfach umzusetzen.
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Vorzugsweise ist das Schaltventil mittels einer Feder in seiner ersten Schaltstellung vorgespannt. In anderen Worten verbindet das Schaltventil die zweite Ausgangsleitung mit dem Sauganschluss der Druckversorgungseinheit, sofern dem Schaltventil keine Energie zur Änderung seiner Schaltstellung zugeführt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Schaltventil eine Steuerfläche auf. Wird die Steuerfläche mit ausreichend Druck beaufschlagt, so bewirkt dieser Druck eine entgegen die Feder gerichtete Kraft, sodass das Schaltventil aus der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung überführbar ist.
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Vorzugsweise ist die Steuerfläche des Schaltventils mit einem Ausgang eines Drucksteuerventils verbunden. Das Drucksteuerventil ist vorzugsweise elektromagnetisch betätigt, sodass die Schaltstellung des Schaltventils durch Ansteuerung des Drucksteuerventils steuerbar ist. Ein Versorgungsanschluss des Drucksteuerventils ist vorzugsweise mit der ersten Ausgangsleitung der Druckversorgungseinheit verbunden.
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Vorzugsweise weist das Hydrauliksystem ein Druckregelventil auf, mittels dem ein Druck im Druckkreis geregelt werden kann. Das Druckregelventil kann auf einen festen Wert eingestellt, oder über eine Steuerfläche vorgesteuert sein.
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Bei einer Ausführung als vorgesteuertes Druckregelventil kann die Steuerfläche desselben mit der Steuerfläche des Schaltventils verbunden sein. In anderen Worten dient das Drucksteuerventil sowohl zur Vorsteuerung des Schaltventils als auch zur Vorsteuerung des Druckregelventils. Durch Anheben des Ausgangsdrucks des Drucksteuerventils wird der Druck im Druckkreis erhöht, sofern dazu ausreichend Volumenstrom zur Verfügung steht. Das Anheben des Drucks im Druckkreis führt - abhängig von den Flächenverhältnissen der Steuerflächen - auch zu einem Umschalten des Schaltventils von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung. Eine solche Ausgestaltung beruht auf der Erkenntnis, dass ein hoher Volumenstrombedarf des Druckkreises auch einen hohen Druckbedarf zur Folge hat. Durch die Verwendung eines einzigen Drucksteuerventils zur Vorsteuerung des Schaltventils als auch zur Vorsteuerung des Druckregelventils ist daher kein funktioneller Nachteil zu erwarten. Durch diese Maßnahme kann die Ventilanzahl des Hydrauliksystems gering gehalten werden.
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Ist der von der ersten Ausgangsleitung der Druckversorgungseinheit zur Verfügung gestellte Volumenstrom deutlich höher als der Volumenstrombedarf des Druckkreises, beispielsweise aufgrund einer hohen Antriebsdrehzahl der Druckversorgungseinheit, so wird ein Großteil des Volumenstroms durch das Druckregelventil abgeregelt, und erhöht somit den Druck in einer Abregelleitung des Druckregelventils. Soll in einem solchen Betriebszustand der Druck im Druckkreis angehoben werden, so würde aufgrund der Mehrfachnutzung des Drucksteuerventils das Schaltventil in seine zweite Schaltstellung überführt werden. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung des Volumenstroms der ersten Ausgangsleitung, und somit zu einem sehr hohen Volumenstrom durch das Druckregelventil. Das Druckregelventil muss dadurch unerwünscht große Kanal-Querschnitte aufweisen, was wiederrum unerwünscht hohe Strömungskräfte am Druckregelventil zur Folge hat. Zur Begrenzung des Volumenstroms durch das Druckregelventil kann am Schaltventil eine zweite Steuerfläche vorgesehen sein, welche mit der Abregelleitung des Druckregelventils verbunden ist. Liegt in der Abregelleitung des Druckregelventils ein besonders hoher Druck vor, so führt dies vorzugsweise zum Überführen, bzw. Halten des Schaltventils in seiner ersten Schaltstellung, sodass die Volumenströme der beiden Ausgangsleitungen der Druckversorgungseinheit in diesem Zustand nicht kombiniert werden.
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Die beiden Ausgangsleitungen der Druckversorgungseinheit können durch eine Zweikreispumpe mit voneinander getrennten Druckbereichen oder durch zwei verschiedene Pumpen mit Hydraulikfluid versorgt werden. Bei einer Ausführung der Druckversorgungseinheit als Zweikreispumpe ist jede Ausgangsleitung mit einer der Druckbereiche der Pumpe verbunden. Bei einer Ausführung der Druckversorgungseinheit durch zwei verschiedene Pumpen wird jede der Ausgangsleitungen durch je eine Pumpe mit Hydraulikfluid versorgt.
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Das Hydrauliksystem kann Bestandteil einer hydraulischen Steuereinheit für ein Getriebe eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs sein. Das Hydrauliksystem, bzw. die hydraulische Steuereinheit mit dem Hydrauliksystem kann Bestandteil eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug sein, insbesondere Bestandteil eines Doppelkupplungsgetriebes, eines Automatikgetriebes oder eines automatisierten Getriebes.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einem Doppelkupplungsgetriebe; sowie
- 2 einen Schaltplan des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einem Doppelkupplungsgetriebes G, welches ein Hydrauliksystem HY aufweist. Das Kraftfahrzeuggetriebe G weist eine Eingangswelle AN auf, welche über eine Trennkupplung K0 mit einer Antriebswelle GW1 verbindbar ist. Ein Verbrennungsmotor VM ist mit der Eingangswelle AN verbunden. Ein Rotor einer elektrischen Maschine EM2 ist mit der Antriebswelle GW1 verbunden. Durch Schließen einer ersten Kupplung K1 ist die Antriebswelle GW1 mit einem ersten Teilgetriebe TG1 verbindbar. Durch Schließen einer zweiten Kupplung K2 ist die Antriebswelle GW1 mit einem zweiten Teilgetriebe TG2 verbindbar. Jedem der Teilgetriebe TG1, TG2 sind verschiedene Übersetzungsstufen i1, i2, i3, i4 zugeordnet, welche durch Ansteuerung einer hydraulischen Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 selektiv mit einer Abtriebswelle GW2 verbindbar sind. Die Abtriebswelle GW2 ist mit einem Differentialgetriebe AG verbunden, welches die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs verteilt.
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Die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 bilden die Doppelkupplung des Doppelkupplungsgetriebes G, und sind jeweils durch hydraulische Aktuatoren AK1, AK2 betätigt. Die Trennkupplung K0 ist durch einen hydraulischen Aktuator AK0 betätigbar.
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Das Doppelkupplungsgetriebes G weist ferner eine Zentralsynchronisierung ZSY auf. Diese umfasst zwei schaltbare Drehmomentübertragungspfade, welche die Eingangswellen der beiden Teilgetriebe TG1, TG2 miteinander verbinden. Jedem der Drehmomentübertragungspfade ist eine Synchronisierungsübersetzung iZ1, iZ2 und eine Kupplung Z1, Z2 zugeordnet. Die beiden Kupplungen Z1, Z2 sind mittels hydraulischer Aktuatoren AZ1, AZ2 betätigbar.
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Das Doppelkupplungsgetriebe G weist eine Parksperre PS auf. Die Parksperre PS umfasst ein Parksperrenrad PSR, welches mit der Abtriebswelle GW2 verbunden ist. Das Parksperrenrad PSR weist eine Verzahnung auf, in welche eine Klinke einrasten kann. Rastet die Klinke in die Verzahnung des Parksperrenrads PSR ein, so ist die Drehbewegung der Abtriebswelle GW2 gehemmt. Die Klinke wird durch einen hydraulischen Aktuator APS gesteuert.
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Die Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 sowie die Aktuatoren AK1, AK2, AK0, AZ1, AZ2, APS werden durch das Hydrauliksystem HY betätigt. Die Druckversorgung des Hydrauliksystems HY erfolgt über eine Pumpe EP und eine Pumpe MP. Die zweite Pumpe MP bildet eine Druckversorgungseinheit, welche im gegebenen Beispiel als Zweikreispumpe ausgebildet ist. Die Pumpe EP wird von einem exklusiv der Pumpe EP zugeordneten Elektromotor EM1 angetrieben. Die Druckversorgungseinheit MP wird von der Antriebswelle GW1 angetrieben, welche durch die elektrische Maschine EM2, bzw. bei geschlossener Trennkupplung K0 durch den Verbrennungsmotor VM angetrieben wird. Die Pumpe EP und die Druckversorgungseinheit MP saugen Hydraulikfluid aus einem Tank T des Hydrauliksystems HY an, und fördern das Hydraulikfluid zu einer hydraulischen Steuereinheit HCU, welche die Ölzufuhr zu den Verbrauchern des Hydrauliksystems HY steuert. Das Doppelkupplungsgetriebe G weist eine elektronische Steuereinheit ECU auf, welche zumindest zur Steuerung des Hydrauliksystems HY eingerichtet ist. Ein Temperatursensor TS misst die Temperatur des Hydraulikfluids im Tank T, und übermittelt die Information an die elektronische Steuereinheit ECU.
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Die hydraulische Steuereinheit HCU ist in 1 als eine einzige Baugruppe dargestellt. Dies ist lediglich beispielhaft anzusehen. Die hydraulische Steuereinheit HCU kann baulich in mehrere einzelne Steuereinheiten aufgeteilt sein, welche über geeignete hydraulische Schnittstellen miteinander verbunden sind.
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Der Aufbau des 1 dargestellten Doppelkupplungsgetriebes G ist nur beispielhaft anzusehen. Das Doppelkupplungsgetriebe G könnte auch ohne die elektrische Maschine EM2 und ohne die Trennkupplung K0 ausgeführt sein, sodass der Verbrennungsmotor VM mit der Antriebswelle GW1 ständig verbunden ist. Die Teilgetriebe TG1, TG2 könnten mehr als nur vier Übersetzungsstufen i1, i2, i3, i4 aufweisen. Es könnten weitere Schalt-Aktuatorik-Einheiten vorgesehen sein. Zur Bildung von einem oder mehreren Windungsgängen könnten die beiden Teilgetriebe TG1, TG2 über ein oder mehrere weitere Schaltkupplungen verbunden sein. Das Doppelkupplungsgetriebe G könnte ohne die Zentralsynchronisierung ZSY ausgebildet sein.
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2 zeigt einen Schaltplan des Hydrauliksystems HY gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Hydrauliksystem HY weist einen Druckkreis H1 und einen Druckkreis H2 auf. Die Versorgung des Druckkreises H1 kann durch Betrieb der Pumpe EP erfolgen, welche Hydraulikfluid aus dem Tank T durch einen Filter FI1 und einen Filter FI2 zu einem Druckregelventil SysD-V2 fördert. Befindet sich das Druckregelventil SysD-V2 in seiner Ausgangsstellung, so fördert die Pumpe EP das Fluid über das Druckregelventil SysD-V2 durch ein Rückhalteventil SR-V2 in den Druckkreis H1.
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Der Druckkreis H1 ist zur hydraulischen Betätigung der ersten und zweiten Kupplung K1, K2 sowie der Trennkupplung K0 vorgesehen. Dem Druckkreis H1 sind zu diesem Zweck ein Drucksteuerventil EDS1 zur Steuerung eines Betätigungsdrucks der ersten Kupplung K1, ein Drucksteuerventil EDS2 zur Steuerung eines Betätigungsdrucks der zweiten Kupplung K2 sowie ein Drucksteuerventil EDS5 zur Steuerung eines Betätigungsdrucks der Trennkupplung K0 zugeordnet. Das Drucksteuerventil EDS1 dient zur Vorsteuerung eines Kupplungsventils KV-1, welches den Druckkreis H1 steuerbar mit dem Aktuator AK1 verbindet. In gleicher Weise dient das Drucksteuerventil EDS2 zur Vorsteuerung eines Kupplungsventils KV-2 für den Aktuator AK2, und das Drucksteuerventil EDS5 zur Vorsteuerung eines Kupplungsventils KV-0 für den Aktuator AK0. Die Vorsteuerung ist nur beispielhaft anzusehen. Die Drucksteuerventile EDS1, EDS2, EDS5 könnten die jeweiligen Aktuatoren AK1, AK2, AK0 auch direkt steuern, sodass die Kupplungsventile KV-1, KV2, KV-0 entfallen. Ein Drucksensor pk misst den Ansteuerdruck der jeweils betätigten Kupplung K1, K2.
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Das Druckregelventil SysD-V2 ist über die Ausgänge der Drucksteuerventile EDS1 und EDS2 vorgesteuert, indem der Ausgang des Drucksteuerventils EDS1 mit einem ersten Vorsteueranschluss des Druckregelventils SysD-V2, und der Ausgang des Drucksteuerventils EDS2 mit einem zweiten Vorsteueranschluss des Druckregelventils SysD-V2 verbunden ist. Die mit den beiden Vorsteueranschlüssen zusammenwirkenden Steuerflächen des Druckregelventils SysD-V2 sind gleich groß, sodass das höhere Ausgangs-Druckniveau der Drucksteuerventile EDS1, EDS2 die Vorsteuerkraft für das Druckregelventil SysD-V2 vorgibt. Der vom Druckregelventil SysD-V2 abgeregelte Volumenstrom wird einem Kühlkreis H3 zugeführt.
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Die Energieversorgung des Elektromotors EM1 zum Antrieb der Pumpe EP erfolgt vorzugsweise durch einen Niederspannungskreis eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs. Dadurch kann die Pumpe EP auch bei Unterversorgung eines Hochspannungskreises des Bordnetzes weiterhin betrieben werden. Durch Betrieb der Pumpe EP kann die Trennkupplung K0 geschlossen werden, sodass der Verbrennungsmotor VM die elektrische Maschine EM2 antreiben kann. Diese kann als Generator zum Laden des Hochspannungskreises dienen. Da die Vorsteuerung des Druckregelventils SysD-V2 abhängig vom Betätigungsdruck der Aktuatoren AK1, AK2 ist, muss zum Schließen der Trennkupplung K0 zumindest einer der Aktuatoren AK1, AK2 betätigt werden.
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Der Druckkreis H1 dient ferner zum Halten der Parksperre PS des Doppelkupplungsgetriebes G im ausgelegten Zustand. Die Parksperre PS wird mittels eines Betätigungszylinders PS-Z betätigt, welcher den Aktuator APS bildet. Der Betätigungszylinder PS-Z weist einen Kolben auf. Der Kolben ist durch eine Feder vorgespannt, wobei die Federkraft den Kolben in Schließrichtung der Parksperre PS betätigt. Der Betätigungszylinder PS-Z ist über ein Schaltventil PS-V mit dem Druckkreis H1 verbunden. Übersteigt die Druckkraft am Kolben des Betätigungszylinders PS-Z, hervorgerufen durch den Druck im Druckkreis H1, die Kraft der Feder so wird der Kolben in Öffnungsrichtung der Parksperre PS betätigt.
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Die Versorgung des Druckkreises H2 erfolgt durch die Druckversorgungseinheit MP, welche im Ausführungsbeispiel gemäß 1 beispielhaft als Zweikreispumpe mit einer ersten Ausgangsleitung MP1 und einer zweiten Ausgangsleitung MP2 ausgebildet ist. Beide Ausgangsleitungen MP1, MP2 der Druckversorgungseinheit MP saugen Hydraulikfluid aus dem Tank T durch einen Filter FI3 an. Die erste Ausgangsleitung MP1 steht ständig mit einem Druckregelventil SysD-V1 in Verbindung. Befindet sich das Druckregelventil SysD-V1 in seiner Ausgangsstellung, so fördert die Druckversorgungseinheit MP das Fluid zumindest über die erste Ausgangsleitung MP1 über das Druckregelventil SysD-V1 durch ein Rückhalteventil SR-V1 und einen Filter FI4 in den Druckkreis H2. Der vom Druckregelventil SysD-V1 abgeregelte Volumenstrom wird dem Kühlkreis H3 zugeführt.
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Das Druckregelventil SysD-V1 ist mittels eines Drucksteuerventils EDS3 vorgesteuert, wobei ein Versorgunganschluss des Drucksteuerventils EDS3 direkt mit der ersten Ausgangsleitung MP1 der Druckversorgungseinheit MP verbunden ist. Ein Ausgang des Drucksteuerventils EDS3 ist zur Vorsteuerung des Druckregelventils SysD-V1 mit einer Steuerfläche des Druckregelventils SysD-V1 und zudem mit einer Steuerfläche eines Schaltventils P-V verbunden. Das Schaltventil P-V ist mittels einer Feder P-VF vorgespannt, und weist zumindest eine erste Schaltstellung und eine zweite Schaltstellung auf. Ist die Kraft der Feder P-VF größer als die an der Steuerfläche des Schaltventils P-V wirkende Druckkraft, so nimmt das Schaltventil P-V seine erste Schaltstellung ein, in der das Schaltventil P-V die zweite Ausgangsleitung MP2 der Druckversorgungseinheit MP mit einem Sauganschluss MP_in der Druckversorgungseinheit MP verbindet. Ist die an der Steuerfläche des Schaltventils P-V wirkende Druckkraft größer als die Kraft der Feder P-VF, so nimmt das Schaltventil P-V seine zweite Schaltstellung ein, in der das Schaltventil P-V die Verbindung zwischen der zweiten Ausgangsleitung MP2 und dem Sauganschluss MP_in der Druckversorgungseinheit MP absperrt. Durch den somit entstehenden Staudruck in der zweiten Ausgangsleitung MP2 öffnet ein weiteres Ventil S-V, welches die beiden Ausgangsleitungen MP1, MP2 der Druckversorgungseinheit MP miteinander verbindet. Das weitere Ventil S-V ist hierzu als Sitzventil ausgebildet.
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Das Schaltventil P-V weist eine zweite Steuerfläche auf, welche mit einer Abregelleitung SysD-V1_ab des Druckregelventils SysD-V1 verbunden ist. Eine an der zweiten Steuerfläche des Schaltventils P-V wirkende Druckkraft wirkt in die gleiche Richtung wie die Feder P-VF, sodass ein steigender Druck in der Abregelleitung SysD-V1_ab einem Umschalten des Schaltventils P-V in seine zweite Schaltstellung entgegen wirkt.
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Dem Druckkreis H2 sind als Verbraucher die Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 und die Aktuatoren AZ1, AZ2 zugeordnet. Die Hydraulikfluidzufuhr zum Aktuator AZ1 ist durch ein Drucksteuerventil EDS6 direkt steuerbar. Die Hydraulikfluidzufuhr zum Aktuator AZ2 ist durch ein Drucksteuerventil EDS7 direkt steuerbar. Alternativ dazu könnte die Hydraulikfluidzufuhr zu den Aktuatoren AZ1, AZ2 vorgesteuert ausgeführt sein. Um ein Leerlaufen der Aktuatoren AZ1, AZ2 zu verhindern, ist eine gemeinsame Tankleitung der Aktuatoren AZ1, AZ2 mit einem Vorbefüllventil VB-Z versehen, welches als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist.
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Die Hydraulikfluidzufuhr zum Schalt-Aktuator SK1 ist durch ein Drucksteuerventil EDS8 direkt steuerbar. Die Hydraulikfluidzufuhr zum Schalt-Aktuator SK2 ist durch ein Drucksteuerventil EDS9 direkt steuerbar. Die Drucksteuerventile EDS8, EDS9 sind als federbelastete 4/4-Wege-Ventile ausgebildet. Im unbetätigten Zustand der Drucksteuerventile EDS8, EDS9 wird die Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 mittels der Drucksteuerventile EDS8, EDS9 hydraulisch verriegelt.
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Die Hydraulikfluidzufuhr zu den Versorgungsanschlüssen der Drucksteuerventile EDS8, EDS9 ausgehend vom Druckkreis H2 ist durch ein Sperrventil Sp-V absperrbar. Das Sperrventil Sp-V ist durch eine Feder in der Absperrstellung vorgespannt, sodass die Fluidleitung zwischen dem Druckkreis H2 und den Versorgungsanschlüssen der Drucksteuerventile EDS8, EDS9 gesperrt ist. Um das Sperrventil Sp-V in seine Offenstellung zu überführen muss die Druckkraft an einer Steuerfläche des Sperrventils Sp-V die Federkraft überwinden. Die Steuerfläche des Sperrventils Sp-V kann durch ein Drucksteuerventil EDS4 gesteuert mit Druck beaufschlagt werden. Ein Versorgungsanschluss des Drucksteuerventils EDS4 ist mit dem Druckkreis H1 verbunden.
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Dem Kühlkreis H3 ist ein Wärmetauscher KU zum Kühlen des Hydraulikfluids zugeordnet. Der vom Druckregelventil SysD-V1 abgeregelte Volumenstrom durchströmt den Wärmetauscher KU. Falls der Staudruck des Wärmetauschers KU zu groß wird, so öffnet ein Kühlerschutzventil BP-V eine Bypassleitung, über welche der vom Druckregelventil SysD-V1 abgeregelte Volumenstrom den Wärmetauscher KU umgehen kann. Der vom Druckregelventil SysD-V2 abgeregelte Volumenstrom wird dem Kühlkreis H3 stromab des Wärmetauschers KU zugeführt.
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Über den Kühlkreis H3 wird auch ein nicht dargestellter Schmierölkreis des Doppelkupplungsgetriebes G mit Volumenstrom versorgt. Über einen Pfad C-EM wird eine Kühlölleitung versorgt, welche einem Stator der elektrischen Maschine EM2 Kühlöl zuführt. Der Kühlkreis H3 ist ferner mit einem Kühlölventil C-V verbunden. Das Kühlölventil C-EM ist durch eine Feder vorgespannt. Im unbetätigten, durch die Feder vorgespannten Zustand verbindet das Kühlölventil C-V den Kühlkreis H3 mit dem Sauganschluss MP_in der Druckversorgungseinheit MP. Das Kühlölventil C-V ist dazu eingerichtet den Kühlkreis H3 mit einer Kühlölleitung zu verbinden, über welche die erste und zweite Kupplung K1, K2 sowie die Trennkupplung K0 mit Kühlöl versorgt werden können. Um den Kühlkreis H3 über das Kühlölventil C-V mit der Kühlölleitung zu den Kupplungen K1, K2, K0 zu verbinden muss die Druckkraft an einer Steuerfläche des Kühlölventils C-V die Federkraft überwinden. Die Steuerfläche des Kühlölventils C-V kann durch das Drucksteuerventil EDS4 gesteuert mit Druck beaufschlagt werden. Übersteigt die Druckkraft an der Steuerfläche des Kühlölventils C-V die Federvorspannkraft, so wird die Verbindung zwischen dem Kühlkreis H3 und dem Sauganschluss MP_in der Druckversorgungseinheit MP unterbrochen, und die Verbindung zwischen dem Kühlkreis H3 und der Kühlölleitung zu den Kupplungen K1, K2, K0 freigegeben.
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Durch Ansteuerung des Drucksteuerventils EDS4, welches zur Vorsteuerung des Kühlölventils C-V dient, kann die Kühlölzufuhr zu den Kupplungen K1, K2, K0 bedarfsgerecht gesteuert werden. Denn zumindest die Kupplungen K1, K2 dienen als Anfahrelement des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs, sodass eine Kühlung beispielsweise bei einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs in einer Steigung jedenfalls erforderlich ist. Das Zuführen von Kühlöl zu den Kupplungen K0, K1, K2 erhöht jedoch deren Schleppverluste, sodass eine Kühlölzufuhr bei geringer oder fehlender thermischer Belastung der Kupplungen K0, K1, K2 unerwünscht ist. Besonders bei kaltem Hydraulikfluid kann eine Kühlölzufuhr zu den Kupplungen K1, K2 das Schleppmoment der Eingangswellen der Teilgetriebe TG1, TG2 derart erhöhen, dass ein zuverlässiges Einlegen einer Gangstufe mittels der Schalt-Aktuatorik SK1, SK2 nicht mehr gewährleistet werden kann. Da der Versorgungsanschluss des Drucksteuerventils EDS4 mit dem Druckkreis H1 verbunden ist, und da die Kühlölleitung der Kupplungen K0, K1, K2 aus dem von den Druckregelventilen SysD-V1, SysD-V2 abgeregelten Volumenstrom versorgt werden kann, ist eine zuverlässige bedarfsgerechte Steuerung der Kühlölzufuhr zu den Kupplungen K1, K2 in allen Betriebspunkten des Doppelkupplungsgetriebes G gewährleistet.
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Der am Druckregelventil SysD-V1 anliegende Volumenstrom ist abhängig vom Schaltzustand des Schaltventils P-V. Verbindet das Schaltventil P-V die zweite Ausgangsleitung MP2 mit dem Sauganschluss MP_in der Druckversorgungseinheit MP, so fördert die zweite Ausgangsleitung MP2 direkt in die Saugaufladung der Druckversorgungseinheit MP. Die zum Betrieb der Druckversorgungseinheit MP erforderliche Antriebsleistung kann dadurch gering gehalten werden. Sperrt das Schaltventil P-V die Verbindung zwischen der zweiten Ausgangsleitung MP2 und dem Sauganschluss der Druckversorgungseinheit MP, so gelangt der Volumenstrom beider Ausgangsleitungen MP1, MP2 der Druckversorgungseinheit MP zum Druckregelventil SysD-V1. Der Schaltzustand des Schaltventils P-V ist abhängig vom Druck im Druckkreis H2, da die Steuerfläche des Schaltventils P-V mit der Steuerfläche des Druckregelventils SysD-V1 verbunden ist. Durch Steuerung des Drucks im Druckkreis H2 kann somit der zur Versorgung des Kühlkreises H3 zur Verfügung stehende Volumenstrom gesteuert werden.
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Bei einem hohen Volumenstrombedarf einer oder mehrerer der Aktuatoren AK1, AK2, AK0 kann der Druck im Druckkreis H2 durch entsprechende Ansteuerung des Drucksteuerventils EDS3 erhöht werden. Übersteigt der Druck im Druckkreis H2 den Druck im Druckkreis H1 um einen definierten Grenzwert, so öffnet ein Differenzdruckventil F-V eine direkte Verbindung zwischen den beiden Druckkreisen H1, H2, sodass der Druckkreis H1 ausgehend vom Druckkreis H2 durch die Druckversorgungseinheit MP versorgt wird. Das Differenzdruckventil F-V ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet. Der Grenzwert der Druckdifferenz zum Öffnen des Differenzdruckventils F-V hängt daher von einer Federvorspannung F-V des Differenzdruckventils ab.
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Bezugszeichenliste
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- G
- Doppelkupplungsgetriebe
- AN
- Eingangswelle
- VM
- Verbrennungsmotor
- GW1
- Antriebswelle
- K0
- Trennkupplung
- AK0
- Aktuator
- EM2
- Elektrische Maschine
- K1
- Erste Kupplung
- K2
- Zweite Kupplung
- AK1
- Aktuator
- AK2
- Aktuator
- TG1
- Erstes Teilgetriebe
- TG2
- Zweites Teilgetriebe
- i1, i2, i3, i4
- Übersetzungsstufen
- SK1
- Schalt-Aktuator
- SK2
- Schalt-Aktuator
- GW2
- Abtriebswelle
- AG
- Differentialgetriebe
- DW
- Antriebsrad
- ZSY
- Zentralsynchronisierung
- iZ1, iZ2
- Synchronisierungsübersetzung
- Z1, Z2
- Kupplung
- AZ1, AZ2
- Aktuator
- PS
- Parksperre
- PSR
- Parksperrenrad
- PSA
- Aktuator
- HCU
- Hydraulische Steuereinheit
- ECU
- Elektronische Steuereinheit
- HY
- Hydrauliksystem
- H1
- Druckkreis
- H2
- Druckkreis
- H3
- Kühlkreis
- EP
- Pumpe
- EM1
- Elektromotor
- MP
- Druckversorgungseinheit
- MP1
- Erste Ausgangsleitung
- MP2
- Zweite Ausgangsleitung
- MP_in
- Sauganschluss
- T
- Tank
- TS
- Temperatursensor
- pk
- Drucksensor
- FI1-FI4
- Filter
- SysD-V1
- Druckregelventil
- SysD-V1_ab
- Abregelleitung
- SysD-V2
- Druckregelventil
- EDS1
- Drucksteuerventil
- EDS2
- Drucksteuerventil
- EDS3
- Drucksteuerventil
- EDS4
- Drucksteuerventil
- EDS5
- Drucksteuerventil
- EDS6
- Drucksteuerventil
- EDS7
- Drucksteuerventil
- EDS8
- Drucksteuerventil
- SR-V1
- Rückhalteventil
- SR-V2
- Rückhalteventil
- KV-1
- Kupplungsventil
- KV-2
- Kupplungsventil
- KV-0
- Kupplungsventil
- PS-Z
- Betätigungszylinder
- PS-V
- Parksperrenventil
- P-V
- Schaltventil
- P-VF
- Feder
- S-V
- Weiteres Ventil
- F-V
- Differenzdruckventil
- Sp-V
- Sperrventil
- KU
- Wärmetauscher
- BP-V
- Kühlerschutzventil
- C-EM
- Kühlolpfad
- C-V
- Kühlölventil
- KW-V
- Wechselventil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013114324 A1 [0002]
- DE 102017219198 [0003]
