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Die Erfindung betrifft allgemein
einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, umfassend eine Antriebseinheit, ein
Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer zwischen der Antriebseinheit
und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung zur Momentenübertragung
zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung
wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare
oder/und für
einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene
Kupplungsanordnung aufweist oder/und das Getriebe mittels einer
zugeordneten Aktuatorik unter Vermittlung von Druckmedium betätigbar ist.
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Nach einem Aspekt der Erfindung betrifft
diese vor allem einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, umfassend eine
Antriebseinheit, ein Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer
zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung
zur Momentenübertragung
zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung
wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare
oder/und für
einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene
Kupplungsanordnung aufweist und das Getriebe mittels einer zugeordneten
Aktuatorik unter Vermittlung von Druckmedium betätigbar ist.
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Beispielsweise aus der
DE 100 56 954 A1 und der
DE 101 02 874 A1 ist
ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang bekannt, umfassend eine Antriebseinheit,
ein Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer zwischen der Antriebseinheit
und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung zur Momentenübertragung
zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung
wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare,
für einen
Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung
aufweist, wobei auf Grundlage einer Pumpenanordnung i) das Druckmedium
für die
Betätigung
der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist und ii) der Kupplungseinrichtung
für den
Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist.
Der Inhalt dieser deutschen Offenlegungsschriften wird durch Bezugnahme
vollständig
in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung übernommen.
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Betreffend das angesprochene Kupplungssystem
wird, wie auch aus der
DE
100 56 954 A1 und
DE 101
02 874 A1 entnehmbar, insbesondere an ein Nasslauf-Doppelkupplungssystem
mit zwei nasslaufenden Lamellen-Kupplungsanordnungen
gedacht, die unter Vermittlung von in die Kupplungseinrichtung integrierten Nehmerzylindern
auf hydraulischem Wege betätigbar
sind. Bei der Kupplungseinrichtung kann es sich beispielsweise um
eine Kupplungseinrichtung gemäß einer
Konstruktion der Anmelderin handeln, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 100 04 179 A1 beschrieben
ist, deren Offenbarung ebenfalls durch Bezugnahme in die Offenbarung
der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
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Ein derartiges Nasslauf-Doppelkupplungssystem
benötigt
zur Betätigung
der Lamellen-Kupplungsanordnungen einen kleinen Volumenstrom an
Druckmedium bei hohem Druck und zur Kühlung der Reibbeläge bzw.
Lamellen einen vergleichsweise großen Volumenstrom an Betriebsmedium
(Kühlmedium)
bei vergleichsweise geringem Druck. Gegenüber herkömmlichen Lösungen mit einer von der Antriebseinheit
mechanisch angetriebenen Pumpe, die stets (mangels Steuerbarkeit
bzw. Regelbarkeit unabhängig
von der Drehzahl der Antriebseinheit) einen der momentanen Drehzahl
der Antriebseinheit entsprechenden Volumenstrom bzw. Abgabedruck
bereitstellt, hat die Anmelderin bisher in diesem Zusammenhang aus
energetischen Gründen
vorrangig den Ansatz favorisiert, für jeden Volumenstrom eine eigene
abgestimmte Pumpenanordnung (Pumpe) zu verwenden (vgl. die genannten
deutschen Offenlegungsschriften
DE 100 56 954 A1 und
DE 101 02 874 A1 ). In diesem
Zusammenahng wurde unter anderem an elektromotorisch angetriebene
Pumpen gedacht. Es hat sich nun aber gezeigt, dass bei besonders
leistungs- bzw. drehmomentstarken Antriebseinheiten (Motoren) der
Kühlölbedarf
der Kupplungseinrichtung unter Umständen so groß sein kann, dass der Einsatz
eines Elektromotors zum Antreiben einer elektromotorischen Pumpe
zum Kühlen
der Kupplungseinrichtung bzw. deren wenigstens einen Kupplungsanordnung
aufgrund zu großen,
durch die erforderliche Pumpenleistung bedingten Bauraumbedarfs
nachteilig ist und unter Umständen
nicht mehr praktikabel bzw. tragbar ist. Ferner hat sich gezeigt,
dass bei den bisherigen Lösungen
zur Erreichung eines möglichst
guten Wirkungsgrads durchaus noch einiger Entwicklungsaufwand mit
entsprechenden Kosten nötig
ist und auch durchaus beachtliche Fertigungskosten zu tragen sind.
Auch werden bei einer optimalen Lösung auf Grundlage der bisherigen
Ansätze vergleichsweise
viele Bauteile benötigt,
z. B. Hydrospeicher. Eine Rückkehr
zu der herkömmlichen
Lösung
mit einer einfachen, durch die Antriebseinheit permanent angetriebenen
Pumpe ohne Steuerbarkeit/Regelbarkeit des abgegebenen Drucks bzw.
des abgegebenen Volumenstroms kommt aus verschiedenen Gründen aber nicht
in Betracht. So führt
ein nicht bedarfsangepasster, zu großer Kühlölvolumenstrom zu ungewünschten Schleppmomenten
in einer nasslaufenden Lamellen-Kupplungsanordnung.
Ferner ist die Gefahr von zu hohen Drücken zu gegenwärtigen,
die zu Beschädigungen
führen
können.
Ferner spielt der Wirkungsgrad bzw. der Energieverbrauch eine nicht
unwichtige Rolle. Es wurde nun aber erkannt, dass man auch im Falle
einer durch die Antriebseinheit permanent angetriebene bzw. antreibbaren
Pumpe mittels einer zugeordneten Steuer/Regel-Ventilanordnung eine
Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit des wirksamen Abgabedrucks oder/und
des wirksamen Abgabe-Volumenstroms der Pumpe erreichen kann, ohne
dass hierzu ein übermäßiger mechanischer und
ansteuerungsmäßiger Aufwand
erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt nach einem Aspekt
die Aufgabe zugrunde, eine möglichst
einfache und preiswerte Hydraulikversorgung für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang
wie oben angesprochen, bereitzustellen. Hierzu schlägt die Erfindung
nach diesem Aspekt vor, dass auf Grundlage einer der Kupplungseinrichtung
und dem Getriebe gemeinsam zugeordneten Pumpenanordnung a) das Druckmedium
für die
Betätigung
der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist oder/und der Kupplungseinrichtung
für den
Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist
sowie b) das Druckmedium für
die Betätigung
des Getriebes bereitstellbar ist.
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Durch eine gemeinsame Druckmediumversorgung
bzw. Betriebsmediumversorgung für
die Kupplungseinrichtung und das Getriebe können Komponenten, etwa gesonderte
Pumpen usw., eingespart werden, so dass sich beachtliche Kostenvorteile
ergeben. Durch geeignete Maßnahmen
kann man dabei sicherstellen, dass etwa ein kurzzeitiger hoher Druckmediumbedarf
für die
Getriebebetätigung
nicht schädlich
auf die Versorgung der Kupplungseinrichtung mit Betriebsmedium bzw.
auf die Bereitstellung von Druckmedium für die Betätigung der Kupplungseinrichtung
rückwirkt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des
Antriebsstrangs, der Pumpenanordnung und einer Betätigungsanordnung
für die
Betätigung
des Getriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 61, 64 bis 79. Die
Merkmale dieser Unteransprüche
definieren gleichzeitig selbständige
Erfindungsvorschläge
nach anderen Aspekten der Erfindung, wobei betreffend die Pumpenanordnung
Bezug nehmend auf den eingangs angesprochenen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang
verallgemeinernd davon auszugehen ist, dass auf Grundlage einer
Pumpenanordnung des Antriebsstrangs a) das Druckmedium für die Betätigung der
Kupplungsanordnung bereitstellbar ist oder/und der Kupplungseinrichtung
für den
Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist
oder/und b) das Druckmedium für
die Betätigung
des Getriebes bereitstellbar ist.
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Die Pumpenanordnung kann wenigstens
eine durch die Antriebseinheit antreibbare Pumpe oder/und wenigstens
eine elektromotorisch antreibbare Pumpe umfassen. Die Pumpenanordnung
kann speziell auch wenigstens eine durch die Antriebseinheit antreibbare
Pumpe umfassen, die hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich
des Abgabe-Volumenstroms steuerbar oder regelbar ist. Eine andere,
demgegenüber
bevorzugte Möglichkeit
ist, dass die Pumpenanordnung wenigstens eine durch die Antriebseinheit
antreibbare Pumpe umfasst, deren Eingangsseite und Ausgangseite über eine
Steuer/Regel-Ventilanordnung verbindbar ist, um durch Rückführung von
Medium von der Ausgangsseite zur Eingangsseite das Medium auf der
Ausgangsseite oder an einer ausgangsseitigen Abgabestelle auf einem
Soll-Druck bereitzustellen oder/und durch Rückführung von Medium von der Ausgangsseite
zur Eingangsseite einen Soll-Volumenstrom an Medium an der Ausgangsseite
oder der ausgangsseitigen Abgabestelle bereitzustellen.
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Die Anpassung des Mediumdrucks bzw.
Medium-Volumenstroms an den momentanen Bedarf erfolgt nach diesem
Weiterbildungs- bzw. Erfindungsvorschlag durch Rückführung von Medium von der Ausgangsseite
zur Eingangsseite der Pumpe. Es braucht damit keine Pumpe eingesetzt
werden, die selbst steuerbar ist, und man kann auch darauf verzichten,
elektromotorische Pumpen einzusetzen. Es ergeben sich gegenüber bisherigen
Ansätzen
große
Kostenvorteile. Insgesamt kann beispielsweise eine vergleichsweise
einfache und preiswerte Hydraulikversorgung bzw. Kühlölversorgung
für etwa
eine nasslaufende Lamellen-Kupplung, ggf. Lamellen-Doppelkupplung,
bzw. eine hydraulisch betätigbare
Kupplung sowie ggf. für
ein Getriebe (etwa Automatgetriebe oder automatisiertes Getriebe)
bereitgestellt werden. Betreffend die letztgenannte Einsatzmöglichkeit
ist darauf hinzuweisen, dass bei Automatgetrieben in der Regel herkömmlich eine
dem Automatgetriebe zugeordnete eigene Pumpe verwendet wird, wobei
die benötigten
Druckniveaus durch verschiedene Druckminderventile bereitgestellt
werden.
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Wenn hier von einer Rückführung von
Medium von der Eingangsseite zur Ausgangsseite der Pumpe die Rede
ist, so schließt
dies auch die Möglichkeit
ein, dass das Medium in ein Mediumreservoir, beispielsweise in eine Ölwanne,
zurückgeführt wird,
aus der die Pumpe, ggf. über
einen Saugfilter, das Medium ansaugt. Demgegenüber ist es aber bevorzugt,
dass – insbesondere
im Falle der Verwendung eines Saugfilters – das Medium unmittelbar zum
Ansauganschluss der Pumpe zurückgeführt wird,
so dass – wenn
vorgesehen – das rückgeführte Medium
den Saugfilter nicht noch einmal passieren muss und insoweit ein
besserer energetischer Wirkungsgrad erreicht werden kann.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
die Pumpenanordnung eine Druckmediumpumpe und eine Betriebsmediumpumpe
umfasst. Von diesen Pumpen kann wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens
Betriebsmediumpumpe, durch die Antriebseinheit antreibbar sein.
Dies ist aber nicht zwingend.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass die Pumpenanordnung eine vorzugsweise
durch die Antriebseinheit antreibbare Pumpe umfasst, auf deren Grundlage
i) das Druckmedium für die Betätigung der
Kupplungsanordnung bereitstellbar ist oder/und der Kupplungseinrichtung
für den
Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist
sowie das Druckmedium für
die Betätigung
des Getriebes bereitstellbar ist, oder ii) das Druckmedium für die Betätigung der
Kupplungsanordnung bereitstellbar ist und der Kupplungseinrichtung
für den
Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist.
Es wird insbesondere daran gedacht, dass die Eingangsseite und die
Ausgangsseite über
eine Steuer/Regel-Ventilanordnung verbindbar ist, um durch Rückführung von
Medium von der Ausgangsseite zur Eingangsseite das Medium auf der
Ausgangsseite oder an einer ausgangsseitigen Abgabestelle auf einem
Soll-Druck bereitzustellen
oder/und durch Rückführung von
Medium von der Ausgangsseite zur Eingangsseite einen Soll-Volumenstrom
an Medium an der Ausgangsseite oder der ausgangsseitigen Abgabestelle
bereitzustellen.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
die der Pumpe zugeordnete Steuer/Regel-Ventilanordnung wenigstens
ein Aufstau-Ventil zum Aufstauen des von der Pumpe geförderten
Mediums auf ein höheres
Druckniveau für
die Betätigung
der Kupplungsanordnung oder/und des Getriebes und wenigstens ein
Druck-Steuer/Regel-Ventil oder wenigstens ein Volumen-Steuer/Regel-Ventil
zur Rückführung von
Medium von der Eingangsseite zur Ausgangsseite insbesondere für die Versorgung
der Kupplungseinrichtung mit Betriebsmedium umfasst.
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Spezieller wird vorgeschlagen, dass
die Pumpenanordnung umfasst: wenigstens eine durch die Antriebseinheit
antreibbare Druckmediumpumpe, deren Eingangsseite und Ausgangsseite über eine
zugeordnete Steuer/Regel-Ventilanordnung verbindbar ist, um durch
Rückführung von
Druckmedium von der Ausgangsseite zur Eingangsseite das Druckmedium
auf der Ausgangsseite oder an einer ausgangsseitigen Abgabestelle
auf einem Soll-Druck bereitzustellen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die
Pumpenanordnung (alternativ oder – vorzugsweise – zusätzlich zur
durch die Antriebseinheit antreibbaren Druckmediumpumpe) umfasst:
wenigstens eine durch die Antriebseinheit antreibbare Betriebsmediumpumpe,
deren Eingangsseite und Ausgangsseite über eine zugeordnete Steuer/Regel-Ventilanordnung
verbindbar ist, um durch Rückführung von
Betriebsmedium von der Ausgangsseite zur Eingangsseite einen Soll-Volumenstrom
an Betriebsmedium an der Ausgangsseite oder einer ausgangsseitigen
Abgabestelle bereitzustellen.
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Eine andere Möglichkeit ist, dass die Pumpenanordnung
umfasst: eine durch die Antriebseinheit antreibbare Pumpe, deren
Eingangsseite und Ausgangsseite über
eine zugeordnete Steuer/Regel-Ventilanordnung verbindbar ist, um
durch Rückführung von
Medium von der Ausgangsseite zur Eingangsseite einen Soll-Volumenstrom
an Medium an der Ausgangsseite oder einer ausgangsseitigen Abgabestelle
oder/und das Druckmedium auf der Ausgangsseite oder an der ausgangsseitigen
Abgabestelle auf einem Soll-Druck bereitzustellen, wobei die Pumpe
sowohl als Druckmediumpumpe zur Bereitstellung des Mediums als Druckmedium für die Betätigung der
Kupplungsanordnung als auch als Betriebsmediumpumpe zur Bereitstellung
des Mediums als Betriebsmedium für
die Zufuhr zur Kupplungseinrichtung dient.
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Betreffend die Ausbildung der Steuer/Regel-Anordnung
für die
Einstellung des Soll-Volumenstroms bzw. Soll-Drucks wird allgemein
vorgeschlagen, dass die einen ausgangsseitigen Mediumdruck an einem Steuereingang
empfangende Steuer/Regel-Ventilanordnung als Druckbegrenzungsventil
betreibbar ist.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
die Steuer/Regel-Ventilanordnung wenigstens ein Wegeventil aufweist,
das zwischen die Ausgangsseite und die Eingangsseite geschaltet
oder schaltbar ist und unter dessen Vermittlung der Soll-Druck oder
der Soll-Volumenstrom einstellbar ist. Eine weitere, speziellere
Möglichkeit ist,
dass die Steuer/Regel-Ventilanordnung wenigstens ein Druck-Steuer/Regelventil
aufweist, das zwischen die Ausgangsseite und die Eingangsseite geschaltet
oder schaltbar ist und unter dessen Vermittlung der Soll-Druck oder – über Einstellung
einer Druckdifferenz oder eines Druckniveaus – der Soll-Volumenstrom einstellbar
ist. Ferner kann man vorsehen, dass die Steuer/Regel-Ventilanordnung
wenigstens ein Volumen-Steuer/Regelventil aufweist, das zwischen
die Ausgangsseite und die Eingangsseite geschaltet oder schaltbar
ist und unter dessen Vermittlung der Soll-Volumenstrom oder – über Einstellung
eines Volumenstroms – der Soll-Druck
einstellbar ist. In Zusammenhang mit diesem Weiterbildungsvorschlag
wird bevorzugt daran gedacht, dass das vorzugsweise nach dem Druckwaage-Prinzip
arbeitende Volumen-Steuer/Regelventil
auf einen Differenzdruck zwischen zwei Steueranschlüssen des
Volumen-Steuer/Regelventils anspricht und in Abhängigkeit zumindest vom Differenzdruck
einen durch das Volumen-Steuer/Regelventil
fließenden
Volumenstrom einstellt. Beispielsweise kann das Volumen-Steuer/Regelventil
in Abhängigkeit
vom Differenzdruck und einem am Volumen-Steuer/Regelventil anliegenden
Vorgabesignal einen durch das Volumen-Steuer/Regelventil fließenden Volumenstrom
einstellen. Bei dem Vorgabesignal kann es sich beispielsweise um
ein elektrisches oder hydraulisches Signal handeln.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform zeichnet sich dadurch
aus, dass das Volumen-Steuer/Regelventil in Reihe oder parallel
zu einer gewünschtenfalls
verstellbaren Referenzdrossel oder Referenzblende zwischen die Ausgangsseite
und die Eingangsseite oder/und zwischen die Ausgangsseite und die
Kupplungseinrichtung geschaltet oder schaltbar ist, und dass ein
an der Referenzdrossel oder Referenzblende abfallender Differenzdruck
an den Steueranschlüssen
angelegt oder anlegbar ist. Die Referenzdrossel oder Referenzblende
kann verstellbar sein, ggf. auf elektrischem oder hydraulischem
Wege, um durch Beeinflussung des Zusammenhangs zwischen dem abfallenden
Differenzdruck und dem diesen erzeugenden Mediumstrom den Volumenstrom
einzustellen. Insoweit kann die Beeinflussung des Volumenstroms über ein
am Volumen-Steuer/Regelventil anliegendes Vorgabesignal entfallen.
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Es kommt durchaus aber auch als zweckmäßig in Betracht,
dass von den Pumpen wenigstens eine, vorzugsweise wenigstens die
Druckmediumpumpe, als elektromotorisch antreibbare Pumpe ausgeführt ist.
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Wie oben angesprochen, kann das Getriebe
vermittels der Aktuatorik auf Grundlage von durch die Pumpenanordnung
bereitgestelltem Druckmedium betätigbar
sein. Bei dem Getriebe kann es sich um ein Automatgetriebe oder
um ein automatisiertes Getriebe, im Falle einer Doppel-Kupplungseinrichtung
speziell um ein Doppelkupplungsgetriebe (ggf. auch als Lastschaltgetriebe
bezeichenbar) handeln.
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Man kann vorsehen, dass das Getriebe
vermittels der Aktuatorik auf Grundlage von durch die Druckmediumpumpe
bereitgestelltem Druckmedium betätigbar
ist. Eine andere, ebenfalls sehr zweckmäßige Möglichkeit ist, dass das Getriebe
vermittels der Aktuatorik auf Grundlage von durch die Betriebsmediumpumpe bereitgestelltem
Betriebsmedium, dass als Druckmedium für die Getriebebetätigung dient,
betätigbar
ist. Diese Ausführungsvariante
bietet den großen
Vorteil, dass die Getriebebetätigung
keinen Druckabfall an der Kupplungseinrichtung betreffend deren
Betätigung
zur Folge hat, also keine möglicherweise
ungünstige
Rückwirkung
der Getriebebetätigung
auf die Kupplungsbetätigung
auftreten kann.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass die Druckmediumpumpe dafür ausgelegt
ist, einen momentanen Haltedruck zum Halten eines momentanen Betätigungszustands
der Kupplungsanordnung bereitzustellen, erforderlichenfalls unter
Ausgleich etwaiger Druckmediumverluste durch Nachförderung
von Druckmedium, und dass die Kupplungsanordnung auf Grundlage von
durch die Betriebsmediumpumpe bereitgestelltem Betriebsmedium, das
als Druckmedium für
die Kupplungsbetätigung
und ggf. für
die Getriebebetätigung
dient, von einem unbetätigten
in einen betätigten
Zustand überführbar ist.
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Weiterbildend wird betreffend die
Getriebebetätigung
auf Grundlage von durch die Betriebsmediumpumpe bereitgestelltem
Druckmedium vorgeschlagen, dass der Betriebsmediumpumpe ausgangsseitig
eine Aufstaustufe zur Bereitstellung des Betriebsmediums auf einem
für die
Getriebebetätigung
hinreichendem Druckniveau nachgeschaltet ist. Die Aufstaustufe kann
wenigstens ein verstellbares Ventil oder/und wenigstens eine Drossel
umfassen. Verallgemeinert wird vorgeschlagen, dass eine der Betriebsmediumpumpe
oder Pumpe ausgangsseitig nachgeschaltete Aufstaustufe vorgesehen
ist zur Bereitstellung des Betriebsmediums bzw. Druckmediums auf
einem für
die Getriebebetätigung
bzw. Kupplungsbetätigung
hinreichenden Druckniveau, wobei die Aufstaustufe vorzugsweise wenigstens
ein verstellbares Ventil oder/und wenigstens eine Drossel umfasst.
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Es wird insbesondere daran gedacht,
dass die Aufstaustufe ein Schaltventil umfasst, das in einer ersten
Stellung eine Verbindung zwischen der Betriebsmediumpumpe und der
Kupplungseinrichtung freigibt und in einer zweiten Stellung die
Verbindung zwischen der Betriebsmediumpumpe und der Kupplungseinrichtung unterbricht
oder drosselt.
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Zur Aufstaustufe bzw. zum Schaltventil
kann ein Druckbegrenzungsventil vorteilhaft parallel geschaltet sein.
Eine Möglichkeit
ist, dass die Aufstaustufe bzw. der Schaltventil der Steuer/Regel-Ventilanordnung
oder zumindest einem Ventil derselben nachgeschaltet ist. Eine andere,
ebenfalls vorteilhafte Möglichkeit
ist, dass die Aufstaustufe bzw. das Schaltventil der Steuer/Regel-Ventilanordnung
oder zumindest einem Ventil derselben vorgeschaltet ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass wenigstens
ein Ventil der Steuer/Regel-Ventilanordnung
wahlweise als Steuer/Regel-Ventil oder als Aufstaustufe betreibbar
ist.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
das oben angesprochene Aufstauventil oder allgemein wenigstens ein
Ventil der Aufstaustufe als Druck-Steuer/Regelventil oder Druck-Begrenzungsventil
ausgeführt
ist, vorzugsweise als Proportional-Druck-Steuer/Regelventil oder
Proportional-Druck-Begrenzungsventil.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass mittels
des Aufstauventils bzw. des Ventils der Aufstaustufe ein Betätigungsdruckniveau
für die
Getriebebetätigung
oder/und die Betätigung
der Kupplungsanordnung einstellbar ist, ggf. um einen Betätigungskraftbereich
einzustellen, und dass mittels wenigstens einem nachgeschalteten
oder nachschaltbaren Ventils, ggf. eines Wegeventils oder – vorzugsweise – Proportional-Wegeventils,
ein Betätigungs-Volumenstrom
einstellbar ist, ggf. um eine Betätigungsgeschwindigkeit einzustellen.
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Man kann vorteilhaft vorsehen, dass
ein der Getriebebetätigung
zugeordneter Hydrauliksystemabschnitt von einem der Betätigung der
Kupplungsanordnung oder/und der Versorgung der Kupplungseinrichtung
mit Betriebsmedium zugeordneten, die Pumpenanordnung aufweisenden
Hydrauliksystemabschnitt hydraulisch abkoppelbar ist. Hierzu wird
speziell vorgeschlagen, dass der der Getriebebetätigung zugeordnete Hydrauliksystemabschnitt
vermittels eines vorzugsweise von einem anliegenden Hydraulikdruck
betätigbaren Ventils
an dem die Pumpenanordnung aufweisenden Hydrauliksystemabschnitt
hydraulisch ankoppelbar und von diesem abkoppelbar ist. Insbesondere
kann man vorteilhaft vorsehen, dass an einem Steuereingang des vorzugsweise
als Schaltventil ausgeführten
Ventils ein momentan im die Pumpenanordnung aufweisenden Hydrauliksystemabschnitt
herrschender Betriebsdruck anliegt, und dass das Schaltventil eine
Hydraulikverbindung zwischen den Hydrauliksystemabschnitten herstellt,
wenn der Betriebsdruck eine Druckschwelle übersteigt, und die Hydraulikverbindung
unterbricht, wenn der Betriebsdruck kleiner als die/eine Druckschwelle
ist. Eine andere Möglichkeit
ist, dass das Ventil als Druck-Steuer/Regelventil ausgeführt ist.
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Gemäß einer Ausführungsvariante
ist vorgesehen, dass wenigstens ein elektrisch ansteuerbares Steuer/Regel-Ventil
zur Erzeugung eines Steuer/Regel-Drucks in wenigstens zwei vorgegebenen
oder vorgebbaren Druckniveaubereichen oder auf wenigstens zwei vorgegebenen
oder vorgebbaren Druckniveaus vorgesehen ist, und dass das Schaltventil
und wenigstens ein Ventil der Steuer/Regel-Ventilanordnung als auf Grundlage
des daran anliegenden Steuer/Regeldrucks ansteuerbare Ventile ausgeführt sind.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass das Ventil der Steuer/Regel-Ventilanordnung auf
Grundlage eines ersten, vorzugsweise niedrigeren Druckniveaubereichs
bzw. Druckniveaus und das Schaltventil auf Grundlage eines zweiten, vorzugsweise
höheren
Druckniveaubereichs bzw. Druckniveaus ansteuerbar oder betätigbar ist.
Das Ventil der Steuer/Regel-Ventilanordnung
kann auf Grundlage eines dritten, vorzugsweise noch höheren Druckniveaubereichs
bzw. Druckniveaus ansteuerbar oder betätigbar sein.
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Betreffend eine oben schon angesprochene
Ausführungsvariante
wird weiterbildend vorgeschlagen, dass wenigstens ein elektrisch
ansteuerbares Steuer/Regel-Ventil zur Erzeugung eines Steuer/Regel-Drucks in
wenigstens zwei vorgegebenen oder vorgebbaren Druckniveaubereichen
oder auf wenigstens zwei vorgegebenen oder vorgebbaren Druckniveaus
vorgesehen ist, und dass das wahlweise als Steuer/Regel-Ventil oder
als Aufstaustufe betreibbare Ventil als auf Grundlage des daran
anliegenden Steuer/Regeldrucks ansteuerbares Ventil ausgeführt ist.
Man kann in diesem Zusammenhang vorteilhaft vorsehen, dass das wahlweise als
Steuer/Regel-Ventil oder Aufstaustufe betreibbare Ventil auf Grundlage
eines ersten, vorzugsweise niedrigeren Druckniveaubereichs bzw.
Druckniveaus als Steuer/Regel-Ventil arbeitet und auf Grundlage
eines zweiten, vorzugsweise höheren
Druckniveaubereichs bzw. Druckniveaus als Aufstaustufe arbeitet.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
die Aufstaustufe auf Grundlage eines anliegenden Steuer/Regel-Drucks
oder/und auf elektrischem Wege aktivierbar und deaktivierbar ist.
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Die Druckmediumpumpe und die Betriebsmediumpumpe
können
eine gemeinsame Antriebswelle aufweisen, die mit der Antriebseinheit
zum Drehantrieb gekoppelt oder koppelbar ist. Durch die gemeinsame
Antriebswelle ergeben sich nicht unbeachtliche Kostenvorteile (Bauteileersparnis),
und es resultiert ein vergleichsweise geringer Bauraumbedarf. In
diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass die Pumpenanordnung
eine als Einheit handhabbare Pumpeneinheit aufweist, die die Druckmediumpumpe
und die Betriebsmediumpumpe enthält.
Neben vergleichsweise geringen Herstellungskosten resultieren ferner
auch vergleichsweise geringe Montagekosten bei Montage der Pumpeneinheit
am bzw. im Antriebsstrang. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang,
wenn die Druckmediumpumpe und die Betriebsmediumpumpe ein gemeinsames
Pumpengehäuse
aufweisen.
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Wenigstens ein Ventil der der Druckmediumpumpe
zugeordneten Steuer/Regel-Ventilanordnung oder/und wenigstens ein
Ventil der Betriebsmediumpumpe zugeordneten Steuer/Regel-Ventilanordung
kann vorteilhaft Bestandteil der Pumpeneinheit sein. Ferner kann – wenn vorgesehen – die Aufstaustufe,
oder wenigstens ein Ventil oder wenigstens eine Drossel der Aufstaustufe,
Bestandteil der Pumpeneinheit sein.
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Die Steuer/Regel-Ventilanordnung
bzw. die der der Druckmediumpumpe zugeordnete Steuer/Regel-Ventilanordnung
oder/und die der Betriebsmediumpumpe zugeordneten Steuer/Regel-Ventilanordnung, kann
wenigstens ein elektrisch oder – vorzugsweise – auf Grundlage
eines daran anliegenden Steuer/Regeldrucks ansteuerbares Steuer/Regel-Ventil
umfassen. Es wird in diesem Zusammenhang nach einem Ansatz vorgeschlagen,
dass ein ausgangsseitiger Mediumdruck, insbesondere der Druckmediumdruck
bzw. Betriebsmediumdruck auf der Ausgangsseite oder an der Abgabestelle
der Druckmediumpumpe bzw. Betriebsmediumpumpe, an dem bzw. an einem
Steuer/Regel-Ventil als Steuer/Regeldruck angelegt oder anlegbar
ist, um den Volumenstrom oder/und Druck des Mediums, insbesondere
Druckmediums bzw. Betriebsmediums, zu steuern oder zu regeln. Ferner
wird in diesem Zusammenhang nach einem anderen Ansatz vorgeschlagen, dass
aus einem ausgangsseitigen Mediumdruck, insbesondere aus dem Druckmediumdruck
auf der Ausgangsseite oder an der Abgabestelle der Druckmediumpumpe,
mittels wenigstens eines weiteren, elektrisch ansteuerbaren Steuer/Regel-Ventils
der Steuer/Regeldruck erzeugbar ist, der an dem bzw. an einem Steuer/Regel-Ventil angelegt oder
anlegbar ist, um den Volumenstrom oder/und Druck des Mediums, insbesondere den
Volumenstrom des Betriebsmediums bzw. den Druck des Druckmediums,
zu steuern oder zu regeln.
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In der Regel wird es sinnvoll sein,
eine Druckbegrenzungsfunktion vorzusehen. Nach einem Ansatz wird
hierzu vorgeschlagen, dass ein ausgangsseitiger Mediumdruck, insbesondere
der Druckmediumdruck bzw. Betriebsmediumdruck auf der Ausgangsseite
oder an der Abgabestelle der Druckmediumpumpe bzw. Betriebsmediumpumpe,
an dem bzw. an einem Steuer/Regel-Ventil als Steuer/Regeldruck angelegt
oder anlegbar ist, um die Druckbegrenzungsfunktion durch bedarfsweises Öffnen der
Verbindung zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite vorzusehen.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass der ausgangsseitige Mediumdruck über ein
Rückschlagventil
oder/und ein Druckbegrenzungsventil am Steuer/Regel-Ventil anlegbar
ist.
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Nach einem anderen Ansatz wird vorgeschlagen,
dass wenigstens ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, über das
bedarfsweise eine Rückführverbindung
zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite freigebbar ist, um die
Druckbegrenzungsfunktion vorzusehen.
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Es kann vorteilhaft wenigstens ein
ausgangsseitig der Pumpenanordnung angeordneter Drucksensor vorgesehen
sein, der vorteilhaft in die Pumpeneinheit integriert sein kann.
Ferner kann vorteilhaft wenigstens ein ausgangsseitig der Pumpenanordnung
angeordneter Mediumspeicher vorgesehen sein, der als Druckspeicher
bzw. Volumenspeicher für
Druckmedium oder Betriebsmedium dient. Der Mediumspeicher kann in
die Pumpeneinheit integriert sein.
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Betreffend das Getriebe wird beispielsweise
daran gedacht, dass dieses ein einem ersten Satz von Getriebegängen zugeordnetes
erstes Teilgetriebe und ein einem zweiten Satz von Getriebegängen zugeordnetes
zweites Teilgetriebe aufweist, die zumindest im Falle einer Doppel-
oder Mehrfach-Kupplungseinrichtung vorzugweise
unabhängig
voneinander betätigbar
sind, um eine Lastschaltfunktion vorzusehen. Betreffend die Getriebebetätigung kann
vorgesehen sein, dass wenigstens eine Schaltstange des Getriebes
oder zumindest eines der Teilgetriebe mittels einer dieser zugeordneten
Kraftzylinderanordnung auf Grundlage zugeführten Druckmediums axial verstellbar
ist. Dabei kann die Kraftzylinderanordnung einen direkt oder indirekt
mit der Schaltstange gekoppelten oder koppelbaren doppelt wirkenden
Zylinder aufweisen.
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Eine spezielle, sehr vorteilhafte
Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass der doppelt wirkende Zylinder als
Differentialzylinder ausgeführt
oder betreibbar ist, wobei für
eine axiale Verstellung der Schaltstange in einer axialen Richtung
ein Kolben des Differentialzylinders auf beiden Seiten mit Druckmedium
beaufschlagbar und für
eine axiale Verstellung der Schaltstange in die andere axialer Richtung
der Kolben nur auf einer Seite, vorzugsweise auf der Seite mit der
kleineren Beaufschlagungsfläche,
mit Druckmedium beaufschlagbar ist. Dabei ist insbesondere ein Flächenverhältnis von
etwa zwei zu eins der Beaufschlagungsfläche der beiden Kolbenseiten
vorteilhaft. Man kann dann nämlich
jeweils auf Grundlage des gleichen Drucks gleiche Betätigungskräfte für beide
Betätigungsrichtungen
erreichen.
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Eine andere, ebenfalls zweckmäßige Möglichkeit
ist, dass die Kraftzylinderanordnung zwei direkt oder indirekt mit
der Schaltstange gekoppelte oder koppelbare einfach wirkende Zylinder
aufweist, von denen der eine für
axiale Verstellung der Schaltstange in einer axialen Richtung mit
Druckmedium beaufschlagbar und der andere für axiale Verstellung der Schaltstange
in die andere axialer Richtung mit Druckmedium beaufschlagbar ist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine Schaltstange des
Getriebes bzw. Teilgetriebes mittels einer Gassenauswahlmechanik
zwischen definierten Drehstellungen verstellbar oder von mehreren
Schaltstangen des Getriebes bzw. Teilgetriebes eine axial zu verstellende Schaltstange
mittels einer Gassenauswahlmechanik auswählbar ist, wobei die Gassenauswahlmechanik
mittels einer zugeordneten Kraftzylinderanordnung betätigbar ist.
Dabei können
mehrere Schaltstangen des ersten Teilgetriebes mittels einer ersten
Gassenauswahlmechanik oder/und mehrere Schaltstangen des zweiten Getriebes
mittels einer zweiten Gassenauswahlmechanik für eine axiale Verstellung einzeln
auswählbar
sein. Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass der ersten Gassenauswahlmechanik
eine erste Kraftzylinderanordnung und der zweiten Gassenauswahlmechanik
eine zweite Kraftzylinderanordnung zugeordnet ist, die vorzugsweise
unabhängig
voneinander betätigbar
sind.
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Nach einem anderen Ansatz wird vorgeschlagen,
dass wenigstens eine Schaltstange, vorzugsweise mehrere Schaltstangen
des ersten Teilgetriebes und wenigstens eine Schaltstange, vorzugsweise
mehrere Schaltstangen des zweiten Teilgetriebes mittels einer gemeinsamen
Gassenauswahlmechanik für
eine axiale Verstellung einzeln auswählbar sind.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
die der Gassenauswahlmechanik zugeordnete Kraftzylinderanordnung
einen mit dieser direkt oder indirekt gekoppelten oder koppelbaren
doppelt wirkenden Zylinder oder wenigstens einen mit dieser direkt
oder indirekt gekoppelten oder koppelbaren einfach wirkenden Zylinder
aufweist, wobei der einfach wirkende Zylinder vorzugsweise gegen
eine Rückstellfederanordnung
wirkt.
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Eine andere, ebenfalls sehr vorteilhafte
Möglichkeit
ist, dass mehreren Schaltstangen des Getriebes bzw. Teilgetriebes
jeweils eine eigene Kraftzylinderanordnung, vorzugsweise jeweils
umfassend einen direkt oder indirekt mit der Schaltstange gekoppelten
oder koppelbaren doppelt wirkenden Zylinder, zur axialen Verstellung
zugeordnet ist.
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Ist die Gassenauswahlmechanik vorgesehen,
so kann die dieser zugeordnete Kraftzylinderanordnung mittels wenigstens
eines zwei Schaltstellungen aufweisenden Schaltventils, vorzugsweise
mittels wenigstens eines 3/2-Wege-Schaltventils, betätigbar sein.
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Betreffend die Betätigung der
Schaltstangen in axialer Richtung wird vorgeschlagen, dass mehreren zur
axialen Verstellung wenigstens einer zugeordneten Schaltstangen
des Getriebes dienenden Kraftzylinderanordnungen jeweils eine eigene
Steuer/Regel-Ventilanordnung zur gesteuerten oder geregelten Zufuhr oder/und
Abfuhr von Druckmedium zugeordnet ist. Demgegenüber ist es aber bevorzugt,
dass mehreren zur axialen Verstellung wenigstens einer zugeordneten
Schaltstangen des Getriebes dienenden Kraftzylinderanordnungen eine
gemeinsame Steuer/Regel-Ventilanordnung zur gesteuerten oder geregelten
Zufuhr bzw. Abfuhr von Druckmedium zugeordnet ist, und dass mittels
einer Schaltventilanordnung jede der Kraftzylinderanordnungen für eine Zufuhr
oder/und Abfuhr von Druckmedium auswählbar ist durch Verbindung
mit der gemeinsamen Steuer/Regel-Ventilanordnung oder mit einem
Druckmediumabfluss oder einer Druckmediumaufnahme über die
Schaltventilanordnung. Durch Verwendung einer bzw. einer jeweiligen
Steuer/Regel-Ventilanordnung in Zuordnung zu mehreren Schaltstangen
ergeben sich Kostenvorteile, insbesondere wenn Proportional-Druckregelventile
oder dergleichen eingesetzt werden sollen.
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Die (jeweilige) Steuer/Regel-Ventilanordnung
kann vorteilhaft zwei Steuer/Regel-Ventile aufweisen, von denen
das eine die (jeweilige) Kraftzylinderanordnung bzw. die ausgewählte Kraftzylinderanordnung
(im Falle einer Gassenauswahlmechanik) für eine axiale Verstellung der
Schaltstange in einer ersten Axialrichtung und das andere die Kraftzylinderanordnung
für eine
axiale Verstellung der Schaltstange in einer zur ersten Axialrichtung
entgegengesetzten Axialrichtung mit Druckmedium beaufschlagt.
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Man kann mehrere Kraftzylinderanordnungen
vorsehen, die einander paarweise zugeordnet sind. Hierzu wird speziell
vorgeschlagen, dass die beiden Kraftzylinderanordnungen eines Paares
mittels wenigstens eines diesen gemeinsam zugeordneten Schaltventils,
vorzugsweise wenigstens eines 3/2-Wege-Ventils, für eine Beaufschlagung
mit Druckmedium, insbesondere im Sinne einer Verstellung der betreffenden
Schaltstange in einer ausgewählten
Axialrichtung, oder/und für
eine Abfuhr von Druckmedium alternativ auswählbar sind. Es wird vor allem
daran gedacht, dass wenigstens eine Schaltstange des ersten Teilgetriebes
und wenigstens eine Schaltstange des zweiten Teilgetriebes das (jeweilige)
Paar definieren.
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Eine vorteilhafte Möglichkeit
zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Kraftzylinderanordnungen
vorgesehen sind, die in wenigstens zwei Gruppen gruppiert sind,
derart, dass jede Gruppe wenigstens eine Kraftzylinderanordnung
umfasst, und dass eine jeweilige Gruppe von Kraftzylinderanordnungen
mittels wenigstens eines dieser zugeordneten Schaltventils, vorzugsweise
wenigstens eines X/Y-Wege-Ventils, für eine Beaufschlagung mit Druckmedium
auswählbar
ist. Dabei kann man vorteilhaft vorsehen, dass im Falle eines X/Y-Wege-Ventils
die Zahl X der Anzahl von Gruppen multiplikativ erhöht um den
Faktor 2 oder um den Faktor 4 und die Zahl Y der Anzahl von Gruppen
entspricht.
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Weiterbildend wird vorgeschlagen,
dass zwischen dem Schaltventil und jeder der Gruppen von Kraftzylinderanordnungen
jeweils wenigstens ein der betreffenden Gruppe zugeordnetes weiteres
Schaltventil, vorzugsweise wenigstens ein weiteres X/Y-Schaltventil,
angeordnet ist, mittels dem die beaufschlagbaren Druckräume der
betreffenden Gruppe für
ein Beaufschlagung mit Druckmedium oder/und für eine Abfuhr von Druckmedium
alternativ auswählbar
sind. Dabei kann man vorteilhaft vorsehen, dass im Falle eines weiteren X/Y-Wege-Ventils
die Zahl X der Anzahl der einer Schaltstange zugeordneten, mit Druckmedium
beaufschlagbaren Druckräumen
der betreffenden Gruppe multiplikativ erhöht um den Faktor 4 und die
Zahl Y der Anzahl von über
die Gruppe von Kraftzylinderanordnungen betätigbaren Schaltstangen entspricht.
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Eine andere, ebenfalls praktisch
und auch hinsichtlich der Kosten vorteilhafte Möglichkeit ist, dass mehrere
Kraftzylinderanordnungen vorgesehen sind, denen jeweils wenigstens
ein eigenes Schaltventil, vorzugsweise genau ein eigenes 4/2-Wege-Ventil,
zugeordnet ist, wobei die Kraftzylinderanordnungen mittels des zugeordneten
Schaltventils jeweils für
eine Beaufschlagung mit Druckmedium, insbesondere im Sinne einer Verstellung
der betreffenden Schaltstange in einer ausgewählten Axialrichtung, oder/und
für eine
Abfuhr von Druckmedium auswählbar
sind. Auf diese Art und Weise kann ebenfalls eine gemeinsame Steuer/Regel-Ventilanordnung vorteilhaft
in Zuordnung zu mehreren Schaltstangen eingesetzt werden.
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Man kann wenigstens einen Drucksensor
zur Erfassung eines momentanen Druckmediumdrucks oder Betriebsmediumdrucks
vorsehen. Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus,
dass der Drucksensor über
eine Ventilanordnung mit mehreren Messstellen des Hydrauliksystems
alternativ in Messverbindung bringbar ist. Weiterbildend wird vorgeschlagen,
dass die Ventilanordnung wenigstens ein druckgesteuertes Ventil
aufweist, um eine selbsttätige
Umschaltung zwischen mehreren Messstellen vorzusehen. Alternativ oder
zusätzlich
wird ferner vorgeschlagen, dass die Ventilanordnung wenigstens ein
elektrisch oder hydraulisch ansteuerbares Ventil aufweist, um eine
wahlweise oder/und selbsttätige
Umschaltung zwischen mehreren Messstellen oder zwischen mehreren
Gruppen von Messstellen vorzusehen. Unabhängig davon, wie im Detail ausgeführt, ist
die Zuordnung eines Drucksensors zu mehreren Messstellen kostensparend,
da ein einzelner Sensor mehrere Einzelsensoren ersetzen kann.
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Es wurde schon angesprochen, dass
die Kupplungsanordnung eine nasslaufende Kupplungsanordnung sein
kann. In diesem Fall ist der Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums
ein nasslaufender Betrieb und das Betriebsmedium eine Betriebsflüssigkeit,
ggf. Kühlflüssigkeit.
Die Kupplungsanordnung kann als Lamellen-Kupplungsanordnung ausgebildet
sein.
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Das Druckmedium kann ein hydraulisches
Druckmedium, insbesondere ein Hydrauliköl sein, das gewünschtenfalls
auch als Betriebsflüssigkeit
oder Kühlflüssigkeit
dient.
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Wie schon erwähnt, kann die Kupplungseinrichtung
als Mehrfach-Kupplungseinrichtung,
insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, ausgeführt sein. Es wird in diesem
Zusammenhang insbesondere daran gedacht, dass die Kupplungseinrichtung
eine erste Kupplungsanordnung, der wenigstens ein erster Nehmerzylinder
zugeordnet ist, und eine zweite Kupplungsanordnung, der wenigstens
ein zweiter Nehmerzylinder angeordnet ist, aufweist, wobei den beiden
Nehmerzylindern unabhängig
voneinander von der Pumpenanordnung bereitgestelltes Medium als
Druckmedium zuführbar
ist.
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Wie oben schon erwähnt, betrifft
die Erfindung allgemein auch einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, umfassend
eine Antriebseinheit, ein Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer
zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung
zur Momentenübertragung
zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung
wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare
oder/und für
einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene
Kupplungsanordnung aufweist oder/und das Getriebe mittels einer
zugeordneten Aktuatorik unter Vermittlung von Druckmedium betätigbar ist,
wobei auf Grundlage einer Pumpenanordnung a) das Druckmedium für die Betätigung der
Kupplungsanordnung bereitstellbar ist oder/und der Kupplungseinrichtung
für den
Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist
oder/und b) das Druckmedium für
die Betätigung
des Getriebes bereitstellbar ist. Der Antriebsstrang kann erfindungsgemäß die sich
auf die Pumpenanordnung oder/und Druckmediumbereitstellung oder/und
Betriebsmediumbereitstellung oder/und Getriebebetätigung beziehenden
Merkmale des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs
bzw. dessen Weiterbildungen gemäß den vorstehenden
Ausführungen
aufweisen.
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Demgegenüber alternativ oder weiterbildend
wird vorgeschlagen, dass die Aktuatorik wenigstens einen doppelt
wirkenden Betätigungszylinder aufweist,
dem wahlweise in Zuordnung zu einem ersten Zylinderdruckraum Druckmedium
zuführbar
und von dem wahlweise in Zuordnung zu einem zweiten Zylinderraum Druckmedium
abführbar
ist. Es wird in diesem Zusammenhang insbesondere daran gedacht,
dass mehreren doppelt wirkenden Betätigungszylindern der Aktuatorik
wenigstens ein Druck-Steuer/Regel-Ventil,
vorzugsweise wenigstens zwei Druck-Steuer/Regel-Ventile zugeordnet ist/sind, wobei mittels
einer die Betätigungszylinder
und das Druck-Steuer/Regel-Ventil bzw. die Druck-Steuer/Regel-Ventile
verbindenden Auswahlanordnung die Betätigungszylinder wahlweise für eine Betätigung in
einer ersten Betätigungsrichtung
oder für
eine Betätigung
in einer zweiten, zur ersten Betätigungsrichtung
entgegengesetzten Betätigungsrichtung
auswählbar sind.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass bei einem ausgewählten doppelt
wirkenden Betätigungszylinder der
erste Zylinderraum, dem für
eine Betätigung
in der ersten Betätigungsrichtung
Druckmedium zuführbar
und aus dem für
eine Betätigung
in der zweiten Betätigungsrichtung
Druckmedium abführbar
ist, über
die Auswahlanordnung mit einem zugeordneten ersten Druck-Steuer/Regel-Ventil
und der zweite Zylinderraum, dem für eine Betätigung in der zweiten Betätigungsrichtung
Druckmedium zuführbar
und aus dem für
eine Betätigung in
der ersten Betätigungsrichtung
Druckmedium abführbar
ist, über
die Auswahlanordnung mit einem zugeordneten zweiten Druck-Steuer/Regel-Ventil
verbunden ist. Man kann in diesem Zusammenhang vorteilhaft vorsehen,
dass mehrere doppelt wirkende Betätigungszylinder gleichzeitig
auswählbar
sind, wobei zu einem Zeitpunkt eine erste Gruppe von Betätigungszylindern
auswählbar
ist, unter Nichtauswahl oder Aufhebung der Auswahl einer zweiten
Gruppe von Betätigungszylindern.
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Eine andere vorteilhafte Möglichkeit
ist, dass von den doppelt wirkenden Betätigungszylindern zu einem Zeitpunkt
nur einer auswählbar
ist, unter Aufhebung der Auswahl eines vorangehend ausgewählten Betätigungszylinders.
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Weiterbildend oder alternativ wird
ferner vorgeschlagen, dass die Aktuatorik wenigstens einen einfach wirkenden
Betätigungszylinder
aufweist, dem wahlweise Druckmedium zur Betätigung zuführbar bzw. von dem wahlweise
Druckmedium abführbar
ist. Die Aktuatorik kann vorteilhaft mehrere einfach wirkende Betätigungszylinder
aufweisen, die mittels einer Auswahlanordnung oder mittels der vorstehend
schon angesprochenen Auswahlanordnung wahlweise für eine Betätigung auswählbar sind.
In diesem Zusammenhang wird vor allem daran gedacht, dass bei einem
ausgewählten
einfach wirkenden Betätigungszylinder
dessen Zylinderraum mit einer Druckmediumquelle oder einem mit der
Druckmediumquelle verbundenen Druck-Steuer/Regel-Ventil verbunden
ist. Es können
mehrere einfach wirkende Betätigungszylinder
gleichzeitig auswählbar
sein, wobei zu einem Zeitpunkt eine erste Gruppe von Betätigungszylindern
auswählbar
ist, unter Nichtauswahl oder Aushebung der Auswahl einer zweiten
Gruppe von Betätigungszylindern.
Man kann vorteilhaft aber auch vorsehen, dass von den einfach wirkenden
Betätigungszylindern
zu einem Zeitpunkt nur einer auswählbar ist, unter Aufhebung
der Auswahl eines vorangehend ausgewählten Betätigungszylinders.
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Sind mehrere doppelt wirkende Zylinder
und mehrere einfach wirkende Zylinder vorgesehen, so ist es bevorzugt,
dass den doppelt wirkenden Zylindern und den einfach wirkenden Zylindern
eine gemeinsame Auswahlanordnung zugeordnet ist.
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Die den doppelt wirkenden Zylindern
zugeordnete Auswahlanordnung bzw. die den einfach wirkenden Zylindern
zugeordnete Auswahlanordnung bzw. die den doppelt wirkenden und
den einfach wirkenden Zylindern zugeordnete gemensame Auswahlanordnung
kann zweckmäßig zwischen
mehreren Auswahlzuständen umschaltbar
sein, auf Grundlage von an wenigstens einem Ventil der Auswahlanordnung
anlegbarem Druckmedium. Es wird in diesem Zusammenhang beispielsweise
daran gedacht, dass wenigstens ein erster Auswahlzustand der Auswahlanordnung
anliegendem Druckmedium und wenigstens ein zweiter Auswahlzustand der
Auswahlanordnung nicht anliegendem Druckmedium entspricht. Ferner
wird daran gedacht, dass mehrere Auswahlzustände der Auswahlanordnung unterschiedlichen
Druckniveaus des anliegenden Druckmediums entsprechen. Die Druckniveaus
können
mittels eines Druck-Steuer/Regel-Ventils
einstellbar sein.
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Die den doppelt wirkenden Zylindern
zugeordnete Auswahlanordnung bzw. die den einfach wirkenden Zylindern
zugeordnete Auswahlanordnung bzw. die den doppelt wirkenden Zylindern
und den einfach wirkenden Zylindern gemeinsam zugeordnete Auswahlanordnung
kann vorteilhaft wenigstens ein Schaltventil oder/und wenigstens
ein Nachfolgeschieberventil umfassen.
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Die Erfindung stellt ferner bereit
eine Betätigungsanordnung
für die
Betätigung
eines Getriebes eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, umfassend
wenigstens eine wenigstens einer Schaltstange des Getriebes direkt
oder indirekt zugeordnete Kraftzylinderanordnung, die auf Grundlage
von zugeführtem
Druckmedium betätigbar
ist. Erfindungsgemäß kann die
Bedienungsanordnung die sich auf die Getriebebetätigung oder/und Druckmediumbereitstellung
oder/und Druckmediumzufuhr oder/und Druckmediumabfuhr zur bzw. von
der Kraftzylinderanordnung beziehenden Merkmale des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs
bzw. dessen Weiterbildungen gemäß den vorangehenden
Ausführungen
aufweisen.
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Die Erfindung stellt ferner eine
Pumpenanordnung für
einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang
auf. Die Pumpenanordnung kann erfindungsgemäß die sich auf die Pumpenanordnung
bzw. die Druckmediumbereitstellung oder/und Betriebsmediumbereitstellung
beziehenden Merkmale des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs bzw. dessen
Weiterbildungen gemäß den vorangehenden
Ausführungen
aufweisen.
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Nach einem weiteren Aspekt betrifft
die Erfindung eine Betätigungsanordnung
für die
Betätigung
eines Getriebes, welches eine erste Gruppe von Schaltstangen und
eine zweite Gruppe von Schaltstangen umfasst. Bei dem Betriebe kann
es sich um ein Doppelkupplungs- oder Lastschaltgetriebe handeln.
Das Getriebe kann Teil eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs wie vorangehend
angesprochen und hinsichtlich verschiedener Erfindungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten
beschrieben sein. Betreffend die Betätigung des Getriebes wird davon
ausgegangen, dass die erste Gruppe von Schaltstangen mittels einer
zugeordneten ersten Aktuatoranordnung, vorzugsweise ersten Kraftzylinderanordnung,
im Sinne einer axialen Verstellung betätigbar ist und die zweite Gruppe
von Schaltstangen mittels einer zugeordneten zweiten Aktuatoranordnung,
vorzugsweise zweiten Kraftzylinderanordnung, im Sinne einer axialen
Verstellung betätigbar
ist, wobei zu einem Zeitpunkt nur jeweils eine ausgewählte der
Schaltstangen der jeweiligen Gruppe mit der zugeordneten Aktuatoranordnung,
ggf. Kraftzylinderanordnung, in die axiale Verstellung ermöglichender
Wirkverbindung stehen kann.
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Der Erfindung liegt nach dem hier
angesprochenen Aspekt die Aufgabe zugrunde, eine mechanisch einfach
aufgebaute oder/und kostengünstige
oder/und vergleichsweise zuverlässige
Betätigungsanordnung der
angesprochenen Art bereitzustellen. Hierzu wird vorgeschlagen, dass
allen Schaltstangen der beiden Gruppen eine gemeinsame Auswahlmechanik,
ggf. Gassenauswahlmechanik, zugeordnet ist, durch die eine auszuwählende Schaltstange
einer ausgewählten
der beiden Gruppen mit der jeweils zugeordneten Aktuatoranordnung,
ggf. Kraftzylinderanordnung, in Wirkverbindung bringbar oder/und
die Wirkverbindung zwischen einer momentan ausgewählten Schaltstange
einer ausgewählten
der beiden Gruppen und der jeweils zugeordneten Aktuatoranordnung,
ggf. Kraftzylinderanordnung, aufhebbar ist. Die Auswahlmechanik
kann vorteilhaft mittels einer zugeordneten Aktuatoranordnung, vorzugsweise
Kraftzylinderanordnung, betätigbar
sein. Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die der Auswahlmechanik
zugeordnete Kraftzylinderanordnung eine mit dieser direkt oder indirekt
gekoppelten oder koppelbaren doppelt wirkenden Zylinder oder wenigstens
einen mit dieser direkt oder indirekt gekoppelten oder koppelbaren
einfach wirkenden Zylinder aufweist, wobei der einfach wirkende
Zylinder vorzugsweise gegen eine Rückstellfederanordnung wirkt.
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Es wird allgemein vorgeschlagen,
dass die Schaltstangen der ersten bzw. zweiten Gruppe mittels eines
Betätigungselements
der zugeordneten ersten bzw. zweiten Aktuatoranordnung, ggf. Kraftzylinderanordnung,
wahlweise betätigbar
sind. In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, wenn
das Betätigungselement
direkt oder – vermittels
wenigstens eines zugeordneten Koppelglieds – indirekt mit einer ausgewählten bzw.
auszuwählenden
der Schaltstangen gekoppelt oder koppelbar ist zur Übertragung
von in axialer Richtung wirkenden Schubkräften von dem Betätigungselement
auf die Schaltstange. Das Betätigungselement
bzw. das Koppelglied kann zwischen mehreren jeweils einer Schaltstange
zugeordneten Wählstellungen verstellbar
sein.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement
oder/und das Koppelglied als längs
einer Achse axial verschiebbares Schubelement ausgebildet ist. Alternativ
oder zusätzlich
wird ferner vorgeschlagen, dass das Betätigungselement oder/und das
Koppelglied als um eine Achse verschenkbares oder verdrehbares Schwenk-
oder Drehelement ausgeführt
ist. Es kann das Betätigungselement
oder – wenn
vorgesehen – das Koppelglied
durchaus zugleich einerseits als längs einer Achse axial verschiebbares
Schubelement und andererseits als um die Achse verschwenkbares oder
verdrehbares Schwenk- oder Drehelement ausgeführt sein.
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Man kann vorsehen, dass axiale Schubstellungen
des Betätigungselements
bzw. Koppelglieds die Wählstellungen
bilden. Demgegenüber
ist es aber bevorzugt, dass Schenk- oder Drehstellungen des Betätigungselements
bzw. Koppelglieds die Wählstellungen
bilden. Allgemein wird daran gedacht, dass das Betätigungselement
bzw. das Koppelglied mit der ausgewählten bzw. auszuwählenden
der Schaltstangen in formschlüssigem
Mitnahmeeingriff steht bzw. bringbar ist.
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Die Schaltstangen der ersten bzw.
zweiten Gruppe und eine Betätigungsstange
der zugeordneten ersten bzw. zweiten Aktuatoranordnung, ggf. Kraftzylinderanordnung,
können
vorteilhaft zueinander im Wesentlichen parallel verlaufen. Weiterbildend
wird vorgeschlagen, dass die Betätigungsstange
mittels wenigstens eines zugeordneten, zwischen mehreren Wählstellungen
verstellbaren Koppelglieds mit einer ausgewählten bzw. auszuwählenden
der Schaltstangen gekoppelt oder koppelbar ist zur Übertragung
von in axialer Richtung wirkenden Schubkräften von der Betätigungsstange
auf die Schaltstange. Das Koppelglied kann besonders zweckmäßig ein
um eine Achse der Betätigungsstange
schwenkbares, an der betreffenden Betätigungsstange axial festgelegtes
Schwenkglied sein, das vorzugsweise mit der ausgewählten bzw.
auszuwählenden
der Schaltstangen in formschlüssigem
Mitnahmeeingriff steht bzw. bringbar ist.
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Allgemein wird vorgeschlagen, dass
eine Wählbetätigungsstange
der Auswahlmechanik im Wesentlichen orthogonal zu den zueinander
im Wesentlichen parallel verlaufenden Schaltstangen der beiden Gruppen verläuft und
mit den Betätigungselementen
oder Koppelgliedern direkt oder indirekt gekoppelt oder koppelbar ist
zur Übertragung
von Stellkräften,
um ein ausgewähltes
der Betätigungselemente
oder Koppelglieder mit einer auszuwählenden Schaltstange der betreffenden
Gruppe zu koppeln oder die Koppelung zwischen einem ausgewählten Betätigungselement
oder Koppelglied und einer momentan ausgewählten Schaltstange der betreffenden
Gruppe aufzuheben. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass eine (die) Wählbetätigungsstange der Auswahlmechanik
im Wesentlichen orthogonal zu den zueinander im Wesentlichen parallel
verlaufenden Schaltstangen der beiden Gruppen verläuft und
mit den Koppelgliedern gekoppelt oder koppelbar ist zur Übertragung
von Stellkräften,
um ein ausgewähltes
der Koppelglieder mit einer auszuwählenden Schaltstange der betreffenden
Gruppe zu koppeln oder die Koppelung zwischen einem ausgewählten Koppelglied
und einer momentan ausgewählten
Schaltstange der betreffenden Gruppe aufzuheben. Man kann vorsehen,
dass die Wählbetätigungsstange
permanent mit den Betätigungselementen
oder Koppelgliedern in Stellkraftübertragungsverbindung steht,
vorzugsweise über
eine jeweilige Federanordnung. Eine demgegenüber bevorzugte Möglichkeit
ist, dass die Wählbetätigungsstange
wahlweise mit wenigstens einem der Betätigungselemente oder Koppelglieder
in Stellkraftübertragungsverbindung
bringbar ist und dass die Stellkraftübertragungsverbindung wahlweise
wieder aufhebbar ist. Besonders zweckmäßig kann die Stellkraftübertragungsverbindung
eine Formschlussverbindung sein.
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Man kann vorsehen, dass die Stellkraftübertragungsverbindung
in genau einer Axialposition oder in genau einem Axialpositionsbereich
der Wählbetätigungsstange
in Bezug auf eine momentane Wählstellung des
betreffenden Betätigungselements
bzw. Koppelglieds herstellbar ist.
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Im Hinblick auf die nicht immer völlig ausschließbare Gefahr,
dass "Gangspringer" auftreten, also
im Getriebe ein Gang unter Last spontan und unter Auftreten von
hohen Kräften "herausfällt" oder "herausspringt", wird vorgeschlagen,
dass die Stellkraftübertragungsverbindung
in mehreren Axialpositionen oder Axialpostionsbereichen der Wählbetätigungsstange
in Bezug auf eine momentane Wählstellung
des betreffenden Betätigungselements
bzw. Koppelglieds hergestellt oder herstellbar ist. In diesem Zusammenhang
wird es in der Regel zweckmäßig sein,
wenn die Anzahl von Axialpositionen oder Axialpositionsbereichen
der Wählbetätigungsstange,
in denen die Stellkraftübertragungsverbindung
hergestellt oder herstellbar ist, der Zahl von Schaltstangen der
betreffenden Gruppe oder/und der Zahl von Wählstellungen des Betätigungselements
bzw. Koppelglieds entspricht.
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Ferner kann man zweckmäßig vorsehen,
dass die Stellkraftübertragungsverbindung
in genau einer Stellposition oder in genau einem Stellpositionsbereich
des Betätigungselements
in Bezug auf die Wählbetätigungsstange
hergestellt oder herstellbar ist. Es wird vor allem daran gedacht,
dass die Stellkraftübertragungsverbindung
in genau einer Axialposition oder in genau einem Axialpositionsbereich
der dem Koppelglied zugeordneten Betätigungsstange in Bezug auf
die hierzu im Wesentlichen orthogonal verlaufende Wählbetätigungsstange
hergestellt oder herstellbar ist.
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Im Zusammenhang mit den Erfindungs-
und Weiterbildungsvorschlägen
ist es besonders zweckmäßig, wenn
das Betätigungselement
oder Koppelglied formschlüssig
in eine zugeordnete Führungskulisse,
ggf. Gassenkulisse, eingreift, die zulässige Stellbewegungen des Betätigungselements
bzw. Koppelglieds oder/und zulässige
Betätigungsbewegungen
des dem Koppelglied zugeordneten Betätigungselements, ggf. der der
Koppelglied zugeordneten Betätigungsstange,
definiert. Im Falle einer permanenten Stellkraftübertragungsverbindung zwischen
der Wählbetätigungsstange
und den Koppelgliedern können übertragene
Stellkräfte
mittels der Führungskulisse
abstützbar
sein, um momentan unzulässige
bzw. technisch nicht sinnvolle Stellbewegungen des Koppelglieds
zu unterbinden. In diesem Zusammenhang, aber auch unabhängig hiervon, wird
weiterbildend vorgeschlagen, dass die Führungskulisse momentan zulässige Stellbewegungen
des Koppelglieds in Abhängigkeit
von einer momentanen Stellung des dem Koppelglied zugeordneten Betätigungselements
definiert oder/und in Abhängigkeit
von einer momentanen Stellung des dem Koppelglied zugeordneten Betätigungselements
Stellbewegungen des Koppelglieds unterbindet. Es wird vor allem
daran gedacht, dass die Führungskulisse
momentan zulässige
Stellbewegungen des Koppelglieds in Abhängigkeit von einer momentanen
Axialstellung der dem Koppelglied zugeordneten Betätigungsstange
definiert oder/und in Abhängigkeit
von einer momentanen Axialstellung der dem Koppelglied zugeordneten
Betätigungsstange
Stellbewegungen des Koppelglieds unterbindet.
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Noch einmal Bezug nehmend auf den
oben angesprochenen erfindungsgemäßen Antriebsstrang wird speziell
auch daran gedacht, dass dieser Antriebsstrang eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung,
wie vorangehend erläutert,
in Zuordnung zu seinem Getriebe aufweist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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1 bis 9 zeigen Beispiele von erfindungsgemäßen Pumpenanordnungen
mit zugehörigen
Ventilanordnungen, die einerseits zur Druckölversorgung und andererseits
zur Kühlölversorgung
etwa im Zusammenhang mit einer nasslaufenden, hydraulisch betätigbaren
Kupplungseinrichtung sowie ggf. einem hydraulisch betätigbaren
Getriebe einsetzbar sind, ggf. als Teil eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
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10 bis 15 zeigen Beispiele für einer
nasslaufenden, hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungseinrichtung und einem hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungsgetriebe zugeordnete Hydrauliksysteme, ggf. als Teil
eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
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16 zeigt
ein weiteres Beispiel für
ein einer nasslaufenden, hydraulisch betätigbaren Doppelkupplungseinrichtung
und einen hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungsgetriebe zugeordnetes Hydrauliksystem, ggf. als Teil
eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
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17 zeigt
ein Beispiel für
eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung
zur Betätigung
des Doppelkupplungsgetriebes, die im Zusammenhang mit dem Hydrauliksystem
der 16 einsetzbar ist.
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18 zeigt
(bis auf weggelassene Zylindergehäuse) eine teilgeschnittene
Ansicht auf die Anordnung der 17 in
Sichtrichtung A, gemäß Schnittlinie
A-A.
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19 entspricht
im Wesentlichen (bis auf ein weggelassenes Zylindergehäuse) einer
teilgeschnittenen Ansicht der Anordnung der 17 in Sichtrichtung B, gemäß Schnittlinie
B-B, wobei zusätzlich
zugehörige Schaltstangen
des Getriebes dargestellt sind.
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20 entspricht
im Wesentlichen (bis auf geggelassene Zylindergehäuse) einer
perspektivischen Ansicht der Anordnung gemäß 17.
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21-27 zeigen weitere Beispiele
für einer
nasslaufenden, hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungseinrichtung und einem hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungsgetriebe zugeordnete Hydrauliksysteme, ggf. als Teil
eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
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28-32 zeigen weitere Beispiele
für einer
nasslaufenden, hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungseinrichtung und einen hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungsgetriebe zugeordnete Hydrauliksysteme, ggf. als Teil
eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
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33 zeigt
ein weiteres Beispiel für
einen Getriebebetätigungsabschnitt
eines einem hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungsgetriebe zugeordneten Hydrauliksystems, ggf. als
Teil eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
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34 zeigt
ein Beispiel einer beim Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 alternativ verwendbaren Wählbetätigungsstange
zur Erläuterung
einer Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Betätigungsanordnung
zur Betätigung
des Doppelkupplungsgetriebes.
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35 zeigt
ein weiteres Beispiel für
eine erfindungsgemäße Betätigungsanordnung
zur Betätigung des
Doppelkupplungsgetriebes, die beispielsweise im Zusammenhang mit
dem Hydrauliksystem der 16 oder
einer der weiteren Varianten von Hydrauliksystemen einschließlich dem
Hydrauliksystem der 33 einsetzbar
ist.
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36 zeigt
schematisch eine teilgeschnittene Seitenansicht in axialer Richtung
der Wählbetätigungsstange
auf die Anordnung der 35.
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37 zeigt
ein im Wesentlichen dem Hydrauliksystem der 27 entsprechendes Hydrauliksystem mit
einem gegenüber 27 und den anderen Ausführungsbeispielen
verallgemeinerten Getriebebetätigungsabschnitt.
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38 zeigt
eine vorteilhafte Abwandlung des Hydrauliksystems der 37 mit einem der Kühlölpumpe zugeordneten
Volumenstrom-Regelventil.
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39 zeigt
ein Beispiel, wie ein Volumenstrom-Regelventil prinzipiell ausgeführt sein
könnte,
und gibt in den Teilfiguren 39a und 39b zwei Verschaltungsmöglichkeiten
eines derartigen Ventils in Zuordnung zu einer Pumpe und einer Versorgungsstelle
an.
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40 zeigt
ein weiteres Beispiel für
ein einer nasslaufenden, hydraulisch betätigbaren Doppelkupplungseinrichtung
und einem hydraulisch betätigbaren
Doppelkupplungsgetriebe zugeordnetes Hydrauliksystem, ggf. als Teil
eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs,
das mit sehr wenigen elektrischen Ventilen auskommt und dementsprechend
sehr kostengünstig
ist.
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41 zeigt
eine Abwandlung des Beispiels der 40,
mit acht einfach wirkenden Betätigungszylindern
an Stelle von vier Differential-Betätigungszylindern zur Getriebebetätigung.
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42 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
für ein
erfindungsgemäßes Hydrauliksystem,
ggf. als Teil eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs, das an
Stelle von elektrisch angesteuerten Ventilen vorgesteuerte Ventile
verwendet, mit jeweils zugeordnetem Vorsteuerventil.
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43 zeigt
eine Ausführungsvariante
der 42 mit einem eingangsseitig
anders ausgeführten
Getriebebetätigungsabschnitt.
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Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs
umfasst eine Antriebseinheit, beispielsweise eine Brennkraftmaschine,
ein Doppelkupplungssystem und ein Doppelkupplungsgetriebe oder Lastschaltgetriebe,
wobei das Doppelkupplungssystem eine zwischen der Antriebseinheit
und dem Getriebe angeordnete Doppelkupplungseinrichtung aufweist,
die zwei hydraulisch betätigbare
nasslaufende Lamellen-Kupplungsanordnungen
umfasst, die jeweils einer eigenen Getriebeeingangswelle zugeordnet
sind. Zur Bestätigung
der Doppelkupplungseinrichtung wird ein Druckmedium, beispielsweise
ein hydraulisches Drucköl,
auf einem bestimmten Druckniveau benötigt. Ferner ist im Betrieb
den Lamellen-Kupplungsanordnungen ein Betriebsmedium, beispielsweise
ein Kühlöl, zuzuführen, wobei
als Kühlöl ggf. das
Hydrauliköl
verwendbar ist. Zur Bereitstellung des Kühlöls und des Drucköls können beispielsweise
die Pumpenanordnungen der 1 bis 9 dienen. Die Pumpenanordnungen
in den 1 bis 9 können ferner auch dazu dienen,
Drucköl für die Betätigung des
Getriebes, wenn dieses hydraulisch betätigbar ist, bereitzustellen.
Die Pumpenanordnungen der 1 bis 9 können aber durchaus auch in
anderem Zusammenhang vorteilhaft einsetzbar sein.
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Den Ausführungsbeispielen der 1 bis 9 ist gemeinsam, dass die jeweilige
Pumpenanordnung 10 zwei durch einen Motor, vorliegend den Verbrennungsmotor 12 des
Antriebsstrangs, angetriebene Pumpen 14 und 16 umfasst.
Die Pumpe 14 ist dafür
ausgebildet, Drucköl
auf einem vergleichsweise hohem Druckniveau bereitzustellen, das
ausreicht, die Kupplungseinrichtung zu betätigen. Die Pumpe 16 ist
dafür ausgebildet,
einen vergleichsweise großen
Volumenstrom an als Kühlöl dienendem Öl bereitzustellen,
in der Regel auf einem gegenüber
dem Druckniveau des Drucköls
niedrigerem Druckniveau. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung
der Pumpenanordnung 10 zeichnet sich dadurch aus, dass
die beiden Pumpen 14 und 16 eine als Einheit handhabbare
Pumpeneinheit bilden. Hierzu weisen die beiden Pumpen eine gemeinsame
Antriebswelle auf, über
die die beiden Pumpen durch den Verbrennungsmotor 12 angetrieben
werden können.
Die beiden Pumpen können
ein gemeinsames Pumpengehäuse
aufweisen und einen gemeinsamen Ansaugtrakt bzw. eine gemeinsame
Ansaugleitung besitzen. Die im Folgenden näher beschriebenen Ventile,
die zur Steuerung bzw. Regelung des Volumenstroms bzw. Abgabeöldrucks
dienen, können
ebenfalls Bestandteil der Pumpeneinheit sein, beispielsweise ins
Pumpengehäuse
integriert sein.
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Gemäß 1 ist der Druckölpumpe 14 ein 3/2-Wege-Druckregelventil 18 zugeordnet,
das auf einer Seite mit einer Federkraft beaufschlagt ist und auf
der anderen Seite mit dem Systemdruck (Drucköldruck) beaufschlagt wird.
In Abhängigkeit
von der Stellung des Ventilschiebers wird ein Teil des von der Druckölpumpe 14 geförderten Öls zur Eingangsseite
der Druckölpumpe 14 zurückgeführt. Das
Druckregelventil 18 regelt so einen konstanten Systemdruck
für die
Druckölversorgung
ein.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das für die Systemdruckversorgung
bereitgestellte Drucköl nach
dem Ventil 18 durch einen Druckfilter 20 geleitet,
so dass nachfolgende Bauteile von möglichen Verschmutzungen geschützt sind.
Alternativ oder zusätzlich
könnte
man auch einen Saugfilter in der Ansaugleitung vorsehen, wobei die
Rückführung des
Drucköls
durch das Regelventil 18 zur Eingangsseite der Pumpe 14 vorzugsweise stromaufwärts des
Saugfilters erfolgen würde,
so dass das rückgeführte Drucköl den Saugfilter
nicht noch einmal passieren muss.
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Die Steuerung bzw. Regelung des Kühlölvolumenstroms
erfolgt mittels eines 3/2-Volumenstromregelventils 22,
das über
ein 3/2-Wege-Druckregelventil 24 vorgesteuert
wird, indem das Ventil 22 mit gegen die Federvorspannung
des Ventilschiebers wirkenden Ansteuerdrücken beaufschlagt wird. Als
Eingangsdruck für das
Ventil 24 dient der Systemdruck für die Druckölversorgung. Gemäß der in 1 gezeigten Stellung des Ventils 24 liegt
kein Steuerdruck am Ventil 22 an, so dass dieses einen
maximalen Kühlölvolumenstrom
durchlässt.
Es wird also beispielsweise das gesamte von der Pumpe 16 geförderte Öl durch
einen Kühler
bzw. durch die Kupplungseinrichtung zur Kühlung der Kupplungsanordnungen
gefördert.
Wird durch entsprechende elektrische Ansteuerung des Ventils 24 der
Steuerdruck auf den Schieber des Ventils 22 erhöht, so führt das
Ventil 22 eine zunehmende Menge an Kühlöl zurück in den Ansaugtrakt der Pumpe 16.
Abgabeseitig des Ventils 22, also auf der Kühlölversorgungsseite,
kann ebenfalls ein Ölfilter
in der Art des Filters 20 vorgesehen sein. Alternativ oder
zusätzlich
kann ein Ansaugfilter auf der Eingangsseite der Pumpe 16 vorgesehen
sein, wobei vorzugsweise das durch das Ventil 22 rückgeführte Kühlöl stromaufwärts des
Saugfilters zuströmt
und dementsprechend den Saugfilter nicht noch einmal passieren muss.
Vorteilhaft kann für
die beiden Pumpen 14 und 16 ein gemeinsamer Saugfilter
verwendet werden.
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Erwähnt werden sollte, dass es
aber durchaus auch in Betracht kommt, das durch das Ventil 18 bw. Ventil 22 rückgeführte Drucköl bzw. Kühlöl nicht
direkt zur Eingangsseite bzw. in den Ansaugtrakt der betreffenden
Pumpe zurückzuführen, sondern
in das Ölreservoir 26,
ggf. den Ölsumpf 26,
aus dem die Pumpen 14 und 16 ansaugen.
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2 zeigt
eine Ausführungsvariante,
bei der zur Steuerung/Regelung des Drucks bzw. des Volumenstroms
anstelle der 3/2-Wege-Ventile 18 und 22 etwas
kostengünstigere
2/2-Wege-Ventile 18a und 22a eingesetzt sind.
Ansonsten entspricht die Anordnung der 2 der Anordnung der 1.
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3 zeigt
eine Ausführungsvariante,
die im Wesentlichen dem Beispiel der 1 entspricht,
bei der aber auch für
das 3/2-Wege-Druckregelventil 18 eine Vorsteuerung mittels
eines elektrisch ansteuerbaren 3/2-Wege-Druckregelventils 28 vorgesehen
ist, so dass der sich einstellende Systemdruck durch entsprechende
Ansteuerung des Ventils 28 wählbar ist. Dies ist insbesondere
deswegen sinnvoll, um den Systemdruck an einen momentan gerade benötigten Systemdruck
anzupassen und so den Wirkungsgrad zu verbessern. Die schon gemäß 1 vorgesehene Einstellbarkeit
des Kühlölvolumenstroms über entsprechende
Ansteuerung des Ventils 24 ist insoweit besonders sinnvoll,
als dass durch im Übermaß zugeführtes Kühlöl entstehende Schleppmomente
in der Kupplungseinrichtung vermeidbar sind. Auch energetisch ist
es vorteilhaft, nur gerade so viel Kühlöl zuzuführen, wie momentan aus thermischen
Gründen
benötigt
wird.
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4 zeigt
eine Ausführungsvariante,
bei der – ähnlich wie
bei 3 – die 3/2-Wege-Ventile 18 und 22 durch
kostengünstigere
2/2-Wege-Ventile 18a und 22a ersetzt sind. Zusätzlich ist
noch ein Drucksensor 30 auf der Abgabeseite der Pumpe 14 vorgesehen.
Der Drucksensor 30 ermöglicht
die exakte Messung des Versorgungsdrucks und ermöglicht eine genauere Einstellung
des Druckniveaus durch entsprechende Ansteuerung des Ventils 28 und
damit entsprechende Druckbeaufschlagung des Schiebers des Ventils 18a.
Es kann insbesondere ein Druckregelkreis umfassend die Ventile 28, 18a und
umfassend den Sensor 30, realisiert sein. Dies ist insoweit
vorteilhaft, als dass die Ventile eine gewisse Hysterese aufweisen
und eine reine Steuerung für
manche Anwendungen zu ungenau ist. Ein entsprechender Drucksensor
kann auch beim Beispiel der 3 vorteilhaft
eingesetzt werden.
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Das Ausführungsbeispiel der 5 entspricht weitgehend
dem Ausführungsbeispiel
der 3. Zur Systemdruckbegrenzung
ist zusätzlich
noch ein Druckbegrenzungsventil 32 parallel zum Druckregelventil 18 zwischen
Eingangsseite und Ausgangsseite der Druckölpumpe 14 geschaltet,
so dass auch im Falle eines Ausfalls der Ventile 18 und 28 der
maximal zulässige
Systemdruck abgesichert ist.
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Das Ausführungsbeispiel der 6 entspricht im Wesentlichen
dem Ausführungsbeispiel
der 5. Zusätzlich ist
noch ein Drucksensor 30 wie beim Ausführungsbeispiel der 4 vorgesehen. Mithilfe
dieses Sensors lässt
sich der Versorgungsdruck exakt messen und das Druckregelventil 18a über das
Druckregelventil 28 genauer ansteuern. Es sei angemerkt,
dass ein derartiger Drucksensor 30 auch beim Ausführungsbeispiel
der 5 vorgesehen sein
könnte.
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Ein weiterer Unterschied zwischen 5 und 6 ist, dass die 3/2-Wege-Ventile 18 und 22 wiederum
durch 2/2-Wegeventile 18a und 22a ersetzt sind.
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Das Ausführungsbeispiel der 7 lässt sich zweckmäßig ausgehend
vom Ausführungsbeispiel
der 4 erläutern. Gegenüber dem
Beispiel der 4 ist
auf der Druckölversorgungsseite
zusätzlich
ein Druckbegrenzungsvenil 40 eingebaut, das den Druckausgang
der Druckölpumpe 14 mit
dem Steuereingang des Druckregelventils 18a verbindet.
Das Druckbegrenzungsventil 40 hat die Aufgabe, im Falle
eines zu hohen Systemdrucks zu öffnen
und einen entsprechenden Druck am Steuereingang des Ventils 18a anzulegen,
so dass der Schieber des Druckregelventils 18a so betätigt wird,
dass das Druckregelventil 18a die Ausgangsseite mit der
Eingangsseite der Pumpe 14 verbindet und so den zu hohen
Druck abbaut. Um ein Abfließen
des über
das Druckbegrenzungsventil 40 im Auslösefall in Richtung zum Steuereingang
des Ventils 18a fließenden Öls über das
Ventil 28 in das Ölreservoir
zu verhindern, ist eine Blende oder Drossel 42 zwischen
dem Steuereingang des Ventils 28a und dem Ventil 28 eingebaut.
Die Blende oder Drossel 42 und das Ventil 28 sollten gemeinsam
einen höheren
Strömungswiderstand
besitzen als das Druckbegrenzungsventil 40 samt dem Widerstand,
der der Schieber des Ventils 18a dem anliegenden Drucköl entgegensetzt.
Insbesondere sollte der hydraulische Widerstand im Druckregelventil 28 von
A nach T so groß sein,
dass die Feder des Schiebers des Druckregelventils 18a durch
das über
den Steuereingang einströmende Öl überdruckt
werden kann. Gegebenenfalls kann zwischen dem Ausgang T des Druckregelventils 28 und
dem Ölsumpf
bzw. Ölreservoir
noch eine weitere Drossel oder Blende eingesetzt werden. Zu erwähnen ist
noch, dass das Druckbegrenzungsventil 40 auch als Einwegventil
dient, das im normalen Betrieb kein Öl und im Auslösefall Öl nur in
einer Richtung durchlässt.
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Gegenüber der Ausführungsform
der 5 bietet die Ausführungsform
der 7 den Vorteil,
dass das Druckbegrenzungsventil 40 kleiner sein und somit
kostengünstiger
gebaut und verbaut werden kann als das Druckbegrenzungsventil 32 gemäß 5. Gemäß 5 muss nämlich der gesamte geförderte Volmenstrom
der Druckversorgungspumpe 14 durch das Druckbegrenzungsventil 32 zurück zum Pumpeneingang
fließen,
wohingegen nach 7 das
Druckbegrenzungsventil 40 nur zur Betätigung des Druckregelventils 18a dient
und dann der gesamte geförderte
Volumenstrom der Druckversorgungspumpe 14 über das
Druckregelventil 18a zurück zum Pumpeneingang fließen kann.
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Auch auf der Kühlölversorgungsseite der Pumpenanordnung 10 ist
nach 7 eine Begrenzungsschaltung
vorgesehen. Anstelle eines Druckbegrenzungsventils ist gemäß der Darstellung
in 7 ein Rückschlagventil 46 vorgesehen.
Alternativ könnte
aber auch ein Druckbegrenzungsventil eingesetzt werden, das in der
Regel allerdings einen geringeren Öffnungsdruck als das Druckbegrenzungsventil 40 aufweisen
müsste, weil
der Druck des Kühlöls in der
Regel geringer als der Systemdruck auf der Druckölversorgungsseite sein wird.
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Im Falle des Einsatzes des Rückschlagventils 46 kann
die Feder des Schiebers für
das Volumenstromregelventil 22a mit einer gewissen Vorspannung
derart eingebaut werden, dass die Vorspannung dem Druck entspricht,
an dem das Volumenstromregelventil 22a beginnt, das von
der Kühlölpumpe 16 geförderte Öl in den
Ansaugtrakt zurückzuleiten,
den Kühlölvolumenstrom
also abzuregeln.
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Zwischen dem Druckregelventil 24 und
dem Steuereingang des Volmenstromregelventils 22a ist ähnlich wie
die Drossel oder Blende 42 auf der Druckölseite eine
Drossel oder Blende 48 eingebaut. Der Strömungswiderstand
des Rückschlagventils 46 bzw.
des hier alternativ vorgesehenen Druckbegrenzungsventils sollte
kleiner sein als der Strömungswiderstand
der Blende oder Drossel 48 samt dem Strömungswiderstand des Ventils 24 in
Richtung zum Ölreservoir,
so dass ein Abfließen
des Öls
vom Steuereingang des Volumenstromregelventils 22a in Richtung
zum Tank verhindert wird.
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Zwar ist – wie erwähnt – der Kühlöldruck in der Regel niedriger
als der Drucköldruck.
Gleichwohl ist es sinnvoll, einen maximalen Kühlöldruck abzusichern. Dies wird
beim Ausführungsbeispiel
der 7 vermittels des
Volumenstromregelventils 22a erreicht, indem über die
Ansteuerung vermittels des Rückschlagventils 46 bzw.
des Druckbegrenzungsventils der Schieber des Volumenstromregelventils
in Absteuerstellung bewegt wird. Es kommt durchaus aber auch in
Betracht, ein zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite der Kühlölpumpe 16 geschaltetes
Druckbegrenzungsventil (vgl. Ventil 32 in 5) vorzusehen.
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Durch die verschiedenen geschilderten
Druckbegrenzungsfunktionen werden Fail-Save-Eigenschaften der betreffenden
Schaltungsanordnung erreicht, die eine hohe Sicherheit gegen Beschädigungen
durch zu hohen Druck geben.
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Zur 7 ist
noch darauf hinzuweisen, dass die Verwendung eines Saugfilters 50 in
einer den beiden Pumpen 14 und 16 gemeinsamen
Ansaugleitung gezeigt ist.
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Das Ausführungsbeispiel der 8 entspricht im Wesentlichen
dem Ausführungsbeispiel
der 7. Anstelle der
Blenden 42 und 48 sind allerdings Rückschlagventile 52 und 54 vorgesehen.
Die Rückschlagventile
bieten den Vorteil, dass sie kein Öl in der Gegenrichtung durchlassen,
so dass kein Öl
fälschlich
zum Reservoir abfließen
kann. Es brauchen deswegen keine speziellen Strömungswiderstände eingehalten
werden. Allerdings sollten gewisse Leckagen etwa an den Schiebern
des Druckregelventils 18a und des Volumenstromregelventils 22a oder
an den Rückschlagventilen 52 und 54 vorgesehen
werden, damit sich der auf die Schieber der Ventile 18a und 22a wirkende Öldruck wieder
abbauen kann.
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Beim Ausführungsbeispiel der 9 ist das Druckregelventil 18a der
Druckversorgungspumpe 14 ähnlich wie beim Beispiel der 2 in Selbstregelung ausgeführt, indem
der Schieber des Druckregelventils 18a von der einen Seite
mit dem Systemdruck P0 beaufschlagt wird.
Im Gegensatz zum Beispiel der 2 wirkt
aber in entgegengesetzter Betätigungsrichtung
zum Öldruck
auf den Ventilschieber nicht nur eine Federvorspannkraft, sondern
zusätzlich
ein vom Druckregelventil 28 bereitgestellter Steuerdruck
Pst. Die wirksamen Kolbenflächen des
Schiebers in Bezug auf den Systemdruck P0 und
den Steuerdruck Pst sind derart gewählt, dass
die aus dem Versorgungsdruck P0 resultierende
Federkraft in Abregelrichtung für
den maximal zulässigen Systemdruck
auf jeden Fall größer ist
als die Federvorspannkraft und der maximal mögliche Steuerdruck Pst, so dass die Pumpe im Fehlerfall auf jeden
Fall sicher abgeregelt wird. Im Fehlerfall steht also jedenfalls
eine Druckregelfunktion entsprechend 2 zur
Verfügung,
wobei im Normalfall aber überdies
eine Einstellung des resultierenden Öldruckniveaus vermittels des
Ventils 28 möglich
ist.
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Allgemein ist darauf hinzuweisen,
dass die Drucksensoren, die bei den verschiedenen Varianten zum Teil
dargestellt sind, nicht zwingend erforderlich sind, aber zur Verbesserung
der Regelgenauigkeit des Versorgungsdrucks durchaus sehr vorteilhaft
sind. Wird kein Drucksensor verwendet, so können Kennlinien der verschiedenen
Ventile in einer Steuerelektronik abgelegt werden und der Versorgungsdruck
dann gesteuert eingestellt werden. Entsprechendes gilt für die Kühlölvolumenströme.
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10 bis 13 zeigen jeweils hydraulische
Schaltpläne
mit einer Pumpenanordnung 10, die im Wesentlichen der Pumpenanordnung
gemäß 4 entspricht. Soweit vorgesehen,
ist der Drucksensor 30 allerdings auf der anderen Seite
des Druckfilters 20 angeordnet. Man könnte den Druckfilter aber ohne
weiteres entsprechend 4 auf
der der Druckpumpe 14 näheren
Seite des Druckfilters vorsehen. Alternativ oder zusätzlich zum
Druckfilter könnte
ferner ein Saugfilter zweckmäßig eingesetzt
werden, beispielsweise in der gemeinsamen Ansaugleitung der beiden
Pumpen 14 und 16. Gemäß 13 ist in der gemeinsamen Ansaugleitung
der beiden Pumpen 14 und 16 ein Rückschlagventil 60 angeordnet,
das durchaus mit einem Saugfilter in Reihe geschaltet sein könnte. Durch
das Rückschlagventil 60 wird
erreicht, dass zur Eingangsseite der Pumpe 14 bzw. Pumpe 16 rückgeführtes Öl nicht
in das Ölreservoir 26 zurückläuft, sondern
eingangsseitig der beiden Pumpen ohne Druckverluste zur Verfügung steht.
Ein derartiges Rückschlagventil
könnte
ohne weiteres auch bei den anderen Ausführungsbeispielen der 1 bis 12 sowie auch bei den Ausführungsbeispielen
der 13 und 14 zweckmäßig vorgesehen
sein.
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11 deutet
gestrichelt die zweckmäßige Möglichkeit
an, einen Druckspeicher oder Hydrospeicher 62 ausgangsseitig
der Druckölpumpe 14 vorzusehen,
um Druckschwankungen im Druckölversorgungssystem zu
vermeiden und bei einer geeigneten Auslegung des Systems auch unabhängig von
dem Laufen des Verbrennungsmotors 12, etwa in einer Startphase
des Kraftfahrzeugs, Betätigungsdruck
für die
Betätigung
der Kupplungseinrichtung oder/und des Getriebes zur Verfügung zu
haben. Um ein Abfließen
von Drucköl
aus dem Druck- oder Hydrospeicher aufgrund von Leckagen oder dergleichen
zu verhindern, könnte
man den Druck- oder Hydrospeicher über ein Schaltventil am Druckölsystem
anschließen.
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Eine grundsätzlich anders ausgeführte Pumpenanordnung 10b ist
im Falle der Ausführungsbeispiele der 14 und 15 realisiert. Es ist eine durch den
Verbrennungsmotor 12 angetriebene Kühlölpumpe 16 vorgesehen,
die wie die Kühlölpumpe 16 etwa
der Pumpenanordnung 10 gemäß 4 mittels eines 2/2-Wege-Volumenstromregelventils 22a und
eines dieses vorsteuernden Druckregelventils 24 durch bedarfsweise Rückführung von
Kühlöl zum Pumpeneingang
hinsichtlich des effektiv abgegebenen Kühlölvolumenstroms steuerbar oder
regelbar ist. Als Druckölpumpe 14b ist
hingegen eine durch einen Elektromotor 15b angetriebene
Pumpe 14b vorgesehen, deren Abgabedruck durch entsprechende
Ansteuerung des Elektromotors 15b einstellbar, ggf. steuerbar
oder regelbar, ist. Beide Pumpen 16 und 14b saugen über eine
gemeinsame Ansaugleitung Öl
aus dem Ölreservoir 26 an,
wobei in der gemeinsamen Ansaugleitung ein Saugfilter 50 vorgesehen
ist.
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Im Falle der elektromotorisch angetriebenen
Druckölpumpe
ist die Ausstattung des Druckölsystems mit
einem Druckspeicher oder Hydrospeicher 62 besonders zweckmäßig, da
ein bedarfsweiser Betrieb der Druckölpumpe in Abhängigkeit
vom etwa mittels des Drucksensors 30 erfassten Drucks zum
Wiederauffüllen des
Speichers 62 möglich
und energetisch sehr sinnvoll ist. Um ein Abfließen von Drucköl aus dem
Hydrospeicher bzw. aus dem Druckölsystem
zu verhindern, ist in der Abgabeleitung der Druckölpumpe 14b die
Reihe mit dem Druckfilter 20 ein Rückschlagventil 64 angeordnet.
Zur Vermeidung von schädlichen Überdrücken ist parallel
zur Druckölpumpe 14b ein
Druckbegrenzungsventil 66 eingebaut, das im Auslösefall unmittelbar
zum Ölreservoir 26 hin
aufmacht. Derartige Druckbegrenzungsventile 66 finden sich
auch bei den Beispielen der 10 und 13.
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Betreffend die Ölversorgung ist noch anzumerken,
das bei allen Ausführungsbeispielen
der 10 bis 15 im Ölreservoir 26 (ggf. Ölsumpf)
ein Temperatursensor 70 angeordnet ist, der für Überwachungszwecke dient
und ggf. temperaturabhängige
Eingriffe in das Hydrauliksystem ermöglicht, beispielsweise zur
Ergreifung von speziellen Kühlmaßnahmen.
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Bei allen Ausführungsbeispielen der 10 bis 15 ist eine hydraulisch betätigte Doppelkupplung 100 mit
zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen vorgesehen, die jeweils durch
einen hydraulischen Nehmerzylinder 102 bzw. 104 repräsentiert
sind, der zur Betätigung
der jeweiligen Lamellenkupplungsanordnung im Einrücksinne
dient. Den beiden hydraulischen Nehmerzylindern 102 und 104 ist
jeweils ein 3/2-Wege-Druckregelventil 106 bzw. 108 zugeordnet, über das
der jeweilige Nehmerzylinder gesteuert oder geregelt mit Drucköl bzw. Druck
beaufschlagbar ist. Hierzu sind die Druckregelventile eingangsseitig
an der Druckölversorgung
der Pumpenanordnung 10 bzw. 10b, speziell an der
Druckölpumpe 14 bzw. 14b,
angeschlossen. Der von den Druckregelventilen 106 und 108 eingestellte Öldruck ist
mittels eines jeweiligen Drucksensors 110 bzw. 112 erfassbar,
so dass besonders zweckmäßig eine
geregelte Kupplungsbetätigung
realisiert sein kann. Der eingangsseitige Druck für die Druckregelventile 106 und 108 ist
im Falle der Ausführungsbeispiele
der 10, 11, 13, 14 und 15 durch den schon angesprochenen Drucksensor 30 erfassbar
und im Falle der Ausführungsbeispiele der 10, 13, 14 und 15 durch das zur Druckölpumpe 14 parallel
geschaltete Druckbegrenzungsventil 66 auf einen maximal
zulässigen
Druck abgesichert. Im Falle der Ausführungsbeispiele der 14 und 15 ist ferner noch der vom jeweiligen
Druckregelventil 106 bzw. 108 abgegebene, den
jeweiligen hydraulischen Nehmerzylinder 102 bzw. 104 beaufschlagende
Druck durch ein zum Reservoir 26 hin öffnendes Druckbegrenzungsventil 116 bzw. 118 auf
einen maximal zulässigen
Druck abgesichert. Derartige unmittelbar den die hydraulischen Nehmerzylinder
beaufschlagenden Betätigungsdruck
absichernde Druckbegrenzungsvetile können auch im Falle der anderen
Ausführungsbeispiele
zweckmäßig vorgesehen
sein.
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Die Doppelkupplung 100 wird über einen
Kühlölkreislauf 150 mit
von der Kühlölpumpe 16 bereitgestelltem
Kühlöl versorgt.
Kühlöl, das durch
die Doppelkupplung 100 geflossen ist und dort Wärme aufgenommen
hat, wird in das Ölreservoir 26 zurückgeführt. Der
Kühlölkreislauf
weist stromaufwärts
der Doppelkupplung 100 einen Ölkühler 152 auf, der
beispielsweise einen Wärmeaustausch
mit der Umgebungsluft oder mit einem Kühlwasserkreislauf ermöglicht.
Zum Ölkühler 152 ist
ein als Bypassventil dienendes Druckbegrenzungsventil 154 parallel
geschaltet, das dann aufmacht, wenn der Kühlöldruck eine bestimmte Druckschwelle übersteigt.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn bei sehr kaltem Öl, etwa
in einer Startphase des Kraftfahrzeugs, das Öl noch recht zähflüssig ist
und den Ölkühler 152 nur
unter Aufbau eines großen
Drucks und dann ggf. in zur Kühlung
der Doppelkupplung nicht hinreichender Menge passieren kann. Anstelle
des als Druckbegrenzungsventil ausgeführten Bypassventils 154 könnte man
auch ein elektrisch schaltbares Schaltventil vorsehen, das beispielsweise
auf Grundlage der mittels des Temperatursensors 70 erfassten
Temperatur geöffnet
und geschlossen wird.
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Die hydraulischen Schaltungen der 10 bis 15 zeigen jeweils noch einen Getriebetätigungsabschnitt 160 (10, 11 und 13), 160c (12 und 14) und 160d (15).
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Gemäß 10 wird der Getriebebetätigungsabschnitt 160 von
der Kühlölpumpe 16 mit
Kühlöl versorgt,
das als Drucköl
für die
Getriebebetätigung
unter Vermittlung von hydraulischen Nehmerzylindern dient, wie im
Detail noch zu erläutern
ist. Zum Schalten des Getriebes wird das Kühlöl durch ein im Kühlölkreislauf 150 angeordnetes
Schaltventil 162 aufgestaut und so auf das zum Schalten
nötige
Druckniveau gebracht. Eine Überdruckabsicherung
ist durch das parallel zum Schaltventil 162 geschaltete
Druckbegrenzungsventil 164 erreicht.
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Gemäß 10 ist also die Druckölpumpe 14 alleine
für die
Kupplungsbetätigung
und die Kühlölpumpe 16 einerseits
für die
Kühlung
der Kupplung und andererseits zum Betätigen des Getriebes über die
Getriebeaktuatorik zuständig.
Eine derartige Trennung der Betätigungen
von Kupplung und Getriebeaktuatorik ist insbesondere dann sinnvoll,
wenn die Druckregelgüte
der Kupplungsbetätigungspumpe
nicht ausreichend schnell oder nicht ausreichend genau ist. Beim
Betätigen
der Getriebeaktuatorik wird nämlich
in kurzer Zeit vergleichsweise viel Öl benötigt. Dies könnte zu
einem Einbrechen des Versorgungsdrucks für die Kupplungsbetätigung führen, was
zur Folge hätte,
dass eine eingerückte
Kupplungsanordnung für
eine kurze Zeitspanne in einem gewissen Ausmaß ausrücken bzw. das gerade benötigte Moment
nicht übertragen
könnte.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen der 11, 12, 14 und 15 wird das Drucköl für die Getriebebetätigung dem
Getriebebetätigungsabschnitt 160 bzw. 160c bzw. 160d von
der auch der Kupplungsbetätigung dienenden
Druckölpumpe 14 bzw. 14b bereitgestellt.
Um der im Zusammenhang mit 10 erwähnten Gefahr eines
Abfalls des Betätigungsdrucks
für die Kupplungseinrichtung
zu begegnen, kann zweckmäßig ein
Hydrospeicher oder Druckspeicher wie der Druckspeicher 62 eingesetzt
werden.
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Die Bereitstellung der Druckversorgung
für die
Getriebeaktuatorik durch die Druckversorgungspumpe der Kupplungseinrichtung
ist dann besonders sinnvoll, wenn die Druckölpumpe trotz unterschiedlicher
momentaner Fördervolumina
einen nahezu konstanten Druck erzeugt oder in einen Hydrospeicher,
wie schon erwähnt,
fördert.
Dieser hat die Aufgabe, sowohl das benötigte Drucköl zu speichern als auch Druckspitzen
bzw. Druckeinbrüche
zu glätten.
Eine Alternative zur durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Druckölpumpe, deren
Betrieb vom Betrieb des Verbrennungsmotors abhängt, kommt als besonders zweckmäßige Alternative auch
die schon angesprochene elektromotorisch angetriebene Druckölpumpe 15b in
Betracht, die insbesondere dazu verwendet werden kann, bedarfsweise
den Hydrospeicher 62 von Zeit zu Zeit zu füllen.
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Beim Ausführungsbeispiel der 13 ist ebenfalls vorgesehen,
dass das Drucköl
für die
Getriebebetätigung
durch die Druckölpumpe 14 bereitgestellt
wird, die auch zur Kupplungsbetätigung
dient. Zur Verbesserung der Start-Stopp-Fähigkeit ist allerdings vorgesehen,
dass zusätzlich
zu dem von der Druckölpumpe 14 geförderten Öl von der
Kühlölpumpe 16 gefördertes Öl der Druckölversorgung
für die
Getriebebetätigung oder/und
für die
Kupplungsbetätigung
dient. Hierzu ist eine Verbindung zwischen dem Kühlölkreislauf 150 und einer
zum Getriebebetätigungsabschnitt 160 und
zu den Druckregelventilen 106 und 108 führenden
Druckölleitung
vorgesehen. In dieser Verbindung ist ein Rückschlagventil 166 angeordnet,
das dann aufmacht, wenn eingangsseitig des Rückschlagventils 166 ein
Mindestdruck sich aufgebaut hat. Hierzu ist im Druckölkreislauf 150 ein
Schaltventil 162 vorgesehen. Wird dies Schaltventil 162 geschlossen,
so baut sich eingangsseitig des Rückschlagventils 166 ein
entsprechender Druck auf, und das sich aufstauende Kühlöl fließt in Richtung
zum Getriebebetätigungsabschnitt 160 oder/und
zu den Druckregelventil 106 und 108 ab, in Ergänzung zum
von der Druckölpumpe 14 abgegebenen
Drucköl.
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Durch die bedarfsweise Verwendung
von Kühlöl als Drucköl zur Kupplungsbetätigung oder/und
zur Getriebebetätigung
werden die Start-Stopp-Eigenschaften
des Kraftfahrzeugs deutlich verbessert. So kann bei einem Motorstart
das Schaltventil 162 geschlossen werden und das von der
Kühlölpumpe 16 geförderte Öl zusätzlich zu
dem von der Druckölpumpe 14 geförderten Öl zum Schließen der
Kupplungen sowie ggf. zum Betätigen
des Getriebes verwendet werden. Eine Getriebebetätigung ist im Prinzip vermeidbar,
wenn die Gänge vor
dem Abstellen eines Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise voreingelegt
werden. Im normalen Fahrbetrieb herrscht im Druckölkreislauf
ein hinreichender Druck, so dass das Schaltventil 162 wieder
geöffnet
werden bzw. geöffnet
bleiben kann und das Rückschlagventil 166 sich
schließt
bzw. geschlossen bleibt.
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Zur 13 ist
noch zu erwähnen,
dass das Rückschlagventil 60 ein
Rückfließen des Öls im Ansaugtrakt
der Pumpen 14 und 16 in den Öltank verhindert. Damit lässt sich
beim Motorstart Zeit sparen, die benötigt wird, um das Öl anzusaugen.
Wird im Start-Stopp-Betrieb das Schaltventil 162 bei abgestelltem
Motor ebenfalls geschlossen, so wird auch hier ein Leerlaufen der
Leitung verhindert.
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Wie schon erläutert, ist nach 14 und 15 eine elektromotorische Druckölpumpe bzw.
Druckölversorgungspumpe 14b vorgesehen,
während
die Kühlölversorgung
wie bei den anderen Ausführungsbeispielen
mittels einer verbrennungsmotorischen Pumpe 16 sichergestellt
wird. Die elektromotorisch angetriebene Druckölpumpe 14b saugt das Öl durch
den Saugfilter 50 an, fördert
es durch den Druckfilter 20 und das Rückschlagventil 64 in
den Hydrospeicher 62. Aus diesem Speicher 62 wird
dann die Getriebeaktuatorik (Getriebebetätigungsabschnitt 160c)
und die Kupplungsbetätigungsaktuatorik
(Ventile 106, 108 mit den Nehmerzylindern 102 und 104)
mit Drucköl
versorgt. Der Drucksensor 30 überwacht den Speicherdruck.
Auf Grundlage dieses Sensorsignals steuert eine zugehörige Steuereinheit
den Elektromotor 15b der Druckölpumpe 14b an. Das
Druckbegrenzungsventil 66 sichert den Druckölkreislauf
gegen Überdruck
ab. Die Druckbegrenzungsventile 116 und 118 sichern
die Kupplungsanordnungen bzw. die Nehmerzylinder 102 und 104 gegen Überdruck ab.
Die Druckregelventile 106 und 108 stellen den
benötigten
Kupplungsbetätigungsdruck
bereit, der mittels der Drucksensoren 110 und 112 eingeregelt
werden kann. Ein Vorteil der Anordnung gemäß 14 ist die verbrennungsmotorenunabhängige Druckölversorgung.
Es lässt
sich so eine gute Start-Stopp-Funktion realisieren, da die Druckerzeugung
auch bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor funktioniert.
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Betreffend die Ausführung des
Getriebes und die Ausführung
der zugehörigen
Getriebeaktuatorik bestehen vielseitige Möglichkeiten. Die 10 bis 15 zeigen Ausführungsbeispiele, die sich auf
ein Sieben-Gang-Getriebe
(mit Rückwärtsgang
ein Acht-Gang-Getriebe) beziehen. Die acht Gänge sind auf zwei Teilgetriebe
aufgeteilt. Die ungeraden Getriebegänge werden durch ein erstes
Teilgetriebe und die geraden Getriebegänge werden durch ein zweites
Teilgetriebe realisiert. Die Schaltaktuatorik für ein jeweiliges Teilgetriebe umfasst
nach den 10, 11 und 13 einen jeweiligen einfach wirkenden
Stellzylinder 180 bzw. 182, der in einer Richtung
federvorgespannt ist und in der anderen Richtung mit Drucköl von einem
zwei Schaltstellungen aufweisenden 3/2-Wege-Ventil 184 bzw. 186 mit
Drucköl
beaufschlagbar ist. Anstelle der Schaltventile 184 und 186 können durchaus
auch Druckregelventile verwendet werden. Da der zugeordnete hydraulische
Nehmerzylinder 180 bzw. 182 aber zur Gassenauswahl
des jeweiligen Teilgetriebes mittels einer Gassenmechanik 188 bzw. 190 dient,
reicht eine einfache, ungesteuerte bzw. ungeregelte Beaufschlagung
des betreffenden hydraulischen Nehmerzylinders 180 bzw. 190 mit
Drucköl
zur Gassenauswahl aus.
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Die eigentliche Schaltbewegung in
einer ausgewählten
Gasse des jeweiligen Teilgetriebes wird mittels eines doppelt wirkenden
Nehmerzylinders 192 bzw. 194 bewerkstelligt, der über zwei
zugeordnete Druckregelventile 196 und 198 bzw. 200 und 202 gesteuert
oder geregelt mit Druck zur Verstellung einer jeweiligen Schaltstange
in einer Axialrichtung bzw. der Schaltstange in der hierzu entgegengesetzten
Axialrichtung beaufschlagbar ist. Die 3/2-Wege-Druckregelventile 196, 198, 200 und 202 sind
vorzugsweise als Proportional-Druckregelventile ausgeführt, um
auf Basis eines variabel einstellbaren Drucks unterschiedliche Synchronkräfte einstellen
zu können.
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Je nach Stellung des Wählwegzylinders
bzw. Gassenwählzylinders 180 bzw. 182 und
der Richtung des Schaltweges der über den doppelt wirkenden Zylinder 192 bzw. 194 betätigten Schaltstange
wird auf einem betreffenden Teilgetriebe einer der Gänge 1, 3, 5 und 7 bzw. 2, 4, 6 und
Reingelegt. Man kann selbstverständlich
auch eine andere Gangbelegung als die hier angesprochene und in 10 schematisch gezeigte vorsehen.
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Man kann vorteilhaft eine Wegsensierung
für die
Schaltbewegung vorsehen. Beispielsweise kann man dem doppelt wirkenden
Zylinder 192 bzw. 194 einen jeweiligen Wegsensor 204 bzw. 206 zuordnen,
insbesondere wenn variable Synchronkräfte einzustellen sind. Eine
derartige Wegsensierung für
die Schaltwege ist auf jeden Fall wichtiger als eine im Prinzip
ebenfalls mögliche
Wegsensierung für
den Wählweg,
da der Gassenwählzylinder 180 bzw. 182 nur
die beiden Endlagen ansteuern muss. Die Schaltweg-Wegsensierung
wird in der Regel dann kaum entbehrlich sein, wenn eine gezielte
Einstellung und Änderung
von Synchronkräften über einen
variabel eingestellten Betätigungsdruck
gewünscht
ist.
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Bei den Ausführungsbeispielen der 10, 11 und 13 sind
vier Druckregelventile, insbesondere Proportional-Druckregelventile,
für die Getriebebetätigung bezogen
auf eine ausgewählte
Gasse der beiden Teilgetriebe erforderlich. Demgegenüber kommen
die Ausführungsbeispiele
der 12 und 14 mit nur zwei 3/2-Wege-Druckregelventilen 197 und 199 aus,
die ebenfalls vorzugsweise als Proportional-Druckregelventile ausgeführt sind.
Diese Druckregelventile dienen zum Einlegen der Gänge, die
die Schaltstangen der Teilgetriebe entweder in die eine oder die
andere Richtung betätigen.
Die Auswahl, welches der beiden Teilgetriebe vermittels des jeweiligen
Druckregelventils 197 bzw. 199 zu schalten ist,
erfolgt über
zwei 3/2-Wege-Ventile 201 bzw. 203, die mit dem
vom Druckregelventil 197 bzw. 199 abgegebenen
Betätigungsdruck
entweder den doppelt wirkenden Nehmerzylinder 192 oder
den doppelt wirkenden Nehmerzylinder 194 auf einer dem
jeweiligen Ventil 201 bzw. 203 zugeordneten Kolbenseite
beaufschlagen. Durch die Reduzierung der Anzahl von vergleichsweise
teueren Druckregelventilen von vier auf zwei werden durchaus beachtliche
Kostenvorteile erreicht.
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Im Falle des Ausführungsbeispiel der 12 erfolgt die Gassenwahl
des jeweiligen Teilgetriebes wie bei den Ausführungsbeispielen der 10, 11 und 13 mittels
eines jeweiligen einfach wirkenden Nehmerzylinders 180 bzw. 182 und
eines jeweils zugeordneten 3/2-Wege-Ventil 184 bzw. 186 mit
zwei Schaltstellungen, das den federbelasteten Zylinder 180 bzw. 182 mit
Drucköl
versorgt.
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Betreffend die Gassenauswahlmechaniken 188 und 190 ist
noch zu erwähnen,
dass diese beispielsweise jeweils für die Auswahl einer zu schaltenden
von jeweils zwei Schaltstangen des betreffenden Teilgetriebes dienen,
um diese entweder in die eine oder in die andere Richtung mittels
des jeweiligen doppelt wirkenden Nehmerzylinders 192 bzw. 194 zu
betätigen.
Das die beiden Teilgetriebe aufweisende Getriebe kann also insgesamt
vier derartige Schaltstangen aufweisen, von denen die beiden Schaltstangen
eines Teilgetriebes mittels eines doppelt wirkenden Nehmerzylinders 192 bzw. 194 wahlweise
betätigbar
sind.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen
zweckmäßigen Getriebebetätigungsabschnitt 160d ist
in 15 dargestellt.
Auf eine Gassenauswahlmechanik mit zugehörigem Betätigungszylinder ist verzichtet.
Alle vier Schaltstangen des Getriebes, also jeweils alle beide Schaltstangen
der beiden Teilgetriebe, sind durch einen eigenen doppelt wirkenden
Nehmerzylinder 192-1 bzw. 192-2 für das erste
Teilgetriebe und 194-1 bzw. 194-2 für das zweite
Teilgetriebe betätigbar.
Der Druck für
die Betätigung
der Schaltstangen mittels der angesprochenen doppelt wirkenden Nehmerzylinder
wird betreffend die eine Schaltrichtung von einem vorzugsweise als
Proportionalventil ausgeführten
3/2-Wege-Druckregelventil 197 und
betreffend die andere Schaltrichtung von einem vorzugsweise als
Proportionalventil ausgeführten
3/2-Wege-Druckregelventil 199 bereitgestellt.
Die vier Nehmerzylinder 192-1, 192-2, 194-1 und 194-2 sind über ein
jeweiliges 4/2-Wege-Schaltventil 210-1, 210-2, 212-1 bzw. 212-2 parallel
an den beiden Druckregelventil 197 und 199 angeschlossen.
Diese 4/2-Wege-Ventile haben die Aufgabe, dass an ihnen anstehende
Drucköl
bedarfsweise an einen jeweils zu beaufschlagenden Zylinder freizugeben.
Dabei können
alle Zylinder in eine gemeinsame Richtung bewegt oder einzeln geschaltet
werden. Im Prinzip ist auswählbar,
ob nur ein einzelner oder mehrere der Zylinder bewegt werden. Soweit
mehrere Zylinder bewegt werden, ist es bei der in 15 realisierten Schaltung zwingen, dass diese
sich in der gleichen Richtung bewegen. Vorzugsweise ist eine Erfassung
der momentanen Stellposition über
einen jeweiligen Wegsensor 204-1, 204-2, 206-1 bzw. 206-2 vorgesehen.
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Der Vorteil der Getriebeaktuatorschaltung
des Getriebebetätigungsabschnitts 160d gemäß 15 ist, dass ein vergleichsweise
einfacher Aufbau realisiert ist, der mit wenigen Bauteilen auskommt.
Insbesondere lassen sie sich einfache Schaltventile verwenden, in
Kombination mit den beiden Druckregelventilen.
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16 zeigt
einen weiteren hydraulischen Schaltplan mit einer Pumpenanordnung 10,
die im Wesentlichen der Pumpenanordnung gemäß 4 entspricht. Der Schaltplan der 16 unterscheidet sich vom Schaltplan
der 13 zum einen dadurch,
dass in der gemeinsamen Ansaugleitung der beiden Pumpen 14 und 16 sowohl
ein Saugfilter 50 als auch ein Rückschlagventil 60 vorgesehen
ist. Ferner unterscheidet sich der Schaltplan der 16 vom Schaltplan der 13 in der Ausgestaltung des Getriebebetätigungsabschnitts.
Der Getriebebetätigungsabschnitt 160e der 16 entspricht hinsichtlich
der axialen Betätigung
der Getriebeschaltstangen mittels der doppelt wirkenden Zylinder 192 und 194 und
der zugeordneten Druckregelventile 196, 198, 200 und 202 dem
Getriebebetätigungsabschnitt 160 der 13. Unterschiedlich ist
hingegen die Art und Weise der Gassenauswahl. Gemäß 16 erfolgt diese mittels
eines beiden Teilgetrieben zugeordneten hydraulischen Nehmerzylinders 182e,
der wie der Zylinder 182 gemäß 13 in einer Richtung federvorgespannt
ist und in der anderen Richtung mit Drucköl von dem zwei Schaltstellungen
aufweisenden 3/2-Wege-Ventil 186 mit Drucköl beaufschlagbar
ist. Der hydraulische Nehmerzylinder 182e ist gemeinsam zwei
Teil-Gassenmechaniken 188e und 190e zugeordnet,
von denen die Teil-Gassenmechanik 188e auf Schaltstangen
des ersten Teilgetriebes und die Teil-Gassenmechanik 190e auf
Schaltstangen des zweiten Teilgetriebes wirkt. Die beiden Teil-Gassenmechaniken 188e und 190e sind
Teile einer Gesamt-Gassenmechanik des Getriebes. Der hydraulische
Nehmerzylinder 182e steht mit der Teil-Gassenmechanik 190 in
Wirkverbindung oder ist mit dieser Teil-Gassenmechanik in Wirkverbindung
bringbar. Ferner steht der hydraulische Nehmerzylinder 182e mit
der Teil-Gassenmechanik 188 in Wirkverbindung, oder ist
mit dieser Teil-Gassenmechanik in Wirkverbindung bringbar, wie dies
durch die gestrichelte Linie 189e repräsentiert ist. Alternativ oder
zusätzlich
kann die gestrichelte Linie 189e auch eine Verkoppelung
oder Verkoppelbarkeit der beiden Teil-Gassenmechaniken 188e und 190e repräsentieren.
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Die Gesamt-Gassenmechanik, der zugehörige hydraulische
Nehmerzylinder 182e und die zur axialen Betätigung der
Schaltstangen des Getriebes dienenden doppelt wirkenden Nehmerzylinder 192 und 194 bilden eine
Betätigungsanordnung
des Getriebes, die beispielsweise in der Art der Ausführungsform
der im Folgenden zu beschreibenden 17 bis 20 ausgeführt ist.
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17 bis 20 zeigen ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Getriebebetätigungsanordnung,
die beispielsweise als Teil bzw. in Kombination mit dem hydraulischen
Schaltplan der 16 einsetzbar
ist. Hiervon wird im Folgenden ausgegangen. Die Betätigungsanordnung
der 17 bis 20 weist dementsprechend
zwei doppelt wirkende hydraulische Nehmerzylinder 192 und 194 auf,
denen eine zwei Teil-Gassenmechaniken 188e und 190e aufweisende
Gesamt-Gassenmechanik zugeordnet ist, die mittels eines einfach
wirkenden hydraulischen Nehmerzylinders 182e betätigbar ist.
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Die beiden doppelt wirkenden Zylinder 192 und 194 weisen
jeweils einen Kolben 250 bzw. 252 in einem jeweiligen
Zylindergehäuse 254 bzw. 256 auf.
Die Kolben sind an einem zylinderinneren Ende einer als Betätigungsstange
dienenden Kolbenstange 258 bzw. 260 angeordnet.
Die Kolbenstange oder Betätigungsstange 285 ist
zwei Schaltstangen 262 und 264 des einen Teilgetriebes
zugeordnet. Die Kolbenstange oder Betätigungsstange 260 ist
zwei Schaltstangen 266 und 268 des anderen Teilgetriebes
zugeordnet. Mittels der Schaltstangen und ggf. diesen zugeordneten
Schaltgabeln oder Schubgabeln können
im Wege einer axialen Betätigung
(Verschiebung) wenigstens einer der Schaltstangen auf an sich bekannte
Art und Weise Getriebegänge
eingelegt und ausgelegt werden. Zur axialen Betätigung einer jeweiligen ausgewählten der
Schaltstange ist die Betätigungsstange 158 mit
beiden der zugeordneten Schaltstangen 262 und 264 und
ist die Betätigungsstange 260 mit
beiden der zugeordnete Schaltstangen 266 und 268 axial
bewegungsverkoppelbar, wobei zu einem Zeitpunkt jeweils nur eine
der beiden Schaltstangen 262 und 264 bzw. 266 und 268 mit
der zugeordneten Betätigungsstange 258 bzw. 260 axial
bewegungsverkoppelt sein kann. Zur Bewegungsverkopplung mit einer
ausgewählten
der beiden jeweils zugeordneten Schaltstangen tragen die Betätigungsstangen 258 und 260 jeweils
ein axial daran festgelegtes, um die betreffende Schaltstange schwenkbares
Mitnahmeglied 270 bzw. 272, das zur Herstellung
einer formschlüssigen
Mitnahmeverbindung mit einer ausgewählten der jeweils zugeordneten
beiden Schaltstangen dient. Das Mitnahmeelement 270 ist
zwischen einer ersten Schwenkstellung, die der Schaltstange 262 zugeordnet
ist, und einer zweiten Schwenkstellung, die der Schaltstange 264 zugeordnet
ist, verschwenkbar. Das Mitnahmeelement 272 ist zwischen
einer ersten Schwenkstellung, die der Schaltstange 266 zugeordnet
ist, und einer zweiten Schwenkstellung, die der Schaltstange 268 zugeordnet
ist, verschwenkbar. Befinden sich die Schaltstangen und die zugeordnete
Betätigungsstange
jeweils in einer vorgegebenen relativen Axialstellung zueinander,
so kann das betreffende Mitnahmeelement wahlweise in die erste bzw.
zweite Schwenkstellung geschwenkt werden, in der es dann mit einem
Eingriffsfinger 280 bzw. 282 im Falle des Mitnahmeelements 270 bzw.
einer Eingriffszunge 284 im Falle des Mitnahmeelements 272 in
eine Nut der betreffenden Schaltstange 262 bzw. 264 bzw.
in eine Nut der betreffenden Schaltstange 266 bzw. 268 eingreifen
kann.
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Tatsächlich kann dieser Eingriff
nur in einer ganz bestimmten absoluten Axialstellung der betreffenden Betätigungsstange 258 bzw. 260 und
der zugeordneten Schaltstange 262 bzw. 264 (erste
Gruppe von Schaltstangen) bzw. 266 und 268 (zweite
Gruppe von Schaltstangen) hergestellt werden, da die Mitnahmeelemente 270 und 272 mit
einem jeweiligen Führungsstift 286 bzw. 288 in
eine H-Gassenkulisse 290 bzw. 292 in einem zugehörigen, stationär angeordneten
Kulissenelement 294 bzw. 296 eingreifen. Die beiden
Mitnahmeelemente 270 und 272 sind jeweils nur
in einer axialen Stellung schwenkbar, die als Neutralstellung bezeichenbar
ist, in der sie mit ihrem jeweiligen Führungsstift 286 bzw. 288 sich
an einer Axialposition befinden, die in 17 durch die gestrichelte Linie N angegeben
ist. In dieser Neutralposition kann ein bestehender Mitnahmeeingriff
mit einer der Schaltstangen 262 und 264 bzw. 266 und 268 aufgehoben
oder, unter der Voraussetzung, dass sich die Schaltstange in einer
entsprechenden Axialposition befindet, hergestellt werden. Da die Schaltstangen
eine eingestellte Axialposition halten, sofern sie nicht mittels
des zugehörigen
hydraulischen Kraftzylinders axial verschoben werden, ist es stets
gewährleistet,
dass eine momentan nicht ausgewählte, also
nicht mit dem zugehörigen
Mitnahmeelement in Mitnahmeeingriff stehende Schaltstange, eine
Axialposition einnimmt, die der Neutralstellung entspricht, so dass
durch entsprechendes Verschwenken des Mitnahmeelements 270 bzw. 272 der
Mitnahmeeingriff herstellbar ist. In diesem Zusammenhang ist zu
beachten, dass aufgrund der H-Gassenkulisse 290 bzw. 292 ein
bestehender Mitnahmeeingriff nur in der Neutralstellung aufhebbar
ist.
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Zur bedarfsweisen Betätigung der
beiden Mitnahmeelemente 170 und 172 im Sinne eines
in Eingriffbringens mit einer auszuwählenden der zugeordneten Schaltstange
bzw. Außereingriffbringens
von einer momentan ausgewählten
Schaltstange dient der hydraulische Nehmerzylinder 182e,
der einen federvorgespannten Kolben 300 aufweist. Eine
als Wählbetätigungsstange
dienende Kolbenstange 302, an deren einen Ende der Kolben 300 innerhalb
eines Zylindergehäuses 304 angeordnet
ist, erstreckt sich im Wesentlichen orthogonal zu den Betätigungsstangen 258 und 260 und
den Schaltstangen 262, 264, 266 und 268.
Die Wählbetätigungsstange
weist zwei Mitnahmenuten 306 und 308 auf, in die
eine Mitnahmenase 310 bzw. 312 des Mitnahmeelements 270 bzw. 272 eingreifen
kann, und zwar in der Neutralstellung N der betreffenden Betätigungsstange 258 bzw. 260 bzw.
des betreffenden Mitnahmeelements. Die Herstellung des Eingriffs
zwischen der Mitnahmenase 310 und der Mitnahmenut 306 bzw.
zwischen der Mitnahmenase 312 und der Mitnahmenut 308 ist
nur dann durch Verstellung der betreffenden Betätigungsstange 258 bzw. 260 mittels
des Zylinders 192 bzw. 194 möglich, wenn die Betätigungsstange
aus einer einem eingelegten Gang entsprechenden Axialstellung Gα bzw. Gβ (vgl. gestrichelte
Linien Gα und
Gβ in 17) in die Neutralstellung
verschoben wird und zwar bei einer der momentanen Schwenkstellung
des jeweiligen Mitnahmeelements 270 bzw. 272 entsprechenden
Axialstellung der Wählbetätigungsstange 302.
Diese Axialstellung ist vermittels des hydraulischen Nehmerzylinders 182e einstellbar.
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Vermittels des hydraulischen Nehmerzylinders 182e und
der Wählbetätigungsstange 302 lassen
sich die beiden Mitnahmeelemente 270 und 272 so
schwenken, dass sie einmal die eine, einmal in die andere Schaltstange
der beiden jeweils zugeordneten Schaltstangen 262 und 264 bzw. 266 und 268 eingreifen.
Wie erläutert,
sind die Mitnahmeelemente jeweils nur in der Neutralstellung, also
wenn im betreffenden Teilgetriebe kein Gang eingelegt ist, vermittels
des hydraulischen Nehmerzylinders 182e und des formschlüssigen Eingriffs zwischen
der Mitnehmernase 310 und der Mitnahmenut 306 bzw.
der Mitnahmenase 312 und der Mitnahmenut 308 betätigbar.
Durch Einlegen eines ausgewählten,
der betreffenden Schaltstange zugeordneten Gangs, also durch Verschieben
der Schaltstange entweder in die Axialposition Gα oder Gβ, wird der Eingriff zwischen
der betreffenden Mitnahmenase und der betreffenden Mitnahmenut wieder
aufgehoben. Ist ein Gang eingelegt, so besteht also keine Koppelung
mehr zwischen der Wählbetätigungsstange 302 und
dem betreffenden Mitnahmeelement 270 bzw. 272.
Somit kann dann die Wählbetätigungsstange 302 frei
verschoben werden und zur von der momentanen Schwenkposition des
betreffenden Mitnahmeelements unabhängigen Verschwenkung des jeweils
anderen Mitnahmeelements dienen. Es können also mit nur einer Wählanordnung
(hydraulischer Nehmerzylinder 182e mit der die Mitnahmenuten 306 und 308 aufweisenden
Wählbetätigungsstange 302)
unabhängig
voneinander jeweils gewünschte
Wählpositionen
der beiden Mitnahmeelemente 270 und 272 eingestellt
werden. Dabei sorgt pro Mitnahmeelement die H-förmige Gasse (gate) 290 und 292 und
der darin geführte
Führungsstift 286 bzw. 288 für eine exakte
Führung
der Mitnahmeelemente.
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Die Verkopplung der Mitnahmeelemente
mit der Schaltstange 308 vermittels der Nase 310 und
der Nut 306 bzw. vermittels der Nase 312 und der
Nut 308 stellt nur eine Möglichkeit von vielen dar. Man
kann selbstverständlich
auch Mitnahmenasen oder dergleichen an der Schaltstange und zugeordnete
Nuten in den Mitnahmeelementen vorsehen. Eine andere Möglichkeit
ist, eine permanente Betätigungskraftübertragung
zwischen der Schaltstange 302 und den Mitnahmeelementen 270 und 272 vorzusehen,
beispielsweise vermittels einer jeweiligen Federanordnung. Die jeweiligen
Betätigungskräfte würden aufgrund
der Kulisse nur in der jeweiligen Neutralposition N im Sinne einer
Verschwenkung des jeweiligen Mitnahmeelements wirksam sein. Soweit
die Schaltstangen bzw. die Mitnahmeelemente aus der Neutralposition
wegbewegt sind, also sich beispielsweise in der Position Gα bzw. Gβ befinden,
würden
die Betätigungskräfte durch
den die Gassenkulisse 290 bzw. 292 begrenzenden
Rand 320 bzw. 322 des Elements 294 bzw. 296 abgestützt werden.
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Die Betätigung der Mitnahmeelemente
vermittels des hydraulischen Nehmerzylinders 182e und Betätigung der
Betätigungsstangen 258 und 260 und
damit der Schaltstangen 262, 264 bzw. 266, 268 vermittels der
Zylinder 192 und 194 muss – jedenfalls beim Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 – aufeinander abgestimmt erfolgen,
um bei einer Verstellung einer jeweiligen Betätigungsstange in die Neutralstellung
die Wählbetätigungsstange 302 in
einer die Herstellung des Eingriffs zwischen der betreffenden Nase 310 bzw. 312 und der
betreffenden Nut 306 bzw. 308 ermöglichenden Axialstellung zu
haben. Diese Axialstellung der Wählbetätigungsstange 302,
die die Herstellung des Mitnahmeeingriffs mit dem betreffenden Mitnahmeelement
ermöglicht,
hängt von
der momentanen Schwenkstellung des Mitnahmeelements ab. Wäre die Axialstellung
der Wählbetätigungsstange 302 nicht
auf die momentane Schwenkstellung des betreffenden Mitnahmeelements angepasst,
so würde
die Mitnahmenase 310 bzw. 312 an der Wählbetätigungsstange
anschlagen und dementsprechend die betreffende Betätigungsstange 258 bzw. 260 nicht
in die Neutralstellung N verstellbar sein. Eine die benötigten Wähl- und
Schaltvorgänge
ermöglichende
aufeinander abgestimmte Betätigung
der doppelt wirkenden Schaltzylinder 192 und 194 einerseits
und des einfach wirkenden Wählzylinders 182e andererseits
ist aber ohne weiteres möglich,
indem eine die Zylinder über
entsprechende Ventile (vgl. 16)
ansteuernde Steuereinheit die momentanen Schaltpositionen, Wählpositionen
bzw. Betätigungspositionen
berücksichtigt.
Diese momentanen Positionen können
sich aus einer "Buchführung" über die durchgeführten Schaltbewegungen,
Wählbewegungen
bzw. Betätigungsbewegungen
ergeben oder durch eine zugehörige
Sensoranordnung erfassbar sein.
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Anzumerken ist noch, dass sich durchaus
auch beide Betätigungsstangen 258 und 260 gleichzeitig
in der Neutralstellung befinden können. Dies entspricht einem
Getriebezustand, bei dem in beiden Teilgetrieben kein Gang eingelegt
ist. Dabei kann es vorkommen, dass beide Betätigungselemente 270 und 272 gleichzeitig vermittels
der Wählbetätigungsstange 302 im
gleichen Sinne geschwenkt werden, etwa von einem Eingriff des Betätigungselements 270 mit
der Schaltstange 264 in einen Eingriff mit der Schaltstange 262 und
des Mitnahmeelements 272 von einem Eingriff mit der Schaltstange 268 in
einen Eingriff mit der Schaltstange 266, oder umgekehrt.
Man kann demgegenüber
aber auch vorsehen, dass zumindest im Zuge normaler Schalt- und Wählvorgänge nur
jeweils eines der beiden Mitnahmeelemente 270 und 272 mit
der Wählbetätigungsstange 202 momentan
gekoppelt und dementsprechend vermittels des Nehmerzylinders 182e schwenkbar
ist.
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Bezug nehmend auf die 17 und 19 kann beispielsweise folgende Ausgangslage
vorliegen. Der Schaltstange 262 sind die Getriebegänge 4 und 6 zugeordnet.
Die Schaltstange 264 sind die Getriebegänge R (Rückwärtsgang) und 2 zugeordnet.
Der Schaltstange 266 sind die Getriebegänge 5 und 7 zugeordnet. Der Schaltstange 268 sind
die Getriebegänge
1 und 3 zugeordnet. Die Gänge 4,
R, 5 und 1 entsprechen beispielsweise der Position
Gα und die
Gänge 6, 2, 7 und 3 entsprechen
beispielsweise der Position Gβ.
Entsprechend den 17 und 19 ist dementsprechend auf
der Schaltstange 262 der sechste Gang eingelegt. Auf den
anderen Schaltstangen, insbesondere auch auf den anderen Schaltstangen
des anderen Teilgetriebes, ist momentan kein Gang eingelegt. Das
Mitnahmeelement 270 ist entsprechend der Axialposition
Gβ nicht
mit der Wählbetätigungsstange 302 gekoppelt.
Die andere Betätigungsstange 270 befindet
sich hingegen in der Neutralstellung, und das Mitnahmeelement 272 ist
dementsprechend mit der Wählbetätigungstange 302 gekoppelt. Kommt
jetzt beispielsweise der Schaltwunsch "eingelegten Gang 6 auf der
Schaltstange 262 auslegen, dann mittels des Mitnahmeelements 272 auf
der Schaltstange 268 den dritten Gang einlegen" auf, so ist beispielsweise
der folgende Schaltablauf möglich:
Gang 6 kann momentan nicht ausgelegt werden, weil sich die Mitnahmenase 310 und
die Mitnahmenut 306 nicht gegenüberliegen. Es ist deswegen
die Wählbetätigungsstange 302 axial
zu bewegen, so dass die Nase 310 und die Nut 306 einander
gegenüberliegen.
Der Eingriff zwischen der Nase 312 des anderen Mitnahmeelements 272 und
der Nut 308 der Wählbetätigungsstange 302 kann
hierbei erhalten bleiben. Mittels des Zylinders 192 kann
nun die Betätigungsstange 258 in
die Neutralstellung und dementsprechend die Schaltstange 262 in
die Neutralstellung bewegt werden, wodurch der sechste Gang ausgelegt
wird. Nur sind beide Betätigungsstangen
und dementsprechend alle Schaltstangen in der Neutralstellung. Die
Wählbetätigungsstange 302 kann
nun zurück
in die Stellung gemäß 19 bewegt werden. Die Mitnahmeelement 270 und 272 bzw.
deren Führungsstifte 286 und 288 befinden
sich nun in den Gassen 1-3 bzw. R-2. Dies ist gleichbedeutend
damit, dass der Finger 282 des Mitnahmeelements 270 in
die Schaltstange 264 und die Zunge 284 des Mitnahmeelements 272 in
die Schaltstange 268 formschlüssig eingreift. Nun kann vermittels
des Zylinders 194 die Betätigungsstange 260 in
die Stellung Gβ verschoben
und damit auf der Schaltstange 268 der dritte Gang eingelegt
werden.
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21 bis 27 zeigen hydraulische Schaltpläne mit einer
jeweiligen Pumpenanordnung 10 in Zuordnung zu einem Getriebe
und einer Doppelkupplung. In den hydraulischen Schaltplänen oder/und
betreffend die Pumpenanordnung sind jeweils Abwandlungen oder Weiterbildungen
gegenüber
den hydraulischen Schaltplänen
der 10 bis 16 bzw. den Pumpenanordnungen
der 1 bis 16 realisiert. Es werden
hier jeweils nur die Unterschiede gegenüber den jeweils vorangehend
schon beschriebenen Anordnungen erläutert, soweit diese hier von
Interesse sind.
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Das Ausführungsbeispiel der 21 unterscheidet sich auf
den ersten Blick wenig vom Ausführungsbeispiel
der 16. Es ist ein
Getriebebetätigungsabschnitt 160e wie
bei 16 vorgesehen,
allerdings mit einer etwas anderen Zuordnung der Gänge zu den
Gassen und Schaltpositionen. Zum Schaltventil 162 ist das Druckbegrenzungsventil 164 parallel
geschaltet. Zwischen dem Hydrauliksystemabschnitt des Getriebebetätigungsabschnitts 160e einerseits
und der von der Pumpenanordnung 10 einschließlich der
zugehörigen
Ventile 18a, 22a und 24 gebildeten Druckölversorgung
andererseits ist ein Druckfilter 300 zwischengeschaltet.
Ferner ist zwischen der angesprochenen Druckversorgung einerseits
und den Steuer/Regel-Ventilen 106, 108 für die Kupplungsbetätigung andererseits
ein Druckfilter 302 zwischengeschaltet. Wie auch bei den
anderen Filtern (Druckfilter bzw. Saugfilter) der verschiedenen
Hydrauliksysteme können
die Filter mit einem Bypassventil ausgeführt sein.
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Von der Abgabeseite der Druckölpumpe 14 ist
das Drucköl über das
Rückschlagventil 64 und
den Druckfilter 302 den Steuer/Regel-Ventilen 106 und 108 zuführbar. Der
Zulauf von der Kühlölpumpe 16 und
der Zulauf von der Druckölpumpe 14 sind
durch eine Ölleitung 304 miteinander
verbunden, im Effekt ähnlich
wie bei den Ausführungsbeispielen
der 13 und 16, wobei das Rückschlagventil 166 vorgesehen
ist, das vom Zulauf der Kühlölpumpe 16 in
Richtung zu den Steuer/Regel-Ventilen 106 und 108 durchlässt, nicht
aber vom Zulauf der Druckölpumpe 14 in
Richtung zum Hydraulikabschnitt des Getriebebetätigungsabschnitts 160e und zur
Kühlölzuführung über das
Schaltventil 162 bzw. das Druckbegrenzungsventil 164 in
Richtung zur Doppelkupplung 100.
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Eine aus dem Diagramm der 21 alleine nicht ersichtliche
Spezialität
ist folgende. Die Druckölpumpe 14 ist
für eine
vergleichsweise kleine Förderleistung
ausgelegt und dementsprechend auch baulich klein, während die
Kühlölpumpe 16 für eine vergleichsweise
große
Förderleistung
und auch für
die Bereitstellung eines vergleichsweise großen Drucks ausgeführt ist.
Die Kühlölpumpe 16 ist
dafür vorgesehen,
bedarfsweise die Druckölpumpe 14 beim
Aufbau des benötigten
Betätigungsdrucks
zu unterstützen.
Die Druckölpumpe
selbst ist nur dafür
vorgesehen, einen schon aufgebauten Betätigungsdruck an der Doppelkupplung 100 aufrecht
zu erhalten. Das Fördervolumen
der Druckölpumpe 14 ist
hierzu dafür
ausgelegt, nur etwaige Leckagen an den Drehdurchführungen
und Ventilen durch Nachförderung
von Drucköl
auszugleichen. Der demgegenüber
wesentlich größere Ölvolumenstrom,
der zum schnellen Befüllen
der Betätigungszylinder
der Doppelkupplung 100 bzw. zum Betätigen der Getriebeaktuatorik
erforderlich ist, wird durch die Kühlölpumpe 16 bereitgestellt.
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Letzteres geschieht dadurch, dass
das Schaltventil 162 geschlossen wird. Damit steigt der
Druck auf der Abgabeseite der Kühlölpumpe 16 an
und wird über
eine Rückführung zum
Ventil 22a (prück) und den vom Ventil 24 abgegebenen
Steuerdruck (pst) durch das Ventil 22a eingestellt.
Das Rückschlagventil 166 macht
auf, wenn der Öldruck
abgabeseitig der Pumpe 16 größer als der Öldruck abgabeseitig
der Pumpe 14 ist. Damit kann dann der der jeweils zu betätigenden
Kupplungsanordnung der Doppelkupplung 100 angeordnete,
zu befüllende
Betätigungszylinder
schnell auf Grundlage des von der Kühlölpumpe 16 bereitgestellten Ölvolumenstroms
gefüllt
werden. Ist ein gewünschter
Betätigungszustand
erreicht, wird das Schaltventil 122 wieder geöffnet und
die Druckölpumpe 14 übernimmt
das "Halten" des momentanen Betätigungsdruckes
an der Doppelkupplung 100.
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Die Auslegung der verschiedenen Ventile
und Steuer- und Betätigungsdrücke ist
eine dem Fachmann geläufige
Aufgabe. Beispielsweise kann das Ventil 22a so ausgelegt
sein, dass die Federkraft von der Kraft infolge der Rückführung prück erst
kompensiert wird, wenn ein Rückführungsdruck
prück größer als
29 bar (beispielsweise prück = 30 bar) erreicht
ist. In Kombination mit einer entsprechenden Auslegung des Druckbegrenzungsventils 164,
das zum Schaltventil 162 parallel geschaltet ist, wird
so erreicht, dass während
einer Schaltung (Schaltventil 162 geschlossen) die Doppelkupplung 100 über das
Druckbegrenzungsventil 164 gekühlt werden kann. Ist während einer
Schaltung keine Kühlung
für die
Doppelkupplung erforderlich, so kann über den Steuerdruck pst (eingestellt über das Druckregelventil 24)
eine zusätzliche
Kraft auf das Ventil 22a erzeugt werden, so dass dieses
Ventil aufmacht und der Druck auf der Abgabeseite der Kühlölpumpe 16 gesenkt
wird.
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22 zeigt
eine Ausführungsvariante,
bei der die Kupplungs- und Getriebebetätigung und die Kupplungskühlung auf
Grundlage einer einzigen Pumpe 16 einer Pumpenanordnung 10c erfolgt.
Die Pumpe 16 wird vorzugsweise durch den Verbrennungsmotor 12 angetrieben,
wie in der Darstellung der 22 gezeigt.
Zur Einstellung, insbesondere Steuerung oder – vorzugsweise – Regelung
des abgabeseitigen Drucks bzw. des abgegebenen Ölvolumenstroms ist das 2/2-Wege-Ventil 22a vorgesehen,
das in seiner Funktion den vorangehend erläuterten Ventilen an entsprechender
Stelle, etwa dem Ventil 22a oder 18a, entspricht,
wobei eine Rückführung des
abgabeseitigen Öldrucks
an einen Steuereingang des Ventils 22 wie beim Ventil 22a der 21 realisiert ist.
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Die Einstellung des Versorgungsdrucks
wird ähnlich
wie beim Ausführungsbeispiel
der 21 durch zwei Ventile
erreicht, nämlich
durch das auch als Volumenstrom-Regelventil bezeichenbare Ventil 22a und
das Schaltventil 162. Das Ventil 22a wird dabei
durch den Rückführungsdruck
prück von
der Abgabeseite der Pumpe 16 und den Steuerdruck pst vom Druckregelventil 24 gesteuert.
Mit diesem Steuerdruck kann durch entsprechende Ansteuerung des
Druckregelventils 24 der benötigte Systemdruck, der für die Ansteuerung
der Kupplung oder/und für
die Getriebebetätigung
benötigt
wird, eingestellt werden. Steigt der Systemdruck über einen gewissen
Wert, so sorgt der Rückkopplungsdruck
prück dafür, dass
das Ventil 22 geöffnet
wird und so ein weiterer Druckanstieg verhindert wird.
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Soll die Getriebeaktuatorik betätigt werden,
so wird das elektrisch betätigbare
Schaltventil 162 durch entsprechende Ansteuerung geschlossen.
Das parallel geschaltete Druckbegrenzungsventil 164 sorgt
dafür, dass
der Druck einen gewissen Wert nicht übersteigt, wodurch auch für einen
gewissen Kühlölstrom in
Richtung zur Doppelkupplung 100 gesorgt wird.
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23 unterscheidet
sich vom Ausführungsbeispiel
der 21 vor allem dadurch,
dass anstelle des Ventils 22a das 3/2-Wege-Ventil 22 vorgesehen
ist und dass dieses dem Schaltventil 162 in Richtung zur
Doppelkupplung
100 nachgeschaltet ist. Das Schaltventil 162 kann
als elektrisch betätigbares
Ventil ausgeführt sein,
wie beim Ausführungsbeispiel
der 21 oder 22 (falls gewünscht – wie dort – mit integrierter
Drossel im Durchflusszweig) oder als druckbetätigtes Ventil, wie konkret
beim hydraulischen Schaltplan der 23 realisiert.
Falls gewünscht,
kann man eine Drossel in den Durchflusszweig des druckangetriebenen
Schaltventils vorsehen. Die beiden angesprochenen Ausführungsvarianten
in Bezug auf das Schaltventil 162 sind durch entsprechende
Schaltsymbole in der Subfigur X repräsentiert.
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Betreffend die besonders bevorzugte
Ausführungsvariante,
dass das auch als "Aufstauventil" bezeichenbare Schaltventil 162 ebenso
wie das Ventil 22 als druckangesteuertes Ventil ausgeführt ist,
ist insbesondere auf die folgende vorteilhafte Ausführungsmöglichkeit
hinzuweisen. Beide Ventile können über das
gemeinsam zugeordnete Druck-Steuer/Regel-Ventil 24 angesteuert
werden, wobei das Schaltventil 162 und das Ventil 22 vorteilhaft
auf unterschiedlichen Druckniveaus arbeiten können. Beispielsweise könnte das Druck-Steuer/Regelventil
Drücke
zwischen 0 und 10 bar einstellen. Das den Volumenstrom bzw. den
Abgabedruck einstellende Ventil 22 könnte dann im Druckbereich von
0 bis 8 bar arbeiten und innerhalb dieses Druckbereichs den Volumenstrom
zur Kupplung bzw. zum Ölreservoir
(Tank) bzw. zur Ansaugseite der Pumpe 16 proportional zum
anstehenden Druck oder gemäß einer
vorgegebenen Kennlinie steuern. Das Ventil 22 wirkt dabei
als eine Art Stromteiler. Stellt das Ventil 24 einen höheren Druck
im Bereich von 9 bis 10 bar ein, schließt das Aufstauventil 162,
so dass ein Druck erzeugt wird, der zum Betätigen der Getriebeaktuatorik
ausreicht. Die vorstehend erwähnten
Druckwerte haben rein exemplarischen (beispielhaften) Charakter.
Die gewünschten unterschiedlichen
Arbeitsdruckniveaus lassen sich einfach mithilfe unterschiedlicher
Federvorspannung der Ventilschieber der Ventile 22 und 162 einstellen.
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Die Kühlpumpe 16 wird im
Aufstaufall in der Regel immer mehr Öl fördern als für die Getriebeschaltung erforderlich
ist. Das überschüssige Öl wird über das
Druckbegrenzungsventil 164 abgeleitet und zum Teil für die Kühlung der
Doppelkupplung 100 verwendet. Wie in 23 gezeigt, kann man dem Druckbegrenzungsventil 164 eine
zum Tank führende
Blende 310 und ein zur Doppelkupplung führendes Rückschlagventil 312 nachschalten.
Die Blende 310 und das Rückschlagventil 312 sind
dabei vorzugsweise so ausgelegt, dass ein Teil des überschüssigen Öls zurück in den
Tank geleitet wird und ein anderer Teil zur Kühlung der Kupplung verwendet
wird. Das Rückschlagventil 312 hat
speziell die Aufgabe, ein Abfließen von Kühlöl, das durch das Ventil 22 in
Richtung zur Kupplung 100 fließt, in Richtung zum Tank zu
verhindern.
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Betreffend den Getriebebetätigungsabschnitt 160e ist
noch darauf hinzuweisen, dass dem Betätigungszylinder (Gassenwahlzylinder) 182e ein
Weggeber 314 zugeordnet ist.
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Die Ausführungsvariante der 24 unterscheidet sich von
der Ausführungsvariante
der 23 vor allem dadurch,
dass anstelle des 3/2-Wege-Steuer/Regel-Ventils 22 und
des Aufstauventils 162 ein 3/3-Wege-Multifunktionsventil 22c vorgesehen
ist, das die Funktionen des Aufstauventils 162 und des "Umleitventils" 22 darstellt.
In einem unteren Ansteuerdruckbereich arbeitet das Ventil 22c als
Stromteiler, der entsprechend dem Ansteuerdruck des Ventils 24 das Öl zur Kupplung
bzw. zum Tank/Ansaugtrakt der Kühlölpumpe 16 leitet. Es
sei allgemein darauf hingewiesen, dass es gleichwertig ist, das Öl direkt
zu einem Ansaugeingang der Kühlölpumpe (oder
betreffend die Druckölversorgung
mittels der Druckölpumpe 14 zu
einem Ansaugeingang der Druckölpumpe)
zurück
zu leiten oder in ein bzw. das Ölreservoir
des Hydrauliksystems, das in Flussverbindung, insbesondere Ansaugverbindung,
mit dem Ansaugeingang der betreffenden Pumpe steht.
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In einem oberen Druckbereich des
Ansteuerdrucks vom Ventil 24 wirkt das Ventil 22c als
Aufstauventil. Über
eine Rückkopplung
wird der aufgestaute Druck auf den Schieber des Ventils 22c rückgekoppelt
und so eine Maximaldruckbegrenzung erreicht. Insoweit erfüllt das
Ventil 22c auch die Funktion des Druckbegrenzungsventils 164 mit.
Die Blenden 310 und 312 sind so ausgelegt, dass
dann, wenn sich das Ventil 22c zwischen seiner Aufstau-
und Tankweiterleitungsposition befindet, noch ein gewisser Volumenstrom
zur Kühlung der
Kupplung über
die Blende 312 in Richtung zur Doppelkupplung 100 schließt.
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Eine weitere Ausführungsvariante zur Lösung gemäß 23 ist in 25 gezeigt. Anstelle des 3/2-Wege-Ventils 22 ist
ein 3/3-Wege-Ventil 22d ähnlich wie das Ventil 22c der 24 vorgesehen, das allerdings
keine Druckbegrenzungsfunktion aufgrund einer Druckrückkopplung
realisiert. Dem Ventil 22d ist das Schalt- oder Aufstauventil 162 vorgeschaltet,
das gemeinsam mit dem Ventil 22d durch den Steuerdruck
des Ventils 24 angesteuert wird. Dem Aufstauventil 162 ist
das Druckbegrenzungsventil 164 parallel geschaltet.
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Eine geeignete Abstimmung der Ventile
aufeinander, etwa vermittels einer entsprechenden Abstimmung der
Federn der Ventilschieber aufeinander, sieht beispielsweise wie
folgt aus. Wird z. B. durch das Druck-Steuer/Regel-Ventil 24 ein
Druck von 0 bis 15 bar bereitgestellt, so können die Ventile 22d, 162 und 164 beispielsweise
derart ausgelegt sein, dass das Ventil 22d zwischen 0 und
8 bar den Volumenstrom zur Kupplung bzw. zum Tank steuert. In einem
darüber
liegenden Druckbereich von beispielsweise 9 bis 10 bar tritt das Schaltventil 162 in
Aktion und lässt
kein Öl
zu dem Ventil 22d passieren. Ein unzulässig hoher Druck wird durch das
Druckbegrenzungsventil 464 vermieden, indem dieses bei Überschreitung
einer Druckschwelle öffnet.
Das durch das Druckbegrenzungsventil 164 durchgelassene Öl gelangt
dann zum Ventil 22d und kann dann beispielsweise bei einem
Steuerdruck im Bereich von 9 bis 10 bar wieder in den Tank geleitet
werden. Erhöht
man jedoch den Steuerdruck am Steuer/Regel-Ventil 22d (und
damit auch am Schaltventil 162) auf ein Niveau von beispielsweise
11 bis 15 bar, so kann mithilfe der dritten Stellung des Ventils 22d eine
Steuerung des Volumenstroms zum Tank bzw. der Kupplung erreicht
werden, auf Grundlage des über
das Druckbegrenzungsventil 164 zugeführten Ölvolumenstroms. Das Schaltventil 162 bleibt
dabei geschlossen.
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Die Steuerung des Volumenstroms zum
Tank bzw. zur Doppelkupplung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn
häufig
geschaltet, also die Getriebeaktuatorik häufig betätigt wird und dementsprechend
entsprechend oft bzw. andauernd mittels des Schaltventils 162 Öl zum Druckaufbau
aufgestaut werden muss, so dass ohne die Ölzufuhr über das Druckbegrenzungsventil 164 und
die dritte Stellung des Ventils 22d vergleichsweise wenig
Kühlöl zur Doppelkupplung
gelangen würde.
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Eine weitere Ausführungsvariante der Lösung gemäß 23 ist in 26 gezeigt. Bei der Lösung gemäß 26 ist das Aufstauventil 162 kein
durckgesteuertes, sondern ein elektrisch angesteuertes Ventil. Der Vorteil
eines elektrischen Aufstauventils liegt vor allem in der Reaktionszeit
des Ventils. Gemäß 26 wird das Aufstauventil 62 auf
elektrischem Wege direkt angesteuert, wohingegen gemäß 23 das dortige Aufstauventil 122 indirekt über das
Ventil 24 angesteuert wird. Der Vorteil des hydraulisch
betätigbaren
Aufstauventils gemäß 23 liegt in einem gewissen
Kostenvorteil gegenüber
der elektrischen Lösung.
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Zur Pumpenanordnung 10 der 26 ist noch darauf hinzuweisen,
dass der Druckölpumpe 14 anstelle
des Ventils 18a gemäß 23 ein Druckbegrenzungsventil 32 zugeordnet
ist. Gegenüber
der Lösung
der 5 ist das dortige
Ventil 18 weggefallen. Der abgabeseitige Druck der Druckölpumpe 14 ist
somit durch die Auslegung des Druckbegrenzungsventils 32 fest
eingestellt.
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Das Ausführungsbeispiel der 27 kann als Abwandlung
des Ausführungsbeispiels
der 26 angesehen werden.
Während
gemäß 26 das Umleitventil 22 dem
Aufstauventil 162 nachgeschaltet ist, ist gemäß 27 das Umleitventil 22 dem
Aufstauventil 162 vorgeschaltet, also zwischen der Druckölpumpe 16 und
dem Aufstauventil 162 angeordnet. Das Umleitventil 22 könnte beispielsweise
direkt an der Pumpe 16 angeordnet oder in diese integriert
sein. Der Vorteil der Lösung
gemäß 27 ist, dass Strömungsverluste,
die durch das Umpumpen des Kühlöls durch
längere
Leitungen entstehen, vermieden oder zumindest vermindert werden.
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Hinzuweisen ist noch auf den anders
gestalteten Getriebebetätigungsabschnitt 160f.
Die Auslegung oder Ausgestaltung des Hydraulikabschnitts des Getriebebetätigungsabschnitts 160f entspricht
im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel
der 12, mit dem Unterschied,
dass den beiden Gassenmechaniken 188e und 190e ein
gemeinsamer Nehmerzylinder 182e zugeordnet ist, wobei als
Betätigungsanordnung
beispielsweise die Lösung
der 17 bis 20 realisiert sein könnte.
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Allgemein ist noch auf Folgendes
hinzuweisen. Die verschiedenartigen Pumpenanordnungen 10 und 10b gemäß den 10 bis 16 und 21 bis 27 sind untereinander austauschbar
und überdies
jeweils durch die andersartigen Pumpenanordnungen 10 gemäß den 1 bis 9 ersetzbar.
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Ferner kann bei allen Ausführungsbeispielen
entweder nur ein Saugfilter für
die Pumpe bzw. Pumpen oder nur ein Druckfilter für die Pumpe bzw. Pumpen oder
sowohl ein Saugfilter und ein Druckfilter für die Pumpe bzw. Pumpen verwendet
werden. Maßgeblich
ist hier die Empfindlichkeit der verwendeten Ventile auf im Öl mitgeführte Verunreinigungen.
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In Abweichung von den Ausführungsbeispielen
der 14 und 15 kommt es durchaus auch
in Betracht, als Kühlölpumpe eine
elektromotorisch angetriebene Pumpe und als Druckölpumpe eine
verbrennungsmotorisch angetriebene Pumpe zu verwenden. Ferner kommt
es durchaus in Betracht, sowohl für die Kühlölpumpe als auch für die Druckölpumpe eine
elektromotorisch angetriebene Pumpe einzusetzen. Eine weitere Möglichkeit
ist, eine sowohl der Kühlölversorgung
als auch der Druckölversorgung
dienende Pumpe anstelle von insgesamt zwei Pumpen einzusetzen (vgl. 22), die verbrennungsmotorisch
oder elektromotorisch angetrieben sein kann.
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Die Ausführungsbeispiele der 10 bis 16 und 21 bis 27 und ebenso die Ausführungsbeispiele
der 1 bis 9 ermöglichen einen recht guten Wirkungsgrad
betreffend die Bereitstellung des Drucköls für die hydraulische Getriebebetätigung,
insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Automatgetrieben,
beidenen unterschiedliche Druckniveaus durch verschiedene Druckminderventile
auf Grundlage eines von einer Pumpe erzeugten, dementsprechend recht
hohen Öldrucks
bereitgestellt werden. Letzteres bedeutet, dass die betreffende
Pumpe immer mehr Öl
bei einem hohen Druck erzeugen muss, wodurch ein vergleichsweise
schlechter Wirkungsgrad erreicht wird. Anzumerken ist ferner noch,
dass mittels einer verbrennungsmotorisch angetriebenen Pumpe ohne
gesonderte Maßnahmen
eine Start-Stopp-Fähigkeit
nicht gegeben ist. Diese kann z. B. auf einfache Weise mit einer
elektrohydraulischen Druckversorgung erreicht werden, wie dies bei
den Beispielen der 14 und 15 der Fall ist.
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Bei den Ausführungsbeispielen der 10 bis 16 wurde davon ausgegangen, dass die
Pumpenanordnung 10 bzw. 10b bzw. 10c,
die gemäß den vorstehend
gegebenen Hinweisen durchaus völlig
anders ausgeführt
sein kann als in den Figuren gezeigt, sowohl für die Druckversorgung zur Kupplungsbetätigung als auch
zur Druckversorgung für
die Getriebebetätigung
dient. Die betreffende Pumpenanordnung kann, ebenso wie im Prinzip
die Pumpenanordnungen der 1 bis 9, auch alleine zur Druckölversorgung
für die
Getriebebetätigung
oder alleine für
die Druckölversorgung
für die
Kupplungsbetätigung
dienen. Die verschiedenartigen Ausgestaltungen der Getriebebetätigungsabschnitte 160, 160c, 160d, 160e und 160f sind überdies
völlig
unabhängig
von der Art und Weise der Druckölbereitstellung
von Interesse und als Ausführungsbeispiele
entsprechender unabhängiger
Erfindungsgedanken anzusehen.
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Die Ausführungsbeispiele der 28 bis 32 entsprechen hinsichtlich der Art
und Weise der Bereitstellung des Kühlöls zur Kühlung der Doppelkupplung 100 und
des Drucköls
zur Betätigung
der beiden Kupplungsanordnungen der Doppelkupplung 100 weitgehend
dem Beispiel der 23.
Das druckbetätigte
Volumenstrom-Steuer/Regel-Ventil 22 ist dem hier allerdings
elektrisch betätigbaren
Aufstauventil 162 nachgeschaltet. Dem Aufstauventil 162 ist
das Druckbegrenzungsventil 164 parallel geschaltet.
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Zu den hydraulischen Schaltplänen der 28 bis 32 ist allgemein darauf hinzuweisen,
dass die Rückflussleitungen
von den verschiedenen Ventilen zum Reservoir 26 nur für das Ventil 18a exemplarisch
eingezeichnet sind.
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Die Ausführungsvarianten der 28 bis 32 unterscheiden sich jeweils durch
die Ausgestaltung des Getriebebetätigungsabschnitts. Gemäß 28 ist ein Getriebebetätigungsabschnitt 160g vorgesehen,
der – ähnlich wie
beim Ausführungsbeispiel
der 15 – vier doppelt
wirkende Betätigungszylinder 192-1, 192-2, 194-1 und 194-2 aufweist.
Den vier Zylindern sind insgesamt vier Druck-Steuer/Regel-Ventile,
insbesondere Proportionaldruckreglerventile 197-1, 199-1, 197-2 und 199-2 zugeordnet,
und es ist ein mittels eines Schaltventils 400 zwischen
zwei Schaltstellungen verstellbares Nachfolgeschieberventil 402 vorgesehen, das
die Drücke
der vier Steuer/Regel-Ventile wahlweise zum einen, dem einen Teilgetriebe
des Doppelkupplungsgetriebes zugeordneten Betätigungszylinderpaar und zum
anderen, dem anderen Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes zugeordneten
Betätigungszylinderpaar
leitet. Den vier doppelt wirkenden Zylindern ist jeweils ein Wegsensor
zugeordet, wie beim Ausführungsbeispiel
der 15.
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Mit den vier Druck-Steuer/Regel-Ventilen
bedrucken jeweils zwei zum gleichen Zeitpunkt einen ausgewählten Betätigungszylinder
(Schaltzylinder). Dass nicht alle Betätigungszylinder gleichzeitig
geschaltet werden können,
ist zumindest in der Praxis kein Nachteil, jedenfalls wenn – wie beim
Ausführungsbeispiel – je ein
Zylinderpaar einem Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet
ist. Es ist nämlich
fast immer nur eine Kupplung der Doppelkupplung aktiv, und auf dem
dieser aktiven Kupplung zugeordneten "aktiven Getriebestrang" soll und kann in
der Regel kein Gang geschaltet werden. Für die Getriebebetätigung sind
gemäß 28 neben dem druckbetätigten Nachfolgeschieberventil 402 insgesamt
vier elektrisch betätigbare
bzw. ansteuerbare Ventile vorgesehen, nämlich die vier Druck-Steuer/Regel-Ventile
und das Schaltventil 400.
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Gemäß der Ausführungsvariante der 29 sind – ähnlich wie
beim Ausführungsbeispiel
der 15 – insgesamt
nur zwei Druck-Steuer/Regel-Ventile
(insbesondere Proportionalreglerventile) 197 und 199 vorgesehen,
die mittels zwei Nachfolgeschieberventile 402 und 404 mit
einem ausgewählten
der vier doppelt wirkenden Zylinder 192-1, 192-2, 194-1 und 194-2 in
Druckbeaufschlagungsverbindung bringbar sind. Die Steuer/Regel-Ventile
bedrucken zu einem Zeitpunkt also gemeinsam einen der Betätigungszylinder
auf beiden Kolbenseiten. Die beiden Nachfolgeschieberventile 402 und 404 sind
jeweils mit einem Steuereingang an einem Schaltventil 400 bzw. 406 angeschlossen.
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Die Ausführungsvariante der 29 kommt neben den beiden
druckbetätigten
Nachfolgeschiebern 402 und 404 mit zwei elektrisch
ansteuerbaren Steuer/Regel-Ventilen und den beiden elektrisch betätigbaren Schaltventilen
aus, soweit es um die Getriebebetätigung geht. Gegenüber der
Ausführungsweise
der 28 ist die Variante
der 29 etwas komplexer
und die Funktionalität
des Getriebebetätigungsabschnitts 160h ist gegenüber dem
Getriebebetätigungsabschnitt 160g etwas
eingeschränkt,
da auch bezüglich
eines Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes nicht beide Zylinder
gleichzeitig geschaltet werden können.
Dies kann in bestimmten Fällen
zu leicht längeren
Schaltzeiten führen,
was in der Regel aber hinnehmbar ist.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 30 weist der Getriebebetätigungsabschnitt 160i zwei
doppelt wirkende Schaltzylinder 192, 194 und zwei
einfach wirkende Wählzylinder 180, 182 auf,
die ihren Betätigungsdruck
von zwei Druck-Steuer/Regel-Ventilen (insbesondere Proportionaldruckreglerventilen) 197 und 199 und
einem Schaltventil 186 erhalten. Ein durch ein elektrisch
betätigbares
Schaltventil 400 zwischen zwei Schaltstellungen verstellbares
Nachfolgeschieberventil 402 leitet die Drücke der
Steuer/Regel-Ventile 197 und 199 und des Schaltventils 186 einem
ausgewählten
der Zylinderpaare 180, 192 einerseits und 182, 194 andererseits
zu.
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Auch beim Ausführungsbeispiel der 30, das neben dem Nachfolgeschieber 402 für die Getriebebetätigung insgesamt
vier Ventile aufweist, bietet alle für das Schalten des Schaltgetriebes
benötigten
Funktionen, wobei allerdings wiederum zu einem Zeitpunkt nur eines
der beiden Teilgetriebe geschaltet werden kann. Dies bedeutet, wie
schon angesprochen, aber keinen wesentlichen Nachteil.
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Beim Ausführungsbeispiel der 31 weist der Getriebebetätigungsabschnitt 160j in
Zuordnung zum jeweiligen Doppelkupplungsteilgetriebe ebenfalls ein
Zylinderpaar gebildet aus einem doppelt wirkenden Schaltzylinder 192 bzw. 194 und
einem einfach wirkenden Wählzylinder 180 bzw. 182 auf.
Es ist ein bei den doppelt wirkenden Zylindern zugeordnetes Druck-Steuer/Regel-Ventil
(insbesondere Proportionaldruckreglerventil) 197 vorgesehen,
das über
ein Nachfolgeschieberventil 402 und zwei Schaltventile 406 und 408 mit
einem ausgewählten
der beiden doppelt wirkenden Zylinder 192, 194 in
Druckanlegeverbindung bringbar ist, und zwar an einer ausgewählten Kolbenseite
des betreffenden Zylinders. Es wird also jeweils nur eine Kolbenseite
eines der beiden doppelt wirkenden Zylinder mit Betätigungsdruck
beaufschlagt. Die Abfuhr des Öls
aus dem momentan nicht mit Druck beaufschlagten, durch die Druckbeaufschlagung
auf der anderen Kolbenseite sich im Volumen reduzierenden Kolbenraum
des betreffenden Zylinders 192 bzw. 194 erfolgt über einen
in 31 nicht dargestellten
Abfluss zum Ölreservoir,
der vorzugsweise in das Schaltventil 406 bzw. 408 integriert
ist und vorzugsweise mit einer Drossel ausgeführt ist.
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Die den Zylinderdruck und den Wähldruck
auf die gewünschte
Kolbenseite des gewünschten
Betätigungszylinders
schaltenden Nachfolgeschieber 402, 406 und 408,
sind jeweils druckangesteuert ausgeführt und sprechen auf diskrete
Druckniveaus an, die durch ein weiteres Druck-Steuer/Regel-Ventil (ggf. Proportionalreglerventil) 410 bereitgestellt
werden.
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Das Ventil
410 produziert
vier diskrete Druckniveaus, beispielsweise 0 × P
nenn,
1/3 × P
nenn, 2/3 × P
nenn und
1 × P
nenn. Jedem Druckniveau entspricht eine Schaltstellung
der drei Schieber
402,
406 und
408, welche gegen
eine jeweilige Feder bewegt werden müssen. Die Federvorspannung
der Schieber ist unterschiedlich, so dass für jedes Druckniveau nur einer
der Schieber geschaltet wird. Schieber mit einer gegenüber dem
jeweiligen Druckniveau kleinerer Federvorspannung sind bereits geschaltet
und Schieber mit einer gegenüber dem
jeweiligen Druckniveau größeren Federvorspannung
werden noch nicht geschaltet. Die Schieber sind wie folgt als Kaskade
angeordnet, um den Zylinderdruck und den Wähldruck in den gewünschten
Arbeitsraum zu leiten:
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Die hydraulische Schaltung gemäß 31 funktioniert besonders
gut dann, wenn für
eine recht gleichmäßige Druckversorgung
gesorgt ist, so dass die diskreten Druckniveaus sicher erreicht
werden können. Ein
Nachteil der Schaltung gemäß 31 ist, dass nicht beide
Kolbenseiten des betreffenden Zylinders 192 bzw. 194 gleichzeitig
mit Druck beaufschlagt werden können,
wodurch die Steuerung/Regelung (insbesondere Regelung) der Getriebebetätigung mittels
des betreffenden Schaltzylinders etwas erschwert ist.
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Der Getriebebetätigungsabschnitt 160k des
Ausführungsbeispiels
der 32 ist ähnlich wie
der Getriebebetätigungsabschnitt 160i des
Ausführungsbeispiels
der 30 ausgeführt. Es
ist allerdings – wie
bei den Ausführungsbeispielen
der 16, 21 bis 27 – nur ein
Wählzylinder 182e vorgesehen,
der beispielsweise vermittels einer Mechanik entsprechend den 17 bis 20 auf beide Teilgetriebe wirkt. Das
Schaltventil 186 kann deswegen direkt am einfach wirkenden
Wählzylinder 182e angeschlossen
sein; die Druckversorgung des Wählzylinders
braucht also nicht über
den Nachfolgeschieber 402 verlaufen. Der Nachfolgeschieber 402 dient, wie
beim Ausführungsbeispiel
der 30, dazu, die Drücke der
beiden Steuer/Regel-Ventile 197 und 199 auf beiden
Kolbenseiten eines ausgewählten
der beiden doppelt wirkenden Schaltzylindern 192, 194 anzulegen. Der
Nachfolgeschieber 402 wird, wie beim Ausführungsbeispiel
der 30, durch das Schaltventil 400 angesteuert.
-
Die Ausführungsvariante der 32 kommt für die Getriebebetätigung mit
einer sehr kleinen Anzahl von elektrisch ansteuerbaren Ventilen
aus, nämlich
mit den beiden Druck-Steuer/Regel-Ventilen 197 und 199 und
den beiden Schaltventilen 186 und 400. Dies ist
aus Kostengründen
vorteilhaft.
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Noch einmal Bezug nehmend auf die
Ausführungsvariante
der 27 soll noch auf
Folgendes hingewiesen werden. Es sind die beiden Druck-Steuer/Regel-Ventile,
insbesondere Proportionaldruckreglerventile 197 und 199,
vorgesehen, deren Drücke über die
beiden Schaltventile 201 und 203 auf beiden Seiten
eines ausgewählten,
doppelt wirkenden Schaltzylinder 192 und 194 angelegt
werden. Ein weiteres Schaltventil dient zur Betätigung des einfach wirkenden
Wählzylinders 182e.
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Die beiden Schaltventile 201 und 203 können unabhängig voneinander
geschaltet werden. Man kann die Schaltfunktion der beiden Schaltventile 201 und 203 allerdings
auch gewissermaßen
elektrisch zusammenfassen, so dass beide Schaltventile immer gleichzeitig
schalten. Man erhält
dann eine Funktionalität
wie im Falle des Ausführungsbeispiels
der 32, bei der der
Nachfolgeschieber 402 für
eine entsprechende "Zusammenfassung" sorgt.
-
Zu allen vorstehend behandelten Ausführungsbeispielen
ist noch zu erwähnen,
dass man, auch wenn in der jeweiligen Figur nicht dargestellt, eine
Wählwegsensierung
im Getriebeaktuator bzw. im Getriebebetätigungsabschnitt vorsehen kann.
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33 zeigt
hinsichtlich der Ausgestaltung des hydraulischen Getriebebetätigungsabschnitts
eine Ausführungsvariante
des Ausführungsbeispiels
der 32. Während nach 32 das Ventil 197 entweder den
kolbenstangenseitigen Druckraum des Zylinders 192 oder
den kolbenstangenseitigen Druckraum des Zylinders 294 und
das Ventil 199 entweder den kolbenstangenfernen Druckraum
des Zylinders 192 oder den kolbenstangenfernen Druckraum
des Zylinders 194 bedruckt, je nach Stellung des Schiebers 402,
bedruckt das Ventil 137' der 33 entweder den kolbenstangenfernen
Druckraum des Zylinders 192 oder den kolbenstangenseitigen
Druckraum des Zylinders 194 und bedruckt das Ventil 199' der 33 entweder den kobenstangenseitigen
Druckraum des Zylinders 192 oder den kolbenstangenfernen
Druckraum des Zylinders 194, je nach Stellung des Schiebers 402.
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Es wird noch einmal auf das Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 Bezug genommen. Man kann
für die
beiden Mitnahmeelemente 270 und 272 durchaus auch
jeweils zwei Koppelstellen mit der Wählbetätigungsstange 302 vorsehen,
so dass in beiden jeweils einer Wählstellung des Mitnahmeelements 270 bzw. 272 entsprechenden
Axialpositionen der Wählbetätigungsstange
der Formschlusseingriff zwischen dem Mitnahmeelement 270 einerseits
und der Wählbetätigungsstange 302 andererseits
sowie zwischen dem Mitnahmeelement 272 einerseits und der
Wählbetätigungsstange 202 andererseits
herstellbar ist, unabhängig
davon, welche Schwenkstellung das jeweilige Mitnahmeelement gerade
einnimmt, also mit welcher der Schaltstangen 262 und 264 bzw.
der Schaltstangen 266 und 268 das jeweilige Mitnahmeelement
gerade in Eingriff steht. 34 zeigt
eine entsprechende Abwandlung der Wählbetätigungsstange, die mit 302' bezeichnet ist.
Die Wählbetätigungsstange
weist dementsprechend zwei Nuten 306a und 306b,
die bezogen auf das Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 der Mitnahmenase 210 des
Mitnahmeelements 270 zugeordnet sind, und zwei Nuten 308a und 308b,
die unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der 17 bis 20 der Mitnahmenase 212 des
Mitnahmeelements 272 zugeordnet sind, auf.
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Hintergrund der vorstehend allgemein
und in Bezugnahme auf 34 konkret
angesprochenen Ausführungsmöglichkeit
der Wählbetätigungsstange
ist folgender. Es kommt im Betrieb unter gewissen Umständen immer
mal wieder vor, dass im Getriebe ein Gang unter Last spontan herausfällt oder "herausspringt". Man spricht in
diese Zusammenhang von einem so genannten "Gangspringer". Bei diesem Herausspringen eines eingelegten
Ganges treten hohe Kräfte
auf, die den Gang quasi mit Gewalt auslegen. Käme bei dem Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 ein derartiger Gangspringer
in einem Moment vor, in dem der normale formschlüssige Eingriff zwischen dem
Mitnahmeelement und der Wählbetätigungsstange,
vorliegend zwischen der Mitnahmenase 310 bzw. 312 und
der Nut 306 bzw. 308 nicht herstellbar ist, die
Nase also nicht mit der Nut axial fluchtet, so würde das Mitnahmeelement an
der Wählbetätigungsstange
anschlagen und diese seitlich, in axialer Richtung der Schaltstangen,
wegdrücken.
Dies könnte
zu einer Zerstörung
der Mechanik führen. Durch
die Anordnung von Koppelstellenpaaren, vorliegend von Nutpaaren
in Zuordnung zu einem jeweiligen Mitnahmeelement wird diese Gefahr
umgangen, da in jeder Ruhezustandsposition der Wählbetätigungsstange ein jeweiliger
Gang aus jeder Wählposition
herausspringen kann und dabei die Herstellung des Eingriffs zwischen
dem jeweiligen Mitnahmeelement und der Wählbetätigungsstange, vorliegend der
Mitnahmenase 310 bzw. 312 mit einer der beiden
Nuten 306a und 306b bzw. 308a und 308b ermöglicht ist.
Das Herausspringen des Ganges stößt also
nicht auf Widerstand an der Wählbetätigungsstange.
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Die Ausbildung der Wählbetätigungsstange
auf die beschriebene Art und Weise bietet überdies den Vorteil, dass zu
jedem Zeitpunkt ein alter Gang ausgelegt und der jeweils gegenüberliegende
Gang eingelegt werden kann, ohne dass vorher die Wählbetätigungsstange
verstellt, also gewählt
werden müsste.
-
Beim Ausführungsbeispiel der 17 bis 20 ist der Schaltvorgang, also das Anlegen
bzw. Auslegen eines jeweiligen Gangs einer Schiebebetätigung und
das Wählen
einer Schaltstange oder Kulissengasse einer Dreh- oder Schwenkbetätigung zugeordnet.
Man kann aber auch eine umgekehrte Zuordnung vorsehen, also das
Ein- und Auslegen eines Gangs könnte
einer Dreh- oder Schwenkbetätigung
und das Wählen
einer Schaltstange bzw. einer Kulissengasse könnte einer Schiebebetätigung zugeordnet
sein. 35 zeigt in Verbindung mit 36 ein entsprechendes Ausführungsbeispiel,
bei dem eine Wählbetätigungsstange 302' entsprechend dem
Lösungsvorschlag
der 34 zum Einsatz
kommt.
-
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 sitzen die Mitnahmeelemente 270' und 272' nicht auf den
Kolbenstangen oder Betätigungsstangen 258 und 260,
sondern auf einer gemeinsamen Lagerwelle 271, die sich
parallel zur Wählbetätigungsstange 302' und orthogonal
zu den Schaltstangen 262, 263, 266 und 268 erstreckt.
Die Mitnahmeelemente 270' und 272', die bezogen
auf das Ausführungsbeispiel
der 35 und 36 besonders zweckmäßig auch
als Koppelglieder bezeichenbar sind, sind axial längs der
Lagerwelle 271 verschiebbar und um diese verschwenkbar.
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Jedes Koppelglied 270' bzw. 272' weist drei radial
vorstehende Mitnahmevorsprünge
oder Mitnahmenasen 310-1, 310-2 und 310-3 bzw. 312-1, 312-2 und 312-3 auf,
von denen die Mitnahmenase 310-1 bzw. 312-1 ständig mit
einer zugeordneten Nut der Kolbenstange 258 bzw. 260 im
Eingriff steht, die Mitnahmenase 310-2 bzw. 312-2 im
Sinne der Mitnahmenase 310 bzw. 312 gemäß Ausführungsbeispiel
der 17 bis 20 nach der Ausführungsvariante
gemäß 34 wahlweise mit der Nut 306a oder
der Nut 306b bzw. der Nut 308a bzw. der Nut 308b der
Wählbetätigungsstange 302' in Eingriff
steht bzw. bringbar ist und die Nase oder der Vorsprung 310-3 bzw. 312-3 im
Sinne des Eingriffs der Eingriffsfinger 280 bzw. 282 bzw.
der Eingriffszunge 284 nach dem Ausführungsbeispiel der 17 bis 20 in Abhängigkeit von der axialen Verschiebung
des Mitnahmeelements 270' bzw. 272' längs der
Lagerwelle 271 unter Vermittlung der Wählbetätigungsstange 302' entweder mit
einer Nut der Schaltstange 262 oder einer Nut der Schaltstange 264 in
Eingriff steht oder in Eingriff bringbar ist bzw. entweder mit einer
Nut der Schaltstange 276 oder einer Nut der Schaltstange 268 in
Eingriff steht oder in Eingriff bringbar ist.
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Eine axiale Schaltbewegung S der
Kolbenstange 258 bzw. 260 wird also in eine Schwenkbewegung S
des Koppelglieds 270' bzw. 272' umgesetzt, die je
nach Wählposition
des betreffenden Koppelglieds in eine axiale Schaltbewegung S der
jeweils ausgewählten
Schaltstange umgesetzt wird. Demgegenüber wird eine axiale Wählverstellung
W der Wählbetätigungsstange
in eine axiale Verschiebung in gleicher Richtung des Koppelglieds 270' bzw. 272' umgesetzt.
-
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass
die Schaltstangen und die Wählbetätigungsstange
nicht nur auf hydraulischem Wege, sondern auch pneumatisch, elektromotorisch
oder elektromagnetisch angetrieben sein können. Entsprechende Aktuatoren
sind im Fachgebiet wohlbekannt. Neben Linear-Aktuatoren kommen auch Dreh-Aktuatoren
in Betracht.
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Bei mehreren der vorangehenden Ausführungsbeispiele
stellt die Steuerung/Regelung des Kühlölvolumenstroms zur Kupplungseinrichtung
einen wichtigen Aspekt dar. Teilweise wird der Kühlölstrom zur Betätigung der
Getriebeaktuatorik und der Kupplung eingesetzt oder ergänzend mitverwendet.
Bei derartigen Konstellationen ist die Steuerung bzw. Regelung des
Volumenstroms bei verschiedenen Druckniveaus und Versorgungsvolumenströmen von
Bedeutung.
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Bezug nehmend beispielsweise auf 27 oder die demgegenüber verallgemeinerte 37 ist anzumerken, dass
zur Steuerung/Regelung des Kühlölvolumenstrom
Druck-Steuer/Regelventile nicht das Optimum darstellen, da die Ventile
keine Rückmeldung
aus dem Istwert des momentanen Volumenstroms erhalten. Es wirken
sich dann Änderungen
im Druck und in der Viskosität
auf den Kühlstrom
aus. Schließt
man beispielsweise das Aufstauventil 162 im Hydrauliksystem
der 37, so ändert sich
am Umleitventil 22 die Druckdifferenz zwischen Arbeitsanschluss
und Tankanschluss. Dies kann zur Folge haben, dass über das
Aufstauventil, selbst wenn es nicht völlig geschlossen ist, kein
Kühlöl mehr zur
Kupplung gefördert
wird, sondern dass alles von der Kühlölpumpe 16 geförderte Öl über das
Umleitventil 22 zurück
zur Pumpe fließt.
Erst nach einer erneuten Einregelung oder Aussteuerung des Volumenstroms
am Umleitventil 22 unter Vermittlung des Druck-Steuer/Regelventils 24 kann
erneut ein Kühlölvolumenstrom
zur Kupplung eingestellt werden. Es ist also stets nachzusteuern
oder nachzuregeln, und es muss mit Ausfällen der Kühlung gerechnet werden.
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Eine vorteilhafte Lösung stellt
die Verwendung eines zweiseitig beaufschlagten Volumenstrom-Regelventils
an Stelle des Umleitventils 22 und des Druck-Regelventils 24 gemäß 37 dar. 38 zeigt ein Beispiel. Das Volumenstrom-Regelventil 22n arbeitet
nach dem Druckwaage-Prinzip. In der Kühlölleitung befindet sich eine
Messblende 500n, an der in Abhängigkeit von Volumenstrom ein
Differenzdruck abfällt.
Dieser Differenzdruck, der den momentanen Volumenstrom repräsentiert,
wird an den beiden Seiten (Steuereingängen) des Volumenstrom-Regeleventils 22n angelegt.
Dem Druck vor der Messblende 500n plus einer einstellbaren Magnetkraft
wird der Druck nach der Blende plus eine Federkraft gegenübergestellt.
Um für
ein schnelles Schließen
des Volumenstrom-Regelventils im Falle eines Druckanstiegs zu sorgen
und damit einen Ausfall der Kupplungskühlung zu verhindern, kann zwischen
dem pumpenseitigen Druckabgriff und dem der Federkraft entgegenwirkenden
Steuereingang vorteilhaft ein Dämpfer 502n angeordnet
sein. Das Volumenstrom-Regelventil kann dann schnell auf einen Druckanstieg
ansprechen, sich in Schließrichtung
verstellen und damit den Abfluss zur Eingangsseite der Pumpe reduzieren.
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Wird im Falle des Hydrauliksystems
der 38 das Aufstauventil 162 teilweise
geschlossen, so steigt an beiden Seiten des Steuerkolbens des Volumenstrom-Regelventils 22n der
Druck auf das gleiche Grundniveau an. Es bildet sich jedoch wie
im nicht aufgestauten Zustand ein dem Druck-Grundniveau überlagerter Differenzdruck
an der Messblende 500n aus, welcher bei zu geringem Durchfluss
das Volumenstrom-Regelventil 22n schließt. Insbesondere in Kombination
mit dem Dämpfer 502n kann
das Volumenstrom-Regelventil auch auf schnelle Druckanstiege reagieren,
wird in einem solchen Fall also in Richtung Schließen bewegt,
was einen Ausfall der Kühlung
verhindert.
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Durch die Volumenstrom-Regelanordnung
gemäß 28 kann ein konstanter
Volumenstrom zur Kupplung hin gewährleistet werden, ohne eine
Abhängigkeit
vom Druckniveau oder auch der Viskosität. Die weitgehende Viskositätsunabhängigkeit
resultiert aus einer inhärenten
Eigenschaft der Messblende. Eine Messblende arbeitet nämlich – im Gegensatz
zu Drosseln – nahezu
viskositätsunabhäging.
-
Möchte
man einen konstanten Volumenstrom einstellen, so ist eine Ausführung des
Volumenstrom-Regelventils mit Solenoid zur Ausübung einer Magnet-Gegenkraft
zur Federkraft nicht erforderlich. Mit der einstellbaren Magnetkraft
kann der durch das Volumenstrom-Regelventil eingeregelte Volumenstrom
aber eingestellt werden. So ist im Falle der Anordnung gemäß 38 eine Abregelung des
Kühlölstroms
zu Kupplung durch das Anlegen eines Magnetstroms möglich.
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39a zeigt
schematisch eine mögliche
Ausführung
des Volumenstrom-Regelventils 22n in
einer Einbausituation entsprechend 38.
Der zur Kupplung geführte
Kühlölvolumenstrom
geht also am Volumenstrom- Regelventil
vorbei und die Rückführung zur
Eingangsseite der Pumpe geht durch das Volumenstrom-Regelventil 22n hindurch.
Ein ggf. vorgesehener weiterer Auslass des Volumenstrom-Regelventils 22n ist
geschlossen und wird nicht benutzt.
-
Demgegenüber zeigt 39b eine Einbausituation für das nun
mit 22n' bezeichnete
Volumenstrom-Regelventil, bei der der Kühlölstrom zur Kupplung durch das
Ventil 22n' hindurchgeht.
Das Ventil 22n ist also in Reihe zur Messblende 500n' geschaltet.
Der Steuerkolben des Ventils teilt den zufließenden Mediumstrom auf den
in Richtung zur Kupplung gehenden Kühlölvolumenstrom und den zur Eingangsseite
der Pumpe bzw. in das Reservoir 26 (den Tank) zurückgehenden
Rückführungsstrom
auf, in Abhängigkeit
vom Druckabfall an der Messblende 500n' und der Bestromung des Solenoids.
-
Es sei angemerkt, dass an Stelle
einer Einstellung des Kühlölvolumenstroms über die
Bestromung eines dem Ventil zugeordneten Solenoids oder dergleichen
auch eine Volumenstromsteuerung/Regelung auf Grundlage einer verstellbaren
Messblende in Betracht kommt. Beispielsweise kann eine über einen
Elektromagnet (Solenoid) oder eine hydraulische Druckübersetzung
angesteuerte Messblende verwendet werden.
-
Ein weiteres Hydrauliksystem, das
ein Volumenstrom-Regelventil, beispielsweise entsprechend 38 und 39, verwendet, ist in 40 gezeigt. Das mit 22n bezeichnete
hydraulische Schaltungssymbol repräsentiert das eigentliche Volumenstrom-Regelventil
samt zugehöriger
Messblende (vgl. Messblende 500n) und ggf. zugehörigem Dämpfer (vgl.
Dämpfer 502n).
-
Ähnlich
wie beim Beispiel der 22 ist
gemäß 40 nur eine einzige, verbrennungsmotorisch
angetriebene Pumpe 16, insbesondere eine Konstantpumpe 16,
vorgesehen. Diese Pumpe versorgt sowohl den Kupplungsteil (Kupplungsbetätigung und
Kupplungskühlung)
als auch den Getriebebetätigungsabschnitt 160p.
Der Pumpe ist ein Saugfilter 50 vorgeschaltet und ein Druckfilter 20 nachgeschaltet.
Man kann auch entweder nur einen Druckfilter oder nur einen Saugfilter
vorsehen, je nach Empfindlichkeit der verwendeten Ventile. Für eine Fail-Safe-Funktion
ist dem Druckfilter 20 ein Rückschlagventil 14p parallelgeschaltet,
so dass trotz verstopftem Druckfilter noch ein Betrieb möglich ist,
unter Inkaufnahme von Gefährdungen
für die
nachfolgenden Ventile. Man kann auch eine derartige Auslegung des
Rückschlagventils 410p vorsehen,
dass der Druckfilter 20 als Nebenstromfilter arbeitet.
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Im stationären Fahrbetrieb, wenn nicht
geschaltet wird, wird der von der Pumpe geförderte Ölvolumenstrom am Aufstauventil 162p,
einem Proportional-Druckbegrenzungsventil, aufgestaut, auf einen
Druck, der einen gewissen Wert über
dem Druck liegt, der dem dem anliegenden Motormoment entsprechenden
Kupplungsmoment entspricht. Das übertragene
(übertragbare)
Kupplungsmoment für
die beiden Kupplungsanordnungen wird von je einem Proportional-Druckregelventil 106 bzw. 108 eingeregelt.
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Gegenüber etwa dem Schaltplan der 22 ist ein Drucksensor
und ein Druckbegrenzungsventil in Zuordnung zu den Ventil-Zylinder-Kombinationen 108, 104 und 106, 102 eingespart,
nämlich
der Drucksensor 112 und das Druckbegrenzungsventil 118.
Stattdessen ist ein Umschaltventil 512p vorgesehen, das
jeweils den höheren
der beiden Drücke
zwischen Ventil 108 und Betätigungszylinder 104 einerseits
und Ventil 106 und Betätigungszylinder 102 andererseits
durchlässt,
zum gemeinsam zugeordneten Druckbegrenzungsventil 116 oder
zum gemeinsam zugeordneten Drucksensor 110. 40 zeigt eine spezielle
Ausgestaltung, bei der der Drucksensor 110 zusätzlich noch
zur Überwachung
des Kühlölkreislaufes
eingangsseitig des Kühlers 152 dient.
Hierzu ist ein hydraulisch betätigbares
Umschaltventil 514p eingebaut, das in Abhängigkeit
von im Getriebebetätigungsabschnitt
auftretenden Steuerdrücken
zwischen dem über
das Umschaltventil 512p anliegenden Öldruck und dem eingangsseitig
des Ölkühlers 152 auftretenden Öldruck umschaltet.
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Der Druckbegrenzer 116 kann
beispielsweise für
eine Begrenzung auf etwa 15 bar ausgelegt sein. Demgegenüber ist
der Druckbegrenzer 66 für
die Begrenzung auf einen höheren
Druck ausgelegt, beispielsweise auf einen Druck von 40 bar.
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Das durch das Aufstauventil 162p abfließende Ölvolumen
wird danach von dem Volumenstrom-Regelventil 22n durch
den Ölkühler 152 zur
Kühlung
in die Doppelkupplung oder/und zurück in den Ansaugbereich der
Pumpe 16 geleitet, je nach gewünschtem Kühlölvolumenstrom. Die Rückleitung
des Öls
in den Ansaugbereich der Pumpe hat den Vorteil, dass die Pumpe beim
Ansaugen des Öls
unterstützt
wird, was den Pumpenfüllungsgrad
verbessert und die Kavitationsneigung verringert. Es kann durchaus
Situationen geben, in denen es gewünscht ist, den von der Pumpe
bereitgestellten Ölstrom
ganz zurück
in den Ansaugbereich der Pumpe zu leiten, so dass nichts mehr zur
Kupplung fließt.
-
Bezug nehmend auf die Ausführungsbeispiele
der 38 und 39 kann das Volumenstrom-Regelventil 22n als
Zwei-Wege-Stromregelventil mit Messblende im Bypass ausgeführt sein.
Durch die aktive Betätigung eines
Schiebers, etwa über
Magnetkraft, können
auch geringere Volumenströme
zur Kühlung
der Kupplung eingestellt werden als der sich durch die Druckdifferenz
an der Messblende einstellende Volumenstrom. Um eine völlige Abschaltung
des Kühlölvolumenstroms
zu gewährleisten,
kann man im Falle einer Einbausituation entsprechend 39a ein Druckbegrenzungsventil
zwischen Volumenstrom-Regelventil 22n und Ölkühler 152 einbauen,
um einen erhöhten
Gegendruck in der Zuleitung zur Kupplung zu erreichen. Eine andere
Möglichkeit
ist die direkte Anströmung
des Volumenstrom-Regelventils entsprechend 39b. Ein zusätzlicher Gegendruck bzw. Widerstand
in der Kühlölleitung
nach dem Volumenstrom-Regelventil ist dann nicht erforderlich, wenn
eine völlige
Abschaltung des Kühlölvolumenstroms
zur Kupplung gewünscht
ist. Es sei angemerkt, dass durchaus auch andere Bauformen als Volumenstrom-Regelventil in Betracht
kommen, insbesondere auch ein Drei-Wege-Stromregelventil. Ferner ist an Stelle
einer direkten Ansteuerung über
Magnetkraft oder einer hinsichtlich des Durchlasswiderstands einstellbaren
Messblende auch eine Ausführung
des Volumenstrom-Regelventils als vorgesteuertes Ventil möglich.
-
Kommt nun von der Systemsteuerung
ein Schaltbefehl, wird das Aufstauventil 162p so weit geschlossen,
dass sich der Druck einstellt, der zur Betätigung der Schaltstangen des
Getriebes, also für
die Funktion des Getriebebetätigungsabschnitts 160p,
benötigt
wird, wobei Druckverluste in nachfolgenden Ventilen und Schiebern
einkalkuliert sein sollten. Es ist in diesem Zustand unter Umständen zweckmäßig, den Ölstrom zur Kühlung der
Kupplung auf Null zu reduzieren. Dies kann beispielsweise bei niedrigen
Temperaturen sehr vorteilhaft sein, da durch eine Erwärmung des Öls in der
Kupplung das Schleppmoment in der Kupplung reduziert wird, was wiederum
das Schalten der Gänge
erleichtert. Das zu synchronisierende Moment wird reduziert.
-
Gemäß dem hier zu Grunde gelegten
Beispiel erfolgt die Getriebebetätigung über vier
Schaltstangen, die die Gänge
1 bis 7 und R schalten. Betätigt
werden die Schaltstangen über
vier doppelt wirkende Zylinder 192-1, 192-2, 194-1 und 194-2,
die vorliegend als Differentialzylinder ausgeführt sind, also auf den beiden
Seiten des Kolbens druckbeaufschlagte bzw. druckbeaufschlagbare
Flächen
unterschiedlicher Größe aufweisen. Am
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die eine druckbeaufschlagte Fläche ungefähr oder Idealerweise exakt
doppelt so groß wie
die andere.
-
Die beiden Schaltstangen des Teilgetriebes
TG2, die für
die geraden Vorwärtsgänge und
den Rückwärtsgang
R zuständig
sind, werden von einem als Schieberventil ausgeführten Zylinderwahlventil 520p angesteuert,
und die Schaltstangen des Teilgetriebes TG1 für die ungeraden Vorwärtsgänge durch
das ebenfalls als Schieberventil ausgeführte Zylinderwahlventil 522p.
-
Die ggf. auch als Schaltgassenschieber
bezeichenbaren Zylinderwahlventile sind als hydraulisch vorgesteuerte
8/2-Wege-Ventile ausgeführt,
die selbst durch das Schaltventil 524p angesteuert werden.
Die beiden Zylinderwahlventile 520p und 522p leiten
das zugeführte
Drucköl
jeweils zu einem der beiden zugeordneten Differentialzylinder, während der
jeweils andere Differentialzylinder mit seinen beiden Zylinderräumen mit dem Ölreservoir
verbunden wird, beidseitig also im Wesentlichen drucklos gemacht
wird. Den beiden Zylinderwahlventilen ist gemeinsam ein Teilgetriebewählventil 526p vorgeschaltet,
das ebenfalls als hydraulisch vorgesteuertes 8/2-Wege-Ventil ausgeführt ist.
Das Teilgetriebewählventil
wird von einem Schaltventil 528p angesteuert. Das Teilgetriebewählventil 526p leitet
das ihm von einem beispielsweise als Gangwählventil bezeichenbaren Ventil 530p zugeführte Drucköl entweder
dem Zylinderwahlventil 520p zur Betätigung des Teilgetriebes TG2
oder dem Zylinderwahlventil 522p zur Betätigung des
Teilgetriebes TG1 zu. Das Gangwählventil 530p ist
vorliegend als Proportionalwegeventil, genauer als proportionales
4/3-Wege-Ventil ausgeführt.
Seine drei Stellungen haben die folgenden Funktionen:
- – In
einer der Ruhestellung in Folge der Federkraft entsprechenden ersten
Stellung wird das Drucköl
in den die kleinere Kolbenfläche
des Differentialzylinders aufweisenden kleineren Kolbenraum geleitet
und der größere Kolbenraum
mit der größeren Kolbenfläche mit
dem Öltank
verbunden. Dadurch verfährt
die Schaltstange in die der kleineren Kolbenfläche bzw. den kleineren Kolbenraum
entsprechende Richtung.
- – Durch
Magnetkraft kann der Schieber des Ventils in eine einer Sperrposition
entsprechende zweite Stellung verschoben werden. In dieser Stellung
ist der Zufluss ebenso wie der Abfluss aus dem betreffenden Differentialzylinder
gesperrt, so dass dieser in seiner momentanen Betätigungsstellung
bleibt. In Abweichung von der Darstellung in 40 kann man auch vorsehen, dass in der
zweiten Ventilstellung die beiden Kolbenräume des betreffenden Differentialzylinders über dem
Gangwählventil 530p miteinander
verbunden sind.
- – Bei
voller Bestromung des Magneten wird der Schieber des Ventils in
die Endstellung (dritte Stellung) geschoben. In dieser Stellung
wird Drucköl
in beide Kolbenräume
des Differentialzylinders geleitet. Da die eine Kolbenfläche ca.
doppelt so groß ist
wie die andere, bewegt sich die Schaltstange in die der größeren Kolbenfläche bzw.
den größeren Kolbenraum
entsprechenden Richtung. Über
das Ventil 530p in dessen dritter Stellung wird das aus
dem kleineren Kolbenraum abfließende Öl dem größeren Kolbenraum
zugeleitet.
-
Vorteilhaft ist, dass mittels des
Aufstauventils 162p ein Betätigungsdruckniveau und damit
eine von den Differentialzylindern ausgeübte Schaltkraft eingestellt
werden kann und dass – bei
entsprechender Ausbildung – mittels
des Proportionalwegeventils 530p oder durch ein zusätzliches
Ventil durch Einstellung des Volumenstroms die Betätigungsgeschwindigkeit,
also die Schaltgeschwindigkeit, eingestellt werden kann. Die momentane
Position der Schaltstangen kann mittels eines jeweiligen Wegsensors 204 bzw. 206 erfasst
werden.
-
Dem Gangwählventil 530p und
dem Schaltventil 528p ist ein hydraulisch betätigbares
Zuschaltventil 531p vorgeschaltet. Dieses dient dazu, dass
im Fahrbetrieb, wenn am Getriebe nicht geschaltet wird, die Ölversorgung
der Ventile für
die Getriebeaktuartorik unterbrochen wird. Das Zuschaltventil 531p wird
gemäß dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
durch den durch das Aufstauventil 162p eingestellten Öldruck angesteuert.
Der Öffnungsdruck
für das
Zuschaltventil 531p kann zweckmäßig so ausgelegt werden, dass
er einen gewissen Wert über
dem Druck liegt, der dem einer Übertragung
des maximalen Motormoments durch die Kupplungsanordnungen entsprechenden
Druck liegt. Auf das Zuschaltventil 531p kann durchaus
auch verzichtet werden. Eine Alternative ist beispielsweise, dass
das Gangwählventil 530p in
Sperrstellung gehalten wird, solange kein Schalten erforderlich
ist. Dies hat den Nachteil der ständigen Bestromung des Selenoids
des Ventils 530p. Ferner könnten die Ventile 530p und 528p sich
festsetzen.
-
Die Funktionsweise der hydraulischen
Schaltung der 40 kann
beispielsweise wie folgt sein. Kommt vom Steuergerät ein Schaltwunsch-Befehl, so wird das
Aufstauventil 162p soweit bestromt, dass der Druck über den
dem maxiamalen Motormoment entsprechenden Druck ansteigt. Dies hat
zur Folge, dass das Zuschaltventil 531p auf Durchfluss
schaltet. Gleichzeitig mit dem Bestromen des Aufstauventils 162p beim Schaltwunsch
wird auch das Gangwählventil 530p so
weit bestromt, dass es in die Sperrstellung (2. oder mittlere
Stellung) fährt.
In diesem Zustand liegt am Druckanschluss des Gangwählventils 530p Druck
an. Je nachdem, welcher Gang nun geschaltet werden soll, wird das
Gangwählventil
in Stellung 1 oder Stellung 3 gefahren, das Schaltventil 528p bestromt
oder nicht und das Schaltventil 524p bestromt oder nicht.
-
Beispielsweise kann wie folgt aus
dem Leerlauf in den ersten Gang geschaltet werden. Das Aufstauventil 162p wird
bestromt und staut den Druck auf Schaltdruckniveau auf. Das Zuschaltventil 531p schaltet
auf Durchfluss. Das Schaltventil 524p wird bestromt, so
dass beide Zylinderwahlschieber (Schaltgassenschieber) in jene Stellung
bewegt werden, in der die Gänge
1/3 bzw. R/2 geschaltet werden. Das Schaltventil 528p bleibt unbestromt,
so dass das Teilgetriebewahlventil 526p in der Stellung
steht, in der das Drucköl
zum Zylinderwahlventil 522p geleitet wird entsprechend
einer Betätigung
des über
das Zylinderwahlventil 522p ausgewählten Differentialzylinders 192-1.
Es kann also nun nur der erste oder dritte Gang geschaltet (eingelegt)
werden.
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Das Gangwählventil 530p wird
gleichzeitig mit dem Aufstauventil 162p so weit bestromt,
dass es in die Sperrstellung fährt.
Danach wird das Gangwählventil 530p stärker bestromt,
so dass es entgegen der Rückstellkraft
der Feder in die dritte Stellung fährt, in der beide Kolbenräume des
Differentialzylinders mit Druckmedium beaufschlagt (bedruckt) werden
und die Schaltstange dementsprechend in Richtung des ersten Ganges fährt. Es
wurde also hier angenommen, dass die dem ersten Gang zugeordnete
Kolbenfläche
bzw. der diesem Gang zugeordnete Kolbenraum größer als die andere Kolbenfläche bzw.
der andere Kolbenraum ist.
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Soll hingegen vom Leerlauf in den
dritten Gang geschaltet werden, so wird nach Bestromung des Gangwählventils 530p dieses
wieder stromlos gemacht, so dass das Ventil durch Federkraft in
die Stellung 1 gedrückt
wird, so dass nur der kleinere der beiden Kolbenräume des
Differentialzylinders 192-1 bedruckt wird und die Schaltstange
sich in Richtung des dritten Gangs bewegt.
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Diese Schaltvorgänge und andere Schaltvorgänge werden
jeweils durch die Wegsensoren überwacht. Nach
beendetem Schaltvorgang wird der Strom am Aufstauventil 162p wieder
zurückgenommen,
so dass das Zuschaltventil 531p wieder die Sperrstellung
einnimmt. Das Gangwählventil
bleibt stromlos und, unter Einwirkung der Rückstellfederkraft, in Stellung 1.
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Das Schaltventil 524p und – wenn zuvor
betätigt – das Schaltventil 528p wird
stromlos gemacht, so dass die Schieberventile 520p und 522p und
ggf. das Schieberventil 526p in ihre federkraftbedingte
Ruhestellung zurückfahren.
Die Kolbenräume
der Differentialzylinder sind dann alle mit dem Tank verbunden.
Dies hat den Vorteil, dass die Schaltstangen nach dem Schaltvorgang
kraftfrei sind.
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Es wird noch einmal auf das Schaltventil 514p Bezug
genommen. Dieses Ventil wird hydraulisch betätigt und gibt entweder den
Kupplungsdruck oder den Kühlöldruck zum
Drucksensor 110 frei. Wird das elektrische Schaltventil 524p nicht
bestromt, so bleibt das Schaltventil 514p in der Stellung,
in der der Kupplungsdruck gemessen wird. Um den Kühlölstrom und
damit die Funktion des Volumenstrom-Regelventils 162p zu überprüfen, kann
in bestimmten Fahrsituationen, z.B. wenn am Getriebe nicht geschaltet
wird, das Schaltventil 524p bestromt werden, so dass das
Schaltventil 514p den Kühlöldruck zum
Messen frei gibt.
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Die hydraulische Schaltung gemäß 40 ist insoweit vorteilhaft,
nämlich
vergleichsweise kostengünstig,
als dass nur wenige elektrisch betätigte Ventile vorgesehen sind.
Ferner werden der Druckbegrenzer 116 und der Drucksensor 110 multifunktional
verwendet, nämlich
in Zuordnung zu verschiedenen Teilabschnitten des Hydrauliksystems.
Der Einsatz weiterer Druckbegrenzer und Drucksensoren ist damit überflüssig, wodurch
sich ebenfalls nicht unbeachtliche Kostenvorteile ergeben.
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Vorteilhaft, da im Sinne der Reduzierung
der Teilevielzahl wirksam und damit kostensparend, ist auch die
Verwendung gleichartiger Schieberventile für die Ventile 520p, 522p und 526p.
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Die Schaltung der 40 ist auch hinsichtlich der erreichten
Betriebssicherheit, auch im Sinne einer Gewährleistung einer Notfunktionalität, vorteilhaft.
So kann beim Ausfall eines der beiden Druckregelventile 106 und 108 auf
Grundlage der jeweils anderen Kupplungsanordnung weitergefahren
werden. Das Aufstauventil 162p ist vorteilhaft als Öffner-Ventil
ausgeführt.
Das heißt,
das Ventil ist im stromlosen Zustand zu, so dass man schalten und
die Kupplung halten kann. Durch die integrierte Druckbegrenzungsfunktion
des Aufstauventils ist überdies
eine Mindestkühlung
der Kupplung gewährleistet.
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Für
das Volumenstromregelventil 22 gilt, dass dieses im Falle
einer Auslegung gemäß 39 im stromlosen Zustand
zum Tankabfluss geschlossen bzw. bezogen auf den Durchflussdurchgang
offen ist. Für beide
Einbausituationen gemäß 39 würde damit in einem derartigen
Ausnahmezustand für
einen maximalen Kühlölstrom zur
Kupplung gesorgt sein.
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Zum Gangwählventil 530p ist
zu sagen, dass dieses im stromlosen Zustand unter Einwirkung der
Federkraft sich in der Stellung 1 befindet, so dass stets
Gänge geschaltet
werden können.
Die beiden Zylinderwahlventile 520p und 522p erlauben
in ihren beiden Stellungen, damit auch in der durch die Federvorspannung
des Schiebers sich selbsttätig
einstellenden Stellung, jeweils das Schalten einer Schaltstange
des jeweiligen Teilgetriebes.
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Das Hydrauliksystem der 41 entspricht weitgehend
dem Hydrauliksystem der 40.
An Stelle der doppelt wirkenden Betätigungszylinder, genauer der
Differentialzylinder, sind für
jede Schaltstange zwei einfach wirkende Zylinder 192-1-1 und 192-1-2; 192-2-1 und 192-2-2; 194-1-1 und 194-1-2 bzw. 194-2-1 und 194-2-2,
also insgesamt acht einfach wirkende Zylinder (vier für jedes
Teilgetriebe) vorgesehen, für
die eine fast identische Hydraulikansteuerung wie bei 40 verwendet werden kann.
Der einzige Unterschied ist die Ausbildung des Gangwählventils 530p', bei dem die
dritte Schaltstellung anders als beim Gangwählventil 530p der 40 ausgeführt ist.
Es wird zum Verschieben der jeweiligen Schaltstange jeweils immer
nur einer der beiden einfach wirkenden Zylinder mit Drucköl beaufschlagt.
Der jeweils andere Zylinder ist über
das Ventil 530p' zum
Tank geöffnet.
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Beispielsweise im Hinblick auf den
Fall, dass mit dem Aufstauventil nicht der gewünschte, nämlich nur ein zu hoher Druck
für den
Getriebeaktuator bereitgestellt werden kann, z.B. weil der benötigte Kupplungsbetätigungsdruck
zu hoch liegt, kann an Stelle des Zuschaltventils 531p ein
weiteres Druckregelventil 531p' verwendet werden, das den benötigten Schaltdruck
einstellt und in Phasen ohne Getriebebetätigung den Getriebebetätigungsabschnitt 160p' vom Betriebsdruck
abkoppelt. Diese alternative Ausgestaltung der hydraulischen Schaltung
ist in 41 zusätzlich angedeutet.
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42 unterscheidet
sich vom Ausführungsbeispiel
der 41 dadurch, dass
die nun mit 108'' und 106'' bezeichneten Druckregelventile, das
nun mit 162p'' bezeichnete Aufstauventil,
das nun mit 22n'' bezeichnete Volumenstromregelventil
und das nun mit 530'' bezeichnete Gangwählventil 530p'' als vorgesteuerte Ventile ausgeführt sind.
Dies bedeutet, dass der jeweilige Ventilschieber nicht mehr von
einer Magnetkraft betätigt wird,
sondern über
einen Steuerdruck. Der jeweilige Steuerdruck kann über ein
zugeordnetes Vorsteuerventil 620, 622, 624, 626 bzw. 628 eingestellt
werden. Diese Vorsteuerventile können
beispielsweise kostengünstig als
Sitzventile ausgeführt
sein. Auch diese Vorsteuerventile werden über Magnete angesteuert, diese
können aber
bedeutend kleiner sein als bei einem direkt gesteuerten Ventil.
Die Ausführung
der Vorsteuerventile als Sitzventile ist auch insoweit vorteilhaft,
als dass diese weniger schmutzempfindlich sind als Schieberventile.
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Vorteilhaft an der vorgesteuerten
Ventilandordnung ist insbesondere, dass über den Vorsteuerdruck leichter
eine höhere
Kraft auf den Nachfolgeschieber erzeugt werden kann als mit einem
Magneten, der direkt den Schieber betätigt. Die Vorsteuerventile 620 bis 628 benötigen einen
geringeren Druck als den Systemdruck, z.B. den auch für die Druckmedium-Notversorgung
verwendeten Konstantdruck von beispielsweise 5,5 bar. Dieser Druck
wird durch das Reduzierventil 600' eingestellt.
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Angemerkt sei, dass es umgekehrt
durchaus auch in Betracht kommt, das Zuschaltventil 531p nicht als
hydraulisch betätigtes,
sondern als elektrisch betätigtes
Ventil auszuführen.
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43 zeigt
eine Variante des Ausführungsbeispiels
der 42 mit gewissen Ähnlichkeiten
zum Ausführungsbeispiel
der 41 hinsichtlich
des Anschlusses des Getriebebetätigungsabschnitts 160p' am restlichen
Hydrauliksystem. Es wird hier auf die Variante mit dem elektrischen
Druckregelventil 531p' an
Stelle des hydraulisch betätigten
Zuschaltventils 531p Bezug genommen.
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An Stelle des Zuschaltventils 531p bzw.
des Ventils 531p' sowie
an Stelle des Proportionalwegeventils 530p' sind gemäß 43 am Eingang des Getriebebetätigunsabschnitts 160p'' die vorgesteuerten Druckreglerventile 638 und 640 mit
zugeordnetem Vorsteuerventil 634 bzw. 636 vorgesehen.
Beim Schalten wird der Druck in den Schaltzylindern über diese
Ventile 638 und 640 eingestellt.
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Der Vorteil im Vergleich zu den Varianten
mit dem Gangwählventil 530p bzw. 530p' bzw. 530p'' und dem einfachen Zuschaltventil ist,
dass der Schaltdruck nicht über
das Aufstauventil, vorliegend das Ventil 162p'', während einer Schaltung variiert
werden muss. Dies könnte
Auswirkungen auf den Kupplungsdruck haben, da dann der Systemdruck
variiert. Mit den vorgesteuerten Ventilen 638 und 640 kann
man ohne Rückwirkung
auf die Kupplungsbetätigung
auch einen niedrigen Druck, d.h. niedrige Schaltkräfte, für die Getriebebetätigung einstellen.