WO2008055463A2 - Hydraulische steuerung für ein doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

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Manfred Homm
Eric MÜLLER
Martin Staudinger
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Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Definitions

  • the invention relates to a dual-clutch transmission with a first clutch which is actuated by a first hydraulic cylinder, a second clutch which is actuated by a second hydraulic cylinder, a plurality of switching devices for shifting gears, which are each actuated by a hydraulic cylinder, and a hydraulic Energy source for supplying the hydraulic cylinders and the hydraulic cylinders with hydraulic energy.
  • the object of the invention is to provide a further developed, in particular adapted to the requirements of advanced drive technologies, dual-clutch transmission.
  • the object is with a dual-clutch transmission with a first clutch which is actuated by a first hydraulic cylinder, a second clutch which is actuated by a second hydraulic cylinder, a plurality of switching devices for shifting gears, which are each actuated by a hydraulic cylinder, and with a Hydraulic power source for supplying the hydraulic cylinder and the hydraulic cylinder with hydraulic energy, achieved in that a third clutch is provided, which is actuated by a third hydraulic cylinder.
  • the third clutch can, for example, connect an electric motor to the conventional drive train of an internal combustion engine.
  • the object is also a dual-clutch transmission with a first clutch which is actuated by a first hydraulic cylinder, a second clutch which is actuated by a second hydraulic cylinder, a plurality of switching devices for shifting gears, which are each actuated by a hydraulic cylinder, and with a hydraulic energy source for supplying the hydraulic cylinders and the hydraulic cylinders with hydraulic energy, achieved in that for cooling the first, second and / or third clutch, a cooling oil unit with an oil cooler for cooling cooling oil and with a För- the device is provided for supplying the clutch / s with the cooling oil.
  • the cooling oil unit may be a separate subassembly that is completely independent of the hydraulic system of the remaining dual clutch transmission.
  • one or more of the clutches can be cooled with cooling oil via the cooling oil unit, which has an advantageous effect on the wear and the maximum transmittable torque. Furthermore, it is conceivable to dispense with the separate cooling oil unit, for example by simply omitting the separate cooling oil unit. Thus, it is easy to produce a variant, for example in the event that different engines are combined with the same dual-clutch transmission: It is therefore conceivable, for example, for a weaker motorization by omitting the cooling oil unit to provide no cooling, as the lower moments transmitted by drier clutches can be.
  • the object is also a dual-clutch transmission with a first clutch which is actuated by a first hydraulic cylinder, a second clutch which is actuated by a second hydraulic cylinder, a plurality of switching devices for shifting gears, which are each actuated by a hydraulic cylinder, and with a hydraulic power source for supplying the hydraulic cylinders and the hydraulic cylinders with hydraulic energy, achieved in that a total of five switching devices are provided.
  • the switching devices are coupled to the corresponding hydraulic cylinders and serve to engage the different gears of the dual-clutch transmission.
  • the switching devices may have with the hydraulic cylinders coupled shift forks, which in turn are associated with corresponding shift rails of the dual clutch transmission.
  • any number of gears can be switched, for example up to ten gears or more.
  • the object is also a dual-clutch transmission with a first clutch which is actuated by a first hydraulic cylinder, a second clutch which is actuated by a second hydraulic cylinder, a plurality of switching devices for shifting gears, which are each actuated by a hydraulic cylinder, and with a hydraulic power source for supplying the hydraulic cylinders and the hydraulic cylinders with hydraulic energy, achieved in that the hydraulic power source comprises a pump and an electric drive driving the pump.
  • the hydraulic energy source is thus independent of the switched by the dual-clutch transmission engine.
  • the hydraulic power source can provide the dual-clutch transmission with hydraulic energy even when the engine is switched off. This can advantageously be utilized, for example, to realize a start-stop function.
  • Preferred embodiments are characterized in that a safety valve is provided, which disconnects the hydraulic energy source in a safety position and the first and second hydraulic cylinder, provided for controlling the hydraulic cylinder pressure reducing valve units and a valve provided for controlling the hydraulic cylinder switching valve assembly without pressure, in particular with a tank combines.
  • a safety valve is provided, which disconnects the hydraulic energy source in a safety position and the first and second hydraulic cylinder, provided for controlling the hydraulic cylinder pressure reducing valve units and a valve provided for controlling the hydraulic cylinder switching valve assembly without pressure, in particular with a tank combines.
  • a safety valve is provided, which disconnects the hydraulic energy source in a safety position and the first and second hydraulic cylinder, provided for controlling the hydraulic cylinder pressure reducing valve units and a valve provided for controlling the hydraulic cylinder switching valve assembly without pressure, in particular with a tank combines.
  • By moving the safety valve in the safety switch position it is possible to depressurize all essential actuators of
  • hydraulic cylinders and the hydraulic cylinders have displacement sensors for detecting the current cylinder position.
  • these can generate information necessary for controlling and regulating the dual-clutch transmission. It is also possible to dispense with otherwise necessary more expensive pressure sensors.
  • Further preferred embodiments are characterized in that the hydraulic energy source is followed by a pressure accumulator.
  • the hydraulic energy source can be used in the interval operation.
  • the pressure accumulator it is possible by means of the pressure accumulator to mitigate short-term pressure fluctuations of the hydraulic system, in particular in the hydraulic energy source downstream hydraulic system of the dual-clutch transmission.
  • pulsations which may occur due to the pressure accumulator and which originate from the hydraulic energy source can be damped.
  • a first pressure reducing valve unit for driving the second hydraulic cylinder, a second pressure reducing valve unit and for controlling the third hydraulic cylinder, a third pressure reducing valve unit are provided.
  • the respective hydraulic cylinders of the clutches can be supplied separately and metered with hydraulic energy. Consequently, over the Druckminderve ⁇ tilein whatsoever a gentle engagement or disengagement of the clutches are controlled.
  • a switching valve arrangement is provided for the hydraulic actuation of the hydraulic cylinders.
  • the switching valve assembly takes over the complete hydraulic control of the hydraulic cylinder.
  • any gear of the dual-clutch transmission can be set or selected by a corresponding adjustment of the switching valve arrangement.
  • the switching valve arrangement for example, have a plurality of hydraulic slide valves.
  • the switching valve arrangement may comprise a rotary valve.
  • Figure 1 is a hydraulic diagram of a hydraulic system for controlling a
  • FIG. 1 shows schematically the hydraulic circuit diagram of a dual-clutch transmission 1 and a hydraulic system 3 for the hydraulic control of the dual-clutch transmission 1.
  • the hydraulic system 3 of the dual-clutch transmission 1 has a hydraulic power source 5.
  • the hydraulic power source 5 is indicated by a dot-dash line 7 and serves to supply the downstream hydraulic system 3 with hydraulic energy.
  • the hydraulic power source 5 is fed in a known manner from a tank 9 with a suitable hydraulic medium. Between the tank 9 and the hydraulic power source 5, one or more suction filter 11 may be connected for cleaning the hydraulic medium.
  • the dual-clutch transmission 1 has a first clutch 13, a second clutch 15 and a third clutch 17. The clutches 13 to 17 can be actuated by means of the hydraulic system 3.
  • first clutch 13, a first hydraulic cylinder 19, the second clutch 15, a second hydraulic cylinder 21 and the third clutch 17 to a third hydraulic cylinder 23, each via a first pressure reducing valve unit 25, a second pressure reducing valve unit 27 and a third pressure reducing valve unit 29 of the hydraulic system 3 are controllable.
  • the pressure reducing valve units 25 to 29 each have an actuating piston 31, wherein a linear adjustment of the actuating piston 31 proportional to the supply of the hydraulic energy source 5 supplied hydraulic energy to the corresponding downstream hydraulic cylinders 19 to 23 of the clutches 13 to 17 causes.
  • the clutches 13 to 17 are designed so that an increase in the pressure in the corresponding hydraulic cylinders 19 to 23 causes closing of the respective clutch 13 to 17.
  • the clutches 13 to 17 are thus opened in the pressureless state.
  • the hydraulic system 3 For adjusting the gears of the dual-clutch transmission 1, the hydraulic system 3 has a switching valve arrangement 33.
  • the switching valve arrangement 33 is likewise supplied with hydraulic energy by means of the hydraulic energy source 5 and serves to control hydraulic cylinders of the dual-clutch transmission 1.
  • the switching valve arrangement has a reversing valve 35 as well as a rotary slide valve 37 downstream of it.
  • the rotary valve 37 is associated with a first hydraulic cylinder 39, a second hydraulic cylinder 41, a third hydraulic cylinder 43, a fourth hydraulic cylinder 45 and a fifth hydraulic cylinder 47.
  • the first hydraulic cylinder 39 controls a first switching device 49, for example designed to engage the reverse gear.
  • the second hydraulic cylinder 41 controls a second switching device 51, for example for engaging the first or third gear of the dual clutch transmission 1.
  • the third hydraulic cylinder 43 controls a third switching device 53, for example, designed to engage the second or fourth gear of the dual clutch transmission 1.
  • the fourth hydraulic Cylinder 45 controls a fourth switching device 55, for example, designed to engage the fifth or seventh gear.
  • the fifth hydraulic cylinder 47 controls a fifth switching device 57, for example designed to engage the sixth or eighth gear of the dual-clutch transmission 1.
  • the hydraulic cylinders 39 to 47 are each designed to be double-acting, so in each case have two opposite, pressurizable surfaces. It is also possible to control the shift rails each with correspondingly oppositely acting individual hydraulic cylinders.
  • the rotary valve 37 can be moved by means of a stepping motor 59 in a total of five different switching positions.
  • the rotary valve 37 may have a neutral position. In this case, in each of the switching positions, only one of the hydraulic cylinders 39 to 47 -in the orientation of FIG. 1 -is connected on the right-hand side to an output of the reversing valve 35. On the left side, regardless of the switching position of the rotary slide valve 37, all hydraulic cylinders 39 to 47 are assigned to a further output of the reversing valve.
  • the rotary valve 37 is shown in a fourth switching position, wherein the fourth switching device 55 and the associated fourth hydraulic cylinder 45 is hydraulically connected to the reversing valve 35 that the fourth hydraulic cylinder 45, as seen in alignment of Figure 1, either Coming from the left or from the right coming pressurized and can be connected on the opposite side with the tank 9.
  • the fifth or the seventh gear of the dual-clutch transmission 1 can be inserted.
  • the remaining hydraulic cylinders 39, 41, 43, 47 are jammed on the right side because of the closed for this rotary valve valve 37.
  • these are either at a high pressure level, for example about system pressure, or at a low pressure level, for example about tank pressure, jammed. So it can also be ensured that an already engaged gear does not accidentally jump out again, for example, in particularly unfavorable driving conditions.
  • the reversing valve 35 can be brought into a switching position, which is shown in Figure 1, wherein the complete fourth hydraulic cylinder 45 is depressurized, that is connected to the tank 9.
  • the switching of the other gears is analogous to the switching positions of the reversing valve 35 and the downstream rotary valve 37.
  • To change the Cl- translation can be inserted successively the corresponding gears of a desired gear pair.
  • any number of shift rails as well as associated hydraulic cylinders for control can be additionally provided or removed. be sen.
  • the switching valve assembly 33 can also be modified accordingly or supplemented or reduced by the corresponding switching options.
  • the hydraulic energy source 5 has a pump 61, designed to convey the hydraulic medium.
  • the pump 61 is driven by means of a coupled electric drive 63, for example an electric motor.
  • the pump 61 is connected downstream of a first check valve 65, which prevents a backflow of the hydraulic medium, for example when the pump 61 is switched off.
  • the first check valve 65 a pressure accumulator 67 is connected downstream.
  • the pressure accumulator 67 serves to store hydraulic medium at a desired working pressure. In order to prevent this working pressure rising above a maximum value, which could possibly also lead to a destruction of the pressure accumulator 67, the pressure accumulator 67 is coupled downstream with a second check valve 69.
  • the second check valve 69 is connected as a pressure-limiting valve and opens when the temperature exceeds a limit pressure to the tank 9. Upstream, the pressure accumulator 67 feeds a pressure accumulator line 71 with the hydraulic medium.
  • the pressure accumulator line 71 is a safety valve block 73 downstream.
  • the safety valve block 73 serves, in the case of a possibly occurring fault that could lead in particular to block the dual clutch transmission 1, all actuators, so for example, the reversing valve 35 and the first to third pressure reducing valve unit 25 to 29 separated from the hydraulic power source 5 and / or depressurized.
  • the pressure accumulator line 71 can be separated from the hydraulic energy source 5 by means of the safety valve block 73.
  • a supply line 75 can be supplied with hydraulic energy, that is to say connected to the pressure storage line 71.
  • the supply line 75 supplies the pressure reducing valve units 25 to 29 and the reversing valve 35 with hydraulic medium.
  • the first and second clutch 13 and 15 are hydraulically controlled by means of the first and second pressure reducing valve unit 25 and 27.
  • the first pressure-reducing valve unit 25 is connected downstream of the first hydraulic cylinder 19 of the first clutch 13 via a first control line 77.
  • To control the first clutch 13 can thus by a corresponding adjusting movement of the actuating piston 31 of the first pressure reducing valve unit 25 of the first hydraulic cylinder 19 through the safety valve block 73 are acted upon by hydraulic medium.
  • the activation of the second clutch 15 takes place analogously, for which purpose the hydraulic system 3 has a second control line 79 connected downstream of the second pressure-reducing valve unit 27.
  • the third clutch 17 is actuated via a third control line 81 connected downstream of the third pressure-reducing valve unit 29.
  • the third control line 81 can not be emptied via the safety valve block 73, ie connected directly to the third hydraulic cylinder 23 of the third clutch 17.
  • the third clutch 17 may be a hybrid clutch for coupling a further unit, for example an electric motor. This unit is therefore not connected via the dual-clutch transmission 1 and therefore does not have to be emptied as quickly as possible via the safety valve block 73 in the event of a fault of the dual-clutch transmission 1. However, it is also possible to switch the third clutch 17 analogously to the other clutches 13 and 15.
  • At least one of the clutches 13 to 17 may be coupled to a separate cooling oil unit 83 to reduce wear and to maximize transferable torque.
  • the cooling oil unit 83 is indicated by a dashed line 85 and has a suction filter 87, a downstream pump 89 and an oil cooler 91.
  • a third check valve 93 is connected, which opens at a relatively high back pressure in the oil cooler 91. This can be advantageously exploited for controlling the temperature of the cooling oil, resulting in a comparatively cool cooling oil, ie at a comparatively high viscosity, a higher back pressure in the oil cooler.
  • the third check valve 93 opens, so that the oil cooler 91 can be bypassed.
  • the cooling oil flow can be controlled by means of a control element 95, which acts on the cooling oil flow.
  • the suction filter 87 and the pump 89 can also be fed via the tank 9.
  • the cooling oil unit it is also conceivable to design the cooling oil unit as a completely separate unit, ie also with a separate coolant circuit and consequently with its own tank.
  • the magnets 97 in particular the control element 95 of the cooling oil unit 83, the pressure reducing valve units 25 to 29, the reversing valve 35 and the safety valve block 73 are driven or switched , If a proportional movement or force is required, the magnets 97 may be proportional solenoids. Otherwise, it may be simple solenoids.
  • the pressure reducing valve units 25 to 29 have, for example, such as magnets formed as proportional magnets 97.
  • the hydraulic cylinders 19, 21, 23 and the hydraulic cylinders 39, 41, 43, 45, 47 may include displacement sensors 99 for detecting the current cylinder position. In FIG. 1, a displacement sensor 99 is indicated by way of example on the hydraulic cylinder 39.

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Abstract

Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe (1) mit einer ersten Kupplung (13), die durch einen ersten Hydraulikzylinder (19) betätigt wird, einer zweiten Kupplung (15), die durch einen zweiten Hydraulikzylinder (21) betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen (49; 51, 53, 55, 57) zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder (39, 41, 43, 45, 47) betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle (5) zur Versorgung der Hydraulikzylinder (9, 21) und der hydraulischen Zylinder (39, 41, 43, 45, 47) mit hydraulischer Energie, vorgeschlagen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine dritte Kupplung (17) vorgesehen ist, die durch einen dritten Hydraulikzylinder (23) betätigt wird.

Description

Hydraulische Steuerung für ein Doppelkupplungsgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten Kupplung, die durch einen ersten Hydraulikzylinder betätigt wird, einer zweiten Kupplung, die durch einen zweiten Hydraulikzylinder betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikzylinder und der hydraulischen Zylinder mit hydraulischer Energie.
Es ist bekannt, Schaltgetriebe, insbesondere Doppelkupplungsgetriebe, hydraulisch zu schalten sowie die beiden Kupplungen hydraulisch zu betätigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiterentwickeltes, insbesondere an die Anforderungen weiterentwickelter Antriebstechnologien angepasstes, Doppelkupplungsgetriebe bereitzustellen.
Die Aufgabe ist mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten Kupplung, die durch einen ersten Hydraulikzylinder betätigt wird, einer zweiten Kupplung, die durch einen zweiten Hydraulikzylinder betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikzylinder und der hydraulischen Zylinder mit hydraulischer Energie, dadurch gelöst, dass eine dritte Kupplung vorgesehen ist, die durch einen dritten Hydraulikzylinder betätigt wird. Die dritte Kupplung kann beispielsweise einen Elektromotor dem herkömmlichen Triebstrang eines Verbrennungsmotors zuschalten. Mithin ist es mittels der dritten Kupplung möglich, einen Hybridantrieb mit dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor zu realisieren. Außerdem ist es denkbar, über die dritte Kupplung ein beliebiges anderes Aggregat, beispielsweise einen zweiten Verbrennungsmotor, zuzuschalten oder von dem Triebstrang zu trennen.
Die Aufgabe ist außerdem mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten Kupplung, die durch einen ersten Hydraulikzylinder betätigt wird, einer zweiten Kupplung, die durch einen zweiten Hydraulikzylinder betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikzylinder und der hydraulischen Zylinder mit hydraulischer Energie, dadurch gelöst, dass zur Kühlung der ersten, zweiten und/oder dritten Kupplung eine Kühlöleinheit mit einem Ölkühler zum Kühlen von Kühlöl und mit einer För- dereinrichtung zur Versorgung der Kupplung/en mit dem Kühlöl vorgesehen ist. Bei der Kühl- öleinheit kann es sich beispielsweise um eine separate, vollständig von dem hydraulischen System des übrigen Doppelkupplungsgetriebes unabhängige Baugruppe handeln. Vorteilhaft kann über die Kühlöleinheit eine oder mehrere der Kupplungen mit Kühlöl gekühlt werden, was sich vorteilhaft auf den Verschleiß und das maximal übertragbare Drehmoment auswirkt. Ferner ist es denkbar, auf die separate Kühlöleinheit zu verzichten, beispielsweise durch einfaches Weglassen der separaten Kühlöleinheit. So lässt sich leicht eine Variante erzeugen, beispielsweise für den Fall, dass unterschiedliche Motorisierungen mit dem gleichen Doppelkupplungsgetriebe kombiniert werden: Es ist also denkbar, beispielsweise für eine schwächere Motorisierung durch Weglassen der Kühlöleinheit keine Kühlung vorzusehen, da die geringeren Momente auch durch trockenere Kupplungen übertragen werden können.
Die Aufgabe ist außerdem mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten Kupplung, die durch einen ersten Hydraulikzylinder betätigt wird, einer zweiten Kupplung, die durch einen zweiten Hydraulikzylinder betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikzylinder und der hydraulischen Zylinder mit hydraulischer Energie, dadurch gelöst, dass insgesamt fünf Schaltvorrichtungen vorgesehen sind. Die Schaltvorrichtungen sind mit den entsprechenden hydraulischen Zylindern gekoppelt und dienen zum Einlegen der unterschiedlichen Gänge des Doppelkupplungsgetriebes. Dazu können die Schaltvorrichtungen mit den hydraulischen Zylindern gekoppelte Schaltgabeln aufweisen, die wiederum entsprechenden Schaltstangen des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet sind. Vorteilhaft kann eine beliebige Anzahl von Gängen geschaltet werden, beispielsweise bis zu zehn Gängen oder mehr.
Die Aufgabe ist außerdem mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit einer ersten Kupplung, die durch einen ersten Hydraulikzylinder betätigt wird, einer zweiten Kupplung, die durch einen zweiten Hydraulikzylinder betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle zur Versorgung der Hydraulikzylinder und der hydraulischen Zylinder mit hydraulischer Energie, dadurch gelöst, dass die hydraulische Energiequelle eine Pumpe und einen die Pumpe antreibenden Elektroantrieb aufweist. Die hydraulische Energiequelle ist also unabhängig von der durch das Doppelkupplungsgetriebe geschalteten Brennkraftmaschine. Mithin kann die hydraulische Energiequelle das Doppelkupplungsgetriebe auch bei abgeschalteter Brennkraftmaschine mit hydraulischer Energie versorgen. Dies kann beispielsweise zur Realisierung einer Start-Stopp-Funktion vorteilhaft ausgenutzt werden. Bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass ein Sicherheitsventil vorgesehen ist, das in einer Sicherheitsstellung die hydraulische Energiequelle abtrennt und den ersten und zweiten Hydraulikzylinder, zur Ansteuerung der Hydraulikzylinder vorgesehene Druckminderventileinheiten sowie eine zur Ansteuerung der hydraulischen Zylinder vorgesehene Schaltventilanordnung drucklos schaltet, insbesondere mit einem Tank verbindet. Je nach Auslegung des Doppelkupplungsgetriebes ist es möglich, dass dieses durch eine nicht zulässige Schaltkombination der Schaltvorrichtungen blockiert. Durch das Bewegen des Sicherheitsventils in die Sicherheitsschaltstellung ist es möglich, alle wesentlichen Aktuatoren des Doppelkupplungsgetriebes drucklos zu schalten, so dass wenigstens bei einem möglicherweise durch einen Fehler verursachten Eintritt einer solchen unerwünschten Schaltstellung durch Drucklosschalten der entsprechenden Aktuatoren weiterer Schaden verhindert werden kann. So führt beispielsweise das drucklose Schalten der entsprechenden Hydraulikzylinder der ersten und zweiten Kupplung zu einem sofortigen Auskuppeln, so dass beispielsweise nachgeschaltete Räder frei laufen.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass die Hydraulikzylinder und die hydraulischen Zylinder Wegsensoren zur Erfassung der aktuellen Zylinderposition aufweisen. Vorteilhaft können diese zur Steuerung und Regelung des Doppelkupplungsgetriebes notwendige Informationen generieren. Außerdem ist es möglich, dadurch auf sonst notwendige teurere Drucksensoren zu verzichten.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass der hydraulischen Energiequelle ein Druckspeicher nachgeschaltet ist. Vorteilhaft kann dadurch die hydraulische Energiequelle im Intervallbetrieb verwendet werden. Hierdurch kann insbesondere wertvolle elektrische Energie eingespart werden. Ferner ist es möglich, mittels des Druckspeichers kurzfristige Druckschwankungen des hydraulischen Systems, insbesondere im der hydraulischen Energiequelle nachgeschalteten hydraulischen System des Doppelkupplungsgetriebes abzumildern. Vorteilhaft können durch den Druckspeicher möglicherweise auftretende Pulsationen gedämpft werden, die von der hydraulischen Energiequelle herrühren.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass zur hydraulischen Ansteuerung des ersten Hydraulikzylinders eine erste Druckminderventileinheit, zur Ansteuerung des zweiten Hydraulikzylinders eine zweite Druckminderventileinheit und zur Ansteuerung des dritten Hydraulikzylinders eine dritte Druckminderventileinheit vorgesehen sind. Über die Druckminderventileinheiten können die entsprechenden Hydraulikzylinder der Kupplungen jeweils separat und dosiert mit hydraulischer Energie versorgt werden. Mithin kann über die Druckminderveπtileinheiten ein sanftes Einkuppeln beziehungsweise Auskuppeln der Kupplungen gesteuert werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass zur Ansteuerung jeder der Druckminderventileinheiten jeweils ein elektrisch ansteuerbares Proportionalmagnet vorgesehen ist. Die Steuerung und/oder Regelung der Hydraulik der Kupplungen kann also elektrisch erfolgen.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass zur hydraulischen Ansteuerung der hydraulischen Zylinder eine Schaltventilanordnung vorgesehen ist. Die Schaltventilanordnung übernimmt die komplette hydraulische Ansteuerung der hydraulischen Zylinder. Mithin kann durch eine entsprechende Einstellung der Schaltventilanordnung ein beliebiger Gang des Doppelkupplungsgetriebes eingestellt beziehungsweise angewählt werden. Hierzu kann die Schaltventilanordnung beispielsweise eine Vielzahl von hydraulischen Schiebeventilen aufweisen. Außerdem kann die Schaltventilanordnung ein Drehschieberventil aufweisen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigt:
Figur 1 ein Hydraulikschema eines hydraulischen Systems zur Steuerung eines
Doppelkupplungsgetriebes.
Figur 1 zeigt schematisch den Hydraulikschaltplan eines Doppelkupplungsgetriebes 1 beziehungsweise eines hydraulischen Systems 3 zur hydraulischen Ansteuerung des Doppelkupplungsgetriebes 1.
Das hydraulische System 3 des Doppelkupplungsgetriebes 1 verfügt über eine hydraulische Energiequelle 5. Die hydraulische Energiequelle 5 ist mittels einer strichpunktierten Linie 7 angedeutet und dient zur Versorgung des nachgeschalteten hydraulischen Systems 3 mit hydraulischer Energie. Die hydraulische Energiequelle 5 wird auf bekannte Art und Weise aus einem Tank 9 mit einem geeigneten Hydraulikmedium gespeist. Zwischen dem Tank 9 und die hydraulische Energiequelle 5 können ein oder mehrere Saugfilter 11 zur Reinigung des Hydraulikmediums geschaltet sein. Das Doppelkupplungsgetriebe 1 weist eine erste Kupplung 13, eine zweite Kupplung 15 sowie eine dritte Kupplung 17 auf. Die Kupplungen 13 bis 17 sind mittels des hydraulischen Systems 3 betätigbar. Dazu weist die erste Kupplung 13 einen ersten Hydraulikzylinder 19, die zweite Kupplung 15 einen zweiten Hydraulikzylinder 21 und die dritte Kupplung 17 einen dritten Hydraulikzylinder 23 auf, die jeweils über eine erste Druckminderventileinheit 25, eine zweite Druckminderventileinheit 27 und eine dritte Druckminderventileinheit 29 des hydraulischen Systems 3 ansteuerbar sind.
Die Druckminderventileinheiten 25 bis 29 weisen jeweils einen Stellkolben 31 auf, wobei eine lineare Verstellung des Stellkolbens 31 proportional dazu die Zufuhr von der hydraulischen Energiequelle 5 gelieferten hydraulischen Energie zu den entsprechenden nachgeschalteten Hydraulikzylindern 19 bis 23 der Kupplungen 13 bis 17 bewirkt. Dabei sind die Kupplungen 13 bis 17 so ausgelegt, dass eine Erhöhung des Drucks in den entsprechenden Hydraulikzylindern 19 bis 23 ein Schließen der jeweiligen Kupplung 13 bis 17 bewirkt. Die Kupplungen 13 bis 17 sind also im drucklosen Zustand geöffnet. Es ist jedoch auch eine umgekehrte Auslegung möglich, bei der zumindest eine oder alle Kupplungen 13 bis 17 im drucklosen Zustand geschlossen sind.
Zum Einstellen der Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 1 weist das hydraulische System 3 eine Schaltventilanordnung 33 auf. Die Schaltventilanordnung 33 wird ebenfalls mittels der hydraulischen Energiequelle 5 mit hydraulischer Energie versorgt und dient der Ansteuerung von hydraulischen Zylindern des Doppelkupplungsgetriebes 1.
In Figur 1 weist die Schaltventilanordnung ein Umkehrventil 35 sowie ein diesem nachgeschaltetes Drehschieberventil 37 auf. Dem Drehschieberventil 37 sind ein erster hydraulischer Zylinder 39, ein zweiter hydraulischer Zylinder 41, ein dritter hydraulischer Zylinder 43, ein vierter hydraulischer Zylinder 45 und ein fünfter hydraulischer Zylinder 47 zugeordnet. Der erste hydraulische Zylinder 39 steuert eine erste Schaltvorrichtung 49, beispielsweise ausgelegt zum Einlegen des Rückwärtsganges. Der zweite hydraulische Zylinder 41 steuert eine zweite Schaltvorrichtung 51, beispielsweise zum Einlegen des ersten oder dritten Ganges des Doppelkupplungsgetriebes 1. Der dritte hydraulische Zylinder 43 steuert eine dritte Schaltvorrichtung 53, beispielsweise ausgelegt zum Einlegen des zweiten oder vierten Ganges des Doppelkupplungsgetriebes 1. Der vierte hydraulische Zylinder 45 steuert eine vierte Schaltvorrichtung 55, beispielsweise ausgelegt zum Einlegen des fünften oder siebten Ganges. Der fünfte hydraulische Zylinder 47 steuert eine fünfte Schaltvorrichtung 57, beispielsweise ausgelegt zum Einlegen des sechsten oder achten Ganges des Doppelkupplungsgetriebes 1. Hierzu sind die hydraulischen Zylinder 39 bis 47 jeweils doppelt wirkend ausgelegt, weisen also jeweils zwei sich gegenüberliegende, mit Druck beaufschlagbare Flächen auf. Es ist auch möglich, die Schaltstangen jeweils mit entsprechend entgegengesetzt wirkenden einzelnen hydraulischen Zylindern anzusteuern. Das Drehschieberventil 37 kann mittels eines Schrittmotors 59 in insgesamt fünf verschiedene Schaltstellungen bewegt werden. Zusätzlich kann das Drehschieberventil 37 eine Neutralstellung aufweisen. Dabei ist in jeder der Schaltstellungen nur einer der hydraulischen Zylinder 39 bis 47 -in Ausrichtung der Figur 1- rechtsseitig mit einem Ausgang des Umkehrventils 35 verbunden. Linksseitig sind unabhängig von der Schaltstellung des Drehschieberventils 37 alle hydraulischen Zylinder 39 bis 47 einem weiteren Ausgang des Umkehrventils zugeordnet.
In Figur 1 ist das Drehschieberventil 37 in einer vierten Schaltstellung gezeigt, wobei die vierte Schaltvorrichtung 55 beziehungsweise der dazu gehörige vierte hydraulische Zylinder 45 so mit dem Umkehrventil 35 hydraulisch verbunden ist, dass der vierte hydraulische Zylinder 45, in Ausrichtung der Figur 1 gesehen, entweder von links kommend oder von rechts kommend mit Druck beaufschlagt und auf der jeweils gegenüber liegenden Seite mit dem Tank 9 verbunden werden kann. Hierdurch kann also je nach Schaltstellung des Umkehrventils 35 der fünfte oder der siebte Gang des Doppelkupplungsgetriebes 1 eingelegt werden. Die übrigen hydraulischen Zylinder 39, 41, 43, 47 sind rechtsseitig wegen dem für diese geschlossenen Drehschieberventil 37 verklemmt. Je nach Schaltstellung des Umkehrventils 35 sind diese dabei entweder auf einem hohen Druckniveau, beispielsweise ungefähr Systemdruck, oder auf einem niedrigen Druckniveau, beispielsweise ungefähr Tankdruck, verklemmt. So kann auch gewährleistet werden, dass ein bereits eingelegter Gang nicht versehentlich, beispielsweise bei besonders ungünstigen Fahrzuständen, wieder herausspringt.
Außerdem kann das Umkehrventil 35 in eine Schaltstellung gebracht werden, die in Figur 1 gezeigt ist, wobei der komplette vierte hydraulische Zylinder 45 drucklos geschaltet, also mit dem Tank 9 verbunden ist.
Das Schalten der übrigen Gänge erfolgt analog entsprechend der Schaltstellungen des Umkehrventils 35 und des nachgeschalteten Drehschieberventils 37. Zum Wechseln der Cl- bersetzung können so nacheinander die entsprechenden Gänge eines erwünschten Gangpaares eingelegt werden.
Zum Schalten von mehr oder weniger Gängen können beliebig viele Schaltstangen sowie dazugehörige hydraulische Zylinder zur Ansteuerung zusätzlich vorgesehen oder weggelas- sen sein. Die Schaltventilanordnung 33 kann dazu ebenfalls entsprechend modifiziert beziehungsweise um die entsprechenden Schaltmöglichkeiten ergänzt oder reduziert werden.
Die hydraulische Energiequelle 5 weist eine Pumpe 61, ausgelegt zur Förderung des Hydraulikmediums, auf. Die Pumpe 61 wird mittels eines gekoppelten elektrischen Antriebs 63, beispielsweise eines Elektromotors, angetrieben. Der Pumpe 61 ist ein erstes Rückschlagventil 65 nachgeschaltet, das ein Rückfließen des Hydraulikmediums, beispielsweise bei abgeschalteter Pumpe 61, verhindert. Dem ersten Rückschlagventil 65 ist ein Druckspeicher 67 nachgeschaltet. Der Druckspeicher 67 dient zur Speicherung von Hydraulikmedium unter einem gewünschten Arbeitsdruck. Um zu verhindern, dass dieser Arbeitsdruck über einen Maximalwert ansteigt, der möglicherweise auch zu einer Zerstörung des Druckspeichers 67 führen könnte, ist der Druckspeicher 67 stromabwärts mit einem zweiten Rückschlagventil 69 gekoppelt. Das zweite Rückschlagventil 69 ist als Druckbegrenzungsventil geschaltet und öffnet sich bei Cl- bersteigen eines Grenzdrucks zum Tank 9 hin. Stromaufwärts speist der Druckspeicher 67 eine Druckspeicherleitung 71 mit dem Hydraulikmedium. Der Druckspeicherleitung 71 ist ein Sicherheitsventilblock 73 nachgeschaltet. Der Sicherheitsventilblock 73 dient dazu, im Falle eines möglicherweise auftretenden Fehlers, der insbesondere zu einem Blockieren des Doppelkupplungsgetriebes 1 führen könnte, sämtliche Stellorgane, also beispielsweise das Umkehrventil 35 sowie die erste bis dritte Druckminderventileinheit 25 bis 29 von der hydraulischen Energiequelle 5 abzutrennen und/oder drucklos zu schalten. Hierzu kann die Druckspeicherleitung 71 von der hydraulischen Energiequelle 5 mittels des Sicherheitsventilblocks 73 getrennt werden. In einer Betriebsstellung des Sicherheitsventilblocks 73 kann eine Zuführleitung 75 mit hydraulischer Energie versorgt werden, also mit der Druckspeicherleitung 71 verbunden werden. Die Zuführleitung 75 versorgt die Druckminderventileinheiten 25 bis 29 sowie das Umkehrventil 35 mit Hydraulikmedium. Außerdem können in dieser Betriebsstellung des Sicherheitsventilblocks 73 die erste und zweite Kupplung 13 und 15 mittels der ersten und zweiten Druckminderventileinheit 25 und 27 hydraulisch angesteuert werden.
In der Sicherheitsstellung des Sicherheitsventilblocks 73 können außerdem die Zuführleitung 75 sowie der erste und zweite Hydraulikzylinder 19 und 21 drucklos geschaltet werden, also mit dem Tank 9 verbunden werden.
Die erste Druckminderventileinheit 25 ist über eine erste Steuerleitung 77 der erste Hydraulikzylinder 19 der ersten Kupplung 13 nachgeschaltet. Zur Ansteuerung der ersten Kupplung 13 kann also durch eine entsprechende Stellbewegung des Stellkolbens 31 der ersten Druckminderventileinheit 25 der erste Hydraulikzylinder 19 durch den Sicherheitsventilblock 73 hindurch mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden. Die Ansteuerung der zweiten Kupplung 15 erfolgt analog, wozu das hydraulische System 3 eine der zweiten Druckminderventileinheit 27 nachgeschaltete zweite Steuerleitung 79 aufweist. Ebenso erfolgt die Ansteuerung der dritten Kupplung 17 über eine der dritten Druckminderventileinheit 29 nachgeschaltete dritte Steuerleitung 81. Im Unterschied ist die dritte Steuerleitung 81 nicht über den Sicher- heitsventilblock 73 entleerbar, also direkt mit dem dritten Hydraulikzylinder 23 der dritten Kupplung 17 verbunden. Bei der dritten Kupplung 17 kann es sich um eine Hybridkupplung zur Ankopplung eines weiteren Aggregats, beispielsweise eines Elektromotors handeln. Dieses Aggregat ist also nicht über das Doppelkupplungsgetriebe 1 geschaltet und muss daher im Falle eines Fehlers des Doppelkupplungsgetriebes 1 auch nicht schnellstmöglich über den Sicherheitsventilblock 73 entleert werden. Es ist jedoch auch möglich, die dritte Kupplung 17 analog der übrigen Kupplungen 13 und 15 zu schalten.
Zumindest eine der Kupplungen 13 bis 17 kann zur Verringerung des Verschleißes und zur Maximierung des übertragbaren Drehmoments mit einer separaten Kühlöleinheit 83 gekoppelt sein. Die Kühlöleinheit 83 ist durch eine gestrichelte Linie 85 angedeutet und weist einen Saugfilter 87, eine nachgeschaltete Pumpe 89 sowie einen Ölkühler 91 auf. Parallel zum Ölkühler 91 ist ein drittes Rückschlagventil 93 geschaltet, das sich bei einem vergleichsweise hohen Staudruck im Ölkühler 91 öffnet. Dies kann vorteilhaft zur Temperaturregelung des Kühlöls ausgenutzt werden, wobei sich bei vergleichsweise kühlem Kühlöl, also bei vergleichsweise hoher Viskosität, ein höherer Staudruck im Ölkühler ergibt. In diesem Fall öffnet sich das dritte Rückschlagventil 93, so dass der Ölkühler 91 umgangen werden kann. Vorteilhaft führt dies zu einer Einsparung von hydraulischer Energie. Außerdem kann der Kühlölfluss mittels eines Steuerelements 95, das auf den Kühlölfluss wirkt, gesteuert werden. Der Saugfilter 87 und die Pumpe 89 können ebenfalls über den Tank 9 gespeist werden. Es ist jedoch auch denkbar, die Kühlöleinheit als gänzlich separate Einheit, also auch mit einem getrennten Kühlmittelkreislauf und folglich mit einem eigenen Tank auszulegen.
Die Ansteuerung des in Figur 1 gezeigten hydraulischen Systems 3 des Doppelkupplungsgetriebes 1 erfolgt mittels elektrisch betätigbarer Magnete 97. Über die Magnete 97 können insbesondere das Steuerelement 95 der Kühlöleinheit 83, die Druckminderventileinheiten 25 bis 29, das Umkehrventil 35 sowie der Sicherheitsventilblock 73 angesteuert beziehungsweise geschaltet werden. Sofern eine proportionale Bewegung beziehungsweise Kraft erforderlich ist, kann es sich bei den Magneten 97 um Proportionalmagnete handeln. Andernfalls kann es sich um einfache Stellmagnete handeln. Die Druckminderventileinheiten 25 bis 29 weisen zum Beispiel solche als Proportionalmagnete ausgebildete Magnete 97 auf. Die Hydraulikzylinder 19, 21 , 23 und die hydraulischen Zylinder 39, 41, 43, 45, 47 können Wegsensoren 99 zur Erfassung der aktuellen Zylinderposition aufweisen. In Figur 1 ist beispielhaft am hydraulischen Zylinder 39 ein Wegsensor 99 angedeutet.
Bezuqszeichenliste
1. Doppelkupplungsgetriebe 51. zweite Schaltvorrichtung
3. hydraulisches System 53. dritte Schaltvorrichtung
5. hydraulische Energiequelle 55. vierte Schaltvorrichtung
7. Linie 57. fünfte Schaltvorrichtung
9. Tank 59. Schrittmotor
11. Saugfiiter 61. Pumpe
13. erste Kupplung 63. elektrischer Antrieb
15. zweite Kupplung 65. erstes Rückschlagventil
17. dritte Kupplung 67. Druckspeicher
19. erster Hydraulikzylinder 69. zweites Rückschlagventil
21. zweiter Hydraulikzylinder 71. Druckspeicherleitung
23. dritter Hydraulikzylinder 73. Sicherheitsventilblock
25. erste Druckminderventileinheit 75. Zuführleitung
27. zweite Druckminderventileinheit 77. erste Steuerleitung
29. dritte Druckminderventileinheit 79. zweite Steuerleitung
31. Stellkolben 81. dritte Steuerleitung
33. Schaltventilanordnung 83. Kühlöleinheit
35. Umkehrventil 85. Linie
37. Drehschieberventil 87. Saugfilter
39. erster hydraulischer Zylinder 89. Pumpe
41. zweiter hydraulischer Zylinder 91. Ölkühler
43. dritter hydraulischer Zylinder 93. drittes Rückschlagventil
45. vierter hydraulischer Zylinder 95. Steuerelement
47. fünfter hydraulischer Zylinder 97. Magnet
49. erste Schaltvorrichtung 99. Wegsensor

Claims

Patentansprüche
1. Doppelkupplungsgetriebe (1 ) mit einer ersten Kupplung (13), die durch einen ersten Hydraulikzylinder (19) betätigt wird, einer zweiten Kupplung (15), die durch einen zweiten Hydraulikzylinder (21) betätigt wird, mehreren Schaltvorrichtungen (49,51,53,55,57) zur Schaltung von Gängen, die jeweils durch einen hydraulischen Zylinder (39,41 ,43,45,47) betätigt werden, und mit einer hydraulischen Energiequelle (5) zur Versorgung der Hydraulikzylinder (19,21,23) und der hydraulischen Zylinder (39,41,43,45,47) mit hydraulischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Kupplung (17) vorgesehen ist, die durch einen dritten Hydraulikzylinder (23) betätigt wird.
2. Doppelkupplungsgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung der ersten, zweiten und/oder dritten Kupplung (13, 15,17) eine Kühlöleinheit (83) mit einem Ölkühler (91) zum Kühlen von Kühlöl und mit einer Fördereinrichtung (89) zur Versorgung der Kupplung/en (13,15 und/oder 17) mit dem Kühlöl vorgesehen ist.
3. Doppelkupplungsgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt 5 Schaltvorrichtungen (49,51,53,55,57) vorgesehen sind.
4. Doppelkupplungsgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Energiequelle (5) eine Pumpe (61) und einen die Pumpe (61) antreibenden Elektroantrieb (63) aufweist.
5. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherheitsventilblock (73) vorgesehen ist, der in einer Sicherheitsschaltstellung die hydraulische Energiequelle (5) abtrennt und den ersten und zweiten Hydraulikzylinder (19,21 ), zur Ansteuerung der Hydraulikzylinder (19,21 ) vorgesehene Druckminderventileinheiten (25,27) sowie eine zur Ansteuerung der hydraulischen Zylinder (39,41 ,43,45,47) vorgesehene Schaltventilanordnung (33) drucklos schaltet, insbesondere mit einem Tank (9) verbindet.
6. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (19,21,23) und die hydraulischen Zylinder (39,41,43,45,47) Wegsensoren zur Erfassung der aktuellen Zylinderposition aufweisen.
7. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulischen Energiequelle (5) ein Druckspeicher (67) nachgeschaltet ist.
8. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur hydraulischen Ansteuerung des ersten Hydraulikzylinders (19) eine erste Druckminderventileinheit (25), zur Ansteuerung des zweiten Hydraulikzylinders (21 ) eine zweite Druckminderventileinheit (27) und zur Ansteuerung des dritten Hydraulikzylinders (23) eine dritte Druckminderventileinheit (29) vorgesehen sind.
9. Doppelkupplungsgetriebe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung jeder der Druckminderventileinheiten (19,21 ,23) jeweils ein e- lektrisch ansteuerbarer Proportionalmagnet (97) vorgesehen ist.
10. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur hydraulischen Ansteuerung der hydraulischen Zylinder
(49,51 ,53,55,57) eine Schaltventilanordnung (33) vorgesehen ist.
11. Hydraulisches System (3) zur Betätigung eines Doppelkupplungsgetriebes (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere mit einer Merkmalskombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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