WO2017157606A1 - Hydrauliksystem für ein getriebe eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Hydrauliksystem für ein getriebe eines kraftfahrzeugs Download PDF

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Markus Herrmann
Thilo Schmidt
Armin Haugg
Alexander HABERSTOCK
Christian Popp
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Definitions

  • the invention relates to a hydraulic system for a transmission, in particular an automatic transmission, of a motor vehicle.
  • the hydraulic system comprises a dual pump system with a first pump driven by an internal combustion engine and an electrically drivable second pump.
  • Dual pump systems of the aforementioned type are known and used in particular in automatic transmissions of motor vehicles and transmissions of hybrid vehicles, wherein the first and the second pump are used in combination to supply hydraulic oil within the transmission with prescribed pressures, e.g. into a primary system pressure circuit and into a secondary system pressure circuit.
  • the first pump is typically a vane pump which can be powered by the internal combustion engine of the motor vehicle.
  • a vane pump typically includes a stator within which an eccentrically mounted rotor rotatable by the internal combustion engine and rotatable with respect to the stator is rotatable.
  • the rotor comprises a plurality of circumferentially distributed radially extending slots in which wings are arranged radially displaceable. As the rotor rotates, the vanes are urged radially outward by the centrifugal forces created and contact an inner wall of the stator, permitting liquid to be drawn or displaced. Vane pumps are preferred because of their relatively high efficiency.
  • the second pump can be both a pump with variable and constant volume flow, for example, also a vane pump.
  • the second pump makes it possible to maintain an intended hydraulic pressure when the internal combustion engine is stationary and the first pump is not driven, for example in a so-called "start-stop" mode or in a so-called “sailing” mode.
  • the second pump can support the first pump at certain operating points, so that the first pump may possibly be smaller in size and / or operated more efficiently.
  • the problem may occur that the primary system pressure can be adjusted via a pressure-controlled second pump only with high pressure control tolerance, which have a negative effect on the clutch pressure control can.
  • a reduction of the pressure control tolerance can be accompanied by correspondingly increased expenditure - such as, for example, with a pressure sensor - and thus increasing costs. Furthermore, it may happen that a supply of the secondary system pressure circuit can be ensured only with absolutely tight first pump in the form of a vane pump. If this is not sufficient, the oil pumped for the secondary system pressure circuit can escape via the vane pump into the transmission sump. One possible consequence is that the gearbox lubrication is poorly supplied, which can lead to permanent damage to the gearbox.
  • the hydraulic system according to the invention for a transmission of a motor vehicle comprises a first pump which can be driven by an engine of the motor vehicle and an electrically drivable second pump.
  • Each of the first pump and the second pump is configured solely to supply hydraulic fluid to a primary system pressure circuit and a secondary system pressure circuit of the hydraulic system such that a predetermined pressure prevails in the primary system pressure circuit and the secondary system pressure circuit.
  • the hydraulic system further comprises retaining means which, when the first pump and the second pump are non-conveying, are arranged to prevent a volume flow of hydraulic fluid delivered by the second pump from being directed by the first pump or, in the opposite direction, from non-conveying second pump and pumping first pump are arranged to prevent that a volume flow of hydraulic fluid delivered by the first pump is passed through the second pump.
  • the hydraulic system has a sail lubrication valve configured to control a volume flow of hydraulic fluid delivered by the second pump into the primary system pressure circuit and the secondary system pressure circuit such that a provided pressure is established in the primary system pressure circuit and in the secondary system pressure circuit ,
  • the first pump is in particular drivable by an internal combustion engine of the vehicle, whereas the second pump can be electrically driven. Both pumps can be connected both to the first system pressure circuit and to the second system pressure circuit, so that hydraulic fluid, in particular oil, from the first pump and / or the second pump into the primary system pressure circuit and / or the secondary system pressure circuit can be conveyed such that adjusts a designated pressure in the respective system pressure circuit.
  • the first pump can be a single pump.
  • first pump in the context of the present invention also means a pump system with two pumps which are arranged together to convey hydraulic fluid into the primary system pressure circuit and the secondary system pressure circuit of the hydraulic system, so that in the primary system pressure circuit and the
  • the first pump may be connected to the primary and secondary system pressure circuits via a system pressure valve, and the system pressure valve may pressure-connect and inhibit communication between the first pump and the primary system pressure circuit and / or the secondary system pressure circuit.
  • the system pressure valve establishes the connection between the first pump and the primary system pressure circuit when a first pressure value is exceeded, and also when a higher second pressure value is exceeded connects to the secondary system pressure circuit.
  • the second pump can be connected to the primary and the secondary system pressure circuit via the sail lubrication valve, whereby the sail lubrication valve can establish and suppress a pressure-dependent connection between the second pump and the primary system pressure circuit and / or the secondary system pressure circuit.
  • the sail lubricating valve establishes the connection between the second pump and the primary system pressure circuit when a first pressure value is exceeded and also establishes the connection to the secondary system pressure circuit when a higher second pressure value is exceeded.
  • the second pump, the primary system pressure circuit and the secondary system pressure circuit may in particular be connected to separate ports of the sail lubrication valve.
  • the leaflet valve may include a piston rod and a housing, the piston rod including a plurality of spaced apart pistons along its longitudinal axis.
  • the piston rod with its piston and the housing can form between them a plurality of pockets, which are formed as radially directed recesses in the housing.
  • the hydraulic fluid conveyed by the second pump can flow into the pockets.
  • two or more connections of the sail lubricating valve can be connected to one another by means of the pockets.
  • the piston rod can be biased by a spring, in particular in its longitudinal direction.
  • the retaining means may in particular be a check valve, which is preferably arranged in a connecting line between a pressure outlet of the system pressure valve and a node at which the second pump can deliver hydraulic fluid into the primary system pressure circuit, namely from the first and the second Pump hydraulic fluid can be pumped into the primary system pressure circuit, the second pump but no hydraulic fluid in the connecting line and thus on the system pressure valve through the first pump can promote.
  • the check valve may be formed, for example, as a plate valve or as a ball seat valve.
  • the sail lubrication valve has a housing and a piston rod axially biased by a spring with at least two pistons, wherein the housing and the piston rod form with their pistons at least two pockets between them, and wherein a first pressure value is exceeded Bag and a second bag to be joined together.
  • the pockets can be arranged next to each other in particular in the longitudinal direction of the piston rod and extend radially between the piston rod and the housing.
  • the first pocket may in particular be connected on the input side to the second pump and on the output side to the primary system pressure circuit.
  • the second pocket can in particular be connected on the output side to the second system pressure circuit.
  • the spring may bias the piston rod within the housing such that the first and second pockets are initially unconnected and the second pump delivers hydraulic fluid to the primary system pressure circuit and adjusts an intended pressure within the primary system pressure circuit but does not deliver it to the secondary system pressure circuit , With increasing pressure within the first pocket, the piston rod is moved axially against a biasing force of the spring. If the pressure within the first pocket exceeds the first pressure value, the piston rod is sufficiently axially displaced against the biasing force of the spring, that the first pocket and the second pocket are now interconnected.
  • the second pump is now connected via the first pocket to the primary system pressure circuit and via the first and the second pocket to the secondary system pressure circuit and can convey hydraulic fluid into both system pressure circuits and set preselected pressures in both system pressure circuits.
  • the two pistons may have different sized, opposing hydraulically active surfaces, wherein the piston rod is biased by the spring axially in the direction of the smaller hydraulically active surface.
  • the hydraulically active surfaces may, in particular, be opposing, annular end faces of the pistons, which have different throughputs. have knives. Characterized in that the larger hydraulically effective surface is arranged on the side of the spring, a pressure force can be generated by the pressure of the second pump, which acts against the biasing force of the spring. In this way, can be done by an equilibrium of forces on the piston rod, a pressure control within the sail lubrication valve.
  • the housing and the piston rod form with their pistons at least three pockets between them, wherein when a first pressure value is exceeded, the first pocket and the second pocket are connected to each other and when a second pressure value is exceeded, a third pocket with the first pocket and the second pocket is connected.
  • the three pockets may be arranged side by side, in particular in the longitudinal direction of the piston rod and extend radially between the piston rod and the housing, wherein the first pocket is preferably between the second pocket and the third pocket and the second pocket facing the spring.
  • the first pocket may in particular be connected on the input side to the second pump and on the output side to the primary system pressure circuit.
  • the second pocket can in particular be connected on the output side to the second system pressure circuit.
  • the spring may bias the piston rod within the housing such that the first and second pockets are initially unconnected and the second pump delivers hydraulic fluid to the primary system pressure circuit and adjusts an intended pressure within the primary system pressure circuit but does not deliver it to the secondary system pressure circuit ,
  • the piston rod With increasing pressure within the first pocket, the piston rod is moved axially against a biasing force of the spring. If the pressure within the first pocket exceeds the first pressure value, the piston rod is sufficiently axially displaced against the biasing force of the spring, that the first pocket and the second pocket are now interconnected.
  • the second pump is now connected via the first pocket to the primary system pressure circuit and via the first and the second pocket to the secondary system pressure circuit and can convey hydraulic fluid into both system pressure circuits and set preselected pressures in both system pressure circuits. With increasing pressure within the first pocket and the second pocket, the piston rod can be further moved axially against the biasing force of the spring.
  • the piston rod is sufficiently axially displaced against the biasing force of the spring, that the first pocket is now connected to the second and the third pocket. In this way, for example, a connection of the second pump with the primary system pressure circuit, the secondary system pressure circuit and a preferably pressureless reservoir for hydraulic fluid can be produced. In this way, unpredictable high pressures within the primary and secondary system pressure circuits can be avoided.
  • a closed aperture is connected to the third pocket, and that the second pump is a pressure-adjustable pump.
  • a system pressure control that is to say a regulation of the pressure within the primary and secondary system pressure circuit, can take place via a pump regulator, that is to say the pressure-regulated pump can adapt a delivery rate to achieve a prescribed pressure level on the basis of characteristic control variables.
  • the diaphragm is preferably arranged in a return line, which connects the third pocket of the sail lubricating valve with the non-pressurized reservoir for hydraulic fluid, in particular a pressureless oil sump.
  • the closed aperture prevents the pressure from being limited to the reservoir.
  • a limitation of the pressure within the primary and secondary system pressure circuit can be ensured by the pump regulator, in particular by reducing the speed of the pump.
  • an open aperture is connected to the third pocket, and that the second pump is a volume flow-adjustable pump.
  • a system pressure control via the sail lubrication valve can be done with conventional pressure tolerances.
  • the volume-flow-controllable pump may in particular be a pump which can be operated at a constant speed.
  • the aperture is preferably arranged in the return line, which is the third pocket the sail lubrication valve with the non-pressurized reservoir for hydraulic fluid, in particular the non-pressurized oil sump connects.
  • the proportions of the volume flow of hydraulic fluid delivered by the second pump into the sail lubricating valve valve can be set via the sail lubricating valve, which are to be conveyed into the primary and secondary system pressure circuits or returned to the reservoir via the open diaphragm. In this way, a limitation of the pressure within the primary and secondary system pressure circuit can be made possible.
  • the hydraulic system may include a system pressure regulator providing an adjustable output pressure for selectively assisting an axial biasing force of the spring of the sail lubricating valve.
  • the system pressure regulator may comprise, for example, a variably adjustable, electrical pressure control valve on which the input side e.g. the pressure prevailing in the primary system pressure circuit may be present.
  • the output pressure of the system pressure regulator may be, e.g. be variably adjustable by means of a variable solenoid, in particular.
  • “optionally” means that the output pressure can also be set to the value "zero". In this case, the axial biasing force of the spring is not supported.
  • the second pocket connected to the secondary system pressure circuit is located closer to the compression spring than the first pocket connected to the second pump and the primary system pressure circuit, this allows the pressure within the first pocket to exceed only the first pressure value so that the first pocket can be connected to the second pocket and thus hydraulic fluid can be delivered to the secondary system pressure circuit.
  • the output pressure of the system pressure regulator be set high enough that a connection between the first pocket and the second pocket is prevented or separated. In this way, a promotion of hydraulic fluid by means of the second pump in the secondary system pressure circuit can be suppressed or turned off. A corresponding volume can then be used for filling, for example, a sail exit coupling, which is pressurized by the primary system pressure circuit.
  • the system pressure regulator can advantageously be connected on the input side to the primary system pressure circuit and on the output side both to the sail lubrication valve and to a system pressure valve.
  • the output pressure may support both a biasing force of the spring of the leaflet valve and a corresponding biasing force of a spring of the system pressure valve to be able to control the delivery of hydraulic fluid to the primary and secondary system pressure circuits by means of the first pump.
  • the sail lubrication valve may further include an orifice at an exit connected to the secondary system pressure circuit.
  • the orifice is open and makes a contribution to the limitation of a volume flow of hydraulic fluid conveyed by means of the second pump into the secondary system pressure circuit.
  • a fourth retaining means is arranged between said shutter and the secondary system pressure circuit, which allows a flow from the sail lubricating valve to the secondary system pressure circuit, but is closed against a flow from the secondary system pressure circuit to the sail lubricating valve. This prevents that increases in an increase in pressure in the secondary system pressure circuit due to leakage through the sail lubricating valve, the output pressure of the system pressure regulator, resulting in an undesirable influence on the control behavior of the system pressure valve.
  • the automatic transmission according to the invention comprises an above-described hydraulic system according to the invention.
  • effects and advantageous embodiments in order to avoid repetition, reference is made to the above statements. referenced in connection with the hydraulic system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a vehicle with an automatic transmission, which includes an embodiment of a hydraulic system according to the invention
  • Fig. 2 is a hydraulic circuit diagram of a part of a hydraulic system for the
  • the motor vehicle 1 shows a motor vehicle 1, in the example shown a passenger car.
  • the motor vehicle 1 comprises an internal combustion engine 2, which drives the motor vehicle 1 via an automatic transmission 3, which has a hydraulic system 4.
  • FIG. 2 shows a part of a circuit diagram of the hydraulic system 4 according to FIG. 1.
  • the hydraulic system 4 comprises a first pump 5, in the example shown a pump system, with a primary pump 6 and a secondary pump 7, which can be driven by the internal combustion engine 2 of the motor vehicle 1 (FIG. 1).
  • the primary pump 6 is connected to a first input 8 of a system pressure valve 9 and the secondary pump 7 is connected to a second input 10 of the system pressure valve 9.
  • the system pressure valve 9 has a piston rod 1 1, which is axially slidably received within the system pressure valve 9 and axially biased by a spring 12. In the switching position of the system pressure valve 9 shown by Fig.
  • the primary pump 6, if it is driven by the internal combustion engine 2, sucking hydraulic fluid in the form of oil from a reservoir for hydraulic fluid in the form of an oil sump 13 and a first pocket 14 within the system pressure valve 9 and a first check valve 15 in a not-shown primary system pressure circuit 16 promote so that adjusts a predetermined pressure in the primary system pressure circuit 16.
  • the secondary pump 7 can, if it is driven by the internal combustion engine 2, in the switching position of the system pressure shown in FIG. tils 9 suck oil from the oil sump 13 and promote a second pocket 17 within the system pressure valve 9 in a not-shown first branch of the secondary system pressure circuit 18 so that adjusts a pressure provided in the secondary system pressure circuit 18.
  • a second check valve 19 prevents oil delivered by the primary pump 6 from passing via the second pocket 17 to the secondary pump 7. All check valves shown in Figure 2 are designed as plate valves.
  • a second pump 20 in this case an electrically drivable auxiliary oil pump.
  • the second pump 20 is connected to a first inlet 21 of a sail lubrication valve 22.
  • the sail lubricating valve 22 has a piston rod 23 which is slidably received axially within the sail lubricating valve 22 and axially biased by a spring 24 with a biasing force. In the switching position of the sail lubricating valve 22 shown by Fig.
  • the second pump 20 if it is electrically powered, suck hydraulic fluid in the form of oil from the oil sump 13 and a first pocket 25 within the sail lubricating valve 22 and a third check valve 26 in the promote primary system pressure circuit 16, so that in the primary system pressure circuit 16, a designated pressure is established even if the primary pump 6 does not promote the primary system pressure circuit 16.
  • the piston rod 23 has a first piston 27 shown in FIG. 2 above, a second piston 28 shown centrally in FIG. 2 and a cup-shaped third piston 29 shown in FIG. 2 below, within which the spring 24 is guided.
  • the piston rod 23 is received axially displaceable within a housing 30 of the sail lubricating valve 22, wherein the housing 30 is indicated in Fig. 2 only by a line.
  • the first pocket 25 is limited by the piston rod 23 with its second piston 28 and its third piston 29 and an inner wall of the housing 30.
  • a second pocket 32 by the piston rod 23 with its second piston 27 and its third piston 28 and the inner wall of the housing 30 is limited. Further, in a similar manner in the switching position of the leaking lubricating valve 22 shown by FIG. 2, a third pocket 31 is bounded by the piston rod 23 with its first piston 28 and second piston 29 and the inner wall of the housing 30.
  • the spring 24 biases the piston rod 23 axially, as shown by FIG. 2, so that the three pockets 25, 31 and 32 are not connected to each other.
  • the third check valve 26 prevents that oil conveyed by means of the primary pump 6 into the primary pressure circuit 16 can be conveyed through the sail lubrication valve 22 through the second pump 20.
  • a pressure-controlled pump can be used, which adapts a flow rate to achieve a planned pressure levels based on characteristic control variables.
  • the second aperture 36 is closed in this case, so that in interconnected pockets 25, 31 and 32 in the event of overpressure, the pressure-controlled second pump 20, in particular by reducing the speed of the second pump 20, the pressure within the pockets 25, 31 and 32 and within the primary system pressure circuit 16 and the secondary system pressure circuit 18 limited.
  • a volume-flow-controlled pump can be used as the second pump 20.
  • the second orifice 36 is open in this case, so that a pressure limitation against the oil sump 13 can be made by venting excess oil volume and the pressure within the primary system pressure circuit 16 and the secondary system pressure circuit 18 is limited.
  • the volume flow controlled pump may be a constant speed pump wherein the volume flow delivered to the primary system pressure circuit 16 and the secondary system pressure circuit 18 is adjusted via the leaking lubrication valve 22 to conventional pressure tolerances.
  • the hydraulic system 2 further includes a system pressure regulator 37 which provides an adjustable output pressure p a for selectively assisting the axial biasing force of both the spring 24 of the leaflet valve 22 and the spring 12 of the system pressure valve 9.
  • the system pressure regulator 37 is connected on the input side to the primary system pressure circuit 16 and on the output side through a line 44 both to the sail lubrication valve 22 and to a system pressure valve 9.
  • the output pressure p a of the system pressure regulator 37 can act on a first annular surface 33 of the cup-shaped third piston 29 opposite hydraulically effective first circular surface 38 of the third piston 29.
  • the output pressure p a of the system pressure regulator 37 can also act on a hydraulically effective second circular area 39 of a cup-shaped piston 40 of the system pressure valve 9.
  • the system pressure regulator 37 comprises a variably adjustable, electrical pressure control valve 41, to whose input the primary system pressure circuit 16 is connected.
  • the output pressure p a of the system pressure regulator 37 can be adjusted variably by means of a variable magnet coil 42.
  • the output pressure p a is maximum when no current is applied to the variable solenoid 42.
  • the output pressure p a is minimum when the maximum current is applied to the variable solenoid 42. In this way, the output pressure p a can be set variably.
  • the output pressure p a can be set variably.
  • the output pressure p a can also be set to "zero."
  • the axial biasing force of, in particular, the spring 24 of the leaflet valve 22 is not supported, thus allowing the pressure within the first pocket 25 to be only the first pressure value p1 must be so that the first pocket 25 connected to the second pocket 31 and thus oil can also be promoted in the secondary system pressure circuit 18.
  • the output pressure p a of the system pressure regulator 37 can be set sufficiently high that a connection between the first pocket 25 and the second pocket 31 prevented In this way, promotion of H ydraulikigmakeit be prevented by the second pump in the secondary system pressure circuit 18 and turned off.
  • a corresponding volume can then be used for filling, for example, a sail exit coupling, which is pressurized by the primary system pressure circuit 16.
  • the second pump 20 further enables the second pump 20 to assist the first pumping system 5 with respect to the oil supply of the primary system pressure circuit 16 and the secondary system pressure circuit 18, particularly in deficient supply driving situations.
  • This functionality can also be used to reduce the delivery volume of the first pump system to a minimum.
  • a recorded energy can be reduced outside dynamic switching operations, which allows a consumption saving.
  • a fourth check valve 43 can be arranged between the first orifice 35 and the secondary system pressure circuit 18, which permits a flow from the leaking lubricating valve 22 to the secondary system pressure circuit 18 and closes against a flow in the opposite direction. This prevents an increase in the pressure in the secondary system pressure circuit 18 through the leaky lubrication valve 22 from having an effect on the outlet pressure p a of the system pressure regulator 37. This would be possible due to leakage from the third pocket 31 to the first pocket 25 and leakage through the space in which the spring 24 is located. Influencing the output pressure p a would ultimately have adverse effects on the function of the system pressure valve.
  • a hydraulic capacity as a damping device 45, which could attenuate vibrations of the output pressure p a , if such would occur.
  • the damping device 45 in this case comprises a damping cylinder 46 and a third diaphragm 47.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem (4) für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Das Hydrauliksystem umfasst eine von einem Motor des Kraftahrzeugs antreibbare erste Pumpe (5) und eine elektrisch antreibbare zweite Pumpe (20), wobei die erste Pumpe (5) und die zweite Pumpe (20) jeweils allein dazu eingerichtet sind, Hydraulikflüssigkeit in einen primären Systemdruckkreis (16) und einen sekundären Systemdruckkreis (18) des Hydrauliksystems (4) zu fördern. Das Hydrauliksystem (4) weist Rückhaltemittel (15, 26) auf, welche bei nicht fördernder erster Pumpe (5) und fördernder zweiter Pumpe (20) dazu eingerichtet sind, zu verhindern, dass ein von der zweiten Pumpe (20) geförderter Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit durch die erste Pumpe (5) geleitet wird, oder bei nicht fördernder zweiter Pumpe (20) und fördernder erster Pumpe (5) dazu eingerichtet sind, zu verhindern, dass ein von der ersten Pumpe (5) geförderter Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Pumpe (20) geleitet wird. Das Hydrauliksystem (4) weist ferner ein Segelschmierventil (22) auf, welches dazu eingerichtet ist, einen von der zweiten Pumpe (20) in den primären Systemdruckkreis (16) und in den sekundären Systemdruckkreis (18) geförderten Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit derart zu steuern, dass sich ein vorgesehener Druck in dem primären Systemdruckkreis (16) und in dem sekundären Systemdruckkreis (18) einstellt.

Description

Hydrauliksystenn für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystenn für ein Getriebe, insbesondere ein Automa- tikgetriebe, eines Kraftfahrzeugs. Das Hydrauliksystenn umfasst ein duales Pumpensystem mit einer von einem Verbrennungsmotor antreibbaren ersten Pumpe und einer elektrisch antreibbaren zweite Pumpe.
Duale Pumpensysteme der vorstehend genannten Art sind bekannt und kommen insbesondere in Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen und Getrieben von Hybridfahrzeugen zum Einsatz, wobei die erste und die zweite Pumpe kombiniert eingesetzt werden, um Hydrauliköl innerhalb des Getriebes mit vorgesehenen Drücken z.B. in einen primären Systemdruckkreis und in einen sekundären Systemdruckkreis zu fördern. Bei der ersten Pumpe handelt es sich typischerweise um eine Flügelzellenpumpe, welche von dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben werden kann.
Eine Flügelzellenpumpe umfasst typischerweise einen Stator, innerhalb welchem ein exzentrisch gegenüber dem Stator gelagerter, von dem Verbrennungsmotor antreibbarer Rotor drehbar ist. Der Rotor umfasst mehrere in Umfangsrichtung verteilte radial verlaufende Schlitze, in welchen Flügel radial verschiebbar angeordnet sind. Dreht sich der Rotor, so werden die Flügel durch die entstehenden Zentrifugalkräfte radial nach außen gedrückt und berühren eine Innenwand des Stators, wodurch ein Ansaugen bzw. ein Verdrängen von Flüssigkeit ermöglicht wird. Flügelzellenpumpen werden aufgrund ihres relativ hohen Wirkungsgrades bevorzugt eingesetzt.
Bei der zweiten Pumpe kann es sich sowohl um eine Pumpe mit veränderlichem als auch mit konstantem Volumenförderstrom handeln, z.B. ebenfalls eine Flügelzellenpumpe. Die zweite Pumpe ermöglicht, einen vorgesehenen hydraulischen Druck aufrechtzuerhalten, wenn der Verbrennungsmotor stillsteht und die erste Pumpe nicht angetrieben wird, zum Beispiel in einem sogenannten„Start-Stopp-"Modus oder in einem sogenannten„Segel-"Modus. Weiterhin kann die zweite Pumpe die erste Pumpe in bestimmten Betriebspunkten unterstützen, sodass die erste Pumpe eventuell kleiner dimensioniert und/oder effizienter betrieben werden kann. Bei bekannten Lösungen, gemäß welchen mittels der zweiten Pumpe der primäre und der sekundäre Systemdruckkreis mit Öl versorgt wird, kann das Problem auftreten, dass der primäre Systemdruck über eine druckgeregelte zweite Pumpe nur mit hoher Druckregeltoleranz eingestellt werden kann, was sich negativ auf die Kupplungsdruckregelung auswirken kann. Eine Verringerung der Druckregeltoleranz kann mit entsprechend erhöhtem Aufwand - wie beispielsweise mit einem Drucksensor - und damit steigenden Kosten einhergehen. Desweiteren kann es vorkommen, dass eine Versorgung des sekundären Systemdruckkreises nur bei absolut dichter erster Pumpe in Form einer Flügelzellenpumpe gewährleistet werden kann. Erfolgt dies nicht genügend, so kann das für den sekundären Systemdruckkreis geförderte Öl über die Flügelzellenpumpe in den Getriebesumpf entweichen. Eine mögliche Folge ist, dass die Getriebeschmierung mangelversorgt ist, was zu einer bleibenden Schädigung des Getriebes führen kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydrauliksystem der eingangs genannten Art bereit zu stellen, welches keine Dichtheit der ersten Pumpe erfordert und eine Regelung der zweiten Pumpe mit niedrigen Drucktoleranzen ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.
Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs um- fasst eine von einem Motor des Kraftfahrzeugs antreibbare erste Pumpe und eine elektrisch antreibbare zweite Pumpe. Die erste Pumpe und die zweite Pumpe sind jeweils allein dazu eingerichtet, Hydraulikflüssigkeit in einen primären Systemdruckkreis und einen sekundären Systemdruckkreis des Hydrauliksystems zu fördern, so dass in dem primären Systemdruckkreis und dem sekundären Systemdruckkreis ein vorgesehener Druck herrscht. Das Hydrauliksystem weist ferner Rückhaltemittel auf, welche bei nicht fördernder erster Pumpe und fördernder zweiter Pumpe dazu eingerichtet sind, zu verhindern, dass ein von der zweiten Pumpe geförderter Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit durch die erste Pumpe geleitet wird, oder - in umgekehrter Richtung - bei nicht fördernder zweiter Pumpe und fördernder erster Pumpe dazu eingerichtet sind, zu verhindern, dass ein von der ersten Pumpe geförderter Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Pumpe geleitet wird. Weiterhin weist das Hydrauliksystem ein Segelschmierventil auf, welches dazu eingerichtet ist, einen von der zweiten Pumpe in den primären Systemdruckkreis und in den sekundären Systemdruckkreis geförderten Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit derart zu steuern, dass sich ein vorgesehener Druck in dem primären Systemdruckkreis und in dem sekundären Systemdruckkreis einstellt.
Die erste Pumpe ist insbesondere durch einen Verbrennungskraftmotor des Fahrzeugs antreibbar, wohingegen die zweite Pumpe elektrisch angetrieben werden kann. Beide Pumpen sind sowohl mit dem ersten Systemdruckkreis als auch mit dem zweiten Systemdruckkreis verbindbar, so dass Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Öl, von der ersten Pumpe und/oder der zweiten Pumpe in den primären Systemdruckkreis und/oder den sekundären Systemdruckkreis derart gefördert werden kann, dass sich in dem jeweiligen Systemdruckkreis ein vorgesehener Druck einstellt.
Bei der ersten Pumpe kann es sich um eine einzelne Pumpe handeln. Unter der„ersten Pumpe" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung jedoch auch ein Pumpensystem mit zwei Pumpen verstanden, welche zusammen dazu eingerichtet sind, Hydraulikflüssigkeit in den primären Systemdruckkreis und den sekundären Systemdruckkreis des Hydrauliksystems zu fördern, so dass in dem primären Systemdruckkreis und dem sekundären Systemdruckkreis ein vorgesehener Druck herrscht. Die erste Pumpe kann beispielsweise über ein Systemdruckventil mit dem primären und dem sekundären Systemdruckkreis verbunden werden, wobei das Systemdruckventil druckabhängig eine Verbindung zwischen der ersten Pumpe und dem primären Systemdruckkreis und/oder dem sekundären Systemdruckkreis herstellen und unterbinden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Systemdruckventil die Verbindung zwischen der ersten Pumpe und dem primären Systemdruckkreis bei Überschreiten eines ersten Druckwertes herstellt und bei Überschreiten eines höheren zweiten Druckwertes auch die Verbindung zu dem sekundären Systemdruckkreis herstellt. Die zweite Pumpe kann über das Segelschmierventil mit dem primären und dem sekundären Systemdruckkreis verbunden werden, wobei das Segelschmierventil druckabhängig eine Verbindung zwischen der zweiten Pumpe und dem primären Systemdruckkreis und/oder dem sekundären Systemdruckkreis herstellen und unterbinden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Segelschmierventil die Verbindung zwischen der zweiten Pumpe und dem primären Systemdruckkreis bei Überschreiten eines ersten Druckwertes herstellt und bei Überschreiten eines höheren zweiten Druckwertes auch die Verbindung zu dem sekundären Systemdruckkreis herstellt.
Die zweite Pumpe, der primäre Systemdruckkreis und der sekundäre Systemdruckkreis können insbesondere an getrennten Anschlüssen des Segelschmierventils angeschlossen sein. Das Segelschmierventil kann eine Kolbenstange und ein Gehäuse aufweisen, wobei die Kolbenstange mehrere voneinander beabstandete Kolben entlang seiner Längsachse umfasst. Die Kolbenstange mit ihren Kolben und das Gehäuse können zwischen sich mehrere Taschen bilden, welche als radial gerichtete Vertiefungen im Gehäuse ausgebildet sind. In die Taschen kann die von der zweiten Pumpe geförderte Hydraulikflüssigkeit strömen. Je nach Stellung der Kolbenstange können mittels der Taschen zwei oder mehrere Anschlüsse des Segelschmierventils miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine hydraulische Verbindung zwischen der zweiten Pumpe und dem primären Systemdruckkreis und/oder dem sekundären Systemdruckkreis hergestellt und ein vorgesehener Druck innerhalb des entsprechenden Systemdruckkreises eingestellt werden. Um die genannten Verbindungen druckabhängig herstellen zu können, kann die Kolbenstange insbesondere in ihrer Längsrichtung durch eine Feder vorgespannt sein.
Bei den Rückhaltemitteln kann es sich insbesondere um ein Rückschlagventil handeln, welches bevorzugt derart in einer Verbindungsleitung zwischen einem Druckausgang des Systemdruckventils und einem Knotenpunkt angeordnet ist, an welchem die zweite Pumpe Hydraulikflüssigkeit in den primären Systemdruckkreis fördern kann, dass zwar von der ersten und der zweiten Pumpe Hydraulikflüssigkeit in den primärem Systemdruckkreis gefördert werden kann, die zweite Pumpe jedoch keine Hydraulikflüssigkeit in die Verbindungsleitung und somit über das System- druckventil durch die erste Pumpe fördern kann. Das Rückschlagventil kann beispielsweise als Plattenventil oder als Kugelsitzventil ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Segelschmierventil ein Gehäuse und eine mittels einer Feder axial vorgespannte Kolbenstange mit wenigstens zwei Kolben aufweist, wobei das Gehäuse und die Kolbenstange mit ihren Kolben wenigstens zwei Taschen zwischen sich bilden, und wobei bei Überschreiten eines ersten Druckwertes eine erste Tasche und eine zweite Tasche miteinander verbunden werden. Die Taschen können insbesondere in Längsrichtung der Kolbenstange nebeneinander angeordnet sein und sich radial zwischen der Kolbenstange und dem Gehäuse erstrecken. Die erste Tasche kann insbesondere eingangsseitig mit der zweiten Pumpe und ausgangsseitig mit dem primären Systemdruckkreis verbunden sein. Die zweite Tasche kann insbesondere ausgangsseitig mit dem zweiten Systemdruckkreis verbunden sein. Die Feder kann die Kolbenstange derart innerhalb des Gehäuses vorspannen, dass die erste und die zweite Tasche zunächst nicht miteinander verbunden sind und die zweite Pumpe Hydraulikflüssigkeit in den primären Systemdruckkreis fördert und einen vorgesehenen Druck innerhalb des primären Systemdruckkreises einstellt, nicht jedoch in den sekundären Systemdruckkreis fördert. Mit steigendem Druck innerhalb der ersten Tasche wird die Kolbenstange axial entgegen einer Vorspannkraft der Feder bewegt. Sofern der Druck innerhalb der ersten Tasche den ersten Druckwert überschreitet, ist die Kolbenstange ausreichend axial entgegen der Vorspannkraft der Feder verschoben, dass die erste Tasche und die zweite Tasche nunmehr miteinander verbunden sind. Die zweite Pumpe ist nunmehr über die erste Tasche mit dem primären Systemdruckkreis sowie über die erste und die zweite Tasche mit dem sekundären Systemdruckkreis verbunden und kann Hydraulikflüssigkeit in beide Systemdruckkreise fördern und vorgesehene Drücke in beiden Systemdruckkreisen einstellen.
Die zwei Kolben können unterschiedlich große, einander gegenüberliegende hydraulisch wirksame Flächen aufweisen, wobei die Kolbenstange mittels der Feder axial in Richtung der kleineren hydraulisch wirksamen Fläche vorgespannt ist. Bei den hydraulisch wirksamen Flächen kann es sich insbesondere um einander gegenüberliegende, ringförmige Stirnflächen der Kolben handeln, welche unterschiedliche Durch- messer aufweisen. Dadurch dass die größere hydraulisch wirksame Fläche auf der Seite der Feder angeordnet ist, kann durch den Druck der zweiten Pumpe eine Druckkraft erzeugt werden, welcher entgegen der Vorspannkraft der Feder wirkt. Auf diese Weise kann durch ein Kräftegleichgewicht an der Kolbenstange eine Druckregelung innerhalb des Segelschmierventils erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gehäuse und die Kolbenstange mit ihren Kolben wenigstens drei Taschen zwischen sich bilden, wobei bei Überschreiten eines ersten Druckwertes die erste Tasche und die zweite Tasche miteinander verbunden werden und bei Überschreiten eines zweiten Druckwertes eine dritte Tasche mit der ersten Tasche und der zweiten Tasche verbunden wird.
Die drei Taschen können insbesondere in Längsrichtung der Kolbenstange nebeneinander angeordnet sein und sich radial zwischen der Kolbenstange und dem Gehäuse erstrecken, wobei sich die erste Tasche bevorzugt zwischen der zweiten Tasche und der dritten Tasche befindet und die zweite Tasche der Feder zugewandt ist. Die erste Tasche kann insbesondere eingangsseitig mit der zweiten Pumpe und aus- gangsseitig mit dem primären Systemdruckkreis verbunden sein. Die zweite Tasche kann insbesondere ausgangsseitig mit dem zweiten Systemdruckkreis verbunden sein. Die Feder kann die Kolbenstange derart innerhalb des Gehäuses vorspannen, dass die erste und die zweite Tasche zunächst nicht miteinander verbunden sind und die zweite Pumpe Hydraulikflüssigkeit in den primären Systemdruckkreis fördert und einen vorgesehenen Druck innerhalb des primären Systemdruckkreises einstellt, nicht jedoch in den sekundären Systemdruckkreis fördert.
Mit steigendem Druck innerhalb der ersten Tasche wird die Kolbenstange axial entgegen einer Vorspannkraft der Feder bewegt. Sofern der Druck innerhalb der ersten Tasche den ersten Druckwert überschreitet, ist die Kolbenstange ausreichend axial entgegen der Vorspannkraft der Feder verschoben, dass die erste Tasche und die zweite Tasche nunmehr miteinander verbunden sind. Die zweite Pumpe ist nunmehr über die erste Tasche mit dem primären Systemdruckkreis sowie über die erste und die zweite Tasche mit dem sekundären Systemdruckkreis verbunden und kann Hydraulikflüssigkeit in beide Systemdruckkreise fördern und vorgesehene Drücke in beiden Systemdruckkreisen einstellen. Mit steigendem Druck innerhalb der ersten Tasche und der zweiten Tasche kann die Kolbenstange weiter axial entgegen der Vorspannkraft der Feder bewegt werden. Sofern der Druck innerhalb der ersten Tasche und der zweiten Tasche den zweiten Druckwert überschreitet, ist die Kolbenstange ausreichend axial entgegen der Vorspannkraft der Feder verschoben, dass die erste Tasche nunmehr mit der zweiten und der dritten Tasche verbunden ist. Auf diese Weise kann z.B. eine Verbindung der zweiten Pumpe mit dem primären Systemdruckkreis, dem sekundären Systemdruckkreis und einem bevorzugt drucklosen Reservoir für Hydraulikflüssigkeit hergestellt werden. Auf diese Weise, können nicht vorgesehen hohe Drücke innerhalb des primären und sekundären Systemdruckkreises vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine verschlossene Blende mit der dritten Tasche verbunden ist, und dass die zweite Pumpe eine druckregelbare Pumpe ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Systemdruckregelung, das heißt eine Regelung des Drucks innerhalb des primären und sekundären Systemdruckkreises, über einen Pumpenregler erfolgen, das heißt die druckgeregelte Pumpe kann anhand charakteristischer Regelgrößen eine Fördermenge zur Erreichung eines vorgesehenen Druckniveaus anpassen. Die Blende ist bevorzugt in einer Rückführleitung angeordnet, welche die dritte Tasche des Segelschmierventils mit dem drucklosen Reservoir für Hydraulikflüssigkeit, insbesondere einem drucklosen Ölsumpf, verbindet. Die verschlossene Blende verhindert, dass eine Druckbegrenzung gegen das Reservoir erfolgen kann. Eine Begrenzung des Drucks innerhalb des primären und sekundären Systemdruckkreises kann von dem Pumpenregler, insbesondere durch Verringerung der Drehzahl der Pumpe, gewährleistet werden kann.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine geöffnete Blende mit der dritten Tasche verbunden ist, und dass die zweite Pumpe eine volumenstromregelbare Pumpe ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine Systemdruckregelung über das Segelschmierventil mit herkömmlichen Drucktoleranzen erfolgen. Bei der volumen- stromregelbaren Pumpe kann es sich insbesondere um eine Pumpe handeln, welche mit konstanter Drehzahl betrieben werden kann. Auch gemäß dieser Alternative ist die Blende bevorzugt in der Rückführleitung angeordnet, welche die dritte Tasche des Segelschmierventils mit dem drucklosen Reservoir für Hydraulikflüssigkeit, insbesondere dem drucklosen Ölsumpf, verbindet. Über das Segelschmierventil können die Anteile des von der zweiten Pumpe in das Segelschmierventilventil geförderten Volumenstroms an Hydraulikflüssigkeit eingestellt werden, welche in den primären und den sekundären Systemdruckkreis gefördert bzw. über die geöffnete Blende in das Reservoir rückgeführt werden sollen. Auf diese Weise kann eine Begrenzung des Drucks innerhalb des primären und sekundären Systemdruckkreises ermöglicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Hydrauliksystem einen Systemdruckregler aufweisen, welcher einen einstellbaren Ausgangsdruck zur wahlweisen Unterstützung einer axialen Vorspannkraft der Feder des Segelschmierventils bereitstellt. Der Systemdruckregler kann beispielsweise ein variabel einstellbares, elektrisches Drucksteuerventil umfassen, an welchem eingangsseitig z.B. der im primären Systemdruckkreis herrschende Druck anliegen kann. Der Ausgangsdruck des Systemdruckreglers kann, z.B. mittels einer variablen Magnetspule, insbesondere variabel einstellbar sein.
Unter„wahlweise" ist im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform zu verstehen, dass der Ausgangsdruck auch auf den Wert„null" eingestellt werden kann. In diesem Fall wird die axiale Vorspannkraft der Feder nicht unterstützt. Insbesondere, wenn die mit dem sekundären Systemdruckkreis verbundene zweite Tasche näher an der Druckfeder angeordnet ist, als die mit der zweiten Pumpe und dem primären Systemdruckkreis verbundene erste Tasche, wird auf diese Weise ermöglicht, dass der Druck innerhalb der ersten Tasche lediglich den ersten Druckwert überschreiten muss, damit die erste Tasche mit der zweiten Tasche verbunden und somit Hydraulikflüssigkeit in den sekundären Systemdruckkreis gefördert werden kann.
Sofern in dem primären Systemdruckkreis ein besonders hoher Druck erforderlich und vorgesehen ist, z.B. wenn bei einem Ausstieg aus dem Segel-Modus mit abgestelltem Verbrennungskraftmotor oder im Start-Stopp-Modus eine Kupplungsbefül- lung mit höherem Druck erforderlich ist, so kann der Ausgangsdruck des Systemdruckreglers ausreichend hoch eingestellt werden, dass eine Verbindung zwischen der ersten Tasche und der zweiten Tasche unterbunden bzw. getrennt wird. Auf diese Weise kann eine Förderung von Hydraulikflüssigkeit mittels der zweiten Pumpe in den sekundären Systemdruckkreis unterbunden bzw. abgestellt werden. Ein entsprechendes Volumen kann dann zur Befüllung beispielsweise einer Segelausstiegskupplung verwendet werden, welche durch den primären Systemdruckkreis mit Druck beaufschlagt wird.
Der Systemdruckregler kann vorteilhaft eingangsseitig mit dem primären Systemdruckkreis und ausgangsseitig sowohl mit dem Segelschmierventil als auch mit einem Systemdruckventil verbunden sein. Wie oben dargestellt kann der Ausgangsdruck sowohl eine Vorspannkraft der Feder des Segelschmierventils als auch eine entsprechende Vorspannkraft einer Feder des Systemdruckventils unterstützen, um steuernd auf die Förderung von Hydraulikflüssigkeit mittels der ersten Pumpe in den primären und den sekundären Systemdruckkreis einwirken zu können.
Das Segelschmierventil kann ferner an einem Ausgang, welcher mit dem sekundären Systemdruckkreis verbunden ist, eine Blende aufweisen. Die Blende ist geöffnet und leistet einen Beitrag zur Begrenzung eines mittels der zweiten Pumpe in den sekundären Systemdruckkreis geförderten Volumenstroms an Hydraulikflüssigkeit.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen besagter Blende und dem sekundären Systemdruckkreis ein viertes Rückhaltemittel angeordnet, welches einen Durchfluss vom Segelschmierventil zum sekundären Systemdruckkreis zulässt, aber gegen eine Durchströmung vom sekundären Systemdruckkreis zum Segelschmierventil hin verschlossen ist. Hierdurch wird verhindert, dass sich bei einer Druckerhöhung im sekundären Systemdruckkreis infolge einer Leckage durch das Segelschmierventil der Ausgangsdruck des Systemdruckreglers erhöht, wodurch es zu einer unerwünschten Beeinflussung des Regelverhaltens des Systemdruckventils kommt.
Das erfindungsgemäße Automatikgetriebe umfasst ein vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Hydrauliksystem. Bezüglich Effekten und vorteilhaften Ausführungsformen wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Aus- führungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem verwiesen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe, welches ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems umfasst, und
Fig. 2 einen hydraulischen Schaltplan eines Teils eines Hydrauliksystems für den
Einsatz in dem Automatikgetriebe nach Fig. 1 .
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 , in dem gezeigten Beispiel ein Pkw. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen Verbrennungskraftmotor 2, welcher das Kraftfahrzeug 1 über ein Automatikgetriebe 3, welches ein Hydrauliksystem 4 aufweist, antreibt.
Fig. 2 zeigt einen Teil eines Schaltplans des Hydrauliksystems 4 nach Fig. 1 . Das Hydrauliksystem 4 umfasst eine erste Pumpe 5, in dem gezeigten Beispiel ein Pumpensystem, mit einer Primärpumpe 6 und einer Sekundärpumpe 7, welche von dem Verbrennungskraftmotor 2 des Kraftfahrzeugs 1 (Fig. 1 ) angetrieben werden können. Die Primärpumpe 6 ist an einen ersten Eingang 8 eines Systemdruckventils 9 angeschlossen und die Sekundärpumpe 7 ist an einen zweiten Eingang 10 des Systemdruckventils 9 angeschlossen. Das Systemdruckventil 9 weist eine Kolbenstange 1 1 auf, welche axial innerhalb des Systemdruckventils 9 verschiebbar aufgenommen und durch eine Feder 12 axial vorgespannt ist. In der durch Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des Systemdruckventils 9 kann die Primärpumpe 6, sofern sie durch den Verbrennungskraftmotor 2 angetrieben wird, Hydraulikflüssigkeit in Form von Öl aus einem Reservoir für Hydraulikflüssigkeit in Form eines Ölsumpfes 13 ansaugen und über eine erste Tasche 14 innerhalb des Systemdruckventils 9 und ein erstes Rückschlagventil 15 in einen nicht weiter dargestellten primären Systemdruckkreis 16 fördern, so dass sich in dem primären Systemdruckkreis 16 ein vorgesehener Druck einstellt. Die Sekundärpumpe 7 kann, sofern sie durch den Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, in der durch Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des Systemdruckven- tils 9 Öl aus dem Ölsumpf 13 ansaugen und über eine zweite Tasche 17 innerhalb des Systemdruckventils 9 in einen nicht weiter dargestellten ersten Zweig des sekundären Systemdruckkreis 18 fördern, so dass sich in dem sekundären Systemdruckkreis 18 ein vorgesehener Druck einstellt. Ein zweites Rückschlagventil 19 verhindert, dass von der Primärpumpe 6 gefördertes Öl über die zweite Tasche 17 zur Sekundärpumpe 7 gelangt. Sämtliche in Fig.2 dargestellte Rückschlagventile sind als Plattenventile ausgebildet.
Sofern der Verbrennungskraftmotor 2 die Primärpumpe 6 und die Sekundärpumpe 7 nicht antreibt, kann die Ölversorgung des primären Systemdruckkreises 16 und des sekundären Systemdruckkreises 18 durch eine zweite Pumpe 20, in diesem Fall eine elektrisch antreibbare Zusatzölpumpe, übernommen werden. Die zweite Pumpe 20 ist an einen ersten Eingang 21 eines Segelschmierventils 22 angeschlossen. Das Segelschmierventil 22 weist eine Kolbenstange 23 auf, welche axial innerhalb des Segelschmierventils 22 verschiebbar aufgenommen und durch eine Feder 24 mit einer Vorspannkraft axial vorgespannt ist. In der durch Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des Segelschmierventils 22 kann die zweite Pumpe 20, sofern sie elektrisch angetrieben wird, Hydraulikflüssigkeit in Form von Öl aus dem Ölsumpf 13 ansaugen und über eine erste Tasche 25 innerhalb des Segelschmierventils 22 und ein drittes Rückschlagventil 26 in den primären Systemdruckkreis 16 fördern, so dass sich in dem primären Systemdruckkreis 16 auch dann ein vorgesehener Druck einstellt, wenn die Primärpumpe 6 nicht in den primären Systemdruckkreis 16 fördert.
Die Kolbenstange 23 weist einen in Fig. 2 oben dargestellten ersten Kolben 27, einen in Fig. 2 mittig dargestellten zweiten Kolben 28 und einen in Fig. 2 unten dargestellten, topfförmigen dritten Kolben 29 auf, innerhalb welchem die Feder 24 geführt ist. Die Kolbenstange 23 ist axial verschiebbar innerhalb eines Gehäuses 30 des Segelschmierventils 22 aufgenommen, wobei das Gehäuse 30 in Fig. 2 lediglich durch eine Linie angedeutet ist. In der durch Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des Segelschmierventils 22 wird die erste Tasche 25 durch die Kolbenstange 23 mit ihrem zweiten Kolben 28 und ihrem dritten Kolben 29 sowie einer Innenwand des Gehäuses 30 begrenzt. In ähnlicher Weise wird in der durch Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des Segelschmierventils 22 eine zweite Tasche 32 durch die Kolbenstange 23 mit ihrem zweiten Kolben 27 und ihrem dritten Kolben 28 sowie der Innenwand des Gehäuses 30 begrenzt. Ferner wird in ähnlicher Weise in der durch Fig. 2 gezeigten Schaltstellung des Segelschmierventils 22 eine dritte Tasche 31 durch die Kolbenstange 23 mit ihrem ersten Kolben 28 und ihrem zweiten Kolben 29 sowie der Innenwand des Gehäuses 30 begrenzt.
Die Feder 24 spannt - wie durch Fig. 2 gezeigt - die Kolbenstange 23 derart axial vor, dass die drei Taschen 25, 31 und 32 nicht miteinander verbunden sind. Somit wird zunächst von der zweiten Pumpe 20 aus dem Ölsumpf 13 angesaugtes Öl lediglich über die Tasche 25 und das dritte Rückschlagventil 26 in den primären Systemdruckkreis 16 gefördert. Das dritte Rückschlagventil 26 verhindert, dass mittels der Primärpumpe 6 in den Primärdruckkreis 16 gefördertes Öl über das Segelschmierventil 22 durch die zweite Pumpe 20 gefördert werden kann.
Mit steigendem Druck innerhalb des Primärdruckkreises 16 und innerhalb der ersten Tasche 25 stellt sich ein Kräftegleichgewicht an der Kolbenstange 23 ein, wobei die Kolbenstange 23 entgegen der Vorspannkraft der Feder 24 axial verschoben wird. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der dritte Kolben 29 eine größere hydraulisch wirksame erste Ringfläche 33 ausbildet als eine gegenüberliegende hydraulisch wirksame zweite Ringfläche 34 des zweiten Kolbens 28. Überschreitet der Druck innerhalb der ersten Tasche 25 einen ersten Grenzwert p1 , so ist die Kolbenstange 23 mit ihrem dritten Kolben 29 derart weit entgegen der Vorspannkraft der Feder 24 und in Richtung der Feder 24 verschoben, dass die erste Tasche 25 mit der dritten Tasche 31 verbunden wird. Die dritte Tasche 31 ist über eine erste Blende 35 zur Volumenstrombegrenzung an einen zweiten Zweig des sekundären Systemdruckkreises 18 angeschlossen. Somit kann von der zweiten Pumpe 20 aus dem Ölsumpf 13 gefördertes Öl über die erste Tasche 25 und die zweite Tasche druckabhängig in den sekundären Systemdruckkreis 18 gefördert und in dem sekundären Systemdruckkreis 18 ein vorgesehener Druck eingestellt werden.
Steigt der Druck in der ersten Tasche 25 und in der dritten Tasche 31 , welche nunmehr miteinander verbunden sind, über einen zweiten Grenzwert p2, welcher höher ist als der erste Grenzwert p1 , so wird die Kolbenstange 23 mit ihrem zweiten Kol- ben 28 und ihrem dritten Kolben 29 derart weit entgegen der Vorspannkraft der Feder 24 und in Richtung der Feder 24 verschoben, dass die erste Tasche 25 mit der dritten Tasche 31 und mit der zweiten Tasche 32 verbunden wird. Die zweite Tasche 32 ist über eine zweite Blende 36 an den Ölsumpf 13 angeschlossen.
Als zweite Pumpe 20 kann eine druckgeregelte Pumpe eingesetzt werden, welche anhand charakteristischer Regelgrößen eine Fördermenge zur Erreichung eines vorgesehenen Druckniveaus anpasst. Die zweite Blende 36 ist in diesem Fall geschlossen, so dass bei miteinander verbundenen Taschen 25, 31 und 32 im Falle eines Überdrucks die druckgeregelte zweite Pumpe 20, insbesondere durch Verringern der Drehzahl der zweiten Pumpe 20, den Druck innerhalb der Taschen 25, 31 und 32 sowie innerhalb des primären Systemdruckkreises 16 und des sekundären Systemdruckkreises 18 begrenzt.
Alternativ kann als zweite Pumpe 20 eine volumenstromgeregelte Pumpe eingesetzt werden. Die zweite Blende 36 ist in diesem Fall geöffnet, so dass eine Druckbegrenzung gegen den Ölsumpf 13 erfolgen kann, indem überschüssiges Ölvolumen entlüftet sowie der Druck innerhalb des primären Systemdruckkreises 16 und des sekundären Systemdruckkreises 18 begrenzt wird. Bei der volumenstromgeregelten Pumpe kann es sich beispielsweise um eine Pumpe mit konstanter Drehzahl handeln, wobei der in den primären Systemdruckkreis 16 und den sekundären Systemdruckkreis 18 geförderte Volumenstrom über das Segelschmierventil 22 mit herkömmlichen Drucktoleranzen eingestellt wird.
Das Hydrauliksystem 2 weist ferner einen Systemdruckregler 37 auf, welcher einen einstellbaren Ausgangsdruck pa zur wahlweisen Unterstützung der axialen Vorspannkraft sowohl der Feder 24 des Segelschmierventils 22 als auch der Feder 12 des Systemdruckventils 9 bereitstellt. Dazu ist der Systemdruckregler 37 eingangs- seitig mit dem primären Systemdruckkreis 16 und ausgangsseitig durch eine Leitung 44 sowohl mit dem Segelschmierventil 22 als auch mit einem Systemdruckventil 9 verbunden. Der Ausgangsdruck pa des Systemdruckreglers 37 kann auf eine, der ersten Ringfläche 33 des topfförmigen dritten Kolbens 29 gegenüberliegende hydraulisch wirksame erste Kreisfläche 38 des dritten Kolbens 29 wirken. In ähnlicher Weise kann der Ausgangsdruck pa des Systemdruckreglers 37 auch auf eine hydraulisch wirksame zweite Kreisfläche 39 eines topfförmigen Kolbens 40 des Systemdruckventils 9 wirken. Der Systemdruckregler 37 umfasst ein variabel einstellbares, elektrisches Drucksteuerventil 41 , an dessen Eingang der primäre Systemdruckkreis 16 angeschlossen ist. Der Ausgangsdruck pa des Systemdruckreglers 37 kann mittels einer variablen Magnetspule 42 variabel eingestellt werden. Der Ausgangsdruck pa ist maximal, wenn kein Strom an der variablen Magnetspule 42 angelegt wird. Der Ausgangsdruck pa ist minimal, wenn der maximale Strom an der variablen Magnetspule 42 angelegt wird. Auf diese Weise lässt sich der Ausgangsdruck pa variabel einstellen. Somit kann auch ein in Richtung der Vorspannkraft der Feder 24 bzw. 12 wirkende Steuerdruck und der Öffnungsdruck des Segelschmierventils 22 bezüglich des sekundären Systemdruckkreises 18 variabel eingestellt werden.
Der Ausgangsdruck pa kann auch auf den Wert„null" eingestellt werden. In diesem Fall wird die axiale Vorspannkraft insbesondere der Feder 24 des Segelschmierventils 22 nicht unterstützt. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass der Druck innerhalb der ersten Tasche 25 lediglich den ersten Druckwert p1 überschreiten muss, damit die erste Tasche 25 mit der zweiten Tasche 31 verbunden und somit Öl auch in den sekundären Systemdruckkreis 18 gefördert werden kann. Sofern in dem primären Systemdruckkreis 16 ein besonders hoher Druck erforderlich und vorgesehen ist, z.B. wenn bei einem Ausstieg aus einem Segel-Modus mit abgestelltem Verbrennungskraftmotor oder in einem Start-Stopp-Modus eine Kupplungsbefüllung mit höherem Druck erforderlich ist, so kann der Ausgangsdruck pa des Systemdruckreglers 37 ausreichend hoch eingestellt werden, dass eine Verbindung zwischen der ersten Tasche 25 und der zweiten Tasche 31 unterbunden bzw. getrennt wird. Auf diese Weise kann eine Förderung von Hydraulikflüssigkeit mittels der zweiten Pumpe in den sekundären Systemdruckkreis 18 unterbunden bzw. abgestellt werden. Ein entsprechendes Volumen kann dann zur Befüllung beispielsweise einer Segelausstiegskupplung verwendet werden, welche durch den primären Systemdruckkreis 16 mit Druck beaufschlagt wird. Das durch Fig. 2 gezeigte Hydrauliksystem 4 ermöglicht ferner, dass die zweite Pumpe 20 das erste Pumpensystem 5 bezüglich der Ölversorgung des primären Systemdruckkreises 16 und des sekundären Systemdruckkreises 18 unterstützen kann, insbesondere in Fahrsituationen mit Mangelversorgung. Diese Funktionalität kann auch dazu genutzt werden, um das Fördervolumen des ersten Pumpensystems auf ein Minimum zu verkleinern. Damit kann eine aufgenommene Energie außerhalb dynamischer Schaltvorgänge reduziert werden, was eine Verbrauchseinsparung ermöglicht.
Optional kann zwischen der ersten Blende 35 und dem sekundären Systemdruckkreis 18 ein viertes Rückschlagventil 43 angeordnet sein, welches einen Durchfluss vom Segelschmierventil 22 zum sekundären Systemdruckkreis 18 zulässt und sich gegen eine Durchströmung in der Gegenrichtung verschließt. Hierdurch wird verhindert, dass sich eine Erhöhung des Drucks im sekundären Systemdruckkreis 18 durch das Segelschmierventil 22 hindurch auf den Ausgangsdruck pa des Systemdruckreglers 37 auswirkt. Dies wäre infolge Leckage von der dritten Tasche 31 zur ersten Tasche 25 und infolge Leckage durch den Raum hindurch, in welchem die Feder 24 angeordnet ist, möglich. Eine Beeinflussung des Ausgangsdrucks pa hätte letztlich nachteilige Auswirkungen auf die Funktion des Systemdruckventils.
Als weitere Option kann an die Leitung 44 eine hydraulische Kapazität als Dämpfungseinrichtung 45 angeschlossen sein, welche Schwingungen des Ausgangsdrucks pa dämpfen könnte, falls solche auftreten würden. Die Dämpfungseinrichtung 45 umfasst hierbei einen Dämpfungszylinder 46 und eine dritte Blende 47.
Bezuqszeichen Kraftfahrzeug
Verbrennungskraftmotor
Automatikgetriebe
Hydrauliksystem
Pumpensystem
Primärpumpe
Sekundärpumpe
erster Eingang
Systemdruckventil
zweiter Eingang
Kolbenstange
Feder
Ölsumpf
erste Tasche des Systemdruckventils Rückschlagventil
primärer Systemdruckkreis
zweite Tasche des Systemdruckventils sekundärer Systemdruckkreis
zweites Rückschlagventil
zweite Pumpe
erster Eingang
Segelschmierventil
Kolbenstange
Feder
erste Tasche
drittes Rückschlagventil
erster Kolben
zweiter Kolben
dritter Kolben
Gehäuse
dritte Tasche zweite Tasche erste Ringfläche zweite Ringfläche erste Blende
zweite Blende
Systemdruckregler erste Kreisfläche zweite Kreisfläche
Kolben
Drucksteuerventil
Magnetspule
viertes Rückschlagventil
Leitung
Dämpfungseinnchtung
Dämpfungszylinder dritte Blende
Ausgangsdruck

Claims

Patentansprüche
1 . Hydrauliksystem (4) für ein Getriebe (3) eines Kraftfahrzeugs (1 ), umfassend eine von einem Motor (2) des Kraftahrzeugs (1 ) antreibbare erste Pumpe (5) und eine elektrisch antreibbare zweite Pumpe (20), wobei die erste Pumpe (5) und die zweite Pumpe (20) jeweils allein dazu eingerichtet sind, Hydraulikflüssigkeit in einen primären Systemdruckkreis (16) und einen sekundären Systemdruckkreis (18) des Hydrauliksystems (4) zu fördern, so dass in dem primären Systemdruckkreis (16) und dem sekundären Systemdruckkreis (18) ein vorgesehener Druck herrscht, wobei das Hydrauliksystem (4) Rückhaltemittel (15, 26) aufweist, welche bei nicht fördernder erster Pumpe (5) und fördernder zweiter Pumpe (20) dazu eingerichtet sind, zu verhindern, dass ein von der zweiten Pumpe (20) geförderter Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit durch die erste Pumpe (5) geleitet wird, oder bei nicht fördernder zweiter Pumpe (20) und fördernder erster Pumpe (5) dazu eingerichtet sind, zu verhindern, dass ein von der ersten Pumpe (5) geförderter Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit durch die zweite Pumpe (20) geleitet wird, und wobei das Hydrauliksystem (4) ein Segelschmierventil (22) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, einen von der zweiten Pumpe (20) in den primären Systemdruckkreis (16) und in den sekundären Systemdruckkreis (18) geförderten Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit derart zu steuern, dass sich ein vorgesehener Druck in dem primären Systemdruckkreis (16) und in dem sekundären Systemdruckkreis (18) einstellt.
2. Hydrauliksystem (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Segelschmierventil (22) ein Gehäuse (30) und eine mittels einer Feder (24) axial vorgespannte Kolbenstange (23) mit wenigstens zwei Kolben (27 bis 29) aufweist, wobei das Gehäuse (30) und die Kolbenstange (23) mit ihren Kolben (27 bis 29) wenigstens zwei Taschen (25, 31 ) zwischen sich bilden, und wobei bei Überschreiten eines ersten Druckwertes eine erste Tasche (25) und eine zweite Tasche (31 ) miteinander verbunden werden .
3. Hydrauliksystem (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kolben (28, 29) unterschiedlich große, einander gegenüberliegende hydraulisch wirksame Flächen (33, 34) aufweisen, wobei die Kolbenstange (23) mittels der Fe- der (24) axial in Richtung der kleineren hydraulisch wirksamen Fläche (34) vorgespannt ist.
4. Hydrauliksystem (4) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) und die Kolbenstange (23) mit ihren Kolben (27 bis 29) wenigstens drei Taschen (25, 31 , 32) zwischen sich bilden, wobei bei Überschreiten eines ersten Druckwertes die erste Tasche (25) und die zweite Tasche (31 ) miteinander verbunden werden und bei Überschreiten eines zweiten Druckwertes eine dritte Tasche (32) mit der ersten Tasche (25) und der zweiten Tasche (31 ) verbunden wird.
5. Hydrauliksystem (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine verschlossene Blende (36) mit der dritten Tasche (32) verbunden ist, und dass die zweite Pumpe (20) eine druckregelbare Pumpe ist.
6. Hydrauliksystem (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine geöffnete Blende (36) mit der dritten Tasche (32) verbunden ist, und dass die zweite Pumpe (20) eine volumenstromregelbare Pumpe ist.
7. Hydrauliksystem (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, das das Hydrauliksystem (4) einen Systemdruckregler (37) aufweist, welcher einen einstellbaren Ausgangsdruck (pa) zur wahlweisen Unterstützung einer axialen Vorspannkraft der Feder (24) des Segelschmierventils (22) bereitstellt.
8. Hydrauliksystem (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Systemdruckregler (22) eingangsseitig mit dem primären Systemdruckkreis (16) und aus- gangsseitig sowohl mit dem Segelschmierventil (22) als auch mit einem Systemdruckventil (9) verbunden ist.
9. Hydrauliksystem (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Segelschmierventil (22) an einem Ausgang, welcher mit dem sekundären Systemdruckkreis (18) verbunden ist, eine Blende (35) aufweist.
10. Hydrauliksystem (4) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Blende (35) und dem sekundären Systemdruckkreis (18) ein viertes Rückhaltemittel (43) angeordnet ist, welches einen Durchfluss vom Segelschmierventil (22) zum sekundären Systemdruckkreis (18) zulässt, aber gegen eine Durchströmung vom sekundären Systemdruckkreis (18) zum Segelschmierventil (22) hin verschlossen ist.
1 1 . Getriebe (3) für ein Kraftfahrzeug (1 ) umfassend ein Hydrauliksystem (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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