WO2020020405A1 - Fluidsystem für stufenlos verstellbares getriebe - Google Patents

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WO2020020405A1
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pump
connection
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valve assembly
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PCT/DE2019/100632
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Reinhard Stehr
Sebastian Köpfler
Markus Ciesek
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/12—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
    • F16H9/16—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members using two pulleys, both built-up out of adjustable conical parts

Definitions

  • the invention relates to a fluid system for a continuously variable transmission, with a first pump, wherein a first connection of the first pump is fluidly connected via a first line section to a first actuating device assigned to a first disk set of the transmission, and a second connection of the first The pump is fluidly connected via a second line section to a second actuating device assigned to a second disk set of the transmission.
  • US 6 219 608 B1 discloses an electronic transmission control system for a motor vehicle with a continuously variable transmission.
  • a first and a second electromotive fluid pump for pressing and adjusting a variator of the belt transmission are included.
  • a fluid system with a pump which can simultaneously provide a large stroke volume when peak power is required and can be switched over to a reduced stroke volume during normal operation.
  • the object of the invention is achieved in a generic device according to the invention in that the first pump is formed by at least a first part pump and a second part pump, a first connection of the second part pump being switchable with the first actuating device and / or a second Connection of the second sub-pump can be connected to the second actuating device in a switchable manner.
  • the second sub-pump can be connected in a switchable manner to the first actuation device and / or the second actuation device and / or a reservoir.
  • the output of the first pump is thus divided into two smaller sub-pumps, one or both of the sub-pumps for fluid delivery being able to be activated.
  • the first pump can thus be adapted to its needs, in that the first part pump is permanently connected to the first and the second actuating device and the second part pump can be switched on if necessary.
  • the two sub-pumps are dimensioned relatively small. It is therefore possible to activate both partial pumps in order to call up a peak power, i.e. to connect to the first and the second actuating device, and to activate only the first sub-pump for normal travel and to connect the second sub-pump, for example, to a reservoir.
  • a second pump is connected or can be connected to the second line section.
  • the second pump can be used to provide a basic fluid pressure, so that the first pump only has to apply a differential pressure to adjust the continuously variable transmission.
  • the first pump can thus advantageously be dimensioned with a relatively small stroke volume.
  • a pressure of the second pump can thus be used to drive the second sub-pump as a motor, so that a motor driving the first pump is supported. If the second pump is still connected to a coolant and / or lubricant circuit of the belt transmission, cooling or lubrication of the belt transmission is provided in a particularly simple manner.
  • the second pump is a pump with a fixed, i.e. non-adjustable, conveying direction is formed, an input connection of the second pump being connected (fluidically) to a reservoir and an output connection of the second pump being connected (fluidically) to the second line section.
  • the partial pumps are each formed by a wheel set, which are arranged on a common drive shaft, or by a pressure kidney, which are arranged on a common wheel set.
  • the partial pumps can be driven on the one hand by a common motor and, on the other hand, the second partial pump can be used as a hydraulic motor that supports the motor. Training with one pressure kidney in each case has proven to be a particularly cost-effective and compact solution.
  • first connection of the second sub-pump is fluidly connected to the first actuating device or to a reservoir depending on a switching position of a first valve assembly.
  • the second connection of the first sub-pump is preferably fluidly connected or connectable to the second actuating device.
  • the second sub-pump can be actively switched in a switching position of the first valve assembly for fluid delivery, ie connected to the first actuating device, and decoupled from the fluid-delivering fluid system in another switching position of the first valve assembly, ie connected to the reservoir. Due to the arrangement on a drive shaft, the second sub-pump runs idle in the other switching position of the first valve assembly or can be used as a hydraulic motor to drive the motor.
  • the second connection of the second sub-pump is fluidly connected to the second actuating device or to the reservoir depending on a switching position of a second valve assembly.
  • the first connection of the second sub-pump is preferably fluidly connected or connectable to the first actuating device.
  • the second sub-pump can be actively switched in one switching position of the second valve assembly for fluid delivery, ie connected to the second actuation device, and in another switching position of the second valve assembly can be decoupled from the fluid-delivering fluid system, ie connected to the reservoir.
  • first valve assembly and / or the second valve assembly are / are formed by two 2/2-way valves connected together.
  • the 2/2-way valves are designed so that in one switching position of the first and / or the second valve assembly one of the two 2/2-way valves is in a blocking division and the other of the two 2/2-way valves is in a passage position is.
  • first valve assembly and / or the second valve assembly are / are formed by a 3/2-way valve. In this way, an inexpensive, easily controllable implementation of the circuit can be formed.
  • a connection is connected to the reservoir, a connection is connected to the first or second actuating device and a connection is connected to the first or second connection of the second sub-pump.
  • the first valve assembly and / or the second valve assembly can preferably be formed by a seat valve and / or by slide valves. This means that the 2/2-way valves can be designed as a seat valve or as a slide valve.
  • the 3/2-way valve can be designed as a seat valve or as a slide valve.
  • the first pump can be driven in a first direction of rotation and in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation.
  • the first pump ie both sub-pumps, are thus designed as a reversing pump, so that a volume flow can be delivered in both directions.
  • first pump and / or the second pump can be driven by an electric motor. This is advantageous in terms of energy since, in contrast to rigidly with a mechanical pump driven by a transmission input, electrically driven pumps can provide the hydraulic power exactly when it is needed.
  • the first pump is formed by a hydrotransformer.
  • the first pump can advantageously be divided infinitely variably into sub-pumps, so that the power can be provided precisely as required.
  • the invention relates to a continuously variable transmission with a pump actuator and two sub-pumps.
  • the electric pumps must have a minimum size for peak volume flows such as for adjusting the gear ratio in the event of full braking in order to be able to deliver sufficient volume flow at a maximum speed of the electric motor.
  • the pump size / stroke volume determines the required motor torque, so that in many driving situations with only a low volume flow but a certain pressure requirement, a relatively high drive torque must be provided, which leads to a high electrical loss due to the ohmic resistances in the winding, electronics and cables ,
  • the pump is therefore divided into at least two smaller sub-pumps, it being possible for one or both sub-pumps to be activated for fluid delivery.
  • the pump size can thus be adapted to the respective requirement, so that the motor currents and thus power losses can be reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a fluid system according to the invention with a first pump formed by two sub-pumps in a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the fluid system with the first pump in a second embodiment
  • Fig. 3 is a schematic representation of the fluid system with the first pump in a third embodiment
  • Fig. 4 is a schematic representation of the fluid system with the first pump in a fourth embodiment.
  • the fluid system 1 shows a fluid system 1 for a continuously variable transmission 2 in a first embodiment.
  • the fluid system 1 has a first pump 3.
  • a first connection of the first pump 3 is fluidly connected via a first line section 4 to a first actuating device 6 assigned to a first disk set 5 of the transmission 2.
  • a second connection of the first pump 3 is fluidly connected via a second line section 7 to a second actuating device 9 assigned to a second disk set 8 of the transmission 2.
  • the first pump 3 is formed by a first sub-pump 10 and a second sub-pump 11, the connections of which are each fluidically connected to the first line section 4 and to the second line section 7.
  • a first connection 12 of the second sub-pump 11 can be connected in a switchable manner via the first line section 4 to the first actuating device 6 or to a reservoir / tank 13.
  • a second connection 14 of the second sub-pump 11 is in the first embodiment form directly, ie not switchable, fluidly connected to the second actuating device 9 via the second line section 7.
  • the first sub-pump 10 and the second sub-pump 11 are driven by an electric motor 15.
  • the two sub-pumps 10, 11 are arranged on a common drive shaft 16, which is driven in rotation by the electric motor 15.
  • the first pump 3 in the first embodiment is part of an electric pump actuator (EPA).
  • the first connection 12 of the second sub-pump 11 is fluidly connected to the first line section 4 or the first actuating device 6 or to the reservoir 13 via a first valve assembly 17.
  • the first valve assembly 17 is replaced by a first 2/2-way valve 18, which is arranged between the first connection 12 of the second sub-pump 11 and the first actuating device 6, and a second 2/2-way valve 19, which is arranged between the first connection 12 of the second sub-pump 11 and the reservoir 13.
  • the first and the second 2/2-way valve 18, 19 are switched together by a controller 20.
  • the controller 20 is not shown in the further embodiments for the sake of simplicity.
  • the first and the second 2/2-way valve 18, 19 can be designed, for example, as seat valves or as slide valves.
  • the first 2/2-way valve 18 In a rest position of the first valve assembly 17, the first 2/2-way valve 18 is in a passage position, in which the first connection 12 of the second sub-pump 11 and the first actuating device 6 are fluidly connected to one another, and the second 2/2-way valve 19 in a blocking division in which the first connection 12 and the reservoir 13 are fluidly separated from one another.
  • the first 2/2-way valve 18 In an actuation position of the first valve assembly 17, the first 2/2-way valve 18 is in a blocking division in which the first connection 12 of the second sub-pump 11 and the first actuation device 6 are fluidly separated from one another, and the second 2/2 Directional control valve 19 in a passage position in which the first connection 12 and the reservoir 13 are fluidly connected to one another.
  • the two sub-pumps 10, 11 work in parallel for a greatest volume flow towards the first disk set 5 (or towards the second disk set 8).
  • the first sub-pump 10 works for the volume flow towards the first disk set 5 and the second sub-pump 11 acts as a hydraulic motor which supports the drive of the first sub-pump 10 when the pressure on the first Washer set 5 is larger than on second washer set 8.
  • a second pump 21 is fluidly connected to the second line section 7.
  • the third pump 21 is driven by an electric motor 22 and is therefore part of a further electric pump actuator (EPA) which generates the pressure on the second disk set 8.
  • EPA electric pump actuator
  • the second embodiment shows a second embodiment of the fluid system 1.
  • the second embodiment essentially corresponds to the first embodiment. It differs from the first embodiment only in the first valve assembly 17.
  • the first valve assembly 17 is formed by a 3/2-way valve 23 which fluidly connects the first connection 12 of the second sub-pump 11 to the first line section 4 or to the reservoir 13.
  • the first connection 12 of the second sub-pump 11 and the first line section 4 are fluidly connected to one another and the first connection 12 and the reservoir 13 are fluidly separated from one another.
  • the first connection 12 of the second sub-pump 11 and the first line section 4 are fluidly separated from one another and the first connection 12 and the reservoir 13 are fluidly connected to one another.
  • the 3/2-way valve 23 can be designed, for example, as a seat valve or as a slide valve.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the fluid system 1.
  • the third embodiment essentially corresponds to the first embodiment. It differs only from the first embodiment in that the second connection 14 of the second sub-pump 11 is not directly connected to the second line section 7 or the second actuating device 9, but that the second connection 14 is switchable is fluidly connectable to the second actuating device 9 or the reservoir 13 via a second valve assembly 24.
  • the second valve assembly 24 is replaced by a third 2/2-way valve 25, which is arranged between the second connection 14 of the second sub-pump 11 and the second actuating device 9, and a fourth 2/2-way valve 26, which is located between the second connection 14 of the second sub-pump 11 and the reservoir 13 is arranged.
  • the third and fourth 2/2-way valve 25, 26 are switched together by a controller.
  • the third and fourth 2/2-way valve can also be controlled separately.
  • the third 2/2-way valve 25 is in a passage position in which the second connection 14 of the second sub-pump 11 and the second actuating device 9 are fluidly connected to one another, and the fourth 2/2-way valve 26 is in a blocking division in which the second connection 14 and the reservoir 13 are fluidly separated from one another.
  • the third 2/2-way valve 25 is in a blocking division, in which the second connection 14 of the second sub-pump 11 and the second actuation device 9 are fluidly separated from one another, and the fourth 2/2-way valve 26 in a passage position in which the second connection 14 and the reservoir 13 are fluidly connected to one another.
  • the second valve assembly 24 can also be formed by a 3/2-way valve, even if this is not shown.
  • the switch position is used to achieve the maximum output.
  • all 2/2-way valves 18, 19, 25, 26 are in the actuation position, that is to say are switched, the first sub-pump 10 operates solely for the volume flow and the second sub-pump 11 runs with no torque.
  • the switch position is used for energy-saving operation with low volume requirements.
  • the second sub-pump 11 works as a hydraulic motor and supports the drive of the first sub-pump 10.
  • the switch position is used for an expanded energy-saving operation during normal travel (train) used, ie when the pressure on the first set of discs 5 is greater than on the second set of discs 8.
  • the first sub-pump 10 works through the pressure gradient for the volume flow towards the first disc set 5 and experiences a braking back pressure gradient, which lowers a necessary drive torque for the first pump 3.
  • the fourth embodiment shows a fourth embodiment of the fluid system 1.
  • the first pump 3 is formed by a flydrotransformer 27.
  • the flydrotransformer 27 internally has two continuously adjustable partial pumps. At this point, however, the internal structure is not dealt with in more detail, but is referred to, for example, the publication DE 10 2012 208 323 A1.
  • the flydro transformer 27 draws its energy from the second pump 21, which is driven by the electric motor 22.
  • the flydrotransformer 27 has a first connection, which is fluidly connected to the first actuation device 6 via the first line section 4, a second connection, which is fluidly connected to the second actuation device 9 (and to the second pump 21) via the second line section 7 ) is connected, and a third connection, which is fluidly connected to the reservoir 13.
  • the flydrotransformer 27 can be adjusted by its adjustment

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fluidsystem (1) für ein stufen los verstellbares Getriebe (2), mit einer ersten Pumpe (3), wobei ein erster Anschluss der ersten Pumpe (3) über einen ersten Leitungsabschnitt (4) mit einer einem ersten Scheibensatz (5) des Getriebes (2) zugeordneten ersten Betätigungseinrichtung (6) fluidisch verbunden ist und ein zweiter Anschluss der ersten Pumpe (3) über einen zweiten Leitungsabschnitt (7) mit einer einem zweiten Scheibensatz (8) des Getriebes (2) zugeordneten zweiten Betätigungseinrichtung (9) fluidisch verbunden ist, wobei die erste Pumpe (3) durch zumindest eine erste Teilpumpe (10) und eine zweite Teilpumpe (11) gebildet wird, wobei ein erster Anschluss (12) der zweiten Teilpumpe (11) schaltbar mit der ersten Betätigungseinrichtung (6) und/oder ein zweiter Anschluss (14) der zweiten Teilpumpe (11) schaltbar mit der zweiten Betätigungseinrichtung (9) fluidisch verbindbar ist.

Description

Fluidsystem für stufenlos verstellbares Getriebe
Die Erfindung betrifft ein Fluidsystem für ein stufenlos verstellbares Getriebe, mit einer ersten Pumpe, wobei ein erster Anschluss der ersten Pumpe über einen ersten Lei- tungsabschnitt mit einer einem ersten Scheibensatz des Getriebes zugeordneten ers- ten Betätigungseinrichtung fluidisch verbunden ist und ein zweiter Anschluss der ers- ten Pumpe über einen zweiten Leitungsabschnitt mit einer einem zweiten Scheiben- satz des Getriebes zugeordneten zweiten Betätigungseinrichtung fluidisch verbunden ist.
Gattungsgemäße Fluidsysteme sowie stufenlos verstellbare Umschlingungsgetriebe sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Zum Beispiel offenbart die US 6 219 608 B1 ein elektronisches Getriebesteuerungssystem für ein Kraftfahr- zeug, mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe. Hierbei sind eine erste und eine zweite elektromotorisch angetriebene Fluidpumpe zur Anpressung und Verstellung ei- nes Variators des Umschlingungsgetriebes enthalten.
Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass für die Abdeckung großer Volumenströme, beispielsweise bei einer Schnellverstellung, verhältnismäßig große Hubvolumina der Pumpe erforderlich sind. Große Hubvolumina erfordern jedoch ein hohes Drehmoment von einem Aktormotor, der die Pumpe antreibt, da der Druck bei normaler Fahrt gehalten werden muss. Dies wiederum hat nachteiligerweise einen entsprechend hohen Stromverbrauch zur Folge. Somit ist eine Verlustleistung hoch, auch wenn keine hydraulische Leistung bereitgestellt werden muss, da kein Volumen- strombedarf bei einer Konstantfahrt abgesehen von einem Leckageausgleich besteht.
Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll ein Fluidsystem mit einer Pumpe bereitgestellt werden, die gleichzeitig bei Spitzenleistungsbedarf ein großes Hubvolumen bereitstellen kann und bei Normalbetrieb auf ein verringertes Hubvolu- men umgeschaltet werden kann. Die Aufgabe der Erfindung wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungs- gemäß dadurch gelöst, dass die erste Pumpe durch zumindest eine erste Teilpumpe und eine zweite Teilpumpe gebildet wird, wobei ein erster Anschluss der zweiten Teil- pumpe schaltbar mit der ersten Betätigungseinrichtung und/oder ein zweiter An- schluss der zweiten Teilpumpe schaltbar mit der zweiten Betätigungseinrichtung flui- disch verbindbar ist. Das heißt also, dass die zweite Teilpumpe schaltbar mit der ers- ten Betätigungseinrichtung und/oder der zweiten Betätigungseinrichtung und/oder ei- nem Reservoir verbindbar ist. Die Leistung der ersten Pumpe wird somit auf zwei klei- nere Teilpumpen aufgeteilt, wobei eine oder beide Teilpumpen zur Fluidförderung ak- tivgeschaltet werden kann/können.
Dies hat den Vorteil, dass die erste Pumpe somit an ihren Bedarf angepasst werden kann, indem die erste Teilpumpe dauerhaft mit der ersten und der zweiten Betäti- gungseinrichtung verbunden ist und die zweite Teilpumpe bei Bedarf zugeschaltet werden kann. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die beiden Teilpumpen verhält- nismäßig klein dimensioniert sind. Es ist also möglich, um eine Spitzenleistung abzu- rufen, beide Teilpumpen aktivzuschalten, d.h. mit der ersten und der zweiten Betäti- gungseinrichtung zu verbinden, und für eine Normalfahrt lediglich die erste Teilpumpe aktivzuschalten und die zweite Teilpumpe beispielsweise mit einem Reservoir zu ver- binden.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer- den nachfolgend näher erläutert.
Zudem ist es zweckmäßig, wenn eine zweite Pumpe mit dem zweiten Leitungsab- schnitt verbunden oder verbindbar ist. Dadurch kann die zweite Pumpe verwendet werden, um einen Grundfluiddruck bereitzustellen, so dass die erste Pumpe lediglich einen Differenzdruck zur Verstellung des stufenlosen Getriebes aufbringen muss. So kann die erste Pumpe vorteilhafterweise mit einem verhältnismäßig kleinen Hubvolu- men dimensioniert werden. Außerdem kann somit ein Druck der zweiten Pumpe ge- nutzt werden, um die zweite Teilpumpe als Motor anzutreiben, so dass ein die erste Pumpe antreibender Motor unterstützt wird. Ist die zweite Pumpe weiterhin an einem Kühl- und/oder Schmiermittelkreislauf des Umschlingungsgetriebes angeschlossen, wird eine Kühlung bzw. Schmierung des Umschlingungsgetriebes auf besonders einfache Weise bereitgestellt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei herausgestellt, wenn die zweite Pumpe als eine Pumpe mit fester, d.h. nicht einstellbarer, Förderrichtung ausgebildet ist, wo- bei ein Eingangsanschluss der zweiten Pumpe mit einem Reservoir (fluidisch) ver- bunden ist und ein Ausgangsanschluss der zweiten Pumpe mit dem zweiten Lei- tungsabschnitt (fluidisch) verbunden ist.
Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Teilpumpen durch jeweils einen Radsatz, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind, oder durch jeweils eine Druckniere, die auf einem gemeinsamen Radsatz angeordnet sind, gebildet werden. Dadurch können die Teilpumpen zum einen durch einen gemeinsamen Motor ange- trieben werden und zum anderen die zweite Teilpumpe als hydraulischer Motor ge- nutzt werden, der den Motor unterstützt. Eine Ausbildung durch jeweils eine Druck- niere hat sich als besonders kostengünstige und kompakt bauende Lösung herausge- stellt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der erste Anschluss der zweiten Teilpumpe abhän- gig von einer Schaltstellung einer ersten Ventilbaugruppe mit der ersten Betätigungs- einrichtung oder mit einem Reservoir fluidisch verbunden ist. Dabei ist der zweite An- schluss der ersten Teilpumpe vorzugsweise mit der zweiten Betätigungseinrichtung fluidisch verbunden oder verbindbar. Somit kann die zweite Teilpumpe in einer Schalt- stellung der ersten Ventilbaugruppe zum Fluidfördern aktiv geschaltet werden, d.h. mit der ersten Betätigungseinrichtung verbunden sein, und in einer anderen Schaltstel- lung der ersten Ventilbaugruppe vom fluidfördernden Fluidsystem abgekoppelt sein, d.h. mit dem Reservoir verbunden sein. Durch die Anordnung auf einer Antriebswelle läuft die zweite Teilpumpe in der anderen Schaltstellung der ersten Ventilbaugruppe leer mit oder kann als hydraulischer Motor zum Antreiben des Motors genutzt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der zweite Anschluss der zweiten Teilpumpe abhän- gig von einer Schaltstellung einer zweiten Ventilbaugruppe mit der zweiten Betäti- gungseinrichtung oder mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist. Dabei ist der erste Anschluss der zweiten Teilpumpe vorzugsweise mit der ersten Betätigungseinrichtung fluidisch verbunden oder verbindbar. Somit kann die zweite Teilpumpe in einer Schalt- stellung der zweiten Ventilbaugruppe zum Fluidfördern aktiv geschaltet werden, d.h. mit der zweiten Betätigungseinrichtung verbunden sein, und in einer anderen Schalt- stellung der zweiten Ventilbaugruppe vom fluidfördernden Fluidsystem abgekoppelt sein, d.h. mit dem Reservoir verbunden sein.
Auch ist es von Vorteil, wenn die erste Ventilbaugruppe und/oder die zweite Ventil- baugruppe durch zwei zusammen geschaltete 2/2 -Wegeventile gebildet sind/ist.
Dadurch lässt sich eine kostengünstige Schaltung der zweiten Teilpumpe realisieren. Insbesondere sind die 2/2-Wegeventile so angeordnet ausgebildet, dass in der einen Schaltstellung der ersten und/oder der zweiten Ventilbaugruppe eins der beiden 2/2- Wegeventil in einer Sperrsteilung ist und das andere der beiden 2/2-Wegeventile in einer Durchlassstellung ist.
Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die erste Ventilbaugruppe und/oder die zweite Ven- tilbaugruppe durch ein 3/2-Wegeventil gebildet sind/ist. So lässt sich eine kostengüns- tige, einfach ansteuerbare Realisierung der Schaltung bilden. Insbesondere ist es be- vorzugt, wenn ein Anschluss mit dem Reservoir verbunden ist, ein Anschluss mit der ersten bzw. zweiten Betätigungseinrichtung verbunden ist und ein Anschluss mit dem ersten bzw. zweiten Anschluss der zweiten Teilpumpe verbunden ist.
Die erste Ventilbaugruppe und/oder die zweite Ventilbaugruppe können vorzugsweise durch Sitzventil und/oder durch Schieberventile gebildet werden. Das heißt, also dass die 2/2-Wegeventile als Sitzventil oder als Schieberventil ausgebildet sein können.
Das heißt also auch, dass das 3/2-Wegeventil als Sitzventil oder als Schieberventil ausgebildet sein kann. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die erste Pumpe in einer ersten Drehrichtung und in einer zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung antreibbar ist. Die erste Pumpe, d.h. beide Teilpumpen, sind somit als eine Reversierpumpe ausgebildet, so dass ein Volumenstrom in beide Richtungen förderbar ist.
Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die erste Pumpe und/oder die zweite Pumpe durch einen Elektromotor antreibbar sind/ist. Dies ist energetisch vorteilhaft, da elektrisch angetriebene Pumpen im Gegensatz zu starr mit einer von einem Ge- triebeeingang angetriebenen mechanischen Pumpe die hydraulische Leistung genau dann bereitstellen können, wenn sie benötigt wird.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn die erste Pumpe durch einen Hydrotransformator gebil- det ist. So lässt sich vorteilhafterweise die erste Pumpe stufenlos variabel in Teilpum- pen aufteilen, so dass die Leistung bedarfsgenau bereitgestellt werden kann.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein stufenloses Getriebe mit einem Pumpen- aktor und zwei Teilpumpen. So wird ein im Stand der Technik bestehendes Problem gelöst. Die elektrischen Pumpen müssen für Spitzenvolumenströme wie zur Überset- zungsverstellung bei einer Vollbremsung eine Mindestgröße aufweisen, um bei einer Höchstdrehzahl des Elektromotors ausreichend Volumenstrom fördern zu können. Die Pumpengröße/das Hubvolumen bestimmt das erforderliche Motordrehmoment, so dass in vielen Fahrsituationen mit nur geringem Volumenstrom aber einem gewissen Druckbedarf ein relativ hohes Antriebsmoment bereitgestellt werden muss, was zu ei- nem hohen elektrischen Verlust aufgrund der ohmschen Widerstände in Wicklung, Elektronik und Kabel führt. Erfindungsgemäß wird die Pumpe daher in mindestens zwei kleinere Teilpumpen aufgeteilt, wobei eine oder beide Teilpumpen zur Fluidförde- rung aktivgeschaltet werden können. Die Pumpengröße kann somit an den jeweiligen Bedarf angepasst werden, so dass die Motorströme und damit Verlustleistungen re- duziert werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fluidsystems mit ei- ner durch zwei Teilpumpen gebildeten ersten Pumpe in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Fluidsystems mit der ersten Pumpe in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Fluidsystems mit der ersten Pumpe in einer dritten Ausführungsform, und
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Fluidsystems mit der ersten Pumpe in einer vierten Ausführungsform.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver- ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ge- kennzeichnet. Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele können unterei- nander ausgetauscht werden.
Fig. 1 zeigt ein Fluidsystem 1 für ein stufenlos verstellbares Getriebe 2 in einer ersten Ausführungsform. Das Fluidsystem 1 weist eine erste Pumpe 3 auf. Ein erster An- schluss der ersten Pumpe 3 ist über einen ersten Leitungsabschnitt 4 mit einer einem ersten Scheibensatz 5 des Getriebes 2 zugeordneten ersten Betätigungseinrichtung 6 fluidisch verbunden ist. Ein zweiter Anschluss der ersten Pumpe 3 ist über einen zwei- ten Leitungsabschnitt 7 mit einer einem zweiten Scheibensatz 8 des Getriebes 2 zu- geordneten zweiten Betätigungseinrichtung 9 fluidisch verbunden.
Die erste Pumpe 3 wird durch eine erste Teilpumpe 10 und eine zweite Teilpumpe 11 gebildet wird, deren Anschlüsse jeweils mit dem ersten Leitungsabschnitt 4 bzw. mit dem zweiten Leitungsabschnitt 7 fluidisch verbunden sind. Ein erster Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 ist schaltbar über den ersten Leitungsabschnitt 4 mit der ersten Betätigungseinrichtung 6 oder mit einem Reservoir/Tank 13 fluidisch verbind- bar. Ein zweiter Anschluss 14 der zweiten Teilpumpe 11 ist in der ersten Ausführungs- form direkt, d.h. nicht schaltbar, über den zweiten Leitungsabschnitt 7 mit der zweiten Betätigungseinrichtung 9 fluidisch verbunden.
Die erste Teilpumpe 10 und die zweite Teilpumpe 11 werden durch einen Elektromo- tor 15 angetrieben. Die beiden Teilpumpen 10, 11 sind auf einer gemeinsamen An- triebswelle 16, die durch den Elektromotor 15 rotatorisch angetrieben wird, angeord- net. Somit ist die erste Pumpe 3 in der ersten Ausführungsform ein Teil eines elektri- schen Pumpenaktors (EPA).
Der erste Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 ist über eine erste Ventilbaugruppe 17 schaltbar mit dem ersten Leitungsabschnitt 4 bzw. der ersten Betätigungseinrich- tung 6 oder mit dem Reservoir 13 fluidisch verbunden. In der ersten Ausführungsform wird die erste Ventilbaugruppe 17 durch ein erstes 2/2-Wegeventil 18, das zwischen dem ersten Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 und der ersten Betätigungsein- richtung 6 angeordnet ist, und ein zweites 2/2-Wegeventil 19, das zwischen dem ers- ten Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 und dem Reservoir 13 angeordnet ist, gebildet. Das erste und das zweite 2/2-Wegeventil 18, 19 werden gemeinsam durch eine Steuerung 20 geschaltet. Die Steuerung 20 ist in den weiteren Ausführungsfor- men einfachheitshalber nicht dargestellt. Das erste und das zweite 2/2-Wegeventil 18, 19 können beispielsweise als Sitzventile oder als Schieberventile ausgebildet sind.
In einer Ruhestellung der ersten Ventilbaugruppe 17 ist das erste 2/2-Wegeventil 18 in einer Durchlassstellung, in der der erste Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 und die erste Betätigungseinrichtung 6 miteinander fluidisch verbunden sind, und das zweite 2/2-Wegeventil 19 in einer Sperrsteilung, in der der erste Anschluss 12 und das Reservoir 13 voneinander fluidisch getrennt sind. In einer Betätigungsstellung der ers- ten Ventilbaugruppe 17 ist das erste 2/2-Wegeventil 18 in einer Sperrsteilung, in der der erste Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 und die erste Betätigungseinrich- tung 6 voneinander fluidisch getrennt sind, und das zweite 2/2-Wegeventil 19 in einer Durchlassstellung, in der der erste Anschluss 12 und das Reservoir 13 miteinander fluidisch verbunden sind. ln der Ruhestellung der ersten Ventilbaugruppe 17 arbeiten die beiden Teilpumpen 10, 11 parallel für einen größten Volumenstrom zu dem ersten Scheibensatz 5 (oder zu dem zweiten Scheibensatz 8) hin. In der Betätigungsstellung der ersten Ventilbau- gruppe 17 arbeitet nur die erste Teilpumpe 10 für den Volumenstrom zu dem ersten Scheibensatz 5 hin und die zweite Teilpumpe 11 wirkt als ein hydraulischer Motor, der den Antrieb der ersten Teilpumpe 10 unterstützt, wenn der Druck an dem ersten Scheibensatz 5 größer ist als an dem zweiten Scheibensatz 8.
Eine zweite Pumpe 21 ist mit dem zweiten Leitungsabschnitt 7 fluidisch verbunden. Die dritte Pumpe 21 wird durch einen Elektromotor 22 angetrieben und ist somit ein Teil eines weiteren elektrischen Pumpenaktors (EPA), der den Druck an dem zweiten Scheibensatz 8 erzeugt.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Fluidsystems 1 dargestellt. Die zweite Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform. Sie unter- scheidet sich nur in der ersten Ventilbaugruppe 17 von der ersten Ausführungsform. Die erste Ventilbaugruppe 17 wird durch ein 3/2 -Wegeventil 23 gebildet, das den ers- ten Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 mit dem ersten Leitungsabschnitt 4 oder mit dem Reservoir 13 fluidisch verbindet. In einer Ruhestellung der ersten Ventilbau- gruppe 17 sind der erste Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 11 und der erste Lei- tungsabschnitt 4 miteinander fluidisch verbunden und der erste Anschluss 12 und das Reservoir 13 voneinander fluidisch getrennt. In einer Betätigungsstellung der ersten Ventilbaugruppe 17 sind der erste Anschluss 12 der zweiten Teilpumpe 1 1 und der erste Leitungsabschnitt 4 voneinander fluidisch getrennt und der erste Anschluss 12 und das Reservoir 13 miteinander fluidisch verbunden. Das 3/2-Wegeventil 23 kann beispielsweise als Sitzventil oder als Schieberventil ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Fluidsystems 1. Die dritte Ausführungs- form entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform. Sie unterscheidet sich nur von der ersten Ausführungsform darin, dass der zweite Anschluss 14 der zweiten Teilpumpe 11 nicht direkt mit dem zweiten Leitungsabschnitt 7 bzw. der zweiten Betä- tigungseinrichtung 9 verbunden ist, sondern dass der zweite Anschluss 14 schaltbar über eine zweite Ventilbaugruppe 24 mit der zweiten Betätigungseinrichtung 9 oder dem Reservoir 13 fluidisch verbindbar ist.
In der dritten Ausführungsform wird die zweite Ventilbaugruppe 24 durch ein drittes 2/2-Wegeventil 25, das zwischen dem zweiten Anschluss 14 der zweiten Teilpumpe 11 und der zweiten Betätigungseinrichtung 9 angeordnet ist, und ein viertes 2/2- Wegeventil 26, das zwischen dem zweiten Anschluss 14 der zweiten Teilpumpe 11 und dem Reservoir 13 angeordnet ist, gebildet. Das dritte und das vierte 2/2- Wegeventil 25, 26 werden gemeinsam durch eine Steuerung geschaltet. Das dritte und das vierte 2/2-Wegeventil können aber auch getrennt angesteuert werden.
In einer Ruhestellung der zweiten Ventilbaugruppe 24 ist das dritte 2/2-Wegeventil 25 in einer Durchlassstellung, in der der zweite Anschluss 14 der zweiten Teilpumpe 11 und die zweite Betätigungseinrichtung 9 miteinander fluidisch verbunden sind, und das vierte 2/2-Wegeventil 26 in einer Sperrsteilung, in der der zweite Anschluss 14 und das Reservoir 13 voneinander fluidisch getrennt sind. In einer Betätigungsstellung der zweiten Ventilbaugruppe 24 ist das dritte 2/2-Wegeventil 25 in einer Sperrsteilung, in der der zweite Anschluss 14 der zweiten Teilpumpe 11 und die zweite Betätigungs- einrichtung 9 voneinander fluidisch getrennt sind, und das vierte 2/2-Wegeventil 26 in einer Durchlassstellung, in der der zweite Anschluss 14 und das Reservoir 13 mitei- nander fluidisch verbunden sind. Die zweite Ventilbaugruppe 24 kann auch analog zur zweiten Ausführungsform durch ein 3/2-Wegeventil gebildet werden, auch wenn dies nicht dargestellt ist.
Der dritten Ausführungsform gemäß ergeben sich vier Schaltstellung: Wenn alle 2/2- Wegeventile 18, 19, 25, 26 in der Ruhestellung sind, arbeiten die beiden Teilpumpen 10, 11 parallel für den größten Volumenstrom zu dem ersten Scheibensatz 5 (oder zu dem zweiten Scheibensatz 8) hin. Die Schaltstellung wird eingesetzt, um die maxima- le Leistung zu erreichen. Wenn alle 2/2-Wegeventile 18, 19, 25, 26 in der Betäti- gungsstellung sind, d.h. geschaltet sind, arbeitet die erste Teilpumpe 10 allein für den Volumenstrom und die zweite Teilpumpe 11 läuft momentenneutral mit. Die Schalt- stellung wird für einen Energiesparbetrieb bei geringem Volumenbedarf eingesetzt. Wenn das erste und das zweite 2/2-Wegeventil 18, 19 in der Betätigungsstellung sind und das dritte und das vierte 2/2-Wegeventil 25, 26 in der Ruhestellung sind, arbeitet die zweite Teilpumpe 11 als hydraulischer Motor und unterstützt den Antrieb der ers- ten Teilpumpe 10. Die Schaltstellung wird für einen erweiterten Energiesparbetrieb bei Normalfahrt (Zug) eingesetzt, d.h. wenn der Druck an dem ersten Scheibensatz 5 größer als an dem zweiten Scheibensatz 8 ist. Wenn das erste und das zweite 2/2- Wegeventil 18, 19 in der Ruhestellung sind und das dritte und das vierte 2/2- Wegeventil 25, 26 in der Betätigungsstellung sind und wenn der Druck an dem zwei- ten Scheibensatz 8 größer als an dem ersten Scheibensatz 5 ist (Schubbetrieb), ar- beitet die erste Teilpumpe 10 durch das Druckgefälle für den Volumenstrom zu dem ersten Scheibensatz 5 hin und erfährt ein bremsendes Gegendruckgefälle, was ein notwendiges Antriebsmoment für die erste Pumpe 3 senkt.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform des Fluidsystems 1. In der vierten Ausfüh- rungsform wird die erste Pumpe 3 durch einen Flydrotransformator 27 gebildet. Der Flydrotransformator 27 weist intern zwei stufenlos verstellbare Teilpumpen auf. Auf den inneren Aufbau wird an dieser Stelle jedoch nicht näher eingegangen, sondern beispielsweise auf die Druckschrift DE 10 2012 208 323 A1 verwiesen. Der Flydro- transformator 27 bezieht seine Energie von der zweiten Pumpe 21 , die durch den Elektromotor 22 angetrieben wird. Der Flydrotransformator 27 weist einen ersten An- Schluss, der fluidisch über den ersten Leitungsabschnitt 4 mit der ersten Betätigungs- einrichtung 6 verbunden ist, einen zweiten Anschluss, der fluidisch über den zweiten Leitungsabschnitt 7 mit der zweiten Betätigungseinrichtung 9 (und mit der zweiten Pumpe 21 ) verbunden ist, und einen dritten Anschluss, der fluidisch mit dem Reser- voir 13 verbunden ist. Durch seine Verstellung kann der Flydrotransformator 27
Druckdifferenzen und Volumenströme zwischen dem ersten und dem zweiten Schei- bensatz 5, 8 in beide Richtungen realisieren. Bezuqszeichenliste Fluidsystem
Getriebe
erste Pumpe
erster Leitungsabschnitt
erster Scheibensatz
erste Betätigungseinrichtung
zweiter Leitungsabschnitt
zweiter Scheibensatz
zweite Betätigungseinrichtung
erste Teilpumpe
zweite Teilpumpe
erster Anschluss
Reservoir
zweiter Anschluss
Elektromotor
Antriebswelle
erste Ventilbaugruppe
erstes 2/2-Wegeventil
zweites 2/2 -Wegeventil
Steuerung
zweite Pumpe
Elektromotor
3/2-Wegeventil
zweite Ventilbaugruppe
drittes 2/2-Wegeventil
viertes 2/2-Wegeventil
Hydrotransformator erster Anschluss zweiter Anschluss dritter Anschluss

Claims

Patentansprüche
1. Fluidsystem (1 ) für ein stufenlos verstellbares Getriebe (2), mit einer ersten Pumpe (3), wobei ein erster Anschluss der ersten Pumpe (3) über einen ersten Leitungsabschnitt (4) mit einer einem ersten Scheibensatz (5) des Getriebes (2) zugeordneten ersten Betätigungseinrichtung (6) fluidisch verbunden ist und ein zweiter Anschluss der ersten Pumpe (3) über einen zweiten Leitungsabschnitt (7) mit einer einem zweiten Scheibensatz (8) des Getriebes (2) zugeordneten zweiten Betätigungseinrichtung (9) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (3) durch zumindest eine erste Teilpumpe (10) und eine zweite Teilpumpe (11 ) gebildet wird, wobei ein erster Anschluss (12) der zweiten Teilpumpe (11 ) schaltbar mit der ersten Betätigungseinrichtung (6) und/oder ein zweiter Anschluss (14) der zweiten Teilpumpe (11 ) schaltbar mit der zweiten Betätigungseinrichtung (9) fluidisch verbindbar ist.
2. Fluidsystem (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Pumpe (21 ) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (7) verbunden oder verbindbar ist.
3. Fluidsystem (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilpumpen (10, 11 ) durch jeweils einen Radsatz, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle angeordnet sind, oder durch jeweils eine Druckniere, die auf ei- nem gemeinsamen Radsatz angeordnet sind, gebildet werden.
4. Fluidsystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (12) der zweiten Teilpumpe (11 ) abhängig von einer Schaltstellung einer ersten Ventilbaugruppe (17) mit der ersten Betätigungsein- richtung (6) oder mit einem Reservoir (13) fluidisch verbunden ist.
5. Fluidsystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss (14) der zweiten Teilpumpe (11 ) abhängig von einer Schaltstellung einer zweiten Ventilbaugruppe (24) mit der zweiten Betätigungs- einrichtung (9) oder mit dem Reservoir (13) fluidisch verbunden ist.
6. Fluidsystem (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilbaugruppe (17) und/oder die zweite Ventilbaugruppe (24) durch zwei zu- sammen geschaltete 2/2-Wegeventile (18, 19, 25, 26) gebildet sind/ist.
7. Fluidsystem (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilbaugruppe (17) und/oder die zweite Ventilbaugruppe (24) durch ein 3/2-Wegeventil (23) gebildet sind/ist.
8. Fluidsystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (3) in eine erste Drehrichtung und in eine zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweite Drehrichtung antreibbar ist.
9. Fluidsystem (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (3) und/oder die zweite Pumpe (21 ) durch einen Elekt- romotor (15, 22) antreibbar sind/ist.
10. Fluidsystem (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (3) durch einen Flydrotransformator (27) gebildet ist.
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