WO2022017554A1

WO2022017554A1 - Hydrauliksystem und verfahren zum betreiben eines hydrauliksystems

Info

Publication number: WO2022017554A1
Application number: PCT/DE2021/100497
Authority: WO
Inventors: Carsten Mayer; Yunfan Wei
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2023-01-21
Also published as: DE102020119161B4; US11982296B2; DE102020119161A1; US20230340969A1; CN115769006A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem (40), insbesondere eine hydraulische Getriebesteuerung, mit einer ersten Pumpe (47), die an einem Ausgang (1) einen großen Volumenstrom für eine Kühlung und/oder Schmierung (43) bereitstellt, und mit einer zweiten Pumpe (48), die an einem Ausgang (2) einen hohen Druck für mindestens einen hydraulischen Verbraucher (8) bereitstellt. Um die Effizienz beim Betätigen von mindestens einem hydraulischen Verbraucher in dem Hydrauliksystem (40) funktionell zu verbessern, ist ein der Kühlung und/oder Schmierung (43) vorgeschaltetes zusätzliches aktives Ventil (10) in dem Hydrauliksystem (40) so mit einem Systemdruckventil (50) und mindestens einem zu boostenden hydraulischen Verbraucher (16) verschaltet, dass die Ausgänge (1, 2) der beiden Pumpen (47,48) in einem Boostzustand über eine Boostleitung (15) mit dem zu boostenden hydraulischen Verbraucher (16) verbunden sind.

Description

Hvdrauliksystem und Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem, insbesondere eine hydraulische Getriebe steuerung, mit einer ersten Pumpe, die an einem Ausgang einen großen Volumen strom für eine Kühlung und/oder Schmierung bereitstellt, und mit einer zweiten Pum pe, die an einem Ausgang einen hohen Druck für mindestens einen hydraulischen Verbraucher bereitstellt. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betrei ben eines derartigen Hydrauliksystems.

Aus der deutschen Patentschrift DE 11 2008 000 438 B4 ist ein Hydrauliksystem zur Steuerung eines mit Nasskupplungen arbeitenden Doppelkupplungsgetriebes be kannt, welches System eine Pumpe zum Bereitstellen eines Systemdrucks in einer Versorgungsleitung, eine Steuerventileinrichtung zum individuellen Beaufschlagen von Kupplungsaktoren mit aus dem Systemdruck abgeleiteten, in Abhängigkeit von Be triebszuständen moduliertem Betätigungsdruck, und ein Systemventil enthält, welches bei Erreichen des Systemdrucks von der Pumpe geförderte Hydraulikflüssigkeit in ei ne Rücklaufleitung leitet, enthaltend ein Kühlsteuerventil zum Steuern der den Kupp lungen zugeführten Hydraulikflüssigkeitsmenge, wobei eine Hilfspumpe zum bedarfs gerechten Fördern von Kühlflüssigkeit zu den Kupplungen vorgesehen ist und wobei die durch die Rücklaufleitung strömende Hydraulikflüssigkeit den Kupplungen für de ren Kühlung unmittelbar zuführbar ist. Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2015 204673 B3 ist eine Hydraulikanordnung für eine hydraulisch betätigte Reibungskupp lung mit einer Volumenstromquelle und einem Druckübersetzer bekannt, der einen großen Volumenstrom mit einem geringen Druck in einen kleineren Volumenstrom mit einem höheren Druck übersetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Effizienz beim Betätigen von mindestens einem hyd raulischen Verbraucher in einem Hydrauliksystem, das eine Kühlung und/oder Schmierung umfasst, funktionell zu verbessern. Die Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem, insbesondere eine hydraulische Getriebe steuerung, mit einer ersten Pumpe, die an einem Ausgang einen großen Volumen strom für eine Kühlung und/oder Schmierung bereitstellt, und mit einer zweiten Pum pe, die an einem Ausgang einen hohen Druck für mindestens einen hydraulischen Verbraucher bereitstellt, dadurch gelöst, dass ein der Kühlung und/oder Schmierung vorgeschaltetes zusätzliches aktives Ventil in dem Hydrauliksystem so mit einem Sys temdruckventil und mindestens einem zu boostenden hydraulischen Verbraucher ver schaltet ist, dass die Ausgänge der beiden Pumpen in einem Boostzustand über eine Boostleitung mit dem zu boostenden hydraulischen Verbraucher verbunden sind. Die beiden Pumpen werden vorteilhaft elektromotorisch angetrieben. Beide Pumpen kön nen durch einen gemeinsamen Elektromotor angetrieben werden. Bei dem zu boostenden hydraulischen Verbraucher handelt es sich zum Beispiel um eine Kupp lung, eine Bremse und/oder einen Gangsteller. Hydraulische Getriebesteuerungen mit elektrifizierten Pumpen werden im Zuge der Elektrifizierung beziehungsweise Hybridi sierung von Kraftfahrzeugantriebssträngen eingesetzt. Mit den elektrisch angetriebe nen Pumpen muss in allen Betriebszuständen des Hydrauliksystems ausreichend Vo lumenstrom mit dem nötigen Druck bereitgestellt werden. Durch die beanspruchte hydraulische Verschaltung kann die erste Pumpe zusammen mit der zweiten Pumpe vorteilhaft genutzt werden, um Kennlinienbereiche mit einem geringen Druckniveau schnell zu durchfahren. Je nach Getriebeart können an unterschiedlichen hydrauli schen Verbrauchern Dynamikverbesserungen erzielt werden. Die Getriebesteuerung ist zum Beispiel vorteilhaft in Kombination mit einem Doppelkupplungsgetriebe, einer Zweigang-E-Achse oder einem Stufenautomaten einsetzbar. Da die im Betrieb des Hydrauliksystems benötigten hohen Volumenströme bei geringem Druck über die ers te Pumpe zugeführt werden, kann die zweite Pumpe verkleinert werden, so dass die durchschnittliche Leistungsaufnahme des Hydrauliksystems und vorteilhaft auch thermisch kritische Motorströme des elektrischen Antriebs der Pumpen gesenkt wer den können. Die Boostfunktion wird nur für Funktionen mit geringem Druck angewen det, zum Beispiel zum Befüllen einer zu betätigten Kupplung. Die erste Pumpe dient im normalen Betrieb zum Bereitstellen von Hydraulikmedium für die Kühlung und/oder Schmierung. Daher wird die erste Pumpe auch als Kühlölpumpe oder Niederdruck pumpe bezeichnet. Die zweite Pumpe dient zum Bereitstellen eines zum Betätigen der hydraulischen Verbraucher benötigten Hochdrucks und wird daher auch als Hoch- druckpumpe bezeichnet. Der Begriff Boost oder Boosten geht auf den englischen Be griff to boost zurück. Boost bedeutet hier hydraulisch Verstärken. Bei einem Doppel kupplungsgetriebe, insbesondere einem P2-Doppelkupplungsgetriebe, können entwe der die Kupplungsaktuierung der Doppelkupplung beim Schalten oder die Trennkupp- lungsaktuierung bei einem Motorwiederstart, sowie in beiden Fällen die Gangschal tung, durch das Boosten beschleunigt werden. Bei einer Zweigang-E-Achse können vorteilhaft beide Kupplungen bei Schaltungen durch das Boosten beschleunigt aktuiert werden. Bei Stufenautomaten beziehungsweise Getrieben ähnlichen Aufbaus, zum Beispiel ohne Wandler aber mit einer Anfahrkupplung, kann aufgrund der Gangver schaltung beim Boosten nur eine Kupplung/Bremse beschleunigt aktuiert werden, o- der aber es können, sofern eine später beschriebene Verschaltung mit mindestens vier Rückschlagventilen genutzt wird, auch mehrere hydraulische Verbraucher be schleunigt aktuiert werden. Dabei erfolgt ein Einspeisen des Volumenstroms aus der ersten Pumpe abweichend von anderen Varianten nicht zwischen einem Verbrau chersteuerventil und dem zu boostenden Verbraucher sondern zwischen einem Rück schlagventil und dem Verbrauchersteuerventil. Das Hydrauliksystem umfasst vor zugsweise auch ein Parksperrenmodul mit einer hydraulisch betätigten Parksperre.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeich net, dass das zusätzliche aktive Ventil als 3/2-Wegeventil ausgeführt ist, an das die Boostleitung angeschlossen ist. In einer ersten Schaltstellung ist der Ausgang der ers ten Pumpe nur mit der Kühlung und oder Schmierung verbunden. Die Boostleitung bleibt gesperrt. In der zweiten Schaltstellung wird die Verbindung zur Kühlung und/oder Schmierung unterbrochen. Die Ausgänge beider Pumpen sind dann mit der Boostleitung verbunden. Das 3/2-Wegeventil ist vorzugsweise elektromagnetisch be tätigt und vorteilhaft in seine erste Stellung vorgespannt, in welcher die Kühlung und/oder Schmierung hauptsächlich von der ersten Pumpe versorgt wird, die auch als Kühlölpumpe bezeichnet wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass das zusätzliche aktive Ventil als Druckregelventil ausgeführt ist, wobei die Boostleitung von einer hydraulischen Verzweigung ausgeht, die zwischen dem Ausgang der ersten Pumpe und dem zusätzlichen aktiven Ventil angeordnet ist. Das Druckregelventil ist vorzugsweise als elektronisch betätigtes Proportionalventil in 2/2-Wegeventil-Bauweise ausgeführt. Besonders bevorzugt ist das Druckregelventil, das als zusätzliches aktives Ventil verwendet wird, genauso ausgeführt, wie ein Sys temdruckventil, das zwischen die beiden Ausgänge der Pumpen geschaltet ist. In ei ner Öffnungsstellung des zusätzlichen aktiven Ventils ist die erste Pumpe mit der Küh lung und/oder Schmierung verbunden, während die Boostleitung gesperrt ist. In einer Schließstellung des zusätzlichen aktiven Ventils ist die Kühlung und/oder Schmierung von den Pumpen getrennt. Das Druckregelventil ist vorzugsweise in seine Öffnungs stellung vorgespannt. Das Druckregelventil ist mit dem Druck angesteuert, der am Ausgang der ersten Pumpe herrscht, wenn diese angetrieben wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Boostleitung an eine hydraulische Verzweigung zwischen ei nem Verbrauchersteuerventil und dem zu boostenden hydraulischen Verbraucher an geschlossen ist, wobei in der Boostleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, das in Richtung des zusätzlichen aktiven Ventils sperrt. Bei dem Verbrauchersteuerventil handelt es sich zum Beispiel um einen Druckregler, der auch als Kupplungsventil be zeichnet wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass das Hydrauliksystem als hydraulische Getriebesteuerung eines Getriebes vom Getriebetyp Stufenautomat ohne Wandler mit mindestens einer Kupp lung, die einen eher geringen Volumenbedarf hat und betätigungsmäßig mit einer Sys temdruckleitung verbunden ist, und mit mindestens einer zu boostenden hydraulisch betätigten Kupplung oder Bremse ausgeführt ist. In einem Getriebe dieses Typs sind mehrere Schaltkupplungen, sowie eventuell eine Anfahrkupplung und eine Trenn kupplung eines Hybridmoduls vorhanden. Gänge werden zum Beispiel über verschie dene Verschaltungen von Planetenradsätzen gebildet. Hierfür sind in der Regel auch Kupplungen mit einer hohen Momentenkapazität und damit hoher Betätigungskraft nö tig. Dies bedingt bei einem typischerweise einheitlichen Druckniveau einen hohen Vo lumenbedarf. Dieser kann deutlich höher sein als bei anderen Kupplungen. Um die Schaltdynamik zu verbessern, reicht es beispielsweise aus, nur diese eine Kupplung zu boosten. Der Volumenstrom aus der ersten Pumpe wird dann vorteilhaft direkt zwi- sehen dem Druckregelventil und der zu boostenden Kupplung über ein Rückschlag ventil eingeleitet. Während des Boostens wirkt damit das Regelventil nicht als Druck minderer des Systemdrucks sondern als Druckbegrenzer des Boostdrucks. Grund sätzlich bleibt die geboostete Kupplung aber regelbar. Sobald ein flacher Ast der Kupplungskennlinie durchfahren ist und der Druck ansteigt, wird das aktive Schaltven til in seine Ausgangsstellung gebracht und die zweite Pumpe übernimmt wieder die Betätigung der vorher geboosteten Kupplung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Boostleitung an eine hydraulische Verzweigung vor einem Verbrauchersteuerventil des zu boostenden hydraulischen Verbrauchers angeschlos sen ist, wobei in der Boostleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, das in Richtung des zusätzlichen aktiven Ventils sperrt. Das liefert den Vorteil, dass auf zusätzliche Rückschlagventile, außer dem Rückschlagventil in der Boostleitung, verzichtet werden kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Boostleitung an eine hydraulische Verzweigung angeschlos sen ist, die mindestens zwei zu boostenden hydraulischen Verbrauchern eines Ge triebes zugeordnet ist, das mindestens eine zu boostende Kupplung und/oder mindes tens einen zu boostenden hydraulischen Gangsteller, vorzugsweise mehrere zu boostende hydraulische Gangsteller, umfasst. So kann bei hohem Schaltkomfort die benötigte elektrische Energie im Betrieb des Hydrauliksystems wirksam reduziert wer den.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass das Systemdruckventil zwischen den Ausgängen der beiden Pumpen angeordnet ist. Das System druckventil ist vorteilhaft als elektromagnetisch betätigtes Proportionalventil in 2/2-Wegeventil-Bauweise ausgeführt und in seine Öff nungsstellung vorgespannt. Das Systemdruckventil ist vorzugsweise mit dem Druck angesteuert, der am Ausgang der zweiten Pumpe herrscht. Dieser Druck kann auch als Hochdruck bezeichnet werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Pumpen elektromotorisch angetrieben sind, insbeson dere als Tandempumpe gemeinsam von einem Elektromotor angetrieben sind. Die beiden Pumpen fördern in nur eine Richtung.

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Hydrauliksystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass im Boostzustand beide Pumpen über das zusätzliche aktive Ventil den mindestens einen zu boostenden hydraulischen Verbraucher mit Hydraulikmedium versorgen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 ein Hydrauliksystem mit einem Hydraulikmodul, das eine elektromotorisch an getriebene Tandempumpe mit zwei Pumpen, ein Systemdruckventil und ein zusätzli ches aktives Ventil umfasst, an das eine Boostleitung angeschlossen ist;

Figur 2 ein ähnliches Hydrauliksystem wie in Figur 1, wobei die beiden Pumpen je weils durch einen separaten Elektromotor angetrieben sind;

Figur 3 ein ähnliches Hydrauliksystem wie in Figur 1, wobei das zusätzliche aktive Ventil als Druckregelventil ausgeführt ist;

Figur 4 ein kartesisches Koordinatendiagramm mit einer typischen Kupplungskennli nie;

Figur 5 ein kartesisches Koordinatendiagramm mit einem typischen Verlauf einer Gangbetätigung;

Figur 6 ein Hydrauliksystem mit einem Stufenautomaten mit einer zu boostenden Kupplung mit dem Hydraulikmodul aus Figur 3; Figur 7 ein ähnliches Hydrauliksystem wie in Figur 6 mit einem Stufenautomaten, der mehrere zu boostende Kupplungen umfasst, mit dem Hydraulikmodul aus Figur 1;

Figur 8 ein Hydrauliksystem einer Zweigang-E-Achse mit dem Hydraulikmodul aus Fi gur 3;

Figur 9 ein ähnliches Hydrauliksystem wie in Figur 8 mit dem Hydraulikmodul aus Fi gur 1 mit einer speziellen Ansteuerung;

Figur 10 ein Hydrauliksystem mit einer zu boostenden Doppelkupplung mit dem Hyd raulikmodul aus Figur 1; und

Figur 11 ein Hydrauliksystem mit einem P2-Doppelkupplungsgetriebe mit einer zu boostenden Trennkupplung und mit dem Hydraulikmodul aus Figur 1.

In den Figuren 1 bis 3 sind drei Ausführungsbeispiele eines Hydraulikmoduls 21; 22; 23 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden die gleichen Be zugszeichen verwendet.

Das Hydraulikmodul 21; 22; 23 ist Teil eines Hydrauliksystems 40, das in seiner Ge samtheit in verschiedenen Ausführungsvarianten in den Figuren 6 bis 11 dargestellt ist. Dabei ist das Hydrauliksystem 40 der Figuren 6 und 8 mit dem Hydraulikmodul 23 aus Figur 3 kombiniert. Die Hydrauliksysteme 40 der Figuren 7 und 9 bis 11 sind mit dem Hydraulikmodul 21 aus Figur 1 kombiniert.

Das Hydrauliksystem 40 umfasst eine Kühlung und/oder Schmierung 43. Die Kühlung und/oder Schmierung 43 wird aus einem Hydraulikmediumreservoir 44, das auch als Tank bezeichnet wird, mit Hydraulikmedium versorgt. Das Hydraulikmedium wird aus dem Hydraulikmedium über einen Saugfilter 45 mit zwei Pumpen 47, 48 angesaugt.

In den Figuren 1 und 3 sind die beiden Pumpen 46 und 48 in einer Tandempumpe kombiniert. In der Tandempumpe werden beide Pumpen 47 und 48 durch einen ge meinsamen Elektromotor 49 angetrieben. In Figur 2 wird die Pumpe 47 durch einen Elektromotor 52 angetrieben, während die Pumpe 48 durch einen Elektromotor 51 angetrieben wird.

Die Pumpe 47 ist, wie durch ein großes Pumpsymbol angedeutet ist, für die Bereitstel lung eines großen Volumenstroms mit einem niedrigen Druck an einem Ausgang 1 ausgeführt. Die zweite Pumpe 48 ist zur Bereitstellung eines kleinen Volumenstroms mit einem hohen Druck an einem Ausgang 2 ausgeführt.

Ein Systemdruckventil 50 ist zwischen die Ausgänge 1 und 2 der Pumpen 47, 48 ge schaltet. Das Systemdruckventil 50 ist als elektromagnetisch betätigtes Proportional ventil in 2/2-Wegeventil-Bauweise ausgeführt und in seine dargestellte Öffnungsstel lung vorgespannt, in welcher die beiden Ausgänge 1, 2 der beiden Pumpen 47, 48 miteinander verbunden sind. Das Systemdruckventil 50 ist durch einen Druck ange steuert, der in einer Betätigungsleitung 3 herrscht. Die Betätigungsleitung 3 weist ei nen Arbeitsanschluss 12 auf, an den ein hydraulischer Verbraucher in Form einer Parksperre 8 angeschlossen ist.

Vom Ausgang 1 der ersten Pumpe 47 erstreckt sich eine Volumenstrom leitung 5 zur Kühlung und/oder Schmierung 43. Ein zusätzliches aktives Ventil 10 ist zwischen dem Systemdruckventil 50 und der Kühlung und/oder Schmierung 43 angeordnet. Die Vo lumenstromleitung 5 umfasst eine hydraulische Verzweigung zwischen dem System druckventil 50 und dem zusätzlichen aktiven Ventil 10. An das zusätzliche aktive Ven til 10 ist eine Boostleitung 15 angeschlossen. In der Boostleitung 15 ist ein Rück schlagventil 14 angeordnet, das zu mindestens einem zu boostenden hydraulischen Verbraucher 16 hin öffnet. In der entgegengesetzten Richtung sperrt das Rückschlag ventil 14.

In den Figuren 1 und 2 ist das zusätzliche aktive Ventil 10 als 3/2-Wegeventil oder 3/2-Wegeschaltventil 11 ausgeführt. Das 3/2-Wegeventil umfasst einen Anschluss zur hydraulischen Verzweigung 9, einen Anschluss zur Kühlung und/oder Schmierung 43 und einen Anschluss zur Boostleitung 15. In Figur 3 ist das zusätzliche aktive Ventil 10 als Druckregelventil 13 in 2/2- Wegeventil-Bauweise ausgeführt. Das Druckregelventil 13 ist zwischen der hydrauli schen Verzweigung 9 und der Kühlung und/oder Schmierung 43 angeordnet. Die Boostleitung 15 geht in Figur 3 von einer hydraulischen Verzweigung 7 aus, die zwi schen der hydraulischen Verzweigung 9 und dem Druckregelventil 13 angeordnet ist.

Der mindestens eine hydraulische Verbraucher 16 umfasst zum Beispiel Reibelemen te, wie Kupplungen oder Bremsen, insbesondere Getriebebremsen, die im Folgenden in der Regel auch als Kupplung bezeichnet werden, oder Gangsteller mit Synchron einheiten.

In den Figuren 4 und 5 sind zwei kartesische Koordinatendiagramme dargestellt. Auf einer x-Achse ist jeweils ein Volumen V in einer geeigneten Volumeneinheit aufgetra gen. Auf einer y-Achse ist jeweils ein Druck p in einer geeigneten Druckeinheit aufge tragen.

Figur 4 zeigt eine typische zweigeteilte Kupplungskennlinie. Die zweigeteilte Kupp lungskennlinie umfasst einen flachen Ast, in dem die Kupplung offen und nicht in Ein griff ist, und einen steilen Ast, in dem die Kupplung geschlossen ist und ein Drehmo ment überträgt. Der Übergangspunkt zwischen dem flachen Ast und dem steilen Ast der Kupplungskennlinie wird Tastpunkt genannt. Der flache Ast der Kupplungskennli nie ist relativ lang auszuführen, benötigt also viel Volumen zum Durchfahren, um Schleppverluste zu reduzieren und damit die Antriebsstrangeffizienz zu erhöhen. Um eine solche Kupplung schnell zu aktuieren und damit die gewünschte Schaltdynamik zu erreichen, ist ein hoher Volumenstrom bei vergleichsweise geringem Druck nötig.

Figur 5 zeigt einen typischen Verlauf eines Gangstellers mit Synchronisierung bei ei ner Gangbetätigung. Die Gangstellerkennlinie in Figur 5 umfasst einen kurzen Bereich großer Kraft und damit großen Drucks beim Synchronisieren. Davor und vor allem da nach zeigt die Gangstellerkennlinie in Figur 5 einen großen Flub ohne nennenswerten Druckbedarf. Die jeweiligen Bereiche großen Volumenbedarfs bei kleinem Druck kön nen über das beanspruchte Boostkonzept beschleunigt durchfahren werden, indem in einem Boostzustand über die Boostleitung 15 die Ausgänge 1, 2 beider Pumpen 47, 48 mit dem mindestens einen zu boostenden hydraulischen Verbraucher 16 verbun den werden.

Das Hydrauliksystem 40 in Figur 6 umfasst ein Parksperrenmodul 17, das unter Zwi schenschaltung eines Verbrauchersteuerventils 25, das auch als Parksperrenventil bezeichnet wird, an eine Systemdruckleitung 24 angeschlossen ist. Die Systemdruck leitung 24 wiederum ist an die Betätigungsleitung 3 angeschlossen.

An die Systemdruckleitung 24 ist des Weiteren mindestens eine Kupplung 18 ange schlossen, und zwar unter Zwischenschaltung eines Verbrauchersteuerventils 26, das auch als Kupplungsventil bezeichnet wird. Durch jeweils drei Punkte an dem Verbrau chersteuerventil 26 und an der Kupplung 18 ist angedeutet, dass n-Kupplungen über jeweils ein Verbrauchersteuerventil an die Systemdruckleitung 24 angeschlossen sein können.

Darüber hinaus ist eine zu boostende Kupplung 19 unter Zwischenschaltung eines Verbrauchersteuerventils 27 an die Systemdruckleitung 24 angeschlossen. Die zu boostende Kupplung 19 stellt in Figur 6 den zu boostenden hydraulischen Verbrau cher 16 dar. Die Boostleitung 15 ist zu diesem Zweck an eine hydraulische Verzwei gung 20 angeschlossen, die zwischen dem Verbrauchersteuerventil 27 und der zu boostenden Kupplung 19 angeordnet ist.

Bei dem in Figur 7 dargestellten Hydrauliksystem 40 ist die Boostleitung 15 über ein Rückschlagventil 32 an eine hydraulische Verzweigung 29 und über ein Rückschlag ventil 34 an eine hydraulische Verzweigung 30 angeschlossen. Die hydraulische Ver zweigung 29 ist der in diesem Fall zu boostenden Kupplung 18 mit dem Verbraucher steuerventil 26 zugeordnet. Die hydraulische Verzweigung 30 ist der ebenfalls zu boostenden Kupplung 19 mit dem Verbrauchersteuerventil 27 zugeordnet.

Ein Rückschlagventil 31 ist zwischen der Systemdruckleitung 24 und der hydrauli schen Verzweigung 29 angeordnet. Ein Rückschlagventil 33 ist zwischen der System druckleitung 24 und der hydraulischen Verzweigung 30 angeordnet. Die Rückschlag- ventile 33 und 34 sperren von der hydraulischen Verzweigung 30 weg. Die Rück schlagventile 31 und 32 sperren von der hydraulischen Verzweigung 29 weg.

In Figur 7 wird der Boostvolumenstrom vor den Verbrauchersteuerventilen 26, 27 ein geleitet. Die Rückschlagventile 31 bis 34 dienen zur Darstellung einer Hystereserege- lung zur Ansteuerung der zu boostenden Kupplungen 18, 19.

Bei dem Flydrauliksystem 40 in Figur 8 ist die Boostleitung 15 an eine hydraulische Verzweigung 35 angeschlossen. Die hydraulische Verzweigung 35 wiederum ist zwi schen zwei hydraulischen Verzweigungen 36, 37 angeordnet. Die hydraulischen Ver zweigungen 36 und 37 sind den beiden zu boostenden Kupplungen 18, 19 zugeord net. Zwischen den hydraulischen Verzweigungen 35, 36 und 35, 37 ist jeweils ein Rückschlagventil 38, 39 angeordnet, das zur hydraulischen Verzweigung 35 hin sperrt.

In Figur 8 ist ein Getriebe vom Typ 2-Gang-E-Achse dargestellt. Im Betrieb dieser 2- Gang-E-Achse ist immer eine der zu boostenden Kupplungen 18, 19 geschlossen. Ei ne Anfahrkupplung wird nicht benötigt. Der Boostvolumenstrom wird über die Boostlei tung 15 erst nach den Verbrauchersteuerventilen 26, 27 zugeführt, weil beim Vorbe reiten einer Schaltung, also wenn eine Kupplung durch den flachen Ast an den Tast punkt gebracht werden muss, die einzige andere Kupplung ein deutlich höheres Druckniveau aufweist und damit über das jeweilige Rückschlagventil 38, 39 vom Boostvolumenstrom getrennt bleibt.

Bei dem Hydrauliksystem 40 in Figur 9 sind im Unterschied zu Figur 8 zwei zusätzli che Rückschlagventile 41 , 42 vor die Verbrauchersteuerventile 26 und 27 geschaltet. Über die insgesamt vier Rückschlagventile 38, 41 und 39, 42 können die Verbrau chersteuerventile 26, 27 entweder mit der Boostleitung 15 oder mit der Systemdruck leitung 24 verbunden werden.

Bei Doppelkupplungsgetrieben können neben mindestens einer Kupplung auch die vorhandenen typischerweise über Wegeventile gesteuerten Gangsteller 57 mit der Boostfunktion betätigt beschleunigt werden. Die Gangsteller 57 in Figur 10 werden zur Einstellung der Synchronkraft über ein gemeinsames Druckregelventil 60 vor dem Verbrauchersteuerventil 59 versorgt. Auch hier ist durch jeweils drei Punkte angedeu tet, dass n-Gangsteller 57 und n-Verbrauchersteuerventile 59 vorgesehen sein kön nen.

Eine Trennkupplung 56 ist über ein Verbrauchersteuerventil 58 an die Systemdrucklei tung 24 angeschlossen. In Figur 10 ist die Boostleitung 15 den beiden zu boostenden Kupplungen 18, 19 zugeordnet.

In Figur 11 ist die Boostleitung 15 an eine hydraulische Verzweigung 63 angeschlos sen. Die hydraulische Verzweigung 63 ist zwischen einem Druckregelventil 61 und dem Verbrauchersteuerventil 59 angeordnet. Ein zusätzliches Rückschlagventil 62 ist dem Verbrauchersteuerventil 58 vorgeschaltet. Das zusätzliche Rückschlagventil 62 sperrt vom Verbrauchersteuerventil 58 weg.

Der Boostvolumenstrom für die Gangsteller 57 kann über die Boostleitung 15 und das gemeinsame Rückschlagventil 14 zugeführt werden. Dieses Ausführungsbeispiel ent spricht Figur 11, allerdings ohne die Trennkupplung 56 mit dem Verbrauchersteuer ventil 58 und dem Rückschlagventil 62.

Die Rückschlagventile 38 und 39 ermöglichen in Figur 10 ein Boosten der jeweils kommenden Kupplung 18, 19 der Doppelkupplung beim Schalten, nicht jedoch beim Anfahren. In diesem Fall verhält sich die Doppelkupplung wie bei der vorab beschrie benen 2-Gang-E-Achse. Das Nutzen des Boostvolumenstroms vor einer Anfahrt ist jedoch nicht möglich, da hier dann beide Kupplungen gefüllt würden, da beide zuvor offen waren.

In Figur 11 ist gezeigt, wie das Boosten der Trennkupplung 56 und der Gangsteller 57 realisiert werden kann. Die Trennkupplung 56 kann geboostet werden, sofern die Trennkupplung 56 den Volumenstrom aus dem Gangstellerbereich mit den Gangstel lern 57 und dem Verbrauchersteuerventil 59 bekommt. Hier wird dann an der Trenn kupplung 56 ein Flysteresebetrieb gefahren. Bezuqszeichenliste Ausgang Ausgang Betätigungsleitung Volumenstromleitung hydraulische Verzweigung Parksperre hydraulische Verzweigung zusätzliches aktives Ventil 3/2-Wegeventil Arbeitsanschluss Druckregelventil Rückschlagventil Boostleitung zu boostender hydraulischer Verbraucher Parksperrenmodul Kupplung zu boostende Kupplung hydraulische Verzweigung Hydraulikmodul Hydraulikmodul Hydraulikmodul Systemdruckleitung Verbrauchersteuerventil Verbrauchersteuerventil Verbrauchersteuerventil hydraulische Verzweigung hydraulische Verzweigung Rückschlagventil Rückschlagventil Rückschlagventil Rückschlagventil hydraulische Verzweigung hydraulische Verzweigung hydraulische Verzweigung Rückschlagventil Rückschlagventil Hydrauliksystem Rückschlagventil Rückschlagventil Kühlung und/oder Schmierung Hydraulikmediumreservoir Saugfilter Tandempumpe erste Pumpe zweite Pumpe Elektromotor Systemdruckventil Elektromotor Elektromotor Druckregelventil Trennkupplung Gangsteller Verbrauchersteuerventil Verbrauchersteuerventil Druckregelventil Druckregelventil Rückschlagventil hydraulische Verzweigung

Claims

Patentansprüche

1. Hydrauliksystem (40), insbesondere hydraulische Getriebesteuerung, mit einer ersten Pumpe (47), die an einem Ausgang (1) einen großen Volumenstrom für eine Kühlung und/oder Schmierung (43) bereitstellt, und mit einer zweiten Pumpe (48), die an einem Ausgang (2) einen hohen Druck für mindestens ei nen hydraulischen Verbraucher (8) bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Kühlung und/oder Schmierung (43) vorgeschaltetes zusätzliches akti ves Ventil (10) in dem Hydrauliksystem (40) so mit einem Systemdruckventil (50) und mindestens einem zu boostenden hydraulischen Verbraucher (16) verschaltet ist, dass die Ausgänge (1,2) der beiden Pumpen (47,48) in einem Boostzustand über eine Boostleitung (15) mit dem zu boostenden hydrauli schen Verbraucher (16) verbunden sind.

2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzli che aktive Ventil (10) als 3/2-Wegeventil (11) ausgeführt ist, an das die Boost leitung (15) angeschlossen ist.

3. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzli che aktive Ventil (10) als Druckregelventil (13) ausgeführt ist, wobei die Boost leitung (15) von einer hydraulischen Verzweigung (7) ausgeht, die zwischen dem Ausgang (1) der ersten Pumpe (47) und dem zusätzlichen aktiven Ventil (10) angeordnet ist.

4. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Boostleitung (15) an eine hydraulische Verzweigung (20) zwischen einem Verbrauchersteuerventil (27) und dem zu boostenden hydraulischen Verbraucher (16) angeschlossen ist, wobei in der Boostleitung (15) ein Rückschlagventil (14) angeordnet ist, das in Richtung des zusätzlichen aktiven Ventils (10) sperrt.

5. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrau liksystem (40) als hydraulische Getriebesteuerung eines Getriebes vom Getrie betyp Stufenautomat ohne Wandler mit mindestens einer Kupplung (18), die einen eher geringen Volumenbedarf hat und betätigungsmäßig mit einer Sys- temdruckleitung (24) verbunden ist, und mit mindestens einer zu boostenden hydraulisch betätigten Kupplung (19) oder Bremse ausgeführt ist.

6. Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Boostleitung (15) an eine hydraulische Verzweigung (29,30) vor einem Verbrauchersteuerventil (26,27) des zu boostenden hydraulischen Verbrau chers (16) angeschlossen ist, wobei in der Boostleitung (15) ein Rückschlag ventil (32,34) angeordnet ist, das in Richtung des zusätzlichen aktiven Ventils (10) sperrt.

7. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Boostleitung (15) an eine hydraulische Verzweigung (63) angeschlossen ist, die mindestens zwei zu boostenden hydraulischen Ver brauchern (16) eines Getriebes zugeordnet ist, das mindestens eine zu boostende Kupplung (56) und/oder mindestens einen zu boostenden hydrauli schen Gangsteller (57), vorzugsweise mehrere zu boostende hydraulische Gangsteller (57), umfasst.

8. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, das das Systemdruckventil (50) zwischen den Ausgängen (1,2) der beiden Pumpen (47,48) angeordnet ist.

9. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Pumpen (47,48) elektromotorisch angetrieben sind, insbesondere als Tandempumpe (46) gemeinsam von einem Elektromo tor (49) angetrieben sind.

10. Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems (40) nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Boostzustand beide Pumpen (47,48) über das zusätzliche aktive Ventil (10) den mindestens einen zu boostenden hydraulischen Verbraucher (16) mit Hydraulikmedium versor gen.