AT526807A1 - Ölversorgungsvorrichtung für den hydraulikkreislauf eines getriebes - Google Patents

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AT526807A1
AT526807A1 ATA50668/2023A AT506682023A AT526807A1 AT 526807 A1 AT526807 A1 AT 526807A1 AT 506682023 A AT506682023 A AT 506682023A AT 526807 A1 AT526807 A1 AT 526807A1
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pump
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ATA50668/2023A
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Zeller Dipl -Ing Christian
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Vds Holding Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf eines Getriebes, insbesondere eines Verzweigungsgetriebes, mit einer durch einen Antrieb (1) antreibbaren Pumpeneinheit (2) mit einer ersten Pumpe (21) und einer zweiten Pumpe (22), wobei die erste Pumpe (21) über eine erste Druckleitung (36) mit einer Hochdruckversorgungsleitung (42) und die zweite Pumpe (22) über eine zweite Druckleitung (37) mit einer Niederdruckversorgungsleitung (41) verbunden sind. Um in jedem Betriebspunkt eine bedarfsgerechte Ölversorgung zu gewährleisten ist vorgesehen, dass die Pumpeneinheit (2) eine dritte Pumpe (23) mit einer dritten Druckleitung (26) aufweist, welche über eine Steuereinheit (3) mit der Hochdruckversorgungsleitung (42) oder mit einer Rücklaufleitung (27) oder mit der Niederdruckversorgungsleitung (41) verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungsvorrichtung für den Hydraulikkreislauf eines Getriebes, insbesondere eines Verzweigungsgetriebes, mit einer durch einen Antrieb antreibbaren Pumpeneinheit mit einer ersten Pumpe und einer zweiten Pumpe, wobei die erste Pumpe über eine erste Druckleitung mit einer Hochdruckversorgungsleitung und die zweite Pumpe über eine zweite Druckleitung mit einer Niederdruckversorgungsleitung verbunden sind. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Ölversorgungsvorrichtung für den Hydraulikkreislauf eines Getriebes, insbesondere eines Verzweigungsgetriebes, wobei die Pumpeneinheit durch einen Antrieb angetrieben wird, und wobei die erste Pumpe über eine erste Druckleitung mit einer Hochdruckversorgungsleitung und die zweite Pumpe über eine zweite Druckleitung mit einer
Niederdruckversorgungsleitung verbunden wird.
Bei einer derartigen Ölversorgungsvorrichtung dient die Hochdruckversorgungsleitung beispielsweise als Speiseleitung für die Betätigung des Getriebes und die Niederdruckversorgungsleitung beispielsweise zur Versorgung eines Schmier- und Kühlkreislaufes des Getriebes.
Die Ölversorgung für den Schmier- und Kühlkreislauf und den Speisekreis eines Getriebes unterscheidet sich je nach Betriebspunkt. Die Ölvolumina variieren mit
der Drehzahl und der zu übertragenden Leistung.
Die DE 10 2014 209 856 A1 beschreibt eine hydraulische Versorgungsvorrichtung für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem Hochdruckkreis, der mittels einer Hochdruckpumpe versorgt wird, und einem Niederdruckkreis, der mittels einer Niederdruckpumpe versorgt wird, wobei die Hochdruckpumpe und die Niederdruckpumpe durch eine gemeinsame Antriebseinheit angetrieben werden. Stromabwärts der Hochdruckpumpe ist ein Ventil mit drei Schaltstellungen angeordnet, welches in der ersten Schaltstellung die Versorgung des Hochdruckkreises mittels der Hochdruckpumpe ermöglicht, in der zweiten Schaltstellung die Ausgangsseite mit einem Reservoir oder mit der Eingangsseite der Hochdruckpumpe verbindet, und in einer dritten Schaltstellung
den Hochdruckkreis mit dem Reservoir verbindet.
DE 103 18 152 B4 offenbart eine Ölversorgungsvorrichtung für den Hydraulikkreislauf eines Fahrzeuggetriebes mit einer ersten Hydraulikopumpe und einer zweiten Hydraulikpumpe. Der Hydraulikkreis weist einen Niederdruck- und einen Hochdruckkreis auf. Die erste Pumpe ist von einer ersten Welle und die zweite Pumpe von einer zweiten Welle mechanisch antreibbar. Die Ölversorgungsvorrichtung weist eine hydraulische Steuer-/Regelungsschaltung, eine erste und eine zweite Eingangsleitung und eine erste und eine zweite Ausgangsleitung auf, wobei jede der beiden Pumpen an jeweils eine Eingangsleitung angeschlossen ist, und wobei der Niederdruckkreis von der ersten Ausgangsleitung und der Hochdruckkreis von der zweiten Ausgangsleitung versorgbar ist. Der Hochdruckkreis wird im Wesentlichen durch die erste Pumpe und der Niederdruckkreis im Wesentlichen durch die zweite Pumpe gespeist. In der ersten Druckleitung ist ein Steuerventil angeordnet, welches eine mit der zweiten Druckleitung verbundene Steuerleitung aufweist. Die erste Druckleitung und die zweite Druckleitung sind über ein in Richtung der zweiten Druckleitung öffnendes Rückschlagventil verbunden. Dadurch kann in bestimmten Fahrzuständen des Kraftfahrzeuges, nämlich dann, wenn der Druck- bzw. Volumenstrom im Hochdruckkreis nicht ausreicht, der Hochdruckkreis zusätzlich oder ausschließlich durch die erste Pumpe gespeist werden. Ein Ölüberschuss des Hochdruckstranges wird zum Niederdruckkreis geleitet, wobei eine Anordnung von weiteren Steuerventilen, Sensoren und Steuerleitungen erforderlich ist. Diese Ölversorgungsvorrichtung ist somit vom Aufbau und der Steuerung her relativ
aufwändig.
Die DE 10 2011 102 451 B4 beschreibt ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer Speisepumpe zur Versorgung eines Speisedruckkreises mit mehreren Verbrauchern, wobei der Speisedruckkreis als Konstantdrucksystem ausgebildet ist. Die Speisepumpe ist als aus einem Behälter Druckmittel ansaugende sauggedrosselte Pumpe ausgebildet, die in einem offenen Kreislauf betrieben wird. Die Pumpe ist zur Veränderung des Förderstroms mit einer Volumenstrombegrenzungseinrichtung versehen, die in Abhängigkeit eines zu dem Behälter abströmenden Rücklaufvolumenstromes gesteuert wird. Dadurch erfolgt eine dynamische Anpassung der Fördermenge und des Förderstroms der Pumpe an den Bedarf der Verbraucher, wobei ein Druckmittelspeicher mit geringer
Speichergröße und einem geringen Druckmittelvolumen verwendet werden kann.
Die DE 102 07 076 A1 beschreibt eine Ölversorgungseinrichtung für ein Lastschaltgetriebe mit einem Hochdruck-Kreis und einem Niederdruck-Kreis, wobei die Hochdruck-Zuleitung zu den Verbrauchern des Getriebes über eine klein dimensionierte Zulaufblende geführt ist. Zwischen Zulaufblende und Verbrauchern ist die Niederdruck-Zuleitung angeschlossen, wobei die Niederdruck-Zuleitung
durch ein Rückschlagventil von der Hochdruck-Zuleitung trennbar ist.
Die DE 10 2018 219 170 A1 zeigt ein Ölsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Niederdruckzweig mit einer saugseitig mit einem ersten Ölreservoir verbundenen Niederdruckpumpe und einem Hochdruckzweig mit einer saugseitig mit einem zweiten Ölreservoir verbundenen Hochdruckpumpe, sowie einem Wegeventil, welches in Abhängigkeit des Druckes am Druckanschluss der Hochdruckpumpe so geschalten wird, dass über einem bestimmten Schwellwert der Druckanschluss der
Niederdruckpumpe mit dem ersten Ölreservoir verbunden wird.
Bekannte Ölversorgungsvorrichtungen haben den Nachteil, dass Betriebsbereiche vorkommen können, in welchen die Ölversorgung für die Hochdruckversorgungsleitung oder die Niederdruckversorgungsleitung nicht immer
gewährleistet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise in jedem Betriebspunkt eine bedarfsgerechte Ölversorgung zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Ölversorgungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Pumpeneinheit eine dritte Pumpe mit einer dritten Druckleitung aufweist, welche über eine Steuereinheit mit der Hochdruckversorgungsleitung oder mit einer Rücklaufleitung oder mit der
Niederdruckversorgungsleitung verbindbar ist.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ein Schieberventil mit drei Schaltstellungen aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung die dritte Druckleitung mit der Hochdruckversorgungsleitung, in einer zweiten Schaltstellung die dritte Druckleitung mit einer Rücklaufleitung und in einer dritten Schaltstellung die dritte Druckleitung mit der Niederdruckversorgungsleitung verbunden ist. Vorzugsweise ist die erste Schaltstellung des Schieberventils zumindest einem ersten Betriebsbereich - insbesondere dem Start - des Antriebs, die zweite Schaltstellung des Schieberventils zumindest einem zweiten
Betriebsbereich - insbesondere dem Normalbetriebsbereich - des Antriebs und die dritte Schaltstellung des Schieberventils zumindest einem dritten Betriebsbereich des Antriebs zugeordnet.
Beim Start des Antriebes wird die dritte Druckleitung der dritten Pumpe mit der Hochdruckversorgungsleitung strömungsverbunden - die dritte Pumpe fördert in
die Hochdruckversorgungsleitung.
Im Regelbetriebsfall bzw. im Normalbetriebsfall wird die dritte Druckleitung der dritten Pumpe mit der Rückflussleitung verbunden - die dritte Pumpe fördert in den
Ölsumpf.
In Betriebsfällen, in welchen die zweite Pumpe zu wenig Öl für die Niederdruckversorgungsleitung fördert, wird die dritte Druckleitung mit der Niederdruckversorgungsleitung verbunden - die dritte Pumpe fördert in die
Niederdruckversorgungsleitung.
Günstigerweise ist die erste Schaltstellung durch eine Mittelstellung des Schieberventils gebildet. Die Mittelstellung wird vorzugsweise durch zumindest eine auf den Schieber des Schieberventils wirkende Rückstellfeder definiert.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das Schieberventil eine hydraulische erste Steuerleitung aufweist, welche über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes erstes Wegeventil schaltbar ist, wobei in der Aktivierungsstellung des ersten Wegeventils die erste Steuerleitung mit der zweiten Druckleitung und in der Deaktivierungsstellung des ersten Wegeventils die erste Steuerleitung mit einer Rücklaufleitung verbindbar ist. Weiters ist es vorteilhaft, wenn das Schieberventil eine hydraulische zweite Steuerleitung aufweist, welche über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes zweites Wegeventil schaltbar ist, wobei in der Aktivierungsstellung des zweiten Wegeventils die zweite Steuerleitung mit der zweiten Druckleitung und in der Deaktivierungsstellung des zweiten Wegeventils die zweite Steuerleitung mit der Rücklaufleitung verbindbar ist.
Die Wegeventile werden jeweils durch eine Rückstellfeder in der Deaktivierungsstellung gehalten und bei Bestromung entgegen der Federkraft der
Rückstellfeder in die Aktivierungsstellung geschaltet.
Dies ermöglicht eine einfache und sichere Steuerung des Schieberventils.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung nimmt das Schieberventil seine erste Schaltstellung ein, wenn das erste Wegeventil in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil ebenfalls in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist, oder wenn das erste Wegeventil in die Aktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil ebenfalls in die Aktivierungsstellung geschaltet ist. Das Schieberventil nimmt seine zweite Schaltstellung ein, wenn das erste Wegeventil in die Aktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist. Das Schieberventil nimmt seine dritte Schaltstellung ein, wenn das erste Wegeventil in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil in die Aktivierungsstellung geschaltet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Druckleitung ab einem definierten ersten maximalen Druck über ein erstes Begrenzungsventil mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Dies ermöglicht eine Begrenzung des Druckes in der zweiten Druckleitung und in der Hochdruckversorgungsleitung. Die zweite Druckleitung wird ab dem definierten ersten maximalen Druck über das erste Begrenzungsventil mit der Rücklaufleitung strömungsverbunden, wenn der Druck in der zweiten Druckleitung größer ist als ein dem ersten maximalen Druck entsprechender erster Begrenzungsdruck des ersten
Begrenzungsventils.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die dritte Druckleitung ab einem definierten zweiten maximalen Druck über ein zweites Begrenzungsventil mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Die dritte Druckleitung wird ab dem definierten zweiten maximalen Druck über das zweite Begrenzungsventil mit der Rücklaufleitung strömungsverbunden, wenn der Druck in der dritten Druckleitung größer ist als ein dem zweiten maximalen Druck entsprechender zweiter
Begrenzungsdruck des zweiten Begrenzungsventils.
Die dritte Druckleitung ist über eine erste Verbindungsleitung mit der zweiten Druckleitung oder der Hochdruckversorgungsleitung strömungsverbindbar ist, wobei in der ersten Verbindungsleitung ein drittes Begrenzungsventil angeordnet ist, welches vorzugsweise als ein in Richtung der zweiten Druckleitung oder der
Hochdruckversorgungsleitung öffnendes Rückschlagventil ausgebildet ist.
Die dritte Druckleitung wird über das dritte Begrenzungsventil mit der zweiten Druckleitung oder der Hochdruckversorgungsleitung strömungsverbunden, wenn die Druckdifferenz zwischen der dritten Druckleitung und der zweiten Druckleitung oder zwischen der dritten Druckleitung und der Hochdruckversorgungsleitung größer ist als ein definierter Öffnungsdruck des dritten Begrenzungsventils. Die Strömungsverbindung wird zwischen der dritten Druckleitung und der zweiten Druckleitung oder der Hochdruckversorgungsleitung getrennt, wenn die Druckdifferenz zwischen der dritten Druckleitung und der zweiten Druckleitung oder zwischen der dritten Druckleitung und der Hochdruckversorgungsleitung kleiner ist als der definierte Öffnungsdruck des dritten Begrenzungsventils.
Auf diese Weise ist eine bedarfsgerechte Versorgung des Getriebes über die Niederdruckversorgungsleitung und die Hochdruckversorgungsleitung
gewährleistet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Figur gezeigten, nicht
einschränkenden Ausführungsvariante näher erläutert.
Die Ölversorgungsvorrichtung dient beispielsweise dazu, ein Verzweigungsgetriebe sowohl mit Öl über eine Niederdruckversorgungsleitung 41, beispielsweise für einen Schmier- und/oder Kühlkreis zur Schmierung und/oder Kühlung des Getriebes, als auch mit Öl über eine Hochdruckversorgungsleitung 42, beispielsweise für einen Speisekreis für die Betätigung des Getriebes zu versorgen. Die Baueinheit zur Ölversorgung besteht aus drei Baugruppen, einem Antrieb 1, einer Pumpeneinheit 2 und einer Steuereinheit 3. Der Antrieb 1 besteht aus einem Antriebsmotor 10 beispielsweise einer Brennkraftmaschine -, der über eine Übersetzungsstufe 11, 12
mit der Antriebswelle 20 der Pumpeneinheit 2 antriebsverbunden ist.
Die Pumpeneinheit 2 weist eine erste Pumpe 21, eine zweite Pumpe 22 und eine dritte Pumpe 23 auf, welche als Verdrängerpumpen, insbesondere Zahnradpumpen — beispielsweise Gerotorpumpen -, optimalerweise mit gleichem Schluckvolumen ausgeführt sind. Die Pumpen 21, 22, 23 sind mit der Antriebswelle 20 gekoppelt und werden von dieser angetrieben. Die Saugleitungen der ersten Pumpe 21, der zweiten Pumpe 22 und der dritten Pumpe 23 gehen von einer gemeinsamen
Saugleitung 24 aus, welche von dem Ölsumpf 4 ausgeht.
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Die erste Pumpe 21 ist über die erste Druckleitung 36 mit der Niederdruckversorgungsleitung 41 für den Kühl-/Schmierkreis verbunden. Die zweite Pumpe 22 ist über die zweite Druckleitung 37 mit der Hochdruckversorgungsleitung 42 für den Speisekreis verbunden. Die dritte Pumpe 23 bildet eine Zusatzpumpe, welche bedarfsgerecht durch die Steuereinheit 3 über die Niederdruckversorgungsleitung 41 dem Kühl-/Schmierkreis oder über die Hochdruckversorgungsleitung 42 dem Speisekreis zugeschaltet wird.
Die Steuereinheit 3 weist ein Schieberventil 32 mit einem Schieber 32a mit Federzentrierung, ein erstes Wegventil 30, ein zweites Wegventil 35 und ein erstes Begrenzungsventil 38 für die Begrenzung des Druckes in der Hochdruckversorgungsleitung 42 bzw. dem Speisekreis auf. Die Zuführleitung 28 führt zu den Wegeventilen 30, 35, welche über die Rücklaufzweigleitungen 29, 40 mit der Rücklaufleitung 27 verbunden sind. Die Teilleitung 39 bildet die Druckverbindung des ersten Begrenzungsventils 38 zu der Zuführleitung 28. Über die erste Steuerleitung 31 und die zweite Steuerleitung 34 wird das Schieberventil 32 hydraulisch betätigt.
Die dritte Druckleitung 26 der dritten Pumpe 23 ist über die Steuereinheit 3 mit der Hochdruckversorgungsleitung 42 oder mit der Niederdruckversorgungsleitung 41 oder mit der Rücklaufleitung 27 verbindbar ist. Der Schieber 32a des Schieberventil 32 weist drei Schaltstellungen A, B, C auf, wobei in einer - in Fig. dargestellten ersten Schaltstellung A die dritte Druckleitung 26 mit der Hochdruckversorgungsleitung 42, in einer zweiten Schaltstellung B die dritte Druckleitung 26 mit der Rücklaufleitung 27 und in einer dritten Schaltstellung C die dritte Druckleitung 26 mit der Niederdruckversorgungsleitung 41
strömungsverbunden ist.
Die erste Schaltstellung A des Schieberventils 32 ist einem ersten Betriebsbereich — insbesondere einem Start - des Antriebs 1, die zweite Schaltstellung B des Schieberventils 32 einem zweiten Betriebsbereich B - insbesondere einem Normalbetriebsbereich - des Antriebs 1 und die dritte Schaltstellung C des Schieberventils 32 einem dritten Betriebsbereich des Antriebs 1 zugeordnet.
Die erste Schaltstellung A ist im dargestellten Beispiel durch die - beispielsweise durch zumindest eine Rückstellfeder definierte - Mittelstellung des Schiebers 32a Schieberventils 32 gebildet.
Die hydraulische erste Steuerleitung 31 ist über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes erstes Wegeventil 30 schaltbar, wobei in der Aktivierungsstellung des ersten Wegeventils 30 die erste Steuerleitung 31 mit der zweiten Druckleitung 37 und in der Deaktivierungsstellung des ersten Wegeventils 30 die erste Steuerleitung 31 mit der Rücklaufleitung 27 verbunden ist.
Die hydraulische zweite Steuerleitung 34 ist über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes zweites Wegeventil 35 schaltbar, wobei in der Aktivierungsstellung des zweiten Wegeventils 35 die zweite Steuerleitung 34 mit der zweiten Druckleitung 37 und in der Deaktivierungsstellung des zweiten Wegeventils 35 die zweite Steuerleitung 34 mit der Rücklaufleitung 27 verbunden
ist.
Das Schieberventil 32 nimmt seine erste Schaltstellung A ein, wenn das erste Wegeventil 30 in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil 35 ebenfalls in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist, oder wenn das erste Wegeventil 30 in die Aktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil 35 ebenfalls in die Aktivierungsstellung geschaltet ist.
Das Schieberventil 32 nimmt eine zweite Schaltstellung B ein, wenn das erste Wegeventil 30 in die Aktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil 35 in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist.
Das Schieberventil 32 nimmt seine dritte Schaltstellung C ein, wenn das erste Wegeventil 30 in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite
Wegeventil 35 in die Aktivierungsstellung geschaltet ist.
Die zweite Druckleitung 37 ist ab einem definierten ersten maximalen Druck über
ein erstes Begrenzungsventil 38 mit der Rücklaufleitung 27 strömungsverbunden.
Die dritte Druckleitung 26 ist ab einem definierten zweiten maximalen Druck über
ein zweites Begrenzungsventil 25 mit der Rücklaufleitung 27 verbunden.
Die dritte Druckleitung 26 ist über eine erste Verbindungsleitung 26a mit der zweiten Druckleitung 37 oder der Hochdruckversorgungsleitung 42 strömungsverbindbar ist, wobei in der Verbindungsleitung 26a ein drittes Begrenzungsventil 33 angeordnet ist, welches beispielsweise durch ein in Richtung
der zweiten Druckleitung 37 oder der Hochdruckversorgungsleitung 42 öffnendes Rückschlagventil gebildet ist, welches öffnet, wenn der Differenzdruck zwischen dritter Druckleitung und zweiter Druckleitung mindestens einem definierten
Öffnungsdruck des Begrenzungsventils 33 entspricht.
Es sind somit folgende Betriebsfälle möglich:
(A) Beim Start des Antriebes 1 befindet sich der Schieber 32a des Schieberventils 32 in der in der Fig. dargestellten Mittelstellung. Die elektrisch betätigten Wegeventile 30, 35 sind in jener Schaltstellung, in der die Steuerleitungen 31 und 34 mit dem Speisedruck beaufschlagt sind, welcher durch das erste Begrenzungsventil 38 - auf beispielsweise etwa 28 bar - begrenzt wird. Dabei können beide Wegeventile 30, 35 sich in der Aktivierungsstellung oder beide Wegeventile 30, 35 sich in der Deaktivierungsstellung befinden. Die dritte Pumpe 23 fördert über das als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildete dritte Begrenzungsventil 33 Öl in die Hochdruckversorgungsleitung 42.
(B) Im Regelbetriebsfall (Normalbetrieb) befindet sich das zweite Wegeventil 35 in der Deaktivierungsstellung, also jener Schaltstellung, in der die zweite Steuerleitung 34 drucklos ist. Das erste Wegeventil 30 befindet sich in der Aktivierungsstellung, also in jener Stellung, in der die erste Steuerleitung 31 mit der zweiten Druckleitung 37 verbunden ist. Damit öffnet der Schieber 32a im Schieberventil 32 die Verbindung der dritten Druckleitung 26 zum drucklosen Rücklauf über die Rücklaufleitung 27. Die dritte Pumpe 23 fördert somit Öl im
drucklosen Kreislauf über die Rücklaufleitung 27 in den Ölsumpf 4.
(C) Bei Betriebsfällen, in welchen die erste Pumpe 21 zu wenig Öl in die Niederdruckversorgungsleitung 41 fördert, wird das erste Wegventil 30 in die Deaktivierungsstellung, also in jene Schaltstellung gebracht, in welcher die erste Steuerleitung 31 drucklos ist. Das zweite Wegeventil 30 befindet sich in der Aktivierungsstellung, also in jener Stellung, in der die zweite Steuerleitung 34 mit der zweiten Druckleitung 37 verbunden ist. Der Schieber 32a im Schieberventil 32 Öffnet die Verbindung der dritten Druckleitung 26 mit der Niederdruckversorgungsleitung 41 für den Kühl-/Schmierkreis. Die dritte Pumpe 23 fördert über das Schieberventil 32 in die Niederdruckversorgungsleitung 41, in welcher der Druck über ein nicht weiter dargestelltes weiteres Begrenzungsventil -
beispielsweise auf etwa 2 bis 4 bar - begrenzt ist. Das beispielsweise durch ein
Rückschlagventil gebildete dritte Begrenzungsventil 33 verhindert einen Druckabfall in der Hochdruckversorgungsleitung 42. Das beispielsweise durch ein Rückschlagventil gebildete zweite Begrenzungsventil 25 bildet eine Druckbegrenzung für die dritte Druckleitung 26 und die zweite Druckleitung 37 und damit für die Hochdruckversorgungsleitung 42 auf beispielsweise etwa 45 bar.
Diese obere Druckbegrenzung dient als Überlastschutz, beispielsweise bei Kaltstart.
Die Betriebsfälle (A) und (C) sind Ausnahmebetriebsfälle mit geringen Zeitanteilen. Im Regelbetriebsfall (B) läuft die dritte Pumpe 23 lastlos mit. Der Wirkungsgrad der Ölversorgung mit drei Pumpen 21, 22, 23 mit relativ kleinen gleichen Schluckvolumina ist höher im Vergleich zu der Verwendung von zwei Pumpen mit
größeren Schluckvolumina.
Durch Verwendung einer möglichst kleinen und kostengünstigen Pumpeneinheit 2 bestehend aus zwei Pumpen - also der ersten Pumpe 21 und der zweiten Pumpe 22 - und einer Zusatzpumpe - also der dritten Pumpe 23 - mit jeweils kleinen Schluckvolumina und der Steuereinheit 3 kann die Versorgung des Getriebes bedarfsgerecht über die Niederdruckversorgungsleitung 41 und die
Hochdruckversorgungsleitung 42 in allen Betriebspunkten sichergestellt werden.
Der drucklose Kreislauf der dritten Pumpe 23 im Regelbetrieb bedingt einen geringeren Wärmeeintrag. Bei höheren Antriebsdrehzahlen muss nicht die gesamte geförderte Ölmenge in den Kühl/Schmierkreis, in den Speisekreis und über Druckbegrenzungsventile wieder abgeleitet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Ölversorgungsvorrichtung für einen Hydraulikkreislauf eines Getriebes, insbesondere eines Verzweigungsgetriebes, mit einer durch einen Antrieb (1) antreibbaren Pumpeneinheit (2) mit einer ersten Pumpe (21) und einer zweiten Pumpe (22), wobei die erste Pumpe (21) über eine erste Druckleitung (36) mit einer Hochdruckversorgungsleitung (42) und die zweite Pumpe (22) über eine zweite Druckleitung (37) mit einer Niederdruckversorgungsleitung (41) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (2) eine dritte Pumpe (23) mit einer dritten Druckleitung (26) aufweist, welche über eine Steuereinheit (3) mit der Hochdruckversorgungsleitung (42) oder mit einer Rücklaufleitung (27) oder mit der Niederdruckversorgungsleitung (41) verbindbar ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) ein Schieberventil (32) mit drei Schaltstellungen (A, B, C) aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung (A) die dritte Druckleitung (26) mit der Hochdruckversorgungsleitung (42), in einer zweiten Schaltstellung (B) die dritte Druckleitung (26) mit der Rücklaufleitung (27) und in einer dritten Schaltstellung (C) die dritte Druckleitung (26) mit der Niederdruckversorgungsleitung (41) verbunden ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltstellung (A) des Schieberventils (32) einem ersten Betriebsbereich - insbesondere einem Start - des Antriebs (1), die zweite Schaltstellung (B) des Schieberventils (32) einem zweiten Betriebsbereich - insbesondere einem Normalbetriebsbereich - des Antriebs (1) und die dritte Schaltstellung (C) des Schieberventils (32) einem dritten Betriebsbereich (C) des Antriebs (1) zugeordnet ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltstellung (A) durch eine Mittelstellung eines Schiebers (32a) des Schieberventils (32) gebildet ist, wobei vorzugsweise die Mittelstellung durch zumindest eine auf den Schieber (32a)
    wirkende Rückstellfeder definiert ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) eine hydraulische erste Steuerleitung (31) aufweist, welche über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes erstes Wegeventil (30) schaltbar ist, wobei in der Aktivierungsstellung des ersten Wegeventils (30) die erste Steuerleitung (31) mit der zweiten Druckleitung (37) und in der Deaktivierungsstellung des ersten Wegeventils (30) die erste Steuerleitung (31) mit der Rücklaufleitung (27) verbindbar ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) eine hydraulische zweite Steuerleitung (34) aufweist, welche über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes zweites Wegeventil (35) schaltbar ist, wobei in der Aktivierungsstellung des zweiten Wegeventils (35) die zweite Steuerleitung (34) mit der zweiten Druckleitung (37) und in der Deaktivierungsstellung des zweiten Wegeventils (35) die zweite Steuerleitung (34) mit der Rücklaufleitung (27) verbindbar ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) seine erste Schaltstellung (A) einnimmt, wenn das erste Wegeventil (30) in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil (35) ebenfalls in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist, oder wenn das erste Wegeventil (30) in die Aktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil (35) ebenfalls in die Aktivierungsstellung geschaltet ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) seine zweite Schaltstellung (B) einnimmt, wenn das erste Wegeventil (30) in die Aktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil (35) in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist.
    Ölversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) seine dritte Schaltstellung (C) einnimmt, wenn das erste Wegeventil (30) in die Deaktivierungsstellung geschaltet ist und das zweite Wegeventil (35) in die Aktivierungsstellung
    geschaltet ist.
    10. Ölversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckleitung (37) ab einem definierten ersten maximalen Druck über ein erstes Begrenzungsventil (38) mit der
    Rücklaufleitung (27) verbunden ist.
    11. Ölversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Druckleitung (26) ab einem definierten zweiten maximalen Druck über ein zweites Begrenzungsventil (25) mit der
    Rücklaufleitung (27) verbunden ist.
    12. Ölversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Druckleitung (26) über eine Verbindungsleitung (26a) mit der zweiten Druckleitung (37) oder der Hochdruckversorgungsleitung (42) strömungsverbindbar ist, wobei in der Verbindungsleitung (26a) ein drittes Begrenzungsventil (33) angeordnet ist, welches vorzugsweise als ein in Richtung der zweiten Druckleitung (37) oder der Hochdruckversorgungsleitung (42) öffnendes Rückschlagventil ausgebildet ist.
    13. Verfahren zum Steuern einer Ölversorgungsvorrichtung für den Hydraulikkreislauf eines Getriebes, insbesondere eines Verzweigungsgetriebes, nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Pumpeneinheit (2) durch einen Antrieb (1) angetrieben wird, und wobei eine erste Pumpe (21) der Pumpeinheit (2) über eine erste Druckleitung (36) mit einer Hochdruckversorgungsleitung (42) und eine zweite Pumpe (22) der Pumpeinheit (2) über eine zweite Druckleitung (37) mit einer Niederdruckversorgungsleitung (41) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Druckleitung (26) einer dritten Pumpe (23) der Pumpeneinheit (2) über eine Steuereinheit (3) mit der Hochdruckversorgungsleitung (42) oder mit der Niederdruckversorgungsleitung (41) oder mit einer Rücklaufleitung (27)
    verbunden wird.
    14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) ein Schieberventil (32) mit drei Schaltstellungen (A, B, C) aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung (A) die dritte Druckleitung (26)
    mit der Hochdruckversorgungsleitung (42), in einer zweiten Schaltstellung (B)
    16.
    17.
    18.
    19.
    14
    die dritte Druckleitung (26) mit der Rücklaufleitung (27) und in einer dritten Schaltstellung (C) die dritte Druckleitung (26) mit der Niederdruckversorgungsleitung (41) verbunden wird.
    Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) über eine erste Steuerleitung (31) hydraulisch betätigt wird, welche über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes erstes Wegeventil (30) geschaltet wird, wobei in der Aktivierungsstellung des ersten Wegeventils (30) die erste Steuerleitung (31) mit der zweiten Druckleitung (37) und in der Deaktivierungsstellung des ersten Wegeventils (30) die erste Steuerleitung (31) mit der Rücklaufleitung (27) verbunden wird.
    Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) über eine zweite Steuerleitung (34) hydraulisch betätigt wird, welche über ein eine Aktivierungsstellung und eine Deaktivierungsstellung aufweisendes zweites Wegeventil (35) geschaltet wird, wobei in der Aktivierungsstellung des zweiten Wegeventils (35) die zweite Steuerleitung (34) mit der zweiten Druckleitung (37) und in der Deaktivierungsstellung des zweiten Wegeventils (35) die zweite Steuerleitung (34) mit der Rücklaufleitung (27) verbunden wird.
    Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) seine erste Schaltstellung (A) einnimmt, wenn das erste Wegeventil (30) in die Deaktivierungsstellung geschaltet wird und das zweite Wegeventil (35) in die Deaktivierungsstellung geschaltet wird, oder wenn das erste Wegeventil (30) in die Aktivierungsstellung geschaltet wird und das zweite Wegeventil (35) ebenfalls in die Aktivierungsstellung geschaltet wird.
    Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (32) seine zweite Schaltstellung (B) einnimmt, wenn das erste Wegeventil (30) in die Aktivierungsstellung geschaltet wird und das zweite
    Wegeventil (35) in die Deaktivierungsstellung geschaltet wird.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
    dass das Schieberventil (32) seine dritte Schaltstellung (C) einnimmt, wenn
    21.
    22.
    23.
    24.
    15
    das erste Wegeventil (30) in die Deaktivierungsstellung geschaltet wird und
    das zweite Wegeventil (34) in die Aktivierungsstellung geschaltet wird.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckleitung (34) ab einem definierten ersten Maximaldruck über ein erstes Begrenzungsventil (38) mit der Rücklaufleitung (27)
    strömungsverbunden wird.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Druckleitung (26) ab einem definierten zweiten Maximaldruck über ein zweites Begrenzungsventil (25) mit der Rücklaufleitung (27)
    strömungsverbunden wird.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Druckleitung (26) über ein drittes Begrenzungsventil (33) mit der zweiten Druckleitung (37) oder der Hochdruckversorgungsleitung (42) strömungsverbunden wird, wenn die Druckdifferenz zwischen der dritten Druckleitung (26) und der zweiten Druckleitung (37) oder zwischen der dritten Druckleitung (26) und der Hochdruckversorgungsleitung (42) größer ist als ein definierter Öffnungsdruck eines dritten Begrenzungsventils (33), und dass die Strömungsverbindung getrennt wird, wenn die Druckdifferenz zwischen der dritten Druckleitung (26) und der zweiten Druckleitung (37) oder zwischen der dritten Druckleitung (26) und der Hochdruckversorgungsleitung (42) kleiner ist als der definierte Öffnungsdruck des dritten Begrenzungsventils (33).
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem ersten Betriebsbereich - insbesondere beim Start des Antriebes (1) die dritte Druckleitung (26) der dritten Pumpe (23) mit der Hochdruckversorgungsleitung (42) strömungsverbunden wird und die dritte
    Pumpe (23) Öl in die Hochdruckversorgungsleitung (42) fördert.
    Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem zweiten Betriebsbereich - insbesondere einem Normalbetriebsbereich - die dritte Druckleitung (26) der dritten Pumpe (23) mit der Rücklaufleitung (27) strömungsverbunden wird und die dritte Pumpe (23) Öl in einen Ölsumpf (4) fördert.
    25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem dritten Betriebsbereich des Antriebes (1) die dritte Druckleitung (26) der dritten Pumpe (23) mit der Niederdruckversorgungsleitung (41) strömungsverbunden wird und die dritte Pumpe (23) Öl in die Niederdruckversorgungsleitung (41) fördert.
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