WO2003040580A1 - Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2003040580A1
WO2003040580A1 PCT/EP2002/011824 EP0211824W WO03040580A1 WO 2003040580 A1 WO2003040580 A1 WO 2003040580A1 EP 0211824 W EP0211824 W EP 0211824W WO 03040580 A1 WO03040580 A1 WO 03040580A1
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Definitions

  • the invention relates to a drive train for a motor vehicle, comprising a clutch device between a drive unit and a transmission, the clutch device having at least one clutch arrangement which can be actuated by means of pressure medium and in which the pressure medium is provided with the aid of a pump arrangement.
  • Coupling systems of this type are known, for example, from DE 100 56 954 AI and DE 101 02 874 AI, the disclosure content of which is expressly referred to in the invention described below.
  • the clutch system is in particular designed as a wet-running double clutch system with two multi-plate clutch arrangements, which can be actuated hydraulically by means of slave cylinders integrated in the clutch device.
  • double clutch systems are known for example from DE 100 04 179 AI.
  • Wet-running double clutch systems require a small volume flow of pressure medium at high pressure to actuate the multi-plate clutches and a comparatively large volume flow of operating medium at relatively low pressure to cool the friction linings or plates.
  • a pump mechanically driven by the drive unit which always provides a volume flow or discharge pressure corresponding to the current speed of the drive unit, it is known from DE 100 56 954 AI and DE 101 02 874 AI) that there is a separate one for each volume flow use coordinated pump arrangement.
  • the proposal for the invention is also based on the consideration that, in the case of a hydraulically actuated gearbox to save a separate pump dedicated to the gearbox actuation, it is advantageous to also provide the pressure medium for actuating the gearbox by the pump arrangement, which is used for actuating the clutch arrangement and for the Provision of the operating medium for cooling the clutch.
  • a significantly higher hydraulic pressure level is generally required than for the clutch actuation.
  • the controllable or regulatable pump can advantageously be controllable or regulatable by means of an associated actuator system with the intermediation of pressure medium
  • Pressure medium for the control or regulation of the pump can preferably be provided on the basis of the pump arrangement or pump itself.
  • a control circuit can advantageously be provided for the demand-dependent regulation of the discharge pressure and / or the discharge volume flow of the common pump arrangement in order to reduce the energy consumption caused by the pump arrangement.
  • Demand-dependent control of the delivery pressure and / or the delivery volume flow can also be considered.
  • first pressure accumulator arrangement can be filled by means of the pump arrangement and in a second state of the hydraulic system the second pressure accumulator arrangement can be filled by means of the pump arrangement and in a further state of the hydraulic system a maximum operating medium flow can be supplied to the coupling device is.
  • controllable or regulable pump various pump types come into consideration, for example a vane pump which is adjustable with regard to its eccentricity, or also adjustable axial or radial piston pumps.
  • FIG. 1 shows a schematic, exemplary representation of a basic structure of a clutch system according to the invention with a wet-running double clutch, the transmission of a motor vehicle drive train to which the clutch system belongs, is also shown schematically.
  • FIG. 2 shows a concrete exemplary embodiment of a clutch system according to the invention in accordance with the basic structure shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 schematically shows a clutch system 200 which has a wet-running double clutch 202 with a first, radially outer clutch arrangement 206 and a second, radially inner clutch arrangement 204.
  • the clutch arrangements 204 and 206 are wet-running clutch arrangements, for example wet-running
  • Multi-plate clutch assemblies each having at least one disk set in a manner known per se, which in the present exemplary embodiment are arranged radially one above the other and are each operated by an associated actuating piston of a hydraulic slave cylinder integrated in the double clutch. Examples of such double clutches are disclosed in DE 100 04 179 AI.
  • the clutch system 200 has a pump 209, which is mechanically driven by the drive unit, usually an internal combustion engine, of the drive train. It is preferably a hydrostatic pump or a pump designed as a displacement machine.
  • the pump 209 which can be controlled and / or regulated independently of the instantaneous speed of the drive unit, provides a pressure medium, in particular pressure oil, at a comparatively high pressure via a distributor arrangement 230, which is sufficient to actuate the clutch arrangements 204 and 206 of the double clutch 202 ,
  • these, more precisely their hydraulic slave cylinders are each connected to the distributor arrangement 230 via an assigned valve 214 or 216 and thus connected to the pump 209.
  • the pump draws pressure medium from a reservoir 222.
  • the pump also provides, via the distributor arrangement 230, a comparatively large volume flow of cooling medium, in particular cooling oil, at a relatively low pressure level, which is used to cool the coupling arrangements 204 and 206. Furthermore, the pump 209 provides pressure medium, in particular pressure oil, via the distributor arrangement 230 at a comparatively high, possibly very high pressure, which is sufficient to actuate the transmission 232 of the drive train via an associated actuator system 234.
  • the transmission is preferably a double clutch or powershift transmission that can be actuated automatically by means of a control unit (not shown).
  • the transmission has a first transmission input shaft assigned to the first clutch arrangement 206 and a second transmission input shaft assigned to the second clutch arrangement 204, which preferably run coaxially to one another, one through the other transmission input shaft.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a coupling system of the basic structure shown in FIG. 1 in more detail.
  • the cooling oil of the double clutch 202 (whose two clutch arrangements 204 and 206 are represented in the illustration in FIG. 2 by a respective hydraulic slave cylinder 424 and 426, respectively) is supplied via a heat exchanger 300, since it is used, for example, in the event of a longer slip operation a noticeable increase in the temperature of the oil in the oil sump 222 can also occur.
  • the heat exchanger 300 maintains the oil temperature at a temperature level sufficient for cooling the double clutch.
  • cooling oil can become very viscous at lower temperatures and due to the flow resistance of the heat exchanger 300 at particularly low temperatures, under certain circumstances insufficient cooling oil would reach the double clutch or An excessively high oil pressure could lead to damage, for example an electrically controllable or, alternatively, a spring-loaded bypass valve 302 is provided, which, when the oil pressure downstream of the oil cooler 300 exceeds a predetermined pressure threshold, opens or is opened and then passes the cooling oil past the oil cooler 300 to the double clutch.
  • the pump 209 which is driven by the internal combustion engine 236 of the drive train and is designed, for example, to provide a discharge pressure of up to 120 bar, draws the oil from the reservoir 222 via a suction filter 322, and the pump is still a so-called pressure filter on the discharge side 324 downstream, which may be provided with a bypass valve.
  • a pressure sensor 326 is used to monitor the discharge pressure, and for safety's sake a pressure relief valve 328 is provided which, in the event of a pressure rise, rises above 120 bar, for example, and releases pressure oil to the reservoir 222.
  • a clutch actuating pressure oil circuit is connected to the discharge side of the pump 209 via a switching valve 330.
  • a check valve 332 is connected downstream of the switching valve 330.
  • a pressure oil accumulator 304 which is designed for a maximum accumulator pressure of 30 bar, is installed in the clutch actuation pressure oil circuit and has a gas cushion under pressure. The pressure oil reservoir 304 ensures a uniform pressure level and serves to bridge times in which the connection between the clutch actuation pressure oil circuit and the pump 209 via the switching valve 330 is interrupted.
  • the actuating slave cylinders of the two clutch devices 204 and 206 are connected to the pressure accumulator 304 via a respective control valve 214 or 216.
  • the pressure oil circuit between the check valve 332 and the valves 214 and 216 is secured by a pressure relief valve 308 against an excessively high pressure of the pressure oil, which may lead to damage.
  • the pressure relief valve 308 opens, for example, at a pressure of 30 bar.
  • the pressure in this pressure oil circuit determined by the filling state of the accumulator 304 is detected by a pressure sensor 310.
  • Another pressure limiting valve 312 ensures that the pressure prevailing beyond the valves 214 and 216 and acting on the hydraulic slave cylinders of the clutch devices does not exceed a maximum value, for example in order to likewise prevent damage.
  • Two check valves 314 and 316 ensure that a pressure relief valve is sufficient to monitor the actuation pressure of both hydraulic slave cylinders and to secure the slave cylinders against overpressures.
  • the valves 214 and 216 which are preferably designed as pressure control valves, regulate or control the pressure in the slave cylinders 424 and 426 assigned to the two clutch arrangements of the double clutch 202. In the present case, a regulation of the operating pressure of these slave cylinders is assumed.
  • a respective pressure sensor 428 or 430 is provided on the delivery side of the valves 214 and 216. PulsaJjoQ damper 432 and 434 absorb pressure peaks and thus allow a reliable adjustment of the target pressure.
  • an emergency release valve 436 which releases pressure oil to the reservoir 222 in the triggered state can advantageously be provided, which depressurized oil causes an emergency opening or quick opening of the respective, in the direction of engagement Coupling arrangement allows.
  • the cooling oil circuit for supplying the clutch arrangements with cooling oil is connected via an electrically switchable throttle valve 440 on the discharge side of the pump 209.
  • the cooling oil flow is passed through the throttle valve 440 via the cooler 300 or the bypass 302 to the clutch device 202, essentially without throttling.
  • a second switching state of the Throttle valve 440 is a throttle point of the throttle valve effective, which only allows a comparatively low minimum cooling oil flow to the clutch device and allows a pressure increase in the oil pressure in the area between the pump 209, the throttle valve 440 and the switching valve 330, so that in the open state of the switching valve 330 via the Check valve 332 the pressure accumulator 304 can be filled.
  • the switching valve 330 is closed again and, if necessary, the throttle valve 440 from the throttle position to the essentially unthrottled passage position adjusted.
  • a further pressure accumulator 444 is connected to the pump 209 via a check valve 442.
  • This pressure accumulator 444 which is designed for a higher pressure than the accumulator 304, for example for a maximum pressure of 120 bar, serves to supply one associated with the transmission of the drive train
  • This pressure accumulator 444 can be filled in a manner corresponding to the pressure accumulator 304 in phases with lower cooling requirements. For this purpose, the throttle valve 440 is brought into the throttle position and the switching valve 330 is left in the closed position. If the pump is then operated at full power, there is an increase in pressure between the throttle valve 440, the switching valve 330 and the transmission actuator system to sufficient pressure values for filling the accumulator 444. A simultaneous filling of both the accumulator 304 and the accumulator 444 will generally not be possible, since the maximum accumulator pressure of the accumulator 304 will not allow sufficient filling of the accumulator 444 designed for higher pressures.
  • the pump is adjustable (controllable and / or regulatable) with regard to the discharge volume flow and / or the discharge pressure. It is preferred to include the pump in a timing chain or, preferably, a control loop, in order to to control or regulate the discharge volume flow or the discharge pressure as required.
  • the pump can be adjusted in any manner, for example electromechanically (electromotive). However, an adjustment of the pump by means of pressure medium is preferred. This is provided in the embodiment of FIG. 2.
  • a hydraulic slave cylinder 450 is connected to the pressure accumulator 304 via a control valve 452. By correspondingly controlling the valve 452 by an assigned control unit, the pump can be adjusted as required, for example on the basis of characteristic maps.
  • a single control unit is preferably used to actuate or control the various valves.
  • the control unit can receive measurement signals from the various sensors, for example also at least one temperature sensor 454 that detects the temperature of the oil in the reservoir 222.
  • An essential aspect of the exemplary embodiment according to FIG. 2 is that only one pump driven by the internal combustion engine, namely the pump 209, is provided, which is designed for the volume flow and pressure requirements that occur.
  • the accumulator 304 provided in the clutch actuation circuit and the accumulator 444 provided in the transmission actuation circuit serve to prevent the pump from constantly having to provide the large delivery volume at high pressure, since the accumulators can be charged at times when little or no amount of cooling oil is required ,
  • the valves 440 and 330 are switched in such a way that the oil delivered by the pump 209 "builds up" to a certain extent, that is to say the pressure rises so that the reservoir 304 or the reservoir 444 can be filled.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe (232) angeordneten Kupplungseinrichtung (202) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung (204, 206) aufweist unnd das Getriebe mittels einer zugeordneten Aktuatorik (234) unter Vermittlung von Druckmedium betätigbar ist, wobei auf Grundlage einer durch die Antriebseinheit angetriebenen oder antreibbaren gemeinsamen Pumpenanordnung (209) i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitstellbar ist and ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium züfbhrbar ist und iii) das Druckmedium für die Betätigung des Getriebes bereitstellbar ist und wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe (209) umfasst.

Description

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Kupplungseinrichtung zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare Kupplungsanordnung aufweist, bei der das Druckmedium mit Hilfe einer Pumpenanordnung bereitgestellt wird.
Derartige Kupplungssysteme sind beispielsweise aus der DE 100 56 954 AI und DE 101 02 874 AI bekannt, auf deren Offenbarungsgehalt in der nachfolgend beschriebenen Erfindung ausdrücklich Bezug genommen ist.
Das Kupplungssystem ist insbesondere als ein Nasslauf-Doppelkupplungssystem mit zwei Lamellen-Kupplungsanordnungen ausgebildet, das unter Vermittlung von in der Kupplungseinrichtung integrierten Nehmerzylindern auf hydraulischem Wege betätigbar ist. Derartige Doppelkupplungssysteme sind beispielsweise aus der DE 100 04 179 AI bekannt.
Nasslauf-Doppelkupplungssysteme benötigen zur Betätigung der Lamellenkupplungen einen kleinen Volumenstrom an Druckmedium bei hohem Druck und zur Kühlung der Reibbeläge bzw. Lamellen einen vergleichsweise großen Volumenstrom an Betriebsmedium bei vergleichsweise geringem Druck. Gegenüber herkömmlichen Lösungen mit einer von der Antriebseinheit mechanisch angetriebenen Pumpe, die stets einen der momentanen Drehzahl der Antriebseinheit entsprechenden Volumenstrom bzw. Abgabedruck bereitstellt, ist es aus der DE 100 56 954 AI und DE 101 02 874 AI) bekannt, für jeden Volumenstrom eine eigens abgestimmte Pumpenanordnung zu verwenden. Bei elektromotorisch angetriebenen Pumpen hat sich jedoch gezeigt, dass bei besonders leistungs- bzw. drehmomentstarken Antriebseinheiten der Kühlölbedarf der Kupplungseinrichtung unter Umständen so groß ist, dass der Einsatz eines Elektromotors zum Antreiben einer elektromotorischen Pumpe zum Kühlen der Kupplungseinrichtung aufgrund zu großen, durch die erforderliche Pumpenleistung bedingten Bauraumbedarfs, nachteilig ist. Eine Rückkehr zu der herkömmlichen Lösung mit einer einfachen, durch die Antriebseinheit permanent angetriebenen Pumpe kommt aus energetischen Gründen aber nicht in Betracht. Es wurde erkannt, dass man auch im Falle einer durch die Antriebseinheit permanent angetriebenen Pumpe eine Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms der Pumpe vorsehen kann, ohne dass hierzu ein übermäßiger mechanischer und ansteuerungsmäßiger Aufwand erforderlich ist.
Dem Erfindungsvorschlag liegt zusätzlich die Überlegung zugrunde, dass es im Falle eines hydraulisch betätigbaren Getriebes zur Einsparung einer gesonderten, der Getriebebetätigung gewidmeten Pumpe vorteilhaft ist, auch das Druckmedium für die Betätigung des Getriebes durch die Pumpenanordnung bereitzustellen, die für die Betätigung der Kupplungsanordnung und für die Bereitstellung des Betriebsmediums zur Kühlung der Kupplung sorgt. Zwar wird für die hydraulische Betätigung eines Getriebes, insbesondere eines automatisierten Getriebes, in der Regel ein deutlich höheres Hydraulikdruckniveau als für die Kupplungsbetätigung benötigt. Es hat sich aber gezeigt, dass auf der Grundlage des Erfindungsvorschlags vergleichsweise preiswert für verschiedenste, insbesondere auch leistungs- bzw. drehmomentstarke Fahrzeuge drei unterschiedliche Volumenströme realisiert werden können, die etwa zum Betrieb eines nasslaufenden, hydraulisch zu betätigenden Kupplungssystems und eines hydraulisch zu betätigenden Getriebes benötigt werden, nämlich einen hohen Druck bei einem relativ niedrigen Volumenstrom zum Betätigen der Kupplungsanordnung, einen hohen Druck, ggf. einen sehr hohen Druck bei einem relativ niedrigen Volumenstrom zum Betätigen des Getriebes und einen niedrigen Druck bei einem relativ hohen Volumenstrom zum Kühlen der Kupplungsanordnung.
Die steuerbare bzw. regelbare Pumpe kann vorteilhaft mittels einer zugeordneten Aktuatorik unter Vermittlung von Druckmedium steuerbar oder regelbar sein, wobei das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe vorzugsweise auf Grundlage der Pumpenanordnung bzw. Pumpe selbst bereitstellbar ist.
Es kann vorteilhaft ein Regelkreis zur bedarfsabhängigen Regelung des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms der gemeinsamen Pumpenanordnung vorgesehen sein, um den durch die Pumpenanordnung bedingten Energieverbrauch zu reduzieren. Auch eine bedarfsabhängige Steuerung des Abgabedrucks oder/und des Abgabe- Volumenstroms kommt in Betracht.
Man kann vorteilhaft eine der Kupplungsbetätigung zugeordnete erste
Druckspeicheranordnung und eine der Getriebebetätigung zugeordnete zweite Druckspeicheranordnung in einem dem Antriebsstrang zugeordneten Hydrauliksystem vorsehen. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass in einem ersten Zustand des Hydrauliksystems die erste Druckspeicheranordnung unter Vermittlung der Pumpenanordnung füllbar ist und in einem zweiten Zustand des Hydrauliksystems die zweite Druckspeicheranordnung unter Vermittlung der Pumpenanordnung füllbar ist und in einem weiteren Zustand des Hydrauliksystems ein maximaler Betriebsmediumstrom der Kupplungseinrichtung zuführbar ist.
Betreffend die steuerbare bzw. regelbare Pumpe kommen diverse Pumpentypen in Betracht, beispielsweise eine hinsichtlich ihrer Exzentrizität verstellbare Flügelzellenpumpe oder auch verstellbare Axial- oder Radialkolbenpumpen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer schematischen, beispielhaften Darstellung eine Grundstruktur eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems mit einer nasslaufenden Doppelkupplung, wobei von einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, dem das Kupplungssystern zugehörig ist, ferner noch das Getriebe schematisch dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems gemäß der in Fig. 1 gezeigten Grundstruktur.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Kupplungssystem 200, das eine nasslaufende Doppelkupplung 202 mit einer ersten, radial äußeren Kupplungsanordnung 206 und einer zweiten, radial inneren Kupplungsanordnung 204 aufweist. Bei den Kupplungsanordnungen 204 und 206 handelt es sich um nasslaufende .Kupplungsanordnungen, beispielsweise um nasslaufende
Lamellen-Kupplungsanordnungen, die auf an sich bekannte Weise jeweils wenigstens ein Lamellenpaket aufweisen, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel radial übereinander angeordnet sind und jeweils durch einen zugeordneten Betätigungskolben eines in die Doppelkupplung integrierten hydraulischen Nehmerzylinders betätigt werden. Beispiele für derartige Doppelkupplungen sind in der DE 100 04 179 AI offenbart.
Das Kupplungssystem 200 weist eine Pumpe 209 auf, die mechanisch von der Antriebseinheit, in der Regel ein Verbrennungsmotor, des Antriebsstrangs angetrieben wird. Es handelt sich vorzugsweise um eine hydrostatische bzw. als Verdrängungsmaschine ausgeführte Pumpe. Die Pumpe 209, die unabhängig von der momentanen Drehzahl der Antriebseinheit steuerbar oder/und regelbar ist, stellt über eine Verteileranordnung 230 zum einen Druckmedium, insbesondere Drucköl, bei einem vergleichsweise hohen Druck bereit, der zur Betätigung der Kupplungsanordnungen 204 und 206 der Doppelkupplung 202 ausreicht. Zur wahlweisen Betätigung der Kupplungsanordnung sind diese, genauer deren hydraulische Nehmerzylinder, jeweils über ein zugeordnetes Ventil 214 bzw. 216 an der Verteileranordnung 230 und damit an der Pumpe 209 angeschlossen. Die Pumpe saugt Druckmedium aus einem Reservoir 222 an.
Die Pumpe stellt ferner über die Verteileranordnung 230 einen vergleichsweise großen Volumenstrom an Kühlmedium, insbesondere Kühlöl, auf einem - relativ gesehen - geringeren Druckniveau bereit-, der zur Kühlung der Kupplungsanordnungen 204 und 206 dient. Ferner stellt die Pumpe 209 über die Verteileranordnung 230 Druckmedium, insbesondere Drucköl, bei einem vergleichsweise hohen, ggf. sehr hohen Druck bereit, der zur Betätigung des Getriebes 232 des Antriebsstrangs über eine zugeordnete Aktuatorik 234 ausreicht. Bei dem Getriebe handelt es sich vorzugsweise um ein unter Vermittlung einer nicht dargestellten Steuereinheit automatisiert betätigbares Doppelkupplungs- bzw. Lastschaltgetriebe. Das Getriebe weist eine der ersten Kupplungsanordnung 206 zugeordnete erste Getriebeeingangswelle und eine der zweiten Kupplungsanordnung 204 zugeordnete zweite Getriebeeingangswelle auf, die vorzugsweise koaxial zueinander verlaufen, die eine durch die andere Getriebeeingangswelle.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungssystems der in Fig. 1 gezeigten Grundstruktur in näheren Einzelheiten.
Gemäß Fig. 2 wird das Kühlöl der Doppelkupplung 202 (deren beide Kupplungsanordnungen 204 und 206 in der Darstellung der Fig. 2 durch einen jeweiligen hydraulischen Nehmerzylinder 424 bzw. 426 repräsentiert sind) über einen Wärmetauscher 300 zugeführt, da es beispielsweise im Falle eines längeren Schlupfbetriebs zu einer merklichen Temperaturerhöhung auch des Öls im Ölsumpf 222 kommen kann. Durch den Wärmetauscher 300 wird die Öltemperatur auf einem zur Kühlung der Doppelkupplung hinreichenden Temperaturniveau gehalten. Da das Kühlöl bei tieferen Temperaturen recht zähflüssig werden kann und aufgrund des Strömungswiderstands des Wärmetauschers 300 bei besonders tiefen Temperaturen unter Umständen nicht mehr genügend Kühlöl die Doppelkupplung erreichen würde bzw. ein zu hoher Öldruck zu Beschädigungen führen könnte, ist ein beispielsweise elektrisch ansteuerbares oder, alternativ, ein unter Federvorspannung stehendes Bypassventil 302 vorgesehen, das dann, wenn der Öldruck stromabwärts des Ölkühlers 300 eine vorgegebene Druckschwelle übersteigt, aufmacht bzw. in einen Öffnungszustand versetzt wird und dann das Kühlöl am Ölkühler 300 vorbei zur Doppelkupplung durchlässt.
Die vom Verbrennungsmotor 236 des Antriebsstrangs angetriebene Pumpe 209, die beispielsweise dafür ausgelegt ist, einen Abgabedruck von bis zu 120 bar bereitzustellen, saugt das Öl aus dem Reservoir 222 über einen Saugfilter 322 an, und der Pumpe ist auf der Abgabeseite noch ein so genannter Druckfilter 324 nachgeschaltet, der ggf. mit einem Bypassventil versehen ist. Ein Drucksensor 326 dient zur Überwachung des Abgabedrucks, und es ist sicherheitshalber ein Druckbegrenzungsventil 328 vorgesehen, das im Falle eines Druckanstiegs über beispielsweise 120 bar aufmacht und Drucköl zum Reservoir 222 ablässt.
Ein Kupplungsbetätigungs-Druckölkreis ist über ein Schaltventil 330 an der Abgabeseite der Pumpe 209 angeschlossen. Dem Schaltventil 330 ist ein Rückschlagventil 332 nachgeschaltet. Im Kupplungsbetätigungs-Druckölkreis ist ein ein unter Druck stehendes Gaspolster aufweisender Druckölspeicher 304 eingebaut, der beispielsweise für einen maximalen Speicherdruck von 30 bar ausgelegt ist. Der Druckölspeicher 304 sorgt für ein gleichmäßiges Druckniveau und dient dazu, Zeiten, in denen die Verbindung zwischen dem Kupplungsbetätigungs-Druckölkreislauf und der Pumpe 209 über das Schaltventil 330 unterbrochen ist, zu überbrücken.
Die Betätigungs-Nehmerzylinder der beiden Kupplungseinrichtungen 204 und 206 sind über ein jeweiliges Steuer/Regel-Ventil 214 bzw. 216 am Druckspeicher 304 angeschlossen. Der Druckölkreis zwischen dem Rückschlagventil 332 und den Ventilen 214 und 216 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 308 gegen einen übermäßig hohen, ggf. zu Beschädigungen führenden Druck des Drucköls gesichert. Das Druckbegrenzungsventil 308 macht beispielsweise bei einem Druck von 30 bar auf. Der durch den Füllzustand des Speichers 304 bestimmte Druck in diesem Druckölkreislauf wird durch einen Drucksensor 310 erfasst.
Ein weiteres Druckbegrenzungsventil 312 sorgt dafür, dass der jenseits den Ventilen 214 und 216 herrschende, auf die hydraulischen Nehmerzylinder der Kupplungseinrichtungen wirkende Druck einen Maximalwert nicht übersteigt, beispielsweise um ebenfalls Beschädigungen vorzubeugen. Über zwei Rückschlagventile 314 und 316 wird erreicht, dass ein Druckbegrenzungsventil ausreicht, um den Betätigungsdruck von beiden hydraulischen Nehmerzylindern zu überwachen und die Nehmerzylinder gegen Überdrücke zu sichern.
Die vorzugsweise als Druck-Steuer/Regel-Ventile ausgeführten Ventile 214 und 216 regeln bzw. steuern den Druck in den den beiden Kupplungsanordnungen der Doppelkupplung 202 zugeordneten Nehmerzylindern 424 und 426. Vorliegend wird von einer Regelung des Betätigungsdrucks dieser Nehmerzylinder ausgegangen. Hierzu ist auf der Abgabeseite der Ventile 214 und 216 ein jeweiliger Drucksensor 428 bzw. 430 vorgesehen. PulsaJjoQsdämpfer 432 und 434 fangen Druckspitzen ab und erlauben so eine zuverlässige Einregelung des Soll-Drucks.
Geht man davon aus, dass die Kupplungsanordnungen vom NORMALER-WEISE-OFFEN-Typ sind, so kann vorteilhaft ein im ausgelösten Zustand Drucköl zum Reservoir 222 ablassendes Notablassventil 436 vorgesehen werden, das durch Ablassen von Drucköl eine Notöffnung bzw. Schnellöffnung derjeweiligen, in Einrückrichtung beaufschlagten Kupplungsanordnung ermöglicht.
Der Kühlölkreislauf zur Versorgung der Kupplungsanordnungen mit Kühlöl ist über ein elektrisch schaltbares Drosselventil 440 an der Abgabeseite der Pumpe 209 angeschlossen. In einem ersten Schaltzustand wird der Kühlölstrom im Wesentlichen ungedrosselt durch das Drosselventil 440 über den Kühler 300 bzw. den Bypass 302 zur Kupplungseinrichtung 202 durchgelassen. In einem zweiten Schaltzustand des Drosselventils 440 ist eine Drosselstelle des Drosselventils wirksam, die nur noch einen vergleichsweise geringen Mindestkühlölstrom zur Kupplungseinrichtung durchlässt und einen Druckanstieg des Öldrucks im Bereich zwischen der Pumpe 209, dem Drosselventil 440 und dem Schaltventil 330 ermöglicht, so dass im geöffneten Zustand des Schaltventils 330 über das Rückschlagventil 332 der Druckspeicher 304 aufgefüllt werden kann. Ist der Solldruck (maximaler Füllzustand des Druckspeichers 304) erreicht (dies kann vermittels des Drucksensors 310 durch eine zugeordnete elektronische Steuereinheit erfasst werden), so wird das Schaltventil 330 wieder geschlossen und ggf. das Drosselventil 440 von der Drosselstellung wieder in die im Wesentlichen ungedrosselte Durchlassstellung verstellt.
Gemäß Fig. 2 ist über ein Rückschlagventil 442 ein weiterer Druckspeicher 444 an der Pumpe 209 angeschlossen. Dieser Druckspeicher 444, der für einen höheren Druck als der Speicher 304 ausgelegt ist, beispielsweise für einen maximalen Druck von 120 bar, dient zur Versorgung einer dem Getriebe des Antriebsstrangs zugeordneten
Getriebeaktuatorik mit Druckmedium. Auf die Ausführungen zu Fig. 1 wird verwiesen. Dieser Druckspeicher 444 kann in entsprechender Weise wie der Druckspeicher 304 in Phasen geringeren Kühlbedarfs befüllt werden. Hierzu wird das Drosselventil 440 in die Drosselstellung gebracht und das Schaltventil 330 in der geschlossenen Stellung belassen. Wird dann die Pumpe mit voller Leistung betrieben, so kommt es zu einem Druckanstieg zwischen dem Drosselventil 440, dem Schaltventil 330 und der Getriebeaktuatorik auf zur Befüllung des Speichers 444 hinreichende Druckwerte. Eine gleichzeitige Befüllung sowohl des Speichers 304 als auch des Speichers 444 wird in der Regel nicht möglich sein, da der maximale Speicherdruck des Speichers 304 keine hinreichende Befüllung des für höhere Drücke ausgelegten Speichers 444 ermöglichen wird.
Wie schon angesprochen, ist die Pumpe hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms oder/und des Abgabedrucks verstellbar (steuerbar oder/und regelbar). Es ist bevorzugt, die Pumpe in eine Steuerkette oder - vorzugsweise -in einen Regelkreis einzubeziehen, um den Abgabe-Volumenstrom bzw. den Abgabedruck bedarfsabhängig zu steuern bzw. zu regeln. Die Verstellung der Pumpe kann im Prinzip auf beliebige Weise, beispielsweise elektromechanisch (elektromotorisch) erfolgen. Bevorzugt ist allerdings eine Verstellung der Pumpe unter Vermittlung von Druckmedium. Dies ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgesehen. Ein hydraulischer Nehmerzylinder 450 ist über ein Steuer/Regel-Ventil 452 am Druckspeicher 304 angeschlossen. Durch entsprechende Ansteuerung des Ventils 452 durch eine zugeordnete Steuereinheit kann die Pumpe bedarfsabhängig verstellt werden, beispielsweise auf Grundlage von Kennfeldern. Man könnte auch eine bedarfsabhängige Regelung auf Grundlage des durch den Drucksensor 326 erfassten Abgabedrucks in Bezug zu einem ggf. betriebszustandsabhängig vorgebbaren Soll-Druckwert vorsehen.
Vorzugsweise wird eine einzige Steuereinheit dafür eingesetzt, die verschiedenen Ventile zu betätigen bzw. anzusteuern. Die Steuereinheit kann Messsignale von den verschiedenen Sensoren, beispielsweise auch wenigstens einem die Temperatur des Öls im Reservoir 222 erfassenden Temperatursensor 454, erhalten.
Ein wesentlicher Aspekt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 ist, dass nur eine verbrennungsmotorisch angetriebene Pumpe, nämlich die Pumpe 209, vorgesehen ist, die für die auftretenden Volumenstrom- und Druckanforderungen ausgelegt ist. Der im Kupplungsbetätigungskreislauf vorgesehene Speicher 304 und der im Getriebebetätigungskreislauf vorgesehene Speicher 444 dienen dazu, dass die Pumpe nicht ständig das große Fördervolumen bei hohem Druck bereitstellen muss, da die Speicher in Zeiten, wo kein oder nur geringe Mengen an Kühlöl benötigt werden, aufgeladen werden können. Hierzu werden, wie erläutert, die Ventile 440 und 330 so geschaltet, dass sich das von der Pumpe 209 geförderte Öl gewissermaßen "aufstaut", also der Druck so ansteigt, dass der Speicher 304 bzw. der Speicher 444 gefüllt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe (232) angeordneten Kupplungseinrichtung (202) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung (204, 206) aufweist und das Getriebe mittels einer zugeordneten Aktuatorik (234) unter Vermittlung von Druckmedium betätigbar ist, wobei auf Grundlage einer durch die Antriebseinheit angetriebenen oder antreibbaren gemeinsamen Pumpenanordnung (209) i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitstellbar ist und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist und iii) das Druckmedium für die Betätigung des Getriebes bereitstellbar ist und wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe (209) umfasst.
2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (209) mittels einer zugeordneten Aktuatorik (452, 450) unter Vermittlung von Druckmedium steuerbar oder regelbar ist, wobei das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe vorzugsweise auf Grundlage der Pumpenanordnung (209) bereitsteilbar ist.
3. Antriebsstrang nach Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Regelkreis zur bedarfsabhängigen Regelung des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms der Pumpenanordnung (209).
4. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine der Kupplungsbetätigung zugeordnete erste Druckspeicheranordnung (304) und eine der Getriebebetätigung zugeordnete zweite Druckspeicheranordnung (444) in einem Hydrauliksystem.
5. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (204, 206) eine nasslaufende Kupplungsanordnung ist, dass der Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums ein nasslaufender Betrieb ist und dass das Betriebsmedium eine Betriebsflüssigkeit, ggf. ein Kühlflüssigkeit, ist.
6. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung als Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (202), ausgeführt ist und eine erste Kupplungsanordnung (206), der wenigstens ein erster Nehmerzylinder (424) zugeordnet ist, und eine zweite Kupplungsanordnung (204), der wenigstens ein zweiter Nehmerzylinder (226) zugeordnet ist, aufweist, wobei den beiden Nehmerzylindern unabhängig voneinander von der Pumpenanordnung (209) bereitgestelltes Medium als Druckmedium zuführbar ist.
7. Kupplungssystem für einen Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches aufweist:
Wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung (204, 206) und eine durch eine Antriebseinheit des Antriebsstrangs angetriebene oder antreibbare gemeinsame Pumpenanordnung (209), auf deren Grundlage i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitsteilbar ist und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist und iii) Druckmedium für die Betätigung eines unter Vermittlung von Druckmedium betätigbaren Getriebes (232) des Antriebsstrangs bereitstellbar ist, wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe (209) umfasst.
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