Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung zum Betätigen mindestens einer Kupplung, mit einer hydrostatischen Strecke zwischen einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betätigen mindestens einer Kupplung mit einer derartigen Hydraulikanordnung.

Aus der internationalen Veröffentlichung WO 201 1/050766 A1 ist ein hydrostatischer

Kupplungsaktor mit einem Geberzylinder und einem axial verlagerbaren, eine Druckkammer mit Druck beaufschlagenden Kolben bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Betätigen mindestens einer Kupplung mit einer hydrostatischen Strecke zwischen einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder zu vereinfachen.

Die Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung zum Betätigen mindestens einer Kupplung, mit einer hydrostatischen Strecke zwischen einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder, dadurch gelöst, dass der Geberzylinder als hydraulischer Druckübersetzer zwischen der hydrostatischen Strecke und einer hydraulischen Strecke mit einem hydraulischen Pumpenaktor ausgeführt ist. Die hydrostatische Strecke dient dazu, eine Betätigungskraft zum Betätigen der Kupplung von dem Geberzylinder mit Hilfe eines statischen Drucks auf den Nehmerzylinder zu übertragen. Die Betätigungskraft wird in der hydraulischen Strecke durch den hydraulischen Pumpenaktor erzeugt. Durch den hydraulischen Druckübersetzer wird auf einfache Art und Weise eine Schnittstelle zwischen der hydraulischen Strecke und der hydrostatischen Strecke realisiert.

Bei einer Hydraulikanordnung zum Betätigen einer Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen, denen jeweils eine hydrostatische Strecke zwischen einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder zugeordnet ist, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ dadurch gelöst, dass die Geberzylinder als hydraulische Druckübersetzer zwischen der jeweiligen hydrostatischen Strecke und jeweils einer hydraulischen Strecke mit einem hydraulischen Pumpenaktor ausgeführt sind. Die hydrostatische Strecke dient dazu, eine Betätigungskraft zum Betätigen der Kupplung von dem Geberzylinder mit Hilfe eines statischen Drucks auf den Nehmerzylinder zu übertragen. Die Betätigungskraft wird in der hydraulischen Strecke durch den hydraulischen Pumpenaktor erzeugt. Durch den hydraulischen Druckübersetzer wird auf einfache Art und Weise eine Schnittstelle zwischen der hydraulischen Strecke und der hydrostatischen Strecke realisiert. Jeder Teilkupplung der Doppelkupplung sind also eine hydrostatische Strecke und eine hydraulische Strecke mit einem hydraulischen Pumpenaktor zugeordnet. Die Ansteuerung der Pumpenaktoren kann über separate Steuergeräte oder über ein gemeinsames Steuergerät erfolgen.

Bei einer Hydraulikanordnung zum Betätigen einer Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen, denen jeweils eine hydrostatische Strecke zwischen einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder zugeordnet ist, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ dadurch gelöst, dass die Geberzylinder als hydraulische Druckübersetzer zwischen der jeweiligen hydrostatischen Strecke und einer hydraulischen Strecke mit einem gemeinsamen hydraulischen Pumpenaktor und einer hydraulischen Logik ausgeführt sind. Die hydrostatische Strecke dient dazu, eine Betätigungskraft zum Betätigen der Kupplung von dem Geberzylinder mit Hilfe eines statischen Drucks auf den Nehmerzylinder zu übertragen. Die Betätigungskraft wird in der hydraulischen Strecke durch den hydraulischen Pumpenaktor erzeugt. Durch den hydraulischen Druckübersetzer wird auf einfache Art und Weise eine Schnittstelle zwischen der hydraulischen Strecke und der hydrostatischen Strecke realisiert. Jeder Teilkupplung der Doppelkupplung sind eine hydrostatische Strecke und ein Druckübersetzer zugeordnet. Von den Druckübersetzern ausgehende hydraulische Strecken werden über die hydraulische Logik in dem gemeinsamen hydraulischen Pumpenaktor zusammengeführt. Diese Hydraulikanordnung hat den Vorteil, dass die beiden Teilkupplungen unabhängig voneinander mit nur einem einzigen hydraulischen Pumpenaktor betätigt werden können.

Bei einer Hydraulikanordnung zum Betätigen einer Doppelkupplung mit zwei Teilkupplungen, denen jeweils eine hydrostatische Strecke zwischen einem Nehmerzylinder und einem Geberzylinder zugeordnet ist, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ dadurch gelöst, dass die Geberzylinder als hydraulische Druckübersetzer zwischen der jeweiligen hydrostatischen Strecke und einer hydraulischen Strecke mit einer gemeinsamen hydraulischen Steuerungseinheit ausgeführt sind. Die hydrostatische Strecke dient dazu, eine Betätigungskraft zum Betätigen der Kupplung von dem Geberzylinder mit Hilfe eines statischen Drucks auf den Nehmerzylinder zu übertragen. Durch den hydraulischen Druckübersetzer wird auf einfache Art und Weise eine Schnittstelle zwischen der hydraulischen Strecke und der hydrostatischen Strecke realisiert. Die hydraulische Steuerungseinheit umfasst zum Beispiel eine herkömmliche, klassische hydraulische Steuerungslogik. Eine derartige Steuerungslogik umfasst zum Beispiel eine durch einen Verbrennungsmotor mechanisch angetriebene Zahnradpumpe als hydraulische Druckquelle beziehungsweise Volumenstromquelle. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hydraulischen Druckübersetzer in eigenständigen Gehäuseteilen realisiert sind.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hydraulischen Druckübersetzer in einem gemeinsamen Gehäuseteil realisiert sind.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse der hydraulischen Druckübersetzer beziehungsweise des hydraulischen Druckübersetzers aus Kunststoff gebildet ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Strecke mit dem hydraulischen Pumpenaktor direkt mit einer Niederdruckseite des hydraulischen Druckübersetzers verbunden ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Pumpenaktor als Reversierpumpe mit entgegengesetzten Förderrichtungen ausgeführt ist. Bei der Reversierpumpe handelt es sich vorzugsweise um eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe. Die Hydraulikpumpe ist vorzugsweise als Verdrängerpumpe, zum Beispiel als Flügelzellenpumpe, Zahnradpumpe oder Kolbenpumpe, ausgeführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Strecke mit einem Niederdruck beaufschlagt ist, wobei die hydrostatische Strecke mit einem Hochdruck beaufschlagt ist. Alternativ kann die hydraulische Strecke mit einem Hochdruck beaufschlagt sein, wobei die hydrostatische Strecke dann mit einem Niederdruck beaufschlagt ist. Bei dem Niederdruck handelt es sich zum Beispiel um einen Druck von etwa fünfzehn bar. Bei dem Hochdruck handelt es sich zum Beispiel um einen Druck von etwa vierzig bar.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druckübersetzer auf einer Hochdruckseite einen Druckentlas- tungsanschluss aufweist, über den die hydrostatische Strecke in einem unbetätigten Zustand des hydraulischen Druckübersetzers drucklos mit einem höher gelegenen Fluidraum verbun- den wird. Der Begriff höher gelegen bezieht sich auf die Erdschwerkraft im eingebauten Zustand der Hydraulikanordnung. Der Fluidraum wird zum Beispiel durch einen Ausgleichsbehälter dargestellt, der an den hydraulischen Übersetzer angeschlossen ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druckübersetzer mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet ist, die den aktuellen Betätigungszustand des hydraulischen Druckübersetzers erfasst. Die Sensoreinrichtung ist, zum Beispiel über eine Signalleitung, mit einer elektronischen Steuerungseinheit verbunden. Der elektronischen Steuerungseinheit wird neben einem Positionssignal des hydraulischen Druckübersetzers alternativ oder zusätzlich auch ein Drucksignal der Niederdruckseite zugeführt. Zu diesem Zweck wird der Druck in der hydraulischen Strecke auf der Niederdruckseite vorteilhaft durch einen weiteren Drucksensor erfasst. Der elektronischen Steuerungseinheit wird vorteilhaft neben dem Positionssignal des hydraulischen Druckübersetzers alternativ oder zusätzlich ein Drucksignal der Hochdruckseite zugeführt. Zu diesem Zweck wird der Druck in der hydrostatischen Strecke beziehungsweise auf der Hochdruckseite des hydraulischen Druckübersetzers vorteilhaft durch einen weiteren Drucksensor erfasst.

Die mit der Sensoreinrichtung erfassten Positionssignale und die gegebenenfalls mit mindestens einem der genannten Drucksensoren erfassten Drucksignale werden zur Verbesserung der Ansteuerung des Pumpenaktors, insbesondere eines elektromotorischen Pumpenantriebs, und somit zur Verbesserung der Betätigung der Kupplung verwendet. Alternativ kann auch nur die Sensoreinrichtung zum Erfassen des Positionssignals des hydraulischen Druckübersetzers verwendet werden, da die Ansteuerung des Pumpenantriebs und somit die Betätigung der Kupplung hauptsächlich durch das Positionssignal beeinflusst wird. Dann kann beziehungsweise können einer der, mehrere oder alle Drucksensoren eingespart werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatische Strecke und die hydraulische Strecke mit dem gleichen Hydraulikmedium befüllt sind. Dadurch kann der logistische Aufwand bei der Herstellung und Montage der Hydraulikanordnung reduziert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatische Strecke und die hydraulische Strecke mit unterschiedlichen Hydraulikmedien befüllt sind. Das liefert den Vorteil, dass für die beiden Strecken jeweils das optimale Hydraulikmedium ausgewählt werden kann. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydraulikanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druckübersetzer eine Druckübersetzung von eins zu eins aufweist. In diesem Fall dient der hydraulische Druckübersetzer hauptsächlich zur Medientrennung zwischen der hydrostatischen Strecke und der hydraulischen Strecke.

Bei einem Verfahren zum Betätigen mindestens einer Kupplung mit einer vorab beschriebenen Hydraulikanordnung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Kupplung ausgehend von der hydraulischen Strecke über den hydraulischen Druckübersetzer und die hydrostatische Strecke hydrostatisch betätigt wird.

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

Figur 1 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung zum Betätigen einer Doppelkupplung, die zwei Teilkupplungen umfasst;

Figur 2 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 1 mit nur einem Pumpenaktor und einer hydraulischen Steuerungslogik und

Figur 3 eine ähnliche Darstellung wie in den Figuren 1 und 2 mit einer hydraulischen Steuerungseinheit.

In Figur 1 ist eine Hydraulikanordnung 1 zum Betätigen einer Doppelkupplung 2 vereinfacht dargestellt. Die Doppelkupplung 2 umfasst zwei Teilkupplungen 10, 50. Wenn man nur eine der beiden Teilkupplungen 10, 50 betrachtet, dann kann der zugehörige Teil der Hydraulikanordnung 1 auch alleine zum Betätigen einer Einzelkupplung verwendet werden.

Die beiden Teilkupplungen 10, 50 sind unter Zwischenschaltung eines Betätigungslagers 1 1 , 51 durch einen Nehmerzylinder 12, 52 hydrostatisch betätigbar. Der Nehmerzylinder 12, 52 ist über eine hydrostatische Strecke 14, 54 hydrostatisch mit einem Geberzylinder 15, 55 verbunden.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist der Geberzylinder 15, 55 als hydraulischer Druckübersetzer 16, 56 zwischen der hydrostatischen Strecke 14, 54 und einer hydrau- lischen Strecke 18, 58 ausgeführt. Die hydrostatische Strecke 14, 54 ist mit einem Hochdruck von etwa vierzig bar beaufschlagbar. Die hydraulische Strecke 18, 58 ist mit einem Niederdruck von etwa fünfzehn bar beaufschlagbar.

Die hydraulische Strecke 18, 58 umfasst einen Pumpenaktor 20, 60. Der Pumpenaktor 20, 60 ist als Reversierpumpe 22, 62 mit entgegengesetzten Förderrichtungen ausgeführt. Die Re- versierpumpe 22, 62 ist durch einen Elektromotor 23, 63 in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar.

Der Elektromotor 23, 63, der zum Antrieb der Reversierpumpe 22, 62 dient, ist steuerungsmäßig mit einem Steuergerät 25, 65 verbunden. Die Steuergeräte 25, 65 können in einem gemeinsamen Steuergerät kombiniert werden. Das Steuergerät 25, 65 ist steuerungsmäßig des Weiteren mit einem optionalen Drucksensor 26, 66, einer Sensoreinrichtung 28, 68 und einem Drucksensor 30, 70 verbunden.

Der Drucksensor 26, 66 erfasst den Druck auf der Hochdruckseite des hydraulischen Druckübersetzers 16. 56. Die Sensoreinrichtung 28, 68 erfasst die Position eines Übersetzerkolbens in dem hydraulischen Druckübersetzer 16, 56. Der Drucksensor 30, 70 erfasst den Druck in der hydraulischen Strecke 18, 58.

Die Reversierpumpe 22, 62 ist über einen Tankanschluss an ein Hydraulikmediumreservoir 24, 64 angeschlossen. Der hydraulische Druckübersetzer 16, 56 ist an einen Behälter 31 , 71 mit Hydraulikmedium angeschlossen. Der Behälter 31 , 71 dient zur Aufnahme von Leckage. Der Behälter 31 , 71 kann mit dem Reservoir 24, 64 zusammengeführt sein. Der hydraulische Druckübersetzer 16, 56 ist des Weiteren an einen Behälter 32, 72 angeschlossen.

Der Behälter 32, 72 ist, bezogen auf die Erdschwerkraft, im eingebauten Zustand der Hydraulikanordnung 1 oberhalb des hydraulischen Druckübersetzers 16, 56 angeordnet. Dabei dient der Behälter 32, 72 als Ausgleichsbehälter und stellt einen Fluidraum 33, 73 mit Hydraulikmedium dar, das mit Umgebungsdruck beaufschlagt ist.

Die mit Niederdruck beaufschlagte hydraulische Strecke 18, 58 mit dem Pumpenaktor 20, 60 ist direkt an eine Niederdruckseite des hydraulischen Druckübersetzers 16, 56 angeschlossen. Die Hochdruckseite des hydraulischen Druckübersetzers 16, 56 ist über die hydrostatische Strecke 14, 54 mit dem Nehmerzylinder 12, 52 verbunden. In einer nicht betätigten Position des hydraulischen Druckübersetzers 16, 56 ist die Hochdruckseite beziehungsweise ein Hochdruckraum des hydraulischen Druckübersetzers 16, 56 drucklos mit dem höher gelegenen Fluidraum 33, 73 verbunden. Über die Sensoreinrichtung 28, 68 wird die aktuelle Position des Übersetzerkolbens in dem hydraulischen Druckübersetzer 16, 56 an das Steuergerät 25, 65 übermittelt.

Die hydrostatische Strecke 14, 54 und die hydraulische Strecke 18, 58 werden vorteilhaft mit dem gleichen Hydraulikmedium befüllt. Die beiden Strecken 14, 54 und 18, 58 können aber auch mit unterschiedlichen Hydraulikmedien befüllt werden. Das liefert den Vorteil, dass für die jeweilige Strecke ein Hydraulikmedium mit den passenden beziehungsweise idealen hydraulischen Eigenschaften gewählt werden kann. In diesem Fall dient der hydraulische Druckübersetzer 16, 56 gleichzeitig zur Medientrennung.

In den Figuren 2 und 3 sind ähnliche Hydraulikanordnungen wie in Figur 1 dargestellt. Gleiche Teile sind mit keinen beziehungsweise mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 1 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den dargestellten Ausführungsbeispielen eingegangen.

Bei der in Figur 2 dargestellten Hydraulikanordnung sind die beiden hydraulischen Strecken 18, 58 über eine hydraulische Logik 80 mit einem Hydraulikmediumreservoir 81 an einen gemeinsamen Pumpenaktor 82 angeschlossen. Der gemeinsame Pumpenaktor 82 ist als Re- versierpumpe 83 mit entgegengesetzten Förderrichtungen beziehungsweise Drehrichtungen ausgeführt.

Der Antrieb der Reversierpumpe 83 erfolgt über einen Elektromotor 84. Der Elektromotor 84 ist steuerungsmäßig mit einem gemeinsamen Steuergerät 85 für beide Teilkupplungen verbunden. Die Betätigungsversorgung mit Hydraulikmedium wird durch die hydraulische Logik 80 realisiert.

Bei der in Figur 3 dargestellten Hydraulikanordnung sind die beiden hydraulischen Strecken 18, 58, im Unterschied zu dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, an eine gemeinsame hydraulische Steuerungseinheit 90 angeschlossen. Die gemeinsame hydraulische Steuerungseinheit 90 ist steuerungsmäßig mit einem gemeinsamen Steuergerät 95 für beide Teilkupplungen verbunden. Bei der hydraulischen Steuerungseinheit 90 handelt es sich vorzugsweise um eine klassische hydraulische Steuerungslogik.

Bezugszeichenliste

Hydraulikanordnung

Doppelkupplung

Teilkupplung

Betätigungslager

Nehmerzylinder

hydrostatische Strecke

Geberzylinder

hydraulischer Druckübersetzer

hydraulische Strecke

Pumpenaktor

Reversierpumpe

Elektromotor

Hydraulikmediumreservoir

Steuergerät

Drucksensor

Sensoreinrichtung

Drucksensor

Behälter

Behälter

Fluidraum

Teilkupplung

Betätigungslager

Nehmerzylinder

hydrostatische Strecke

Geberzylinder

hydraulischer Druckübersetzer

hydraulische Strecke

Pumpenaktor

Reversierpumpe

Elektromotor

Hydraulikmediumreservoir

Drucksensor

Sensoreinrichtung Drucksensor

Behälter

Behälter

hydraulische Logik

Hydraulikmediumreservoir Pumpenaktor

Reversierpumpe

Elektromotor

Steuergerät

hydraulische Steuerungseinheit Steuergerät