Hvdraulik-Schaltunqsanordnunq zur Ansteuerung einer Hvbridkupplunq und eines Automatikqetriebes eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Hydraulik-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges, mit einer elektrischen Hydraulikpumpe zur Versorgung der Hybridkupplung und des Automatikgetriebes mit einem Hydraulikmedium, einem der Hydraulikpumpe nachgeschalteten Druckverstärker mit einem Druckverstärker-Nehmerzylinder und einem Druckverstärker-Geberzylinder, einer zwischen den Druckverstärkern und die Hybridkupplung geschalteten hydraulischen Strecke mit dem Druckverstärker-Geberzylinder und einem Hybrid-Kupplungsnehmerzylinder zur Ansteuerung der Hybridkupplung.

Hydraulik-Schaltungsanordnungen sind bekannt und werden zur hydraulischen Ansteuerung von Aggregaten von Kraftfahrzeugen, beispielsweise von mit Hybridtechnologie ausgestatteten Kraftfahrzeugen eingesetzt. Zur Bereitstellung von hydraulischer Energie beziehungsweise zur Umwälzung eines Hydraulikmediums kann eine elektrische Hydraulikpumpe eingesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Hydraulik-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Hydraulik-Schaltungsanordnung mit einer elektrischen Hydraulikpumpe, bereitzustellen, die eine möglichst geringe Stromaufnahme aufweist.

Die Aufgabe ist bei einer Hydraulik-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges mit einer elektrischen Hydraulikpumpe zur Versorgung der Hybridkupplung und des Automatikgetriebes mit einem Hydraulikmedium, einem der Hydraulikpumpe nachgeschalteten Druckverstärker mit einem Druckverstärker-Nehmerzylinder und einem Druckverstärker-Geberzylinder, einer zwischen den Druckverstärkern und die Hybridkupplung geschalteten hydraulischen Strecke mit dem Druckverstärker-Geberzylinder und einem Hybrid-Kupplungsnehmerzylinder zur Ansteuerung der Hybridkupplung dadurch gelöst, dass eine dem Druckverstärker-Nehmerzylinder zugeordnete und von diesem mit dem Hydraulikmedium gespeiste Nachsaugvorrichtung zur Nachfüllung der hydrostatischen Strecke mit dem Hydraulikmedium vorgesehen ist. Vorteilhaft ist der Druckverstärker-Nehmerzylinder, der Teil eines klassisch durchströmten Hydraulikkreislaufes ist, mit einer klassischen hydrostatischen Geber-Nehmerzylinderstrecke zur Ansteuerung der Hybrid-

kupplung kombiniert. Vorteilhaft liefert der Druckverstärker-Nehmerzylinder bei einer Rückstellbewegung das Hydraulikmedium in die Nachsaugvorrichtung. Dieses steht dort also zur Nachfüllung der hydrostatischen Strecke mit dem Hydraulikmedium zur Verfügung. Vorteilhaft kann dadurch auf einen vergleichsweise größer bauenden Vorratsbehälter zur Nachfüllung der hydrostatischen Strecke verzichtet werden. Vorteilhaft entsteht der Bedarf an Hydraulikmedium zur Nachfüllung der hydrostatischen Strecke genau so lange, wie der Druckverstärker-Nehmerzylinder eine Rückstellbewegung durchführt, also das Hydraulikmedium in die zugeordnete Nachsaugvorrichtung liefert beziehungsweise pumpt, insbesondere ohne dass hierfür elektrische Energie für den Antrieb der elektrischen Hydraulikpumpe benötigt wird.

Die Aufgabe ist außerdem bei einer Hydraulik-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges, mit: einer elektrischen Hydraulikpumpe zur Versorgung der Hybridkupplung und des Automatikgetriebes mit einem Hydraulikmedium, einem der Hydraulikpumpe nachgeschalteten Druckverstärker mit einem Druckverstärker-Nehmerzylinder und einem Druckverstärker-Geberzylinder, einer zwischen den Druckverstärkern und die Hybridkupplung geschalteten hydraulischen Strecke mit dem Druckverstärker-Geberzylinder und einem Hybrid-Kupplungsnehmerzylinder zur Ansteuerung der Hybridkupplung dadurch gelöst, dass ein zuschaltbarer Energiespeicher wahlweise zur Speicherung, Aufnahme und/oder Einspeisung von hydraulischer Energie vorgesehen ist. Beim Betrieb des Kraftfahrzeuges kann ein möglichst schnelles Ausrücken der Hybridkupplung wünschenswert sein. Um dies zu realisieren, sind vergleichsweise große Mengen an hydraulischer Energie erforderlich. Vorteilhaft kann zumindest ein Teil dieser vergleichsweise großen, jedoch nur kurzzeitig erforderlichen Energiemenge von dem zuschaltbaren Energiespeicher bereitgestellt werden. Dadurch können vorteilhaft elektrische Spitzenleistungen der elektrischen Hydraulikpumpe reduziert werden. Im Idealfall kann eine nahezu konstante elektrische Leistungsaufnahme der elektrischen Hydraulikpumpe erzielt werden. Vorteilhaft kann die elektrische Hydraulikpumpe vergleichsweise kleiner beziehungsweise schwächer ausgelegt werden. Dies betrifft sowohl die maximal mögliche Fördermenge wie auch die maximale Stromaufnahme eines der elektrischen Hydraulikpumpe zugeordneten elektrischen Antriebes, beispielsweise eines Elektromotors. In Situationen, in denen wenig oder kein Leistungsbedarf durch andere Abnehmer des hydraulischen Systems besteht, kann der zuschaltbare Energiespeicher von der elektrischen Hydraulikpumpe aufgeladen werden. Insgesamt ist ein vergleichsweise sparsamer Einsatz elektrischer Energie möglich.

Die Aufgabe ist außerdem bei einer Hydraulik-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges, mit einer elektrischen

Hydraulikpumpe zur Versorgung der Hybridkupplung und des Automatikgetriebes mit einem Hydraulikmedium, einem der Hydraulikpumpe nachgeschalteten Druckverstärker mit einem Druckverstärker-Nehmerzylinder und einem Druckverstärker-Geberzylinder, einer zwischen den Druckverstärkern und die Hybridkupplung geschalteten hydraulischen Strecke mit dem Druckverstärker-Geberzylinder und einem Hybrid-Kupplungsnehmerzylinder zur Ansteuerung der Hybridkupplung dadurch gelöst, dass eine mechanische Hydraulikpumpe zur Versorgung des Automatikgetriebes mit dem Hydraulikmedium vorgesehen ist. Konventionelle Fahrzeuge ohne Hybridkomponenten können üblicherweise Automatikgetriebe beziehungsweise Stufenautomaten mit einer hydraulischen Ansteuerung aufweisen. Da diese Getriebe bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor keine hydraulische Ansteuerung benötigen, weisen diese üblicherweise eine mechanische Hydraulikpumpe auf. Vorteilhaft ist es möglich, ein solches Automatikgetriebe mit Hybridkomponenten, insbesondere hydraulisch angesteuerten Hybridkomponenten mit einer elektrischen Hydraulikpumpe, zu kombinieren. Vorteilhaft kann die elektrische Hydraulikpumpe bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und mithin ebenfalls abgeschalteter mechanischer Hydraulikpumpe die Versorgung des Automatikgetriebes mit hydraulischer Energie übernehmen, so dass auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor die hydraulische Ansteuerung des Automatikgetriebes funktionsfähig ist. Die elektrische Hydraulikpumpe übernimmt also eine externe Versorgung des Automatikgetriebes mit dem Hydraulikmedium. Vorteilhaft sind dazu lediglich geringfügige Modifikationen bereits bestehender Automatikgetriebe notwendig. Bei laufendem Verbrennungsmotor hingegen kann durch den Betrieb der mechanischen Hydraulikpumpe wertvolle elektrische Energie eingespart werden.

Die Aufgabe ist schließlich bei einer Hydraulik-Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeuges, mit: einer elektrischen Hydraulikpumpe zur Versorgung der Hybridkupplung und des Automatikgetriebes mit einem Hydraulikmedium, einem der Hydraulikpumpe nachgeschalteten Druckverstärker mit einem Druckverstärker-Nehmerzylinder und einem Druckverstärker-Geberzylinder, einer zwischen den Druckverstärkern und die Hybridkupplung geschalteten hydraulischen Strecke mit dem Druckverstärker-Geberzylinder und einem Hybrid-Kupplungsnehmerzylinder zur Ansteuerung der Hybridkupplung dadurch gelöst, dass ein Wärmetauscher zum Abführen von Abwärme eines Elektromotors der elektrischen Hydraulikpumpe in das Hydraulikmedium vorgesehen ist. Vorteilhaft kann der Elektromotor der elektrischen Hydraulikpumpe vor einer überhitzung geschützt werden. Dazu kann das Hydraulikmedium durch den Wärmetauscher komplett hindurchgeführt werden, bevor es den übrigen Komponenten der Hydraulik-Schaltungsanordnung zugeführt wird. Dabei kann es die von der elektrischen Hydraulikpumpe erzeugte Abwärme aufnehmen. Vorteilhaft kann dazu das Hydraulikmedium an thermisch relevanten Ge-

häusebereichen der elektrischen Hydraulikpumpe beziehungsweise des elektrischen Antriebs der elektrischen Hydraulikpumpe vorbeigeführt werden, jedoch ohne das Innere des Elektromotors zu fluten. Vorteilhaft kann der Elektromotor kleiner und sparsamer ausgelegt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass ein erstes 4/3-Wege- Proportionalventil vorgesehen ist, wobei in einer ersten Schaltstellung die elektrische Hydraulikpumpe mit dem Druckverstärker-Nehmerzylinder gekoppelt ist, in einer zweiten Schaltstellung die elektrische Hydraulikpumpe mit der mechanischen Hydraulikpumpe parallel geschaltet ist und in einer dritten Schaltstellung die mechanische und die elektrische Hydraulikpumpe parallel geschaltet sind und der Druckverstärker-Nehmerzylinder mit der ölnachsaugvorrich- tung verbunden ist. Das erste Proportionalventil kann eine elektromagnetische Betätigung aufweisen und Zwischenstellungen einnehmen. Das erste Proportionalventil dient zur Ansteuerung unterschiedlicher Fahrzustände des mit der Hybridkupplung ausgestatteten Kraftfahrzeuges.

In der ersten Schaltstellung kann der Druckverstärker-Nehmerzylinder mit von der elektrischen Hydraulikpumpe gelieferter hydraulischer Energie beaufschlagt werden, so dass der Nehmerzylinder der Hybridkupplung betätigt wird, also die Hybridkupplung ausrückt. In der zweiten Schaltstellung kann ebenfalls der Druckverstärker-Nehmerzylinder mit hydraulischer Energie beaufschlagt werden. Zusätzlich kann jedoch auch das Automatikgetriebe mittels der elektrischen Hydraulikpumpe mit hydraulischer Energie versorgt werden. In der dritten Schaltstellung kann das Automatikgetriebe ebenfalls mit hydraulischer Energie versorgt werden. Im Unterschied zur zweiten Schaltstellung ist jedoch der Druckverstärker-Nehmerzylinder mit der ölnachsaugvorrichtung verbunden, also quasi drucklos geschaltet, so dass dieser sich zurückstellen kann. Außerdem ist die elektrische Hydraulikpumpe von der Hybridkupplung beziehungsweise von dem Druckverstärker abgekoppelt. i

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass zwischen die elektrische und die mechanische Hydraulikpumpe ein Rückschlagventil zur Verhinderung eines Rückflusses von der mechanischen Hydraulikpumpe zur elektrischen Hydraulikpumpe geschaltet ist. Vorteilhaft ist so gewährleistet, dass beim normalen Betrieb des Automatikgetriebes, also bei angeschaltetem Verbrennungsmotor kein Rückfluss des Hydraulikmediums in Richtung der elektrischen Hydraulikpumpe erfolgen kann. Vorteilhaft ist dadurch auch gewährleistet, dass beispielsweise die elektrische Hydraulikpumpe, falls diese nicht benötigt wird, also beispielsweise bei nicht ausgerückter Hybridkupplung, abgeschaltet werden

kanπ. Vorteilhaft kann dadurch elektrische Energie zum Betrieb der elektrischen Hydraulikpumpe eingespart werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass die Nach- saugvorrichtung einen zwischen den Druckverstärker-Nehmerzylinder und die hydrostatische Strecke geschalteten ölsee aufweist. Der ölsee kann vorteilhaft von dem Druckverstärker- Nehmerzylinder mit dem Hydraulikmedium versorgt werden. Der ölsee dient vorteilhaft als Speicher von Hydraulikmedium, das zur Nachsaugung beziehungsweise Nachfüllung der hydrostatischen Strecke benötigt wird. Vorteilhaft kann der ölsee vergleichsweise klein ausgeführt werden, da dieser im Bedarfsfall, also genau dann, wenn die hydrostatische Strecke nachgefüllt werden muss, also bei einer Rückstellbewegung des Druckverstärker-Nehmerzylinders von genau diesem mit Hydraulikmedium versorgt wird.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass die Nachsaug- vorrichtung einen zwischen den ölsee und den Druckverstärker-Nehmerzylinder geschalteten Luftabscheider aufweist. Zur fehlerfreien Funktion der hydrostatischen Strecke darf diese keine Luft- beziehungsweise Gasbläschen aufweisen. Der Luftabscheider stellt sicher, dass über den nachgeschalteten ölsee nur reines Hydraulikmedium, also ohne Luft, in die hydrostatische Strecke nachgesaugt beziehungsweise nachgefüllt wird.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Energiespeicher einen Tellerfederspeicher aufweist. Tellerfederspeicher sind günstig herstellbar und können Hydraulikmedium entgegen der Rückstellkraft der Tellerfeder unter einem gewissen Druck speichern.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Energiespeicher über ein 2/2-Wegeventil zuschaltbar ist. über das 2/2-Wegeventil, beispielsweise ein einfaches Speicher-Lade-Ventil, vorzugsweise in so genannter Sitzbauweise, kann der Energiespeicher bei Bedarf dem übrigen hydraulischen System zugeschaltet beziehungsweise weggeschaltet werden. In weggeschaltetem Zustand kann der Energiespeicher hydraulische Energie speichern. In zugeschaltetem Zustand sind grundsätzlich zwei weitere unterschiedliche Betriebsweisen denkbar, nämlich die Aufnahme von Energie beziehungsweise die Ein- speisung von hydraulischer Energie. Die Einspeisung von hydraulischer Energie kann in Phasen erhöhten Leistungsbedarfs und die Entnahme in Phasen mit geringem Leistungsbedarf erfolgen.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Energiespeicher über das 2/2-Wegeventil in eine Verbindungsleitung zwischen dem ersten Proportionalventil und dem Druckverstärker schaltbar ist. Vorteilhaft kann der Energiespeicher bei geöffnetem 2/2-Wegeventil hydraulische Energie direkt in den Druckverstärker beziehungsweise in den Druckverstärker-Nehmerzylinder abgeben. Dies kann vorteilhaft beispielsweise zur Realisierung eines schnellen Ausrückvorgangs der Hybridkupplung ausgenutzt werden.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass ein zweites 3/3- Wege-Proportionalventil vorgesehen ist, wobei in einer ersten Schaltstellung der Energiespeicher abgekoppelt ist und die elektrische Hydraulikpumpe mit dem ersten Proportionalventil verbunden ist, in einer zweiten Schaltstellung der Energiespeicher und die elektrische Hydraulikpumpe mit dem ersten Proportionalventil verbunden sind und in einer dritten Schaltstellung die elektrische Hydraulikpumpe mit dem Energiespeicher verbunden ist. Das zweite Proportionalventil kann also die Zuschaltung beziehungsweise Abschaltung des Energiespeichers unabhängig von der Schaltstellung des ersten Proportionalventils vornehmen.

In der ersten Schaltstellung ist der Energiespeicher gänzlich abgekoppelt, kann also das übrige hydraulische System nicht beeinflussen. In der zweiten Schaltstellung sind der Energiespeicher und die elektrische Hydraulikpumpe parallel geschaltet, können also beispielsweise gemeinsam hydraulische Energie an das übrige hydraulische System liefern. In der dritten Schaltstellung sind die elektrische Hydraulikpumpe und der Energiespeicher verbunden, wobei der hydraulische Energiespeicher mittels der elektrischen Hydraulikpumpe aufgeladen werden kann. Außerdem sind in der dritten Schaltstellung die elektrische Hydraulikpumpe und der Energiespeicher gänzlich vom übrigen hydraulischen System abgetrennt. Es ist also möglich, den Energiespeicher mittels der elektrischen Hydraulikpumpe aufzuladen, ohne dadurch das übrige Hydrauliksystem zu beeinflussen, beispielsweise durch zwangsläufig dadurch auftretende Druckschwankungen beziehungsweise Druckverläufe.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Energiespeicher zur Speicherung und/oder Aufnahme von hydraulischer Energie der elektrischen Hydraulikpumpe parallel schaltbar ist. über die Parallelschaltung kommunizieren der Energiespeicher und die elektrische Hydraulikpumpe derart miteinander, dass der Energiespeicher automatisch als Puffer wirkt, also in Lastspitzen hydraulische Energie abgibt und in lastarmen Phasen hydraulische Energie aufnimmt. Vorteilhaft können so mit Hilfe des Energiespeichers auch auftretende Druckschwankungen gedämpft werden.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Energiespeicher in der zweiten Schaltstellung des zweiten Proportionalventils hydraulische Energie, soweit zuvor gespeichert, freigibt. Vorteilhaft kann der Energiespeicher in dieser Schaltstellung Lastspitzen abfedern.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Energiespeicher in der dritten Schaltstellung des zweiten Proportionalventils von der elektrischen Hydraulikpumpe gelieferte hydraulische Energie aufnimmt. Vorteilhaft kann in dieser Schaltstellung der Energiespeicher nachgeladen werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist ferner mit einem Kraftfahrzeug mit einer wie oben ausgeführten Hydraulik-Schaltungsanordnung gelöst.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur 1 eine Hydraulik-Schaltungsanordnung eines Kraftfahrzeuges zur Ansteuerung einer Hybridkupplung und eines Automatikgetriebes, mit einer Nachsaugvor- richtung;

Figur 2 eine Detailansicht in Schnittdarstellung der in Figur 1 schematisch dargestellten

Nachsaugvorrichtung;

Figur 3 eine weitere Hydraulik-Schaltungsanordnung, jedoch im Vergleich zur

Hydraulik-Schaltungsanordnung aus Figur 1 mit einem zusätzlichen Energiespeicher; und

Figur 4 eine weitere Hydraulik-Schaltungsanordnung, wobei der Energiespeicher über ein zusätzliches zweites Proportionalventil zuschaltbar ist.

Figur 1 zeigt eine Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 eines Kraftfahrzeuges 2 zur Ansteuerung einer Hybridkupplung 3 und eines Automatikgetriebes 5 des Kraftfahrzeuges 2. Die Hydraulik- Schaltungsanordnung 1 weist eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe 7 auf. Der Hyd-

raulikpumpe 7 ist dazu ein Elektromotor 9 zugeordnet. Die Hydraulikpumpe 7 ist über einen Saugfilter 11 einem Tank 13 zugeordnet. Der Tank 13 speichert ein Hydraulikmedium, beispielsweise ein entsprechendes Hydrauliköl. Zur Kühlung des Elektromotors 9 ist diesem stromabwärts ein Wärmetauscher 15 nachgeschaltet. Der Wärmetauscher 15 kann so ausgebildet sein, dass das von der Hydraulikpumpe 7 geförderte Hydraulikmedium den Elektromotor 9 insbesondere an thermisch besonders belasteten Stellen zu dessen Kühlung umspült.

Das von der Hydraulikpumpe 7 geförderte Hydraulikmedium kann die von dem Elektromotor 9 produzierte Abwärme aufnehmen. Der Hydraulikpumpe 7 und dem Wärmetauscher 15 ist stromabwärts ein erstes Proportionalventil 17 nachgeschaltet. Das erste Proportionalventil 17 ist als 4/3-Wegeventil mit einer elektromagnetischen Betätigung 19 ausgebildet. Das erste Proportionalventil 17 ist zur Ansteuerung der übrigen Komponenten der Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 ausgelegt.

Stromabwärts des ersten Proportionalventils 17 sind das Automatikgetriebe 5 und die Hybridkupplung 3 nachgeschaltet. Zur Abkopplung des Automatikgetriebes 5 von der elektrischen Hydraulikpumpe 7 ist dem ersten Proportionalventil 17 stromabwärts ein Rückschlagventil 21 nachgeschaltet, das einen Rückfluss von Hydraulikmedium von dem Automatikgetriebe 5 kommend verhindert. Zur Versorgung des Automatikgetriebes 5 mit dem Hydraulikmedium ist eine mechanische Hydraulikpumpe 23 vorgesehen, die ebenfalls über einen Saugfilter 11 von dem Tank 13 mit dem Hydraulikmedium versorgt wird.

Die mechanische Hydraulikpumpe 23 ist über das erste Proportionalventil 17 zu der elektrischen Hydraulikpumpe 7 parallel schaltbar, wobei jedoch das Rückschlagventil 21 ein überströmen von Hydraulikmedium in Richtung der elektrischen Hydraulikpumpe 7 verhindert. Durch das Rückschlagventil 21 ist sichergestellt, dass beispielsweise bei abgeschalteter oder abgekoppelter elektrischer Hydraulikpumpe 7 das Automatikgetriebe 5 auf herkömmliche Art und Weise, also über die mechanische Hydraulikpumpe 23 mit dem Hydraulikmedium versorgbar ist. Bei abgeschalteter Hydraulikpumpe 23 jedoch, also beispielsweise bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges 2 kann das Automatikgetriebe 5 bei sich öffnendem Rückschlagventil 21 mittels der elektrisch betriebenen Hydraulikpumpe 7 mit dem Hydraulikmedium versorgt werden.

Dem ersten Proportionalventil 17 ist stromabwärts ein Druckverstärker 25 nachgeschaltet. Der Druckverstärker 25 weist einen Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 und einen Druckverstär-

ker-Geberzylinder 29 auf. Der Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 kann mittels der elektrischen Hydraulikpumpe 7 mit dem Hydraulikmedium befüllt werden. Durch unterschiedliche Flächen des Druckverstärker-Nehmerzylinders 27 und des Druckverstärker-Geberzylinders 29 ergibt sich auf der Geberseite des Druckverstärkers 25 ein höheres Druckniveau, wobei der Druckverstärker-Geberzylinder 29 eine kleinere Fläche aufweist als der Druckverstärker- Nehmerzylinder 27. Dieses entsprechend höhere Druckniveau ist zur Ansteuerung eines Hybridkupplungs-Nehmerzylinders 31 der Hybridkupplung 3 notwendig.

Vorteilhaft kann das Druckverstärkungs-Verhältnis des Druckverstärkers 25 so ausgelegt werden, dass das zum Ausrücken der Hybridkupplung notwendige Druckniveau am Druckverstärker-Nehmerzylinder ungefähr auf dem Niveau des Automatikgetriebes 5 liegt. Es ist also vorteilhaft möglich, die elektrische Hydraulikpumpe 7 für ein vergleichsweise niedriges Druckniveau auszulegen und dennoch damit die Hybridkupplung 3 und das Automatikgetriebe 5 gleichermaßen mit hydraulischer Energie zu versorgen. Hierdurch kann wertvolle elektrische Energie zum Betrieb der elektrischen Hydraulikpumpe 7 eingespart werden, beispielsweise durch den Entfall eventuell notwendiger Druckmindereinheiten.

Der Druckverstärker-Geberzylinder 29 und der Hybridkupplungs-Nehmerzylinder 31 realisieren eine hydrostatische Strecke 33. Beim Zurückfahren des Druckverstärker-Nehmerzylinders 27 muss die hydrostatische Strecke 33 mit dem Hydraulikmedium nachgefüllt werden. Hierzu sind der Druckverstärker 25 beziehungsweise die hydrostatische Strecke 33 einer Nachsaug- vorrichtung 35 zugeordnet. Die Nachsaugvorrichtung 35 weist einen Luftabscheider 37 und einen ölsee 39 auf. Vorteilhaft werden der Luftabscheider 37 und der ölsee 39 bei einem Zurückfahren des Druckverstärker-Geberzylinders 29 von diesem mit dem Hydraulikmedium befüllt. Der ölsee 39 ist über eine Nachsaugleitung 41 der hydrostatischen Strecke 33 zu deren Nachfüllung zugeordnet. Vorteilhaft muss die hydrostatische Strecke 33 beim Zurückfahren des Druckverstärker-Geberzylinders 29 nachgefüllt werden, wobei während dem Rückfahren der ölsee 39 ständig mit dem Hydraulikmedium befüllt wird. überflüssiges Hydraulikmedium kann von dem ölsee 39 über eine Tankleitung 43 in den Tank 13 zurückgeleitet werden.

Figur 2 zeigt eine detaillierte Schnittdarstellung der in Figur 1 schematisch dargestellten Nachsaugvorrichtung, wobei das Detail in Figur 1 durch einen mit A gekennzeichneten gepunkteten Kreis kenntlich gemacht ist. Die Nachsaugvorrichtung 35 wird über eine Rückführleitung 45 mit dem Hydraulikmedium gespeist, wobei die Rückführleitung 45 dazu über das erste Proportionalventil 17 dem Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 zugeordnet werden kann.

Die Rückführleitung 45 mündet in den Luftabscheider 37. Der Luftabscheider 37 weist einen Luftabscheiderstutzen 47 auf. Der Luftabscheider 37 weist außerdem den ölsee 39 auf, der ebenfalls verhindert, dass Luft in die Nachsaugleitung 41 gelangen kann. Gegebenenfalls sich in dem Hydraulikmedium befindliche Luft kann über die in Ausrichtung der Figur 2 gesehen oben liegende Tankleitung 43 dem Tank 13 zugeführt werden. Die jeweiligen Strömungsrichtungen in den Leitungen 41 , 43 und 45 sind durch Pfeile 49 angedeutet.

Die Nachsaugvorrichtung 35 weist ein von einem Deckel 51 verschlossenes Hydraulikgehäuse 53 auf. Zur Abdichtung des Deckels 51 zum Hydraulikgehäuse 53 sind Dichtungen 55 vorgesehen.

Das erste Proportionalventil 17 kann drei Schaltstellungen einnehmen, wobei in einer ersten Schaltstellung die elektrische Hydraulikpumpe 7 mit dem Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 verbunden ist. In dieser Schaltstellung kann also die elektrische Hydraulikpumpe 7 den Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 mit dem Hydraulikmedium beaufschlagen, was letztlich über die hydrostatische Strecke 33 ein Ausrücken der Hybridkupplung 3 bewirkt. Bei der Hybridkupplung 3 kann es sich um eine Normally-closed- oder Normally-open-Kupplung handeln. In einer zweiten Schaltstellung des ersten Proportionalventils 17 ist zusätzlich das Automatikgetriebe 5 über das Rückschlagventil 21 der elektrischen Hydraulikpumpe 7 zugeordnet. In dieser zweiten Schaltstellung kann also zusätzlich zur Beaufschlagung des Druckverstärker-Nehmerzylinders 27 mit dem Hydraulikmedium auch das Automatikgetriebe 5 mit dem von der elektrischen Hydraulikpumpe 7 gelieferten Hydraulikmedium versorgt werden. Dieser Schaltzustand ist beispielsweise bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und ausgerückter Hybridkupplung 3 sinnvoll. Vorteilhaft kann trotz abgeschaltetem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges 2 das Automatikgetriebe 5 hydraulisch versorgt und mithin angesteuert werden. In einer dritten Schaltstellung des ersten Proportionalventils 17, wie in Figur 1 dargestellt, ist der elektrischen Hydraulikpumpe 7 lediglich das Automatikgetriebe 5 nachgeschaltet, kann also von dieser mit hydraulischer Energie versorgt werden. Außerdem ist in dieser dritten Schaltstellung der Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 über die Rückführleitung 45 mit der Nachsaugvorrichtung 35 verbunden. In dieser dritten Schaltstellung des ersten Proportionalventils 17 kann also die Nachfüllung der hydrostatischen Strecke 33 erfolgen.

Figur 3 zeigt eine weitere Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 zur Ansteuerung der Hybridkupplung 3 und des Automatikgetriebes 5 des Kraftfahrzeuges 2. Im Unterschied weist die Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 gemäß Figur 3 einen Energiespeicher 57 mit einem Tellerfeder-

Speicher 59 auf. Der Tellerfederspeicher 59 kann über ein 2/2-Wegeventil 61 dem übrigen hydraulischen System zugeschaltet beziehungsweise von diesem weggeschaltet werden. Das 2/2-Wegeventil 61 weist eine elektrische Betätigung 63 mit Federrückstellung auf. über das 2/2-Wegeventil 61 kann der Tellerfederspeicher 59 in eine Verbindungsleitung 65 geschaltet werden. Die Verbindungsleitung 65 verbindet den Druckverstärker-Nehmerzylinder 27 und das erste Proportionalventil 17. Bei geöffnetem 2/2-Wegeventil 61 kann der Energiespeicher 57 beziehungsweise der Tellerfederspeicher 59 hydraulische Energie aufnehmen oder abgeben. Vorteilhaft kann beispielsweise in der zweiten Funktionsstellung des ersten Proportionalventils 17 das 2/2-Wegeventil 61 geöffnet werden, wobei der Tellerfederspeicher 59 gespeicherte hydraulische Energie für einen Ausrückvorgang der Hybridkupplung 3 freigeben oder aufnehmen kann. In der ersten Schaltstellung des ersten Proportionalventils 17 kann der E- nergiespeicher 57 ebenfalls mittels der elektrischen Hydraulikpumpe 7 mit hydraulischer Energie aufgeladen werden oder hydraulische Energie abgeben.

Figur 4 zeigt eine weitere Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 , wobei im Unterschied zur Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 gemäß Figur 3 ein zweites Proportionalventil 67 mit einer elektrischen Betätigung 69 mit Federrückstellung vorgesehen ist. Vorteilhaft kann das zweite Proportionalventil 67 die verschiedenen Betriebszustände des Tellerfederspeichers 59 des Energiespeichers 57 unabhängig von der Schaltstellung des ersten Proportionalventils 17 ansteuern. Dabei ist in einer ersten Schaltstellung, die in Figur 4 gezeigt ist, der Energiespeicher 57 gänzlich von dem übrigen hydraulischen System abgekoppelt. Außerdem ist dabei die e- lektrische Hydraulikpumpe 7 mit dem ersten Proportionalventil 17 verbunden. Insofern ergibt sich in dieser Schaltstellung die in Figur 1 erläuterte Funktionalität der Hydraulik-Schaltungsanordnung 1.

In einer zweiten Schaltstellung des zweiten Proportionalventils 67 ist die elektrische Hydraulikpumpe 7 zusätzlich dem Energiespeicher 57 zugeordnet. In dieser Schaltstellung kann also beispielsweise der Tellerfederspeicher 59 des Energiespeichers 57 zusätzlich gespeicherte hydraulische Energie in das nachgeschaltete hydraulische System einspeisen oder Pumpleistung aufnehmen.

In einer dritten Schaltstellung sind sowohl der Tellerfederspeicher 59 des Energiespeichers 57 als auch die elektrische Hydraulikpumpe 7 von dem übrigen hydraulischen System abgekoppelt. Außerdem sind diese in der dritten Schaltstellung miteinander verbunden. In dieser drit-

ten Schaltstellung kann also der Tellerfederspeicher 59 des Energiespeichers 57 mittels der elektrischen Hydraulikpumpe 7 mit hydraulischer Energie aufgeladen werden.

Der Ladezustand des Tellerfederspeichers 57 kann beispielsweise mittels eines Drucksensors 71 überwacht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Ladezustand auch mittels eines Wegsensors 73 überwacht werden. Je nach Rückmeldung des Drucksensors 71 und/oder des Wegsensors 73 kann der Ladevorgang und/oder die Schaltstellung des zweiten Proportionalventils 67 gesteuert und/oder geregelt werden. Hierzu ist es beispielsweise denkbar, sobald sich ein ausreichender Ladezustand des Tellerfederspeichers 59 eingestellt hat, den Elektromotor 9 der elektrischen Hydraulikpumpe 7 entsprechend zu drosseln und/oder abzuschalten und/oder den Schaltzustand des zweiten Proportionalventils 67 entsprechend zu verändern.

Der Druckverstärker-Geberzylinder 29 des Druckverstärkers 25 erfüllt die Funktion eines Geberzylinders für die Hybridkupplung 3. Vorteilhaft ist bei diesem Konzept die klassische hydrostatische Strecke 33 zur Ansteuerung der Hybridkupplung 3 mit dem von der elektrischen Hydraulikpumpe 7 gespeisten Hydraulikkreislauf kombiniert. Vorteilhaft kann auf einen vergleichsweise groß bauenden Tankbehälter zur Nachfüllung der hydrostatischen Strecke 33 verzichtet werden. Vorteilhaft übernimmt die Funktion der ölnachsaugung beziehungsweise ölnachfüllung die Nachsaugvorrichtung 35, die in der nicht betätigten Stellung der Hybridkupplung 3 sicherstellt, dass die hydrostatische Strecke 33 nachgefüllt, beispielsweise vaku- umbefüllt, werden kann. Vorteilhaft ist im Normalbetrieb eine entsprechende Nachsaugboh- rung des Druckverstärker-Geberzylinders 29 mit dem in Relation zu herkömmlichen Vorratsbehältern kleinen ölsee 39 im Hydraulikgehäuse 53 der Nachsaugvorrichtung 35 verbunden.

Damit ist sichergestellt, dass immer genügend Hydraulikmedium beziehungsweise öl im ölsee 39 vorhanden ist. Vorteilhaft kann dazu das vom Druckverstärker 25 beim Zurückfahren zurückfließende Hydraulikmedium am ölsee 39'vorbei zum Tank 13 beziehungsweise zu einem entsprechenden ölsumpf geleitet werden. Das zurücklaufende Hydraulikmedium wird dabei im ölsee 39 so geleitet, dass im Bereich der Nachsaugleitung 41 kein mit Luft vermischtes Hydraulikmedium vorhanden ist. Dies ist besonders wichtig, damit die hydrostatische Strecke 33 sicher funktioniert. Der Luftabscheider 37 weist dazu grundsätzlich zwei funktionale Teile auf, nämlich den im Steuerblock integrierten ölsee 39 beziehungsweise einen UmIe- gungsbereich und den Deckel 51 mit dem Luftabscheiderstutzen 47. über einen zusätzlichen Befüllungsdeckel, der die Rückführleitung 45 und die Tankleitung 43 dicht verschließt, kann die hydrostatische Strecke 33 auch herkömmlich vakuumbefüllt werden.

Für den Fall, dass der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges 2 und somit die mechanische Hydraulikpumpe 23 des Automatikgetriebes 5 nicht läuft, muss das Automatikgetriebe 5 extern mit dem Hydraulikmedium versorgt werden. Um aufwändige änderungen an der hydraulischen Steuerung des Automatikgetriebes 5 zu vermeiden, kann vorteilhaft lediglich ein Gehäuse der mechanischen Hydraulikpumpe 23 geringfügig modifiziert werden. Vorteilhaft kann diese Modifikation darin bestehen, dass das Gehäuse in einem Auslassbereich einen zusätzlichen Anschluss erhält, über den das von der elektrischen Hydraulikpumpe 7 bereitgestellte Hydraulikmedium auf dem identischen Weg wie im Normalfall in die hydraulische Steuerung des Automatikgetriebes 5 gelangen kann. Um sicherzustellen, dass die Funktion der hydraulischen Steuerung in Betriebssituationen ohne die externe Versorgung mittels der elektrischen Hydraulikpumpe 7 nicht beeinflusst wird, kann das Rückschlagventil 21 vorgesehen werden, welches verhindert, dass das Hydraulikmedium von der mechanischen Hydraulikpumpe 23 in Richtung der elektrischen Hydraulikpumpe 7 zurückfließt.

Beim Betrieb der elektrischen Hydraulikpumpe 7 kann vorteilhaft für Betriebspunkte des Elektromotors 9 mit vergleichsweise hoher AbWärmeentwicklung zum Schutz vor einer überhitzung der Wärmetauscher 15 vorgesehen werden. Vorteilhaft kann mittels des Wärmetauschers 15 der Elektromotor 9 im thermisch relevanten Gehäusebereich mit dem Hydraulikmedium aus dem Förderstrom der elektrischen Hydraulikpumpe 7 umflutet werden, jedoch ohne das Innere des Elektromotors 9 zu fluten. Der Wärmetauscher 15 kann direkt am Hydraulikblock integriert werden. Das von der elektrischen Hydraulikpumpe 7 geförderte Hydraulikmedium kann komplett durch den Wärmetauscher 15 geleitet werden, bevor es der nachfolgenden Ventilfunktion bereitgestellt wird.

Vorteilhaft können elektrische Spitzenleistungen, verursacht durch das Ausrücken der Hybridkupplung 3, reduziert werden. Hierzu kann in dieser Ausrücksituation der durch die elektrische Hydraulikpumpe 7 bereitgestellte Volumenstrom durch eine zusätzliche Volumenstromquelle, nämlich den Tellerfederspeicher 59 des Energiespeichers 57 unterstützt werden. Vorteilhaft kann hierdurch die Größe der elektrischen Hydraulikpumpe 7 reduziert werden. Mithin kann die maximal erforderliche elektrische Leistung reduziert und den übrigen Lastpunkten angenähert werden. Das Laden des Energiespeichers 57 kann in Situationen erfolgen, in denen wenig oder kein Leistungsbedarf durch die anderen Abnehmer besteht.

Der Tellerfederspeicher 59 des Energiespeichers 57 kann zwischen das erste Proportionalventil 17 und den Druckverstärker 25 -also in die Verbindungsleitung 65- parallel geschaltet

werden. über das 2/2-Wegeventil 61 , das beispielsweise als einfaches Speicher-Lade-Ventil, vorzugsweise in so genannter Sitzbauweise ausgeführt sein kann, wird der Energiespeicher 57 dem übrigen hydraulischen System zu- oder weggeschaltet. Beim Ausrücken der Hybridkupplung 3 wird der geladene Energiespeicher 57 dem übrigen hydraulischen System zugeschaltet, entleert sich und unterstützt so den Ausrückvorgang. Sobald der Ausrückvorgang der Hybridkupplung 3 abgeschlossen ist, verbleibt ein Hauptschieber des ersten Proportionalventils 17 so lange in seiner Position, bis der Energiespeicher 57 wieder geladen ist. Der Ladevorgang kann entweder durch den Drucksensor 71 und/oder durch den Wegsensor 73 überwacht werden. Das 2/2-Wegeventil 61 kann nach dem erfolgten Ladevorgang geschlossen werden.

Gemäß der Hydraulik-Schaltungsanordnung 1 gemäß Figur 4 kann der Energiespeicher 57 unabhängig von der Stellung des ersten Proportionalventils 17 angesteuert werden. Der Ladezustand des Energiespeichers 57 kann permanent überwacht werden. Vorteilhaft kann der Energiespeicher 57, sofern es der Energiebedarf des übrigen hydraulischen Systems erlaubt, unabhängig nachgeladen werden. Vorteilhaft kann so sichergestellt werden, dass vor jedem Ausrückvorgang der Hybridkupplung 3 ausreichend hydraulische Energie im Energiespeicher 57 vorhanden ist.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der Volumenstrom des Energiespeichers 57 und der Volumenstrom der elektrischen Hydraulikpumpe 7 gemeinsam über das erste Proportionalventil 17 geregelt werden können.

Insgesamt ergeben sich Möglichkeiten der hydraulischen Ansteuerung der Hybridkupplung 3 und des Automatikgetriebes 5 des Kraftfahrzeuges 2, wobei besonders wenig elektrische Energie zur Erzeugung von hydraulischer Energie aufgewendet werden muss.

Bezuqszeichenliste

Hydraulik-Schaltungsanordnung

Kraftfahrzeug

Hybridkupplung

Automatikgetriebe elektrische Hydraulikpumpe

Elektromotor

Saugfilter

Tank

Wärmetauscher erstes Proportionalventil elektromagnetische Betätigung

Rückschlagventil mechanische Hydraulikpumpe

Druckverstärker

Druckverstärker-Nehmerzylinder

Druckverstärker-Geberzylinder

Hybridkupplungs-Nehmerzylinder hydrostatische Strecke

Nachsaugvorrichtung

Luftabscheider

ölsee

Nachsaugleitung

Tankleitung

Rückführleitung Luftabscheiderstutzen

Pfeil

Deckel

Hydrauiikgehäuse

Dichtungen

Energiespeicher

Tellerfederspeicher

2/2-Wegeventil elektrische Betätigung

Verbindungsleitung zweites Proportionalventil elektrische Betätigung

Drucksensor

Wegsensor