Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zum Ansteuern eines Doppelkupplungsgetriebes mit vier Gangstellern.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 031 483 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer Vorrichtung zur Ansteuerung einer Mehrzahl hydraulischer Schaltzylinder bekannt. Zur Verbesserung der Geschwindigkeit beim Einlegen eines Gangs werden die zur Gangschaltung erforderlichen Schaltzylinder mit Hilfe von mindestens drei elektromagnetisch schaltbaren Wegeventilen angesteuert.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Ansteuern eines Doppelkupplungsgetriebes mit vier Gangstellern zu vereinfachen.

Die Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem zum Ansteuern eines Doppelkupplungsgetriebes mit vier Gangstellern dadurch gelöst, dass den Gangstellern ein Volumenstromsteuerventil und ein Druckregelventil so vorgeschaltet sind, dass die Gangsteller in Abhängigkeit von der Schaltstellung eines Gangstellerwahlventils beim Einlegen eines Gangs volumenstromge- steuert und druckgeregelt bewegt werden. Die Gangsteller umfassen zum Beispiel einen Schaltzylinder, in dem ein Gangstellerkolben hin und her bewegbar ist, um eine Schaltschiene zu betätigen. Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem ermöglicht auf einfache Art und Weise, sowohl die Kraft als auch die Geschwindigkeit beim Schalten zu kontrollieren und zu beeinflussen. Darüber hinaus können durch die erfindungsgemäße Schaltung in dem Hydrauliksystem nahezu identische Ventile verwendet werden, wodurch hohe Stückzahlen und somit geringe Herstellkosten ermöglicht werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenstromsteuerventil und das Druckregelventil als 3/2-Wegeventile ausgeführt sind. Die 3/2-Wegeventile umfassen jeweils einen Tankanschluss und einen Druckanschluss, an den eine hydraulische Druckquelle angeschlossen ist.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenstromsteuerventil und das Druckregelventil stufenlos verstellbar und elektrisch betätigbar sind. Die beiden Ventile sind vorzugsweise als Proportionalventile ausgeführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gangstellerwahlventil als 4/2-Wegeventil ausgeführt ist. Das Gangsteller- wahlventil ist vorzugsweise als Schaltventil mit zwei Schaltstellungen ausgeführt. An einen ersten Anschluss des Gangstellerwahlventils ist das Volumenstromsteuerventil angeschlossen. An einen zweiten Anschluss des Gangstellerwahlventils ist das Druckregelventil angeschlossen. An einen dritten Anschluss des Gangstellerwahlventils ist eine B-Seite eines ersten Gangstellerpaares angeschlossen. An einen vierten Anschluss des Gangstellerwahlventils ist eine B-Seite eines zweiten Gangstellerpaares angeschlossen. In einer ersten Schaltstellung des Gangstellerwahlventils sind das Volumenstromsteuerventil mit der B-Seite des zweiten Gangstellerpaares und das Druckregelventil mit der B-Seite des ersten Gangstellerpaares verbunden. In einer zweiten Schaltstellung des Gangstellerwahlventils sind das Volumenstromsteuerventil mit der B-Seite des ersten Gangstellerpaares und das Druckregelventil mit der B-Seite des zweiten Gangstellerpaares verbunden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gangsteller paarweise zusammengefasst und über eine Verbindungsleitung auf einer A-Seite miteinander verbunden sind. Ein erster und ein zweiter Gangsteller bilden das erste Gangstellerpaar. Ein dritter und ein vierter Gangsteller bilden das zweite Gangstellerpaar.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gangsteller auf einer B-Seite in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Gangstellerwahlventils mit dem Volumenstromsteuerventil oder dem Druckregelventil verbunden sind. Dadurch wird eine einfache Schaltung geschaffen, die kostengünstig herstellbar ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die A-Seite eines ersten Gangstellerpaares mit einer Verzweigung verbunden ist, die zwischen dem Volumenstromsteuerventil und dem Gangstellerwahlventil angeordnet ist. Über die Verbindungsleitung und die Verzweigung stehen die A-Seiten aller Gangsteller miteinander in Verbindung.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gangstellern eines Gangstellerpaares jeweils eine Arretiereinrichtung angeordnet ist, die über ein Schaltventil ansteuerbar ist. Das Schaltventil ist vorzugsweise als 3/2-Wegeventil ausgeführt. Die Arretiereinrichtung dient dazu, jeweils einen Gangsteller eines der Gangstellerpaare zu arretieren.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes jeweils ein Volumenstromsteuerventil vorgeschaltet ist. Die beiden Volumenstromsteuerventile sind vorzugsweise ebenfalls als 3/2-Wegeventile ausgeführt. Die den Kupplungen vorgeschalteten Volumenstromsteuerventile sind vorzugsweise genauso ausgeführt wie das den Gangstellern vorgeschaltete Volumenstromsteuerventil.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Ansteuern eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem vorab beschriebenen Hydrauliksystem. Das Hydrauliksystem wird zum Beispiel mit Hilfe einer Hydraulikpumpe mit einem Systemdruck beaufschlagt. Das Hydrauliksystem umfasst des Weiteren vorzugsweise einen Hydraulikdruckspeicher, der mit Hilfe der Hydraulikpumpe mit Hydraulikmedium gefüllt 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 ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem in Form eines Hydraulikschaltplans;

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 mit einer zwischen zwei Gangstellern angeordneten Arretiereinrichtung und

Figur 3 eine vergrößerte und detaillierte Darstellung der Arretiereinrichtung aus Figur 2. Figur 1 zeigt einen Hydraulikplan eines Hydrauliksystems 1 mit einem Hydraulikmediumreservoir 2. Bei dem Hydraulikmedium handelt es sich zum Beispiel um Hydrauliköl, das mit einer vorzugsweise als Hydraulikpumpe ausgeführten Hydraulikdruckquelle 3 mit Hydraulikdruck beaufschlagt wird. Bei der Hydraulikpumpe 3 handelt es sich vorzugsweise um eine elektrisch angetriebene Pumpe in Verdrängerbauweise.

Überschüssiges Hydraulikmedium, insbesondere Öl, wird zum Füllen eines Hydraulikdruckspeichers 5 genutzt, bis ein Solldruckniveau erreicht ist und die Hydraulikpumpe 3 abgeschaltet wird. Ein Rückschlagventil 4 verhindert ein unerwünschtes Leerlaufen des Hydraulikdruckspeichers 5 über die Hydraulikpumpe 3 in das Hydraulikmediumreservoir 2. Das Ein- und Ausschalten der Hydraulikpumpe 3 wird über einen Drucksensor 6 in einem Systemdruckbereich 7 überwacht, der mit einem Systemdruck beaufschlagt ist. Ein Druckbegrenzungsventil 8 verhindert ein unerwünschtes Überschreiten des Systemdrucks.

Das Hydrauliksystem 1 umfasst vier Gangsteller 11 , 12, 3, 14 und zwei Kupplungen 41 , 42. Ein erster Gangsteller 11 und ein zweiter Gangsteller 12 sind zu einem ersten Gangstellerpaar zusammengeschaltet. Ein dritter Gangsteller 13 und ein vierter Gangsteller 14 sind zu einem zweiten Gangstellerpaar zusammengeschaltet.

Das Betätigen der Gangsteller 11 bis 14 wird mit Hilfe eines Volumenstromsteuerventils 2 , eines Druckregelventils 22 und eines Gangstellerwahlventils 25 gesteuert. Das Volumenstromsteuerventil 21 und das Druckregelventil 22 sind als stufenlos verstellbare 3/2- Wegeventile ausgeführt. Die Ventile 21 , 22, 25 sind jeweils durch eine Feder in ihre dargestellten Schaltstellungen vorgespannt und werden elektrisch betätigt. Das Volumenstromsteuerventil 21 und das Druckregelventil 22 sind als Proportionalventile ausgeführt. Das Gangstel- lerwahlventil 25 ist als Schaltventil ausgeführt.

Ein erster Anschluss der beiden Ventile 21 , 22 dient zum Anschluss des Systemdrucks. Ein zweiter Anschluss der beiden Ventile 21 , 22 ist mit dem Hydraulikmediumreservoir verbunden, das auch als Tank bezeichnet wird. Ein dritter Anschluss des Volumenstromsteuerventils 21 steht über eine Verzweigung 26 mit einem ersten Anschluss des Gangstellerwahlventils 25 in Verbindung. Ein dritter Anschluss des Druckregelventils 22 steht mit einem zweiten Anschluss des Gangstellerwahlventils 25 in Verbindung. Ein dritter Anschluss des Gangstellerwahlventils 25 ist mit einer B-Seite des ersten Gangstellerpaares 11 , 12 verbunden. Eine A-Seite des ersten Gangstellerpaares 11 , 12 ist mit der Verzweigung 26 verbunden. Die A-Seite des ersten Gangstellerpaares 11 , 12 ist über eine Verbindung 28 mit einer A-Seite des zweiten Gangstellerpaares 13, 14 verbunden. Eine B-Seite des zweiten Gangstellerpaares 13, 4 ist mit einem vierten Anschluss des Gangstellerwahlventils 25 verbunden.

Dem ersten Gangstellerpaar 11, 12 ist eine erste Arretiereinrichtung 31 zugeordnet. Dem zweiten Gangstellerpaar 13, 14 ist eine zweite Arretiereinrichtung 32 zugeordnet. Die beiden Arretiereinrichtungen 31 , 32 sind über ein Schaltventil 35 angesteuert beziehungsweise vorgesteuert. Das Schaltventil 35 ist als 3/2-Wegeventil ausgeführt und durch eine Feder in seine dargestellte Schaltstellung vorgespannt. Das Schaltventil 35 wird elektrisch betätigt. In der dargestellten Schaltstellung sind die Gangsteller 11 und 13 arretiert. Wenn das Schaltventil 35 umgeschaltet wird, dann werden die Gangsteller 11 und 13 freigegeben und die Gangsteller 12 und 14 arretiert.

Wenn das Schaltventil 35 unbestromt ist, sich also das Schaltventil 35 in einer dargestellten Schaltstellung befindet, dann werden bei unbestromtem Gangstellerwahlventil 25 folgende Schaltbewegungen ermöglicht: Zweiter Gangsteller 12 Richtung A, Zulaufregelung 22, Ablaufsteuerung 21 ; zweiter Gangsteller 12 Richtung B, Zulaufsteuerung 21 , Ablaufregelung 22. Sämtliche Schaltbewegungen, die mit dem erfi ndungsgemäßen Hydrauliksystem 1 möglich sind, sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

Gang einlegen 35 Arretierung 25 21 22

11 Richtung A bestromt 12 +14 unbestromt Ablaufsteuerung Zulaufregelung

11 Richtung B bestromt 12 + 14 unbestromt Zulaufsteuerung Ablaufregelung

12 Richtung A unbestromt 11 + 13 unbestromt Ablaufsteuerung Zulaufregelung

12 Richtung B unbestromt 11 + 13 unbestromt Zulaufsteuerung Ablaufregelung

13 Richtung A bestromt 12 + 14 bestromt Ablaufsteuerung Zulaufregelung

13 Richtung B bestromt 12 + 14 bestromt Zulaufsteuerung Ablaufregelung

14 Richtung A unbestromt 11 + 13 bestromt Ablaufsteuerung Zulaufregelung

14 Richtung B unbestromt 11 + 13 bestromt Zulaufsteuerung Ablaufregelung Über das Volumenstromsteuerventil 21 und das Druckregelventil 22 können, je nach Schaltstellung des Gangstellerwahlventils 25, der Zulauf und der Ablauf der Gangsteller 11 bis 14 druckgeregelt und volumenstromgesteuert "bewegt" werden. Es ist entweder der Zulauf des jeweiligen Gangstellers druckgeregelt und der Ablauf volumenstromgesteuert, oder umgekehrt, je nach Gangsteller. Damit kann bei jedem Gangsteller 11 bis 14 gleichzeitig der Druck und der Volumenstrom beeinflusst werden. Somit kann die Geschwindigkeit und die Kraft während der Schaltvorgänge kontrolliert beziehungsweise beeinflusst werden.

Die zwei Kupplungen 41 , 42 werden jeweils über ein Volumenstromsteuerventil 43, 44 betätigt. Die beiden Volumenstromsteuerventile 43, 44 sind, genauso wie das Volumenstromsteuerventil 21 als stufenlos verstellbare und elektrisch betätigte 3/2-Wegeventile ausgeführt. Die beiden Volumenstromsteuerventile 43, 44 steuern die beiden weggeregelten Kupplungen 41 , 42. Alternativ könnte auch eine weggeregelte und eine druckgeregelte Kupplung oder zwei druckgeregelte Kupplungen eingesetzt werden. Dabei müsste eines der beziehungsweise beide Ventile 43, 44 dann aber als Druckregler ausgeführt werden.

In den Figuren 2 und 3 ist die Arretiereinrichtung 32 zwischen den beiden Gangstellern 13 und 14 vergrößert und detailliert dargestellt. Die Gangsteller 1 1 bis 14 sind jeweils gleich ausgeführt und werden im Folgenden anhand des Gangstellers 13 in Figur 2 detailliert beschrieben. Der Gangsteller 13 umfasst einen Schaltzylinder 50, in welchem ein Kolben mit zwei Kolbenflächen 51, 52 hin und her bewegbar ist. Die Kolbenfläche 51 ist auf der Seite A mit Druck beauftragt. Die Kolbenfläche 52 ist auf der Seite B mit Druck beaufschlagt. Zwischen den beiden Kolbenflächen 51 , 52 ist eine Schaltschiene 54 angeordnet. Der Gangsteller 14 umfasst eine Schaltschiene 55.

In Figur 3 sieht man, dass die Arretiereinrichtung 32 einen Arretierkolben 60 umfasst, der in einem Arretierzylinder hin und her bewegbar ist. Der Arretierkolben 60 ist durch eine Feder 61 nach unten, also zu der Schaltschiene 55 hin, vorgespannt. Auf seiner der Feder 61 abgewandten Seite kann der Arretierkolben 60 in einem Druckraum 62 über das Schaltventil (35 in Figur 1) mit dem Systemdruck oder mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagt werden, um den Arretierkolben 60 nach oben, das heißt zur Schaltschiene 54 hin, zu bewegen.

An dem Arretierkolben 60 sind zwei Arretierglieder 64, 65 angebracht, die als Kolbenstangen ausgeführt sind und sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Das Arretierglied 65 greift mit seinem freien Ende in eine Arretierausnehmung 67 ein, die an der Schaltschiene 55 vorgesehen ist. Dadurch wird die Schaltschiene 55 arretiert. An der Schaltschiene 54 ist eine entsprechende Arretierausnehmung 66 vorgesehen, in welche das Arretierglied 64 mit seinem freien Ende eingreift, wenn die Arretiereinrichtung 32 über das Schaltventil 35 betätigt wird.

Bezugszeichenliste Hydrauliksystem

Hydraulikmediumreservoir

Hydraulikdruckquelle

Rückschlagventil

Hydraulikdruckspeicher

Drucksensor

Systemdruckbereich

Druckbegrenzungsventil

Gangsteller

Gangsteller

Gangsteller

Gangsteller

Volumenstromsteuerventil

Druckregelventil

Gangstellerwahlventil

Verzweigung

Verbindung

Arretiereinrichtung

Arretiereinrichtung

Schaltventil

Kupplung

Kupplung

Volumenstromsteuerventil

Volumenstromsteuerventil

Schaltzylinder

Kolbenfläche

Kolbenfläche

Schaltschiene

Schaltschiene

Arretierkolben

Feder Druckraum

Arretierglied

Arretierglied

Arretierausnehmung

Arretierausnehmung