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Title:
METHOD AND FLUID SYSTEM FOR THE ACTUATION OF A TRANSMISSION COMPONENT AND A DISCONNECTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/213580
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the actuation of a transmission component (15) and a disconnecting device (16) in a drive train (10) with the aid of a fluid system which comprises a supply pressure region, in which a supply pressure is provided by way of a fluid pump which is driven by electric motor, a transmission pressure region which is assigned to the transmission component (15), and a disconnecting pressure region which is assigned to the disconnecting device (16). In order to prevent damage or malfunctions of the transmission component, a transmission of torque via the transmission component (15) is limited in an emergency by way of opening of the disconnecting device (16) or by way of a motor operation on a drive unit (70) in the drive train (10).

Inventors:
GRETHEL MARCO (DE)
AGNER IVO (DE)
MAYER CARSTEN (DE)
STEHR REINHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2021/100289
Publication Date:
October 28, 2021
Filing Date:
March 23, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H61/12; F16H61/00; F16H61/02; F16H61/16; F16H61/662
Domestic Patent References:
WO2010021218A12010-02-25
Foreign References:
EP3409979A12018-12-05
JP2019132198A2019-08-08
DE4442469A11995-06-01
EP1557591A22005-07-27
DE102018104093A12019-08-29
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Aktuierung einer Übersetzungsgetriebekomponente (15) und ei ner Trennvorrichtung (16) in einem Antriebsstrang (10) mit Hilfe eines Fluidsys tems (1), das einen Versorgungsdruckbereich (60), in welchem mit einer elekt romotorisch angetriebenen Fluidpumpe (2) ein Versorgungsdruck bereitgestellt wird, einen der Übersetzungsgetriebekomponente (15) zugeordneten Getriebe druckbereich (61) und einen der Trennvorrichtung (16) zugeordneten Trenn druckbereich (62) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Notfall eine Drehmomentübertragung über die Übersetzungsgetriebekomponente (15) durch ein Öffnen der Trennvorrichtung (16) oder durch einen Motoreingriff an einer Antriebseinheit (70) im Antriebsstrang (10) begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Getriebedruckbereich (61) mit dem Versorgungsdruck im Versorgungsdruckbe reich (60) verglichen wird, um eine Notsituation zu erkennen und Notfallmaß nahmen einzuleiten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Getrie bedruckbereich (61) bei einem signifikanten Druckabfall des Versorgungs drucks in dem Fluidsystem (1) im Rahmen einer ersten Notfallmaßnahme von dem Versorgungsdruckbereich (60) abgetrennt wird, wobei im Rahmen einer zweiten Notfallmaßnahme gleichzeitig der Druck in dem Trenndruckbereich (62) abgebaut wird, damit ein im Antriebsstrang (10) an der Trennvorrichtung (16) übertragbares Drehmoment schneller abgebaut wird als ein korrespondie rendes übertragbares Drehmoment an der Übersetzungsgetriebekomponente (15).

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Druck in dem Getriebedruckbereich (61) eingeschlossen wird.

5. Fluidsystem (1 ) zur Aktuierung einer Übersetzungsgetriebekomponente (15) und einer Trennvorrichtung (16) in einem Antriebsstrang (10), mit mindestens einer elektromotorisch angetriebenen Fluidpumpe (2), die einen Versorgungs druck in dem Fluidsystem (1) bereitstellt, und mit einer Getriebedruckventilein- richtung (65), gekennzeichnet durch eine Notschließventileinrichtung (7), die dazu dient, einen Not-Fluiddruckabbau in einem Getriebedruckbereich (61) passiv zu verlangsamen.

6. Fluidsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Notschließ ventileinrichtung (7) mindestens ein Differenzdruckventil (25;31,32) umfasst, über das der Getriebedruckbereich (61) passiv von dem Versorgungsdruckbe reich (60) abgetrennt wird.

7. Fluidsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Notöff nungsventileinrichtung (26) mindestens ein Differenzdruckventil (66) umfasst, über das der Trenndruckbereich (62) passiv entspannt wird.

8. Fluidsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffe renzdruckventil (25;31,32) und/oder das Differenzdruckventil (66) mit einer Po sitionserfassung ausgestattet sind/ist, um im Notfall einen aktiven Druckabbau im Trenndruckbereich (62) und/oder einen Antriebseingriff auszulösen.

9. Fluidsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckrückführung aus dem Getriebedruckbereich (61) vor oder hinter der Getriebedruckventileinrichtung (65) einen Steuerdruck abgreift.

10. Fluidsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebedruckventileinrichtung (65) zwei Getriebedruckventile (3,4) um fasst, denen ein Oder-Ventil (28) zugeordnet ist, über das nur der höhere von zwei Getriebedrücken in dem Getriebedruckbereich (61) rückgeführt wird.

Description:
Verfahren und Fluidsystem zur Aktuierung einer Übersetzunqsqetriebe- komponente und einer Trennvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktuierung einer Übersetzungsgetriebekompo nente und einer Trennvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfin dung betrifft des Weiteren ein Fluidsystem zur Aktuierung einer Übersetzungsgetrie bekomponente und einer Trennvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102018 104093 A1 ist ein Fluidsystem für ein stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe bekannt, mit einer elektromotorisch angetriebenen ersten Pumpe und einer elektromotorisch angetriebenen zweiten Pum pe, wobei ein erster Anschluss der ersten Pumpe mit einem zu einem Reservoir füh renden Leitungsabschnitt verbunden ist und ein zweiter Anschluss der ersten Pumpe sowohl mit einer, einem ersten Scheibensatz des Umschlingungsgetriebes zugeord neten, ersten Betätigungseinrichtung als auch mit einem ersten Anschluss der zweiten Pumpe fluidisch verbunden ist, und wobei ein zweiter Anschluss der zweiten Pumpe mit einer, einem zweiten Scheibensatz des Umschlingungsgetriebes zugeordneten, zweiten Betätigungseinrichtung fluidisch verbunden ist, wobei die erste Pumpe seitens ihres ersten Anschlusses mit einem Druckspeicher fluidisch verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, Schäden und/oder Ausfälle der Übersetzungsgetriebe komponente in einem Antriebsstrang zu verhindern.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zur Aktuierung einer Übersetzungsgetriebekom ponente und einer Trennvorrichtung in einem Antriebsstrang mit Hilfe eines Fluidsys tems, das einen Versorgungsdruckbereich, in welchem mit einer elektromotorisch an getriebenen Fluidpumpe ein Versorgungsdruck bereitgestellt wird, einen der Überset zungsgetriebekomponente zugeordneten Getriebedruckbereich und einen der Trenn vorrichtung zugeordneten Trenndruckbereich umfasst, dadurch gelöst, dass in einem Notfall eine Drehmomentübertragung über die Übersetzungsgetriebekomponente durch ein Öffnen der Trennvorrichtung oder durch einen Motoreingriff an einer An triebseinheit im Antriebsstrang begrenzt wird. Mit der Übersetzungsgetriebekompo nente kann eine Übersetzung im Antriebsstrang vorteilhaft ohne einen Formschluss geändert werden. Die Übersetzungsgetriebekomponente ist vorzugsweise Teil eines stufenlos verstellbaren Übersetzungsgetriebes. Das stufenlos verstellbare Überset zungsgetriebe kann mit oder ohne Umschlingungsmittel ausgeführt sein. Wenn das Übersetzungsgetriebe mit einem Umschlingungsmittel ausgestattet ist, dann handelt es sich zum Beispiel um einen Variator eines stufenlos verstellbaren Kegelschei benumschlingungsgetriebes. Wenn die Übersetzungsgetriebekomponente ohne Um schlingung geführt ist, dann handelt es sich zum Beispiel um ein reibschlüssiges Übersetzungsgetriebe, wie ein Reibradgetriebe. Im Notfall geht es hauptsächlich da rum, die Übersetzungsgetriebekomponente im Antriebsstrang drehmomentenfrei zu machen. Ein zu diesem Zweck benötigter Drehmomentabbau kann zum Beispiel durch einen Motoreingriff an der Antriebseinheit, insbesondere durch einen Motorein griff an einem Verbrennungsmotor, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann die vor zugsweise als Kupplung ausgeführte Trennvorrichtung geöffnet werden. Durch die beanspruchte ODER-Variante wird für einen an sich unerwünschten Notfall ein redun danter Notfallpfad bereitgestellt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Getriebedruckbereich mit dem Versorgungsdruck im Versor gungsdruckbereich verglichen wird, um eine Notsituation zu erkennen und Notfall maßnahmen einzuleiten. Der Druck im Getriebedruckbereich und/oder der Druck im Versorgungsdruckbereich können zum Beispiel mit einer Drucksensoreinrichtung er fasst werden. Der Druck beziehungsweise eine entsprechende Druckdifferenz kann aber auch anders erfasst werden, zum Beispiel über mindestens ein Differenzdruck ventil. Je nach Ausführung des Fluidsystems kann ein vorhandener Drucksensor ge nutzt werden, um einen merklichen Versorgungsdruckabfall zu erfassen. Wenn der Versorgungsdruckabfall eine vorgebbare untere Versorgungsdruckgrenze unterschrei tet, dann kann dies als Notsituation gewertet werden, in der dann entsprechende Not fallmaßnahmen eingeleitet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass der Getriebedruckbereich bei einem signifikanten Druckabfall des Ver- sorgungsdrucks in dem Fluidsystem im Rahmen einer ersten Notfallmaßnahme von dem Versorgungsdruckbereich abgetrennt wird. So kann ein vorhandenes Druckni veau in dem Getriebedruckbereich so lange wie möglich gehalten werden. Dadurch können vorteilhaft Beschädigungen der Übersetzungsgetriebekomponente verhindert werden. Im Rahmen einer zweiten Notfallmaßnahme wird vorteilhaft gleichzeitig der Druck in dem Trenndruckbereich abgebaut, damit ein im Antriebsstrang an der Trenn vorrichtung übertragbares Drehmoment schneller abgebaut wird als ein korrespondie rendes übertragbares Drehmoment an der Übersetzungsgetriebekomponente. Im Rahmen der zweiten Notfallmaßnahme wird zum Beispiel die als Kupplung ausgeführ te Trennvorrichtung geöffnet. Die zweite Notfallmaßnahme kann aktiv oder passiv ein geleitet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass der Druck in dem Getriebedruckbereich eingeschlossen wird. So wird im Notfall der Betrieb der Übersetzungsgetriebekomponente im Antriebsstrang vorteil haft solange wie möglich aufrechterhalten. Bei einem Variator eines stufenlosen Über setzungsgetriebes bedeutet das insbesondere, dass sowohl eine Anpressung als auch eine Verstellung des Variators eingefroren wird.

Bei einem Fluidsystem zur Aktuierung einer vorab beschriebenen Übersetzungsge triebekomponente und einer Trennvorrichtung in einem Antriebsstrang, mit mindes tens einer elektromotorisch angetriebenen Fluidpumpe, die einen Versorgungsdruck in dem Fluidsystem bereitstellt, und mit einer Getriebedruckventileinrichtung, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich durch eine Notschließventileinrichtung gelöst, die dazu dient, einen Not-Fluiddruckabbau in einem Getriebedruckbereich passiv zu verlangsamen. Dadurch kann der Druck in dem Getriebedruckbereich mög lichst lange aufrechterhalten werden, so dass Beschädigungen einer Übersetzungsge triebekomponente vermieden werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Notschließventileinrichtung mindestens ein Differenzdruckventil umfasst, über das der Getriebedruckbereich passiv von dem Versorgungsdruckbereich abge trennt wird. Mit dem mindestens einen Differenzdruckventil kann die vorab beschrie- bene erste Notfallmaßnahme zum Schutz der Übersetzungsgetriebekomponente kos tengünstig realisiert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass eine Notöffnungsventileinrichtung mindestens ein Differenzdruckventil umfasst, über das der Trenndruckbereich passiv entspannt wird. Mit diesem Diffe renzdruckventil kann die vorab beschriebene zweite Notfallmaßnahme ebenfalls kos tengünstig realisiert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass das erstgenannte und/oder das zweitgenannte Differenzdruckventil mit einer Positionserfasssung ausgestattet sind/ist, um im Notfall einen aktiven Druckab bau im Trenndruckbereich und/oder einen Antriebseingriff auszulösen. Dadurch wird die Sicherheit im Betrieb des Fluidsystems, insbesondere in einer Notsituation, weiter erhöht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass eine Druckrückführung aus dem Getriebedruckbereich vor oder hinter der Getriebedruckventileinrichtung einen Steuerdruck abgreift. So kann relativ einfach sichergestellt werden, dass die erste Notfallmaßnahme in einer Notsituation automa tisch eingeleitet wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Getriebedruckventileinrichtung zwei Getriebedruckventile umfasst, denen ein Oder-Ventil zugeordnet ist, über das nur der höhere von zwei Getriebedrü cken in dem Getriebedruckbereich rückgeführt wird. Das Ausführungsbeispiel mit dem Oder-Ventil ist zum Beispiel bei einem Variator von Vorteil, bei dem der Druck in dem Getriebedruckbereich sowohl zur Verstellung als auch zur Anpressung des Variators genutzt wird.

Das vorab beschriebene Verfahren und das vorab beschriebene Fluidsystem können vorteilhaft in unterschiedlichen Getriebeanwendungen eingesetzt werden. Im Folgen den werden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Getriebeanwendung beschrieben, bei denen die Getriebeübersetzungskomponente ein Variator ist. Der Variator gehört zu einem stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebe, das zwei Scheibensätze umfasst. Die Scheibensätze umfassen zum Beispiel jeweils zwei Kegelräder, die durch ein Umschlingungsmittel, wie ein Schubgliederband oder eine Kette, zur Dreh momentübertragung miteinander verbunden sind. Getriebe mit stufenloser Überset zung werden auch als CVT-Getriebe bezeichnet, wobei die Großbuchstaben CVT für die englischen Begriffe Continuously Variable Transmission stehen. Das Fluidsystem dient zum einen dazu, in den Scheibensätzen eine bedarfsgerecht Anpressung auf rechtzuerhalten, um das jeweils notwendige Drehmoment über den Variator, das heißt über die Scheibensätze und das Umschlingungsmittel, übertragen zu können. Wenn der Fluiddruck in dem Fluidsystem nur mit der elektromotorisch angetriebenen Fluid pumpe bereitgestellt wird, dann funktioniert die Fluidpumpe beim Ausfall der elektri schen Versorgung nicht mehr. Daher werden geeignete Maßnahmen bereitgestellt, die bei einem an sich unerwünschten Ausfall der elektrisch angetriebenen Fluidpumpe verhindern, dass es zu einer Schädigung oder gar zu einem Ausfall des Variators kommt. Beim Ausfall der elektrisch angetriebenen Fluidpumpe wird dafür gesorgt, dass das im Variator zu übertragende Drehmoment schneller abgebaut wird als das übertragbare Drehmoment aufgrund eines abfallenden Anpressdrucks mindestens ei nes Scheibensatzes oder beiden Scheibensätze. Bei dem Antriebsstrang handelt es sich vorzugsweise nicht um einen rein elektrischen Antriebsstrang. Der Antriebsstrang umfasst zum Beispiel eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine als An trieb. Zwischen dem Antrieb und einem Abtrieb ist zusätzlich zu dem Variator eine Trennvorrichtung vorgesehen. Bei der Trennvorrichtung handelt es sich zum Beispiel um eine Trennkupplung, die als Reibungskupplung ausgeführt ist. Die Trennkupplung kann in dem Antriebsstrang vor oder hinter dem Variator angeordnet sein. Mit der be anspruchten Notschließventileinrichtung wird im Fehlerfall, also bei einem Ausfall der elektrischen Versorgung sichergestellt, dass das im Antriebsstrang übertragbare Drehmoment den der Trennvorrichtung schneller abgebaut wird als das korrespondie rende übertragbare Drehmoment über den Variator. Die Notfallmaßnahmen dienen dazu, den Not-Fluiddruckabbau an den Scheibensätzen des Variators passiv zu ver langsamen. Passiv bedeutet, dass zum Schließen der Notschließventileinrichtung kei ne Ventilkraft über eine Ventilbestromung direkt oder über ein Pivotventil indirekt auf gebracht werden muss. Die Notschließventileinrichtung kann mindestens ein Not schließventil umfassen. Die Notschließventileinrichtung kann auch in die Scheiben satzventileinrichtung integriert werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Notschließventileinrichtung als Differenzdruckventil ausgeführt ist, das so mit mindestens einem Scheibensatzdruck und mit dem Versorgungsdruck beaufschlagt ist, dass die Fluidversorgung zu den Scheibensätzen unterbrochen wird, wenn der Versorgungsdruck um einen Schwellenwert kleiner als der Scheibensatzdruck ist. Die Notschließventileinrichtung kann als Schieberventil oder als Sitzventil ausgeführt sein. Das Schieberventil ist zum Beispiel als Proportionalventil mit einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung ausgeführt. Bei der Ausführung als Sitzventil ist die Not schließventileinrichtung zum Beispiel als einfaches Rückschlagventil ausgeführt. Die Fluidversorgung zu den Scheibensätzen wird mit dem Differenzdruck verschlossen, um im Notfall den Druck an den Scheibensätzen möglichst lange aufrechtzuerhalten.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Notschließventileinrichtung steuerungsmäßig mit einem Oder-Ventil verbunden ist, das mit den Scheibensatzdrücken des Variators beaufschlagt ist. Das Oder-Ventil ist vorteilhaft zwischen den Fluidversorgungsleitungen des Variators an geordnet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Notschließventileinrichtung einen Ventilschließkörper, der zwischen mindestens einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung bewegbar ist, und eine Sensoreinrichtung umfasst, mit der eine Position des Ventilschließkörpers überwacht wird, um weitere Notmaßnahmen einzuleiten. Die weiteren Notmaßnahmen werden zusätzlich zu dem Verschluss der Notversorgung zu den Scheibensätzen durchge führt, und zwar vorteilhaft unmittelbar bei einer beginnenden Bewegung des Ven tilschließkörpers. Bei den weiteren Notmaßnahmen handelt es sich zum Beispiel um ein aktives Öffnen der Trennvorrichtung und/oder um einen Momentenabbau an einer Antriebsmaschine des Antriebs. Alternativ oder ergänzend zu einem Positionssignal, das mit der Sensoreinrichtung erfasst wird, kann auch ein Drucksignal in einer der Flu idversorgungsleitungen zum Einleiten der weiteren Notmaßnahmen genutzt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass den Scheibensatzventileinrichtungen jeweils ein Notschließventil zuge- ordnet ist. Die beiden Notschließventile sind zum Beispiel als Differenzdruckventile ausgeführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Notschließventile betätigungsmäßig miteinander gekoppelt sind. Zu diesem Zweck können die Notschließventile zum Beispiel einen gemeinsa men Ventilschieber umfassen. Die Notschließventile können aber auch Ventilschieber umfassen, die miteinander gekoppelt sind.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Funktion mindestens einer Notschließventileinrichtung in die Scheibensatzventileinrichtungen integriert. Die Notschließventilfunktion kann zum Beispiel in einer weiteren Ventilstellung und weite ren Rückführflächen der Scheibensatzventileinrichtungen realisiert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen der Fluidpumpe und der Trennvorrichtung eine Notöffnungs ventileinrichtung angeordnet ist, die dazu dient, einen passiven Not-Fluiddruckabbau an der Trennvorrichtung zu beschleunigen. Die Notöffnungsventileinrichtung kann in ein Kupplungsventil integriert sein. Die Notöffnungsventileinrichtung gibt vorteilhaft ei nen Tankanschluss oder einen Niederdruckanschluss an der Notöffnungsventileinrich tung frei, so dass ein schneller Druckabbau an der Trennvorrichtung in Richtung Tank oder Niederdruck erfolgt. Passiv bedeutet im Hinblick auf den Not-Fluiddruckabbau, dass zum Öffnen der Notöffnungsventileinrichtung Richtung Tank oder Niederdruck keine Ventilkraft über eine Ventilbestromung direkt oder über ein Pilotventil indirekt benötigt wird. Die Notöffnungsfunktion ist zum Beispiel über eine weitere Rückführflä che an einem Kupplungsdruckventil realisiert.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Notöffnungsventileinrichtung als Differenzdruckventil ausgeführt ist, das mit mindestens einem Scheibensatzdruck und mit dem Versorgungsdruck beauf schlagt ist. Die Notöffnungsventileinrichtung sensiert besonders vorteilhaft die gleiche Druckdifferenz wie die Notschließventileinrichtung. Dabei ist die Notschließventilein richtung vorteilhaft an kein Sensorsignal gebunden und somit vorteilhaft nicht durch Signalverarbeitungslaufzeiten verzögert. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fluidsystems ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Notschließventileinrichtung und die Notöffnungsventileinrichtung betätigungsmäßig miteinander gekoppelt sind. Die Kopplung kann durch einen ge meinsamen Ventilschieber realisiert werden. Es können aber auch unterschiedliche Ventilschieber mechanisch miteinander gekoppelt werden, um die betätigungsmäßige Kopplung zu realisieren.

Bei einem Verfahren zur Aktuierung eines Variators und einer Trennvorrichtung in ei nem Antriebsstrang mit Hilfe eines vorab beschriebenen Fluidsystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass ein im Antriebs strang an der Trennvorrichtung übertragbares Drehmoment schneller abgebaut wird als ein korrespondierendes übertragbares Drehmoment an dem Variator.

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

Figur 1 eine schematische Darstellung einer als Variator ausgeführten Getriebeüber setzungskomponente und einer Trennvorrichtung zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb;

Figur 2 eine schematische Darstellung von vier Drehmomentverläufen in einem Feh lerfall; die

Figuren 3 bis 10 acht Ausführungsbeispiele eines Fluidsystems zur Aktuierung der als Variator ausgeführten Getriebeübersetzungskomponente und der Trennvorrichtung in dem Antriebsstrang aus Figur 1 ; und

Figur 11 einen detaillierten Fluidschaltplan des Fluidsystems zur Aktuierung der als Variator ausgeführten Getriebeübersetzungskomponente und der Trennvorrichtung in dem Antriebsstrang aus Figur 1. ln Figur 1 ist ein Antriebsstrang 10 mit einer Antriebseinheit 70 schematisch darge stellt. Die Antriebseinheit 70 umfasst eine Brennkraftmaschine 11 und eine elektri schen Maschine 12. Eine Trennvorrichtung 14, die zum Beispiel als Kupplung ausge führt ist, ist zwischen der Brennkraftmaschine 11 und der elektrischen Maschine 12 angeordnet.

Die Brennkraftmaschine 11 und die elektrische Maschine 12 stellen zusammen mit der Trennvorrichtung 14 einen Antrieb 13 in dem Antriebsstrang 10 dar. Zwischen dem Antrieb 13 und einem Abtrieb 17 sind eine als Variator 15 ausgeführte Getriebe übersetzungskomponente und eine Trennvorrichtung 16 angeordnet. Der Variator 15 und die Trennvorrichtung 16 werden über ein Fluidsystem aktuiert, das in den Figuren

3 bis 11 in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt ist.

Figur 2 zeigt schematisch vier Momentenverläufe 21 bis 24. Die Momentenverläufe 21 bis 24 zeigen die Verläufe von übertragbaren Drehmomenten in dem Antriebsstrang, der in Figur 1 dargestellt ist, über der zeit in einem Fehlerfall, wenn zum Beispiel eine elektromotorisch angetriebene Fluidpumpe in dem Fluidsystem ausgefallen ist.

Der Momentenverlauf 21 entspricht einem am Antrieb bereitgestellten Drehmoment. Der Momentenverlauf 24 entspricht einem am Abtrieb bereitgestellten Drehmoment. Der Momentenverlauf 22 entspricht einem limitierten Drehmoment am Variator im Fehlerfall. Der Momentenverlauf 23 entspricht einem limitierten Drehmoment an der Trennkupplung zwischen dem Variator und dem Abtrieb im Fehlerfall.

Das in den Figuren 3 bis 11 in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellte Flu idsystem 1 umfasst eine elektromotorisch angetriebene Fluidpumpe 2. Scheibensät zen (55, 56 in Figur 11 ) des Variators 15 sind über Scheibensatzventileinrichtungen 3,

4 angesteuert. Die Scheibensatzventileinrichtung 3 ist in einer Fluidversorgungsleitung

5 vor dem Variator 15 angeordnet. Die Scheibensatzventileinrichtung 4 ist in einer Flu idversorgungsleitung 6 vor dem Variator 15 angeordnet.

Die Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 sind elektromagnetisch betätigt und durch eine Federeinrichtung in die jeweils dargestellte Ventilstellung vorgespannt. Beide Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 sind mit dem jeweiligen Druck der zugeordneten Fluidversorgungsleitung 5, 6 angesteuert. Zusätzlich zu den Anschlüssen der Fluid versorgungsleitungen 5, 6 umfassen die Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 als drit ten Anschluss jeweils einen Tankanschluss.

Zwischen der Fluidpumpe 2 und den Scheibensatzventileinrichtung 3, 4 ist eine Not schließventileinrichtung 7 angeordnet. Darüber hinaus ist zwischen der Fluidpumpe 2 der Trennvorrichtung 16 eine Kupplungsventileinrichtung 8 angeordnet, die verkürzt auch als Kupplungsventil bezeichnet wird.

Das Kupplungsventil 8 ist elektromagnetisch betätigt und durch eine Feder in seine gezeigte Stellung vorgespannt. Zusätzlich zu zwei Anschlüssen für eine nicht be- zeichnete Kupplungsversorgungsleitung umfasst das Kupplungsventil 8 als dritten An schluss einen Tankanschluss.

Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden in den Figuren 3 bis 11 die gleichen Bezugszeichen verwendet. Im Folgenden wird auf die Unterschiede zwi schen den einzelnen Ausführungsbeispielen eingegangen.

In Figur 3 ist die Notschließventileinrichtung 7 als Differenzdruckventil 25 ausgeführt, das den Druck vor und nach dem Differenzdruckventil 25 passiv vergleicht. Das Diffe renzdruckventil 25 ist derart ausgelegt, dass es die Verbindung zwischen der Fluid pumpe 2 und dem Variator 15 beziehungsweise den Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 trennt, sobald der Zulaufdruck geringer wird als der Arbeitsdruck.

Über die symbolisch angedeutete Feder am Differenzdruckventil 25 kann hier auch ein gezielter Druckunterschied vorgehalten werden, so dass das Differenzdruckventil 25 bereits in seine gezeigte Sperrsteilung schaltet, wenn der Druck abfällt, aber noch sicher ausreichend für die Funktion ist. Ein durch einen Stromausfall verursachter Druckabfall im Zulauf wird somit das Differenzdruckventil 25 sofort schließen und den Druck zum Variator 15 noch eine gewisse Zeit aufrechterhalten beziehungsweise ei nen zum Beispiel leckagebedingten Druckabbau gegenüber einem Druckabbau im Zu lauf des Differenzdruckventils 25 verlangsamen. Wenn ein Druckabfall in einer der Versorgungsleitungen erkannt wird, muss das Kupplungsventil 8 stromlos geschaltet werden, sofern das nicht schon durch den Stromausfall der Versorgung automatisch passiert ist. Im nicht bestromten Zustand des Kupplungsventils 8 ist die als Kupplung bezeichnete Trennvorrichtung 16 mit dem Tank verbunden. So kann das Kupplungsmoment in dieser Stellung schnell abgebaut werden.

Die Überwachung des ungewollten Druckabfalls in der Versorgungsleitung kann über einen Drucksensor erfolgen, der in den Figuren 3 bis 10 symbolisch angedeutet ist. Al ternativ oder zusätzlich kann eine nicht dargestellte Positionsüberwachung an einem Zulaufventil der Variatorversorgung erfolgen. Parallel zum Öffnen des Kupplungsven tils 8 kann bei einer erkannten Störung das Moment an der Antriebsmaschine redu ziert werden.

In Figur 4 ist alternativ oder ergänzend in der Betätigungsstrecke zur Trennvorrichtung 16 eine Notöffnungsventileinrichtung 26 angeordnet. Die Notöffnungsventileinrichtung 26 ist, wie die Notschließventileinrichtung 7, als Differenzdruckventil ausgeführt und mit den gleichen Drücken angesteuert wie das Differenzdruckventil 25 der Notschließ ventileinrichtung 7. So wird die Notöffnungsventileinrichtung 26 nach den gleichen Bedingungen wie die Notschließventileinrichtung 7 bei einem ungewollten Druckabfall in der Versorgung passiv umgeschaltet.

Die Notöffnungsventileinrichtung 26 ist zwischen dem Kupplungsventil 8 und der Trennvorrichtung 16 angeordnet. Im Notfall wird die Kupplungsleitung durch die Notöffnungsventileinrichtung 26 mit dem Tank kurzgeschlossen. Das geschieht nahe zu gleichzeitig mit dem Verschließen der Versorgungsleitung im Variator 2. Da die beiden Ventileinrichtungen 7 und 26 in Figur 4 die gleichen Drücke sensieren, könnten sie auch mechanisch gekoppelt oder in einem Ventil vereint werden.

In Figur 5 ist das Differenzdruckventil 25 der Notschließventileinrichtung 7 über ein Oder-Ventil 28 angesteuert. Das Oder-Ventil 28 ist zwischen die Fluidversorgungslei tungen 5, 6 des Variators 15 geschaltet. So löst automatisch der höhere der beiden Scheibensatzdrücke bei einem Druckeinbruch in der Versorgung die gewünschte Not funktion der Notschließventileinrichtung 7 aus. In Figur 6 umfasst die Notschließventileinrichtung 7 zwei Differenzdruckventile 31, 32, die den Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 vorgeschaltet sind. Hiermit wird zusätz lich erreicht, dass bei einem Ausfall des Versorgungsdrucks kein Volumenstrom von dem einen Scheibensatz zum anderen Scheibensatz strömen kann und der Variator somit ungewollt seine Übersetzung ändert.

In den Figuren 7 und 8 ist dargestellt, dass die in den Figuren 5 und 6 gezeigten Aus führungsbeispiele auch auf unterschiedliche Art und Weise miteinander kombiniert werden können. So wird erreicht, dass immer der höhere Verbraucherdruck über das Oder-Ventil 28 auf die beiden Differenzdruckventile 31 , 32 gleichzeitig wirkt.

In Figur 7 ist im Unterschied zu Figur 6 zusätzlich eine Druckrückführung der Diffe renzdruckventile 31 , 32 über das Oder-Ventil 28 vorgesehen. In Figur 8 sind die bei den Differenzdruckventile 31, 32 der Notschließventileinrichtung 7 zur Vereinfachung miteinander gekoppelt. So können zwei Drucksteuerleitungen entfallen. Ventilschließ körper 34 der Differenzdruckventile 31, 32 sind durch eine Kopplungsstange, die durch zwei Verbindungsstriche angedeutet ist, mechanisch miteinander gekoppelt.

In Figur 9 ist gezeigt, dass die Notschließventileinrichtung 7 auch als einfaches Rück schlagventil 36 ausgeführt sein kann. Das Rückschlagventil 36 ist zum Beispiel durch eine Feder so vorgespannt, dass es zum Variator 15 hin öffnet und in der Gegenrich tung, also zur Fluidpumpe 2 hin, schließt. Das Rückschlagventil 36 ist als Sitzventil ausgeführt.

In Figur 10 ist gezeigt, dass die Notschließventileinrichtung 7 auch mit den Scheiben satzventileinrichtungen 3, 4 kombiniert beziehungsweise in diese integriert werden kann. Die Druckansteuerung der mit den Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 zu sammengefassten Notschließventileinrichtung 7 erfolgt über ein Oder-Ventil 28. Die Kupplungsventileinrichtung 8 ist drucksteuerungsmäßig ebenfalls mit dem Oder-Ventil 28 zwischen den Fluidversorgungsleitungen 5, 6 verbunden.

In Figur 11 umfassen die Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 jeweils ein Hauptventil 41 , 42, das durch ein Vorsteuerventil 43, 44 vorgesteuert ist. Durch Symbole 45 sind fluidische Kapazitäten angedeutet, die optional an verschiedenen Stellen in dem Flu idsystem 1 angeordnet werden können. So ist zum Beispiel den Fluidversorgungslei tungen 5, 6 jeweils eine fluidische Kapazität 45 zugeordnet. Der Versorgungsdruck, der mit der elektromotorisch angetriebenen Fluidpumpe 2 be reitgestellt wird, wird über ein Systemdruckventil 46 eingestellt. Den vorgesteuerten Scheibensatzventileinrichtungen 3, 4 ist ein Flauptdruckventil 47 vorgeschaltet. Die Trennvorrichtungen 14, 16, die, wie der Variator 15, nur durch das jeweilige Bezugs zeichen angedeutet sind, werden über Kupplungsventile 48, 49 angesteuert.

Das Fluidsystem 1 kann weitere Verbraucher 50 mit Fluid versorgen. Eine zusätzliche Fluidpumpe 52, die, wie dargestellt ist, vorteilhaft zusammen mit der Fluidpumpe 2, elektromotorisch angetrieben wird, dient mit dem Systemdruckventil 46 zur Darstel lung einer Kühlfunktion 51. Zur Darstellung der Notschließventileinrichtung 7 ist den Flauptventilen 41 , 42 jeweils ein vorgelagertes Rückschlagventil im Zulauf zugeordnet.

Bezuqszeichenliste Fluidsystem Fluidpumpe Scheibensatzventileinrichtung Scheibensatzventileinrichtung Fluidversorgungsleitung Fluidversorgungsleitung Notschließventileinrichtung Kupplungsventil Antriebsstrang Brennkraftmaschine elektrische Maschine Antrieb Trennvorrichtung Getriebeübersetzungskomponente, insbesondere Variator Trennvorrichtung Abtrieb Momentenverlauf Momentenverlauf Momentenverlauf Momentenverlauf Differenzdruckventil Notöffnungsventileinrichtung Oder-Ventil Differenzdruckventil Differenzdruckventil Ventilschließkörper Rückschlagventil Flauptventil Flauptventil Vorsteuerventil Vorsteuerventil fluidische Kapazitäten Systemdruckventil Hauptdruckventil Kupplungsventil Kupplungsventil weitere Verbraucher Kühlfunktion zusätzliche Fluidpumpe Scheibensatz Scheibensatz Versorgungsdruckbereich Getriebedruckbereich Trenndruckbereich Getriebedruckventileinrichtung Differenzdruckventil Antriebseinheit