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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC ARRANGEMENT AND MOTOR-VEHICLE DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/141499
Kind Code:
A1
Abstract:
A hydraulic arrangement (10) for a motor-vehicle drive train (40) which has a first hydraulic consumer (16; 52) and a second hydraulic consumer (18; 44), wherein the first consumer (16; 52) is supplied with a first fluid volume flow (Q1) as required, and wherein the second consumer (18; 44) is supplied with a second fluid volume flow (Q2) as required. The hydraulic arrangement comprises: a fluid supply device (12) which is designed to provide an overall fluid volume flow (QG); a distribution device (14) which is connected to the fluid supply device (12) and which is designed to distribute the overall fluid volume flow (QG), provided by the fluid supply device (12), such that the first consumer (16; 32) is supplied with the first fluid volume flow (Q1) and the second consumer (18; 44) is supplied with the second fluid volume flow (Q2). The distribution device (14) comprises a fluid volume flow limiting valve (30) having a securing member (88) connected to a valve housing (60) and a shut-off element (90) which is lifted in a first valve position (V2) from a valve seat (84) and which, in a second valve position (V1), rests on the valve seat (84). The shut-off element (90) is connected to the securing member (88) by means of at least one elastic radial arm (92).

Inventors:
BERG HOLGER (DE)
IHBEN HARALD (DE)
SCHWEIHER MARK (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/050185
Publication Date:
August 09, 2018
Filing Date:
January 04, 2018
Export Citation:
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Assignee:
GETRAG BV & CO KG (DE)
International Classes:
F15B11/16; B60K6/00; F15B13/02; F16D48/02; F16H61/02
Foreign References:
DE2105225A11971-08-19
US6443183B12002-09-03
DE102014019076A12015-06-25
DE102013110400A12015-03-26
DE102009023596A12009-12-17
US6443183B12002-09-03
DE10310039A12004-09-16
DE102011009214A12012-07-26
US20140216064A12014-08-07
Attorney, Agent or Firm:
RAUSCH, Gabriele (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Hydraulikanordnung (10) für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang (40), der einen ersten hydraulischen Verbraucher (16; 52) und einen zweiten hydraulischen Verbraucher (18; 44) aufweist, wobei der erste Verbraucher (16; 52) bedarfsweise mit einem ersten Fluidvolumenstrom (Qi) zu versorgen ist und wobei der zweite Verbraucher (18; 44) bedarfsweise mit einem zweiten Fluidvolumenstrom (Q2) zu versorgen ist, wobei die Hydraulikanordnung aufweist: eine Fluidversorgungseinrichtung (12), die dazu ausgebildet ist, einen Ge- samt-Fluidvolumenstrom (QG) bereit zu stellen; eine Verteilungseinrichtung (14), die an die Fluidversorgungseinrichtung (12) angeschlossen und dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung (12) bereit gestellten Gesamt-Fluidvolumenstrom (QG) aufzuteilen, so dass der erste Verbraucher (16; 32) mit dem ersten Fluidvolumenstrom (Qi) versorgt wird und der zweite Verbraucher (18; 44) mit dem zweiten Fluidvolumenstrom (Q2) versorgt wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungseinrichtung (14) ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil (30) aufweist, das ein mit einem Ventilgehäuse (60) verbundenes Befestigungsglied (88) und ein Absperrglied (90) aufweist, das in einer ersten Ventilstellung (V^ von einem Ventilsitz (84) abgehoben ist und das in einer zweiten Ventilstellung (V2) an dem Ventilsitz (84) anliegt, wobei das Absperrglied (90) über wenigstens einen elastischen Radialarm (92) mit dem Befestigungsglied (88) verbunden ist.

2. Hydraulikanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsglied (88) und/oder das Absperrglied (90) als flache Ringscheibe oder als flache Kreisscheibe ausgebildet ist.

3. Hydraulikanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Absperrglied (90) eine Öffnung (94) ausgebildet ist, die einen Sperr- Volumenstrom durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil (30) einrichtet, wenn sich das Absperrglied (90) in der zweiten Ventilstellung (V2) befindet.

4. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrglied (90) und das Befestigungsglied (88) über wenigstens drei Radialarme (92) miteinander verbunden sind.

5. Hydraulikanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialarme (92) jeweils über einen Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt (92a) mit dem Befestigungsglied (88) und über einen Absperrglied-Verbindungsabschnitt (92b) mit dem Absperrglied (90) verbunden sind, wobei die Radialarme (92) sich jeweils tangential zwischen einem zugeordneten Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt (92a) und einem zugeordneten Absperrglied-Verbindungsabschnitt (92b) erstrecken.

6. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsglied (88), das Absperrglied (90) und der wenigstens eine Radialarm (92) einstückig als ein Ventilelement (76) ausgebildet sind.

7. Hydraulikanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (76) als Stanzteil ausgebildet ist und/oder das Ventilelement (76) aus einem Federstahl hergestellt ist.

8. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil (30) derart angeschlossen ist, dass in der ersten Ventilstellung (V^ ein erstes Verhältnis von erstem Fluidvolumenstrom (Qi) zu zweitem Fluidvolumenstrom (Q2) eingerichtet wird und in der zweiten Ventilstellung (V2) ein zweites Verhältnis von erstem Fluidvolumenstrom (Qi) zu zweitem Fluidvolumenstrom (Q2) eingerichtet wird.

9. Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrglied (90) so in das Ventilgehäuse (60) eingebaut ist, dass es im Betrieb von einem Beaufschlagungsdruck (PB) beaufschlagt wird, wobei das Absperrglied (90) bei Überschreiten eines Schwellenwertes (PBS) des Beaufschlagungsdruckes (PB) aus der ersten Ventilstellung (V^ gegen eine elastische Verformung des wenigstens einen Radialarmes (92) in die zweite Ventilstellung (V2) bewegbar ist.

10. Antriebsstrang (40) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hydraulikanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei der erste Verbraucher vorzugsweise eine elektrische Maschine (52) ist und/oder wobei der zweite Verbraucher vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplungsanordnung (44) ist.

1 1 . Ventilelement (76) für eine Hydraulikanordnung (10), insbesondere eine Hydraulikanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 9, mit einem Befestigungsglied (88) und einem Absperrglied (90), das über wenigstens einen elastischen Radialarm (92) mit dem Befestigungsglied (88) verbunden ist.

Description:
Hvdraulikanordnunq und Kraftfahrzeuqantriebsstranq

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, der einen ersten hydraulischen Verbraucher und einen zweiten hydraulischen Verbraucher aufweist, wobei der erste Verbraucher bedarfsweise mit einem ersten Fluidvolumenstrom zu versorgen ist und wobei der zweite Verbraucher bedarfsweise mit einem zweiten Fluidvolumenstrom zu versorgen ist, wobei die Hydraulikanordnung eine Fluidversorgungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Gesamt- Fluidvolumenstrom bereitzustellen, und eine Verteilungseinrichtung aufweist, die an die Fluidversorgungseinrichtung angeschlossen und dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung bereitgestellten Gesamt-Volumenstrom aufzuteilen, so dass der erste Verbraucher mit dem ersten Fluidvolumenstrom versorgt wird und der zweite Verbraucher mit dem zweiten Fluidvolumenstrom versorgt wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer derartigen Hydraulikanordnung.

Bekannte Hydraulikanordnungen der oben beschriebenen Art verwenden als

Verteilungseinrichtung häufig ein elektrisch betriebenes Ventil, das mittels einer geeigneten Ansteuerung, beispielsweise von einem Antriebsstrangsteuergerät wie einem Getriebesteuergerät, dazu angesteuert wird, den Gesamt-Volumenstrom geeignet aufzuteilen. Ein derartiges elektrisch betriebenes Ventil kann beispielsweise als Wegeventil ausgebildet sein.

Aus dem Dokument DE 10 2013 1 10 400 A1 ist es bekannt, einen Druckanschluss einer Pumpe mit einem Eingang eines solchen Wegeventils zu verbinden, und weitere Anschlüsse einer derartigen Pumpe, die beispielsweise ein Ringelement beinhalten kann, mit hydraulischen Ansteueranschlüssen dieses Ventils zu verbinden, um unterschiedliche hydraulische Verbraucher bedarfsweise mit Fluid zu versorgen.

Ferner offenbart dieses Dokument, bei einer Innenzahnradpumpe mit einem

verschwenkbaren Ringelement, dieses Ringelement als Ventilschieber zu verwenden.

Ventile, die elektrisch angesteuert sind, erfordern entsprechende Ausgangsanschlüsse an einem Steuergerät. Pumpen, die ein Ringelement aufweisen, das zwischen zwei verschiedenen Positionen hin und her verschwenkbar ist, sind vergleichsweise teuer und komplex in der Herstellung.

Aus dem Dokument DE 10 2009 023 596 A1 ist ein Volumenstromregelventil einer Hydraulikanordnung eines Kraftfahrzeuges bekannt. Das dort offenbarte Volumenstromregelventil soll zum Abriegeln eines Volumenstromes geeignet sein. Insbesondere weist das Ventil einen Steuerkolben zur Beeinflussung des Volumenstroms auf, wobei der Steuerkolben eine erste Druckfläche und eine entgegengesetzte zweite Druckfläche aufweist, wobei ein hydraulischer Widerstand der ersten Druckfläche nachgeschaltet und der zweiten Druckfläche vorgeschaltet ist. Der hydraulische Widerstand ist eine Drossel oder weist deren Eigenschaften auf. Hierdurch soll eine Temperaturkompensation erreichbar sein. Aus dem Dokument US 6,443,183 B1 ist ein Rückschlagventil mit einem Absperrglied aus einer Blechscheibe bekannt. Ferner offenbart das Dokument DE 103 10 039 A1 eine Armatur zum Verstellen eines Volumenstromes, mit einer Klappe, die mittels einer Spindel schwenkbar ist und ein biegesteifes Element sowie ein elastisches Federblech aufweist.

Das Dokument DE 10 201 1 009 214 A1 offenbart ein weiteres Rückschlagventil mit einer Federzunge, deren Verformung durch einen Anschlag begrenzt ist.

Das Dokument US 2014/0216064 A1 offenbart ein Ventilelement aus einem

Blechmaterial.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Hydraulikanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang anzugeben, bei dem zwei Fluidvolumenströme mittels einer Verteilungseinrichtung möglichst kostengünstig bedarfsweise einstellbar sind, wobei insbesondere zwei unterschiedliche Fluidvolumenstromaufteilungen realisierbar sind.

Die obige Aufgabe wird bei der eingangs genannten Hydraulikanordnung dadurch gelöst, dass die Verteilungseinrichtung ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil aufweist, das ein mit einem Ventilgehäuse verbundenes Befestigungsglied und ein Absperrglied aufweist, das in einer ersten Ventilstellung von einem Ventilsitz abgehoben ist und das in einer zweiten Ventilstellung an dem Ventilsitz anliegt, wobei das Absperrglied über wenigstens einen elastischen Radialarm mit dem Befestigungsglied verbunden ist.

Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Antriebsstrang eine Hydraulikanordnung der erfindungsgemäßen Art aufweist, wobei der erste Verbraucher vorzugsweise eine elektrische Maschine ist und/oder wobei der zweite Verbraucher vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplungsanordnung ist.

Ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist im einfachsten Fall ein Ventil, das bis zu einem bestimmten Volumenstrombegrenzungswert beliebige Fluidvolumenströme durch- lässt, ab Erreichen des Begrenzungswertes des Volumenstromes jedoch zumindest keine weitere Erhöhung des Volumenstromes zulässt.

[0015] Die Hydraulikanordnung weist vorzugsweise einen ersten Zweig auf, über den der erste

Fluidvolumenstrom geführt wird, und einen zweiten Zweig, über den der zweite Fluidvo- lumenstrom geführt wird.

In einem Fall könnte die Verteilungseinrichtung folglich dafür sorgen, dass der Gesamt- Fluidvolumenstrom entsprechend der hydraulischen Widerstände in den Zweigen aufgeteilt wird, die den ersten bzw. den zweiten Fluidvolumenstrom führen, wobei in einem der Zweige ein derartiges Fluidvolumenstrombegrenzungsventil angeordnet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Volumenströme sich entsprechend der hydraulischen Widerstände aufteilen, wobei sich bei Erreichen des Begrenzungs-Volumenstromes in dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil jedoch durch diese Begrenzung das Verhältnis der hydraulischen Widerstände in den zwei Zweigen ändert, so dass auf diese Weise eine geeignete Verteilung des Gesamt-Fluidvolumenstromes erreichbar ist.

[0017] Von besonderem Vorzug ist es, wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in einem der zwei Zweige angeordnet ist.

[0018] Das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist rein hydraulisch gesteuert, beinhaltet also keine externe Ansteuerung, wie eine elektrische, eine pneumatische oder eine mechanische Ansteuerung.

[0019] Das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil ist vorzugsweise so angeschlossen, dass es von dem ersten oder dem zweiten Fluidvolumenstrom durchströmt wird. Ferner ist es bevorzugt, wenn die hydraulische Steuerung des Fluidvolumenstrombegrenzungsventils über jenen Anschluss des Fluidvolumenbegrenzungsventils erfolgt, der mit der Fluidver- sorgungseinrichtung verbunden ist.

[0020] Bei dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil handelt es sich vorzugsweise um ein

solches Fluidstrombegrenzungsventil, bei dem sich der Durchfluss bis zu einem Begren- zungs-Volumenstrom und/oder -druck am Ventileingang wie ein offener Pfad verhält, bei Überschreiten dieses Begrenzungs- Volumenstroms bzw. -druckes der Durchfluss durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil jedoch auf einen Wert eingeschränkt wird, der deutlich kleiner ist als der Begrenzungs-Volumenstrom, und beispielsweise auch vollständig schließen kann.

Derartige Ventile werden beispielsweise auch zu anderen Zwecken eingesetzt und sind als "Schlauchplatzventile" bekannt. Derartige Schlauchplatzventile werden beispielsweise beim Anschließen von Haushaltsgeräten an eine Wasserversorgung dazu verwendet, um bei einem Platzen des dem Ventil nachgeordneten Schlauches und einem Anstieg des hierdurch fließenden Volumenstromes ein vollständiges Abschalten bzw. Sperren dieses Volumenstromes zu erreichen, um unerwünschten Wasseraustritt über längere Zeiträume zu vermeiden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil einen Haupt- und einen Nebenfluidpfad beinhalten, der vorzugsweise parallel zu dem Hauptfluidpfad eingerichtet ist. Hierbei kann eine Feder das Ventil bei niedrigen Volumenströmen vorzugsweise in einem geöffneten Zustand halten, so dass der Hauptfluidpfad und der Nebenfluidpfad durchströmt werden. Mit steigendem Volumenstrom bzw. Druck nehmen Strömungskräfte und Staudruck zu, wodurch der Hauptfluidpfad versperrt wird. Hierdurch kann der Volumenstrom hin zu jenem Verbraucher, innerhalb dessen Pfades ein solches Fluidvolumenstrombegrenzungsventil angeordnet ist, reduziert werden, wohin sich der Volumenstrom zu dem anderen Verbraucher erhöht.

Der Nebenfluidpfad muss nicht notwendigerweise vorhanden sein, sondern kann auch nicht vorhanden sein, so dass das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil nur einen Hauptfluidpfad beinhaltet, der bei geringen Volumenströmen durchströmt wird, und bei Erreichen eines Begrenzungs-Volumenstromes bzw. eines Begrenzungs-Staudruckes vollständig gesperrt wird. Wenn ein Nebenfluidpfad vorhanden ist, so kann dieser beispielsweise durch eine Drossel oder eine Blende gebildet sein. Durch die Maßnahme, ein mit einem Ventilgehäuse verbundenes Befestigungsglied und ein Absperrglied über einen elastischen Radialarm miteinander zu verbinden, kann das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil kostengünstig hergestellt werden.

Vorzugsweise ist bei dem Fluidvolumenstrombegrenzungsventil keine Feder notwendig, um das Absperrglied in eine Ventilstellung vorzuspannen. Die erste Ventilstellung ergibt sich vorzugsweise aufgrund einer Lage des Absperrgliedes, den dieses in Bezug auf das Befestigungsglied einnimmt, wenn der elastische Radialarm nicht elastisch ausgelenkt ist. Die Ventilstellungen sind vorzugsweise axiale Ventilstellungen.

Zudem weist eine solche Ventilanordnung keine verschmutzungsempfindlichen

Führungsflächen auf, da das Absperrglied über den wenigstens einen elastischen Radialarm an dem Befestigungsglied aufgehängt ist.

Durch das Nichtvorhandensein von Führungsflächen findet keine Spaltfiltration statt. Es entfällt das Risiko eines Festsitzens. Ferner ist die träge Masse des Absperrgliedes relativ gering. Zudem kann die Ventilanordnung mit geringer Reibung realisiert werden, wodurch sich eine Hysterese zwischen Öffnen und Schließen des Ventils deutlich verringern lässt.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.

Vorzugsweise ist das Befestigungsglied und/oder das Absperrglied als flache Ringscheibe oder als flache Kreisscheibe ausgebildet.

Die Scheibenform ist dabei vorzugsweise in dem Ventilgehäuse so eingebaut, dass sie quer zu einer Durchflussrichtung durch das Ventil hindurch ausgerichtet ist.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn in dem Absperrglied eine Öffnung ausgebildet ist, die einen Neben-Volumenstrom durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil einrichtet, wenn sich das Absperrglied in der zweiten Ventilstellung befindet. [0033] Bei dieser Ausführungsform beinhaltet das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil folglich einen Hauptfluidpfad und einen Nebenfluidpfad. In der ersten Ventilstellung sind sowohl der Haupt- als auch der Nebenfluidpfad geöffnet. In der zweiten Ventilstellung ist nur der Nebenfluidpfad geöffnet.

[0034] Die Öffnung kann als Blende ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Öffnung als zentrale

Öffnung in dem Absperrglied ausgebildet, das in diesem Fall vorzugsweise als flache Kreisscheibe ausgebildet ist.

[0035] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Absperrglied und das

Befestigungsglied über wenigstens drei Radialarme miteinander verbunden.

[0036] Die drei Radialarme sind dabei vorzugsweise über den Umfang gleichmäßig verteilt.

Vorzugsweise weist die Ventilanordnung genau drei Radialarme auf.

[0037] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Radialarme jeweils über einen Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt mit dem Befestigungsglied und über einen Absperrglied-Verbindungsabschnitt mit dem Absperrglied verbunden, wobei die Radialarme sich jeweils tangential zwischen einem zugeordneten Befestigungsglied- Verbindungsabschnitt und einem zugeordneten Absperrglied-Verbindungsabschnitt erstrecken.

[0038] Durch diese Maßnahme kann bei relativ geringer radialer Baugröße der Ventilanordnung eine relativ große Länge des Radialarmes realisiert werden.

[0039] Dies ermöglicht die Verwendung von relativ robusten bzw. steifen Materialien für die

Ventilanordnung.

[0040] Ferner ist es insgesamt vorteilhaft, wenn das Befestigungsglied, das Absperrglied und der wenigstens eine Radialarm einstückig als ein Ventilelement ausgebildet sind. [0041 ] Der Radialarm ist dabei insbesondere als Festkörper- Feder bzw. Festkörper-Gelenk

ausgebildet.

[0042] Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Ventilelement als Stanzteil ausgebildet ist und/oder wenn das Ventilelement aus einem Federstahl hergestellt ist.

[0043] Auf diese Weise lässt sich das Ventilelement kostengünstig herstellen.

[0044] Von besonderem Vorzug ist es bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung, wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil derart angeschlossen ist, dass in der ersten Ventilstellung ein erstes Verhältnis von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom eingerichtet wird, und wenn in der zweiten Ventilstellung ein zweites Verhältnis von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom eingerichtet wird.

[0045] Das erste und das zweite Verhältnis unterscheiden sich voneinander. Vorzugsweise sind die Verhältnisse so, dass der eine Fluidvolumenstrom von erstem und zweitem Fluidvolumenstrom in der ersten Ventilstellung größer ist als der andere Fluidvolumenstrom, und dass es in der zweiten Ventilstellung genau umgekehrt ist, so dass der andere Fluidvolumenstrom größer ist als der zuerst genannte Fluidvolumenstrom.

[0046] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird, wie oben erwähnt, das

Fluidvolumenstrombegrenzungsventil von dem ersten Fluidvolumenstrom oder von dem zweiten Fluidvolumenstrom durchflössen.

[0047] Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn das Absperrglied so in das Ventilgehäuse

eingebaut ist, dass es im Betrieb von einem Beaufschlagungsdruck beaufschlagt wird, wobei das Absperrglied bei Überschreiten eines Schwellenwertes des Beaufschlagungsdruckes aus der ersten Ventilstellung gegen eine elastische Verformung des wenigstens einen Radialarmes in die zweite Ventilstellung bewegbar ist, vorzugsweise axial bewegbar ist. Der Beaufschlagungsdruck kann dabei beispielsweise eine Funktion des Gesamt- Volumenstromes sein und/oder eine Funktion einer Drehzahl eines Pumpenmotors sein, der eine Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung antreibt.

Der Beaufschlagungsdruck kann dabei insbesondere auf das Absperrglied und den wenigstens einen Radialarm wirken. Wenn der Beaufschlagungsdruck den Schwellenwert erreicht, wird das Absperrglied in die zweite Ventilstellung gedrückt. Wenn der Beaufschlagungsdruck wieder nachlässt, wird das Absperrglied aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Radialarmes zurück in die erste Ventilstellung bewegt.

In manchen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn eine Fluidversorgungseinrichtung dann, wenn eine Rückkehr aus der zweiten Ventilstellung in die erste Ventilstellung gewünscht ist, den Beaufschlagungsdruck deutlich unter den Schwellenwert verringert, um zu erreichen, dass das Absperrglied aufgrund der elastischen Rückstellkräfte des Radialarmes sicher wieder in die erste Ventilstellung zurückgelangt.

Die Verteilungseinrichtung kann kostengünstig realisiert werden, da nur ein Ventil notwendig ist, das vorzugsweise zudem rein hydraulisch angesteuert ist und folglich keinen Ausgang eines Steuergerätes belegt. Auch kann eine Pumpe in der Fluidversorgungseinrichtung als einfache Pumpe ohne Ringelement bzw. Umschlagring ausgebildet sein. Die Pumpe kann auch eine unidirektionale Pumpe sein. Die Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung wird vorzugsweise von einem elektrischen Motor angetrieben.

Zum Öffnen des Ventils, d.h. zum Versetzen von der zweiten Ventilstellung in die erste Ventilstellung ist es vorteilhaft, wenn ein solcher elektrischer Motor einer Pumpe der Fluidversorgungseinrichtung angehalten wird oder rückwärts betrieben wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist der erste Verbraucher vorzugsweise eine elektrische Maschine, und zwar insbesondere eine elektrische Antriebsmaschine, die Antriebsdrehmoment für das Kraftfahrzeug bereitstellt. Diese wird in der Regel dauerhaft durchströmt, und zwar vorzugsweise in der ersten Ventilstellung des Fluidvolumenbe- grenzungsventils. Solange Antriebsleistung erforderlich ist, wird daher die elektrische Maschine mit einem relativ großen Volumenstrom gekühlt, und ein Volumenstrom einer nasslaufenden Lamellenkupplung, die vorzugsweise den zweiten Verbraucher bildet, ist relativ gering. Während des Bereitstellens von Antriebsleistung ist eine solche Lamellenkupplungsanordnung in der Regel geschlossen oder geöffnet, so dass eine hohe Kühlleistung in der Lamellenkupplungsanordnung nicht erforderlich ist.

Wenn andererseits eine solche hohe Kühlleistung erforderlich ist, wenn also

beispielsweise ein Gangwechsel stattfindet, in dem die Lamellenkupplungsanordnung im Schlupf betrieben wird, wird der Gesamtvolumenstrom erhöht, wodurch das Fluidvolu- menstrombegrenzungsventil vorzugsweise von der ersten Ventilstellung in die zweite Ventilstellung umgeschaltet wird, so dass nun ein Großteil des Gesamt-Volumenstromes zu der nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnung gefördert wird.

Von besonderem Vorzug ist es bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang folglich, wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in jenem Fluidpfad angeordnet ist, über den der erste Fluidvolumenstrom zu der elektrischen Maschine geführt wird.

Generell ist es zwar auch denkbar, ein solches Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in jenem Pfad anzuordnen, der der nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnung zugeordnet ist. Hierbei kann jedoch eine schlagartige Volumenstromerhöhung in Richtung hin zu der nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnung in der Regel nicht so einfach realisiert werden.

Die elektrische Maschine kann in Phasen einer solchen schlupfenden Betätigung der Lamellenkupplungsanordnung vorzugsweise von der Leistung her reduziert oder sogar abgeschaltet werden, so dass der in der elektrischen Maschine während solcher Zeiträume benötigte Kühl-Fluidvolumenstrom reduziert ist.

Die Hydraulikanordnung dient insgesamt vorzugsweise zum Kühlen oder Schmieren von hydraulischen Verbrauchern, wobei der erste Verbraucher oder der zweite Verbraucher auch eine andere Komponente des Antriebsstranges sein kann, wie beispielsweise ein Stufengetriebe, ein kontinuierlich variables Getriebe, oder auch ein Achsgetriebe oder dergleichen. [0059] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu

erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0060] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges;

Fig. 3 ein Diagramm von Volumenstrom (beispielsweise in l/min) über einer Drehzahl eines Antriebsmotors einer Pumpe einer Fluidversorgungseinrichtung;

Fig. 4 eine schematische Längsschnittansicht durch eine Ausführungsform eines

Fluidvolumenstrombegrenzungsventils für eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Ventilelement in Form eines Stanzteiles für das Fluid- volumenstrombegrenzungsventil der Fig. 4;

Fig. 6 eine der Fig. 4 vergleichbare Ansicht mit einer Darstellung des Volumenstroms durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in der ersten Ventilstellung; und

Fig. 7 eine der Fig. 6 vergleichbare Darstellung eines Volumenstromes durch das

Fluidvolumenstrombegrenzungsventil in der zweiten Ventilstellung. [0061 ] In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung

dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.

[0062] Die Hydraulikanordnung 10 beinhaltet eine Fluidversorgungseinrichtung 12, die dazu ausgebildet ist, einen variablen Gesamt-Fluidvolumenstrom Q G bereitzustellen. Die Hydraulikanordnung 10 beinhaltet ferner eine Verteilungseinrichtung 14, die dazu ausgebildet ist, den von der Fluidversorgungseinrichtung 12 bereitgestellten Gesamt- Fluidvolumenstrom Q G aufzuteilen, und zwar in einen ersten Fluidvolumenstrom Qi für einen ersten hydraulischen Verbraucher 16 und einen zweiten Fluidvolumenstrom Q 2 für einen zweiten hydraulischen Verbraucher 18.

Der erste hydraulische Verbraucher 16 ist vorzugsweise eine elektrische

Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugantriebsstranges. Der zweite hydraulische Verbraucher 18 ist vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges.

Die Verbraucher 16, 18 sind in Fig. 1 schematisch als Blenden bzw. hydraulische

Widerstände dargestellt.

Das Verhältnis der Fluidvolumenströme Qi , Q 2 hängt maßgeblich von den hydraulischen Widerständen R ; R 2 ab, die in einem ersten Fluidpfad bzw. einem zweiten Fluidpfad eingerichtet sind, in denen die Fluidvolumenströme Qi , Q 2 geführt werden.

Die Fluidversorgungseinrichtung 12 weist vorzugsweise eine Pumpe 20 auf, die als unidirektionale Pumpe ausgebildet sein kann, jedoch auch als bidirektionale Pumpe ausgebildet sein kann. Die Pumpe 20 weist einen Sauganschluss auf, der mit einem Fluidsumpf 22 oder einer sonstigen Niederdruckquelle für Fluid verbunden ist. Ferner beinhaltet die Pumpe 20 einen Druckanschluss, an dem der Gesamt-Fluidvolumenstrom Q G bereitgestellt wird. Die Pumpe 20 wird von einem elektrischen Motor 24 angetrieben, der mit einer Drehzahl n dreht, wobei die Drehzahl n variabel eingestellt werden kann.

[0067] Folglich kann auch der Gesamt-Volumenstrom Q G variabel einstellbar sein. In dem Pfad, der von dem Druckanschluss der Pumpe 20 zu dem ersten hydraulischen Verbraucher 16 führt, ist ein Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 angeordnet. Dieses Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 wird bei Erreichen eines Begrenzungs- Volumenstromes Q s durch den ersten Fluidvolumenstrom von einer ersten Ventilstellung in eine zweite Ventilstellung umgeschaltet.

In der zweiten Ventilstellung ist der Durchfluss durch das Fluidvolumenstrombegren- zungsventil 30 auf einen Wert unterhalb jenes Volumenstrom-Wertes begrenzt, der vor Erreichen des Begrenzungs-Volumenstromes durch das Fluidvolumenstrombegrenzungs- ventil 30 geströmt ist.

[0070] Folglich kann das Verhältnis Q 1 /Q 2 von erstem zu zweitem Fluidvolumenstrom allein

durch Erreichen eines Begrenzungs-Fluidvolumenstromes verändert werden, insbesondere umgekehrt werden.

In der ersten Ventilstellung des Fluidvolumenstrombegrenzungsventils 30 wird daher dem ersten hydraulischen Verbraucher 16 ein vorzugsweise größerer Volumenstrom bereitgestellt, so dass Qi > Q 2 . Wenn das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 sich in der zweiten Ventilstellung befindet, gilt vorzugsweise Q 2 > Qi .

In Fig. 2 ist ein Antriebsstrang 40 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, der einen ersten Antriebsmotor 42, beispielsweise in der Form eines Verbrennungsmotors beinhaltet, sowie eine Kupplungsanordnung 44, die als Einfach- oder als Doppelkupplungsanordnung ausgebildet sein kann, vorzugsweise jedoch wenigstens eine nasslaufende Lamellenkupplung beinhaltet. Ein Ausgang der Kupplungsanordnung 44 ist mit einem Eingang einer Getriebeanordnung 46 verbunden. Ein Ausgang der Getriebeanordnung 46 ist mit einem Differential 48 verbunden, mittels dessen Antriebsleistung auf angetriebene Räder 50L, 50R verteilbar ist.

[0073] Der Antriebsstrang 40 beinhaltet ferner eine elektrische Maschine 52, die als

Antriebsmotor betreibbar ist, um Antriebsleistung bereitzustellen. Der Antriebsstrang 40 beinhaltet ferner eine Hydraulikanordnung 10, die für die elektrische Maschine 52 einen ersten Kühlfluidvolumenstrom Qi bereitstellt, und für die nasslaufende Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung 44 einen zweiten Fluidvolu- menstrom Q 2 bereitstellt. Die Hydraulikanordnung 10 entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise vorzugsweise der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Hydraulikanordnung 10.

Fig. 3 zeigt die Funktionsweise eines Fluidvolumenstrombegrenzungsventils 30, wie es in der Hydraulikanordnung 10 der Fig. 1 verwendbar ist. Fig. 3 zeigt ein Diagramm von Volumenstrom (beispielsweise in l/min) über der Drehzahl n des elektrischen Motors 24, der die Pumpe 20 antreibt.

Der Gesamt-Volumenstrom Q G nimmt linear mit Anstieg der Drehzahl n der Pumpe 20 zu. Diese Darstellung ist idealisiert. In der Praxis können auch andere Kennlinien eingerichtet werden.

Bis zu einer Drehzahl n s wird der Gesamt-Fluidvolumenstrom Q G mittels der

Verteilungseinrichtung 14 in einen ersten Fluidvolumenstrom Qi und einen zweiten Volumenstrom Q 2 aufgeteilt, wobei Qi vorzugsweise größer ist als Q 2 . Wenn die Drehzahl n s überschritten wird, übersteigt der erste Fluidvolumenstrom Qi einen Begrenzungs- Fluidstrom Q s , was bewirkt, dass das Fluidstrombegrenzungsventil 30 von der Grund- Ventilstellung in eine Umschalt-Ventilstellung umgeschaltet wird. Hierdurch wird der erste Fluidvolumenstrom Qi begrenzt, und zwar so, dass der Gesamt-Fluidvolumenstrom Q G nunmehr in einen kleineren ersten Fluidvolumenstrom und einen größeren zweiten Fluidvolumenstrom Q 2 aufgeteilt wird.

Bei Erreichen der Drehzahl n s kann folglich der Fluidvolumenstrom, der der

nasslaufenden Lamellenkupplung der Kupplungsanordnung 44 zugeführt wird, schlagartig ansteigen, um für den Fall eines kurzzeitigen schlupfenden Betriebes eine hohe Kühlleistung bereitstellen zu können.

In den nachfolgenden Fig. 4 bis 7 ist eine Ausführungsform eines Fluidvolumenstrombe- grenzungsventils dargestellt, das hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem oben beschriebenen Fluidstrombegrenzungsventil 30 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede erläutert.

Das in den Figuren 4 und 5 gezeigte Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 weist ein Gehäuse 60 auf. Das Gehäuse 60 kann Teil eines Antriebsstrang-Gehäuses sein. Durch das Fluidvolumenstrombegrenzungsventil 30 hindurch wird ein Volumenstrom Qi eingerichtet.

Das Gehäuse 60 weist ein erstes Gehäuseteil 62 auf, das konzentrisch zu einer Achse 64 ausgebildet ist. Das erste Gehäuseteil 62 weist eine quer zu der Achse 64 ausgebildete Scheibe auf, in deren Mitte eine Zuflussöffnung 66 des Ventils 30 ausgebildet ist. Von der Kreisscheibe des ersten Gehäuseteils 62 erstreckt sich in axialer Richtung ein Ringvorsprung, so dass das erste Gehäuseteil 62 einen ersten Fluidraum 68 radial innerhalb des Ringvorsprunges definiert.

Das Gehäuse 60 beinhaltet ferner ein zweites Gehäuseteil 70. Das zweite Gehäuseteil 70 weist einen Ringflansch 72 auf, der das erste Gehäuseteil 62 vollständig übergreift. Der Ringflansch 72 erstreckt sich von einer Gehäusescheibe des zweiten Gehäuseteils 70, die konzentrisch zu der Achse 64 angeordnet und quer hierzu ausgerichtet ist. In der Gehäusescheibe des zweiten Gehäuseteils 70 ist zentral eine Abflussöffnung 74 ausgebildet.

Das Ventil 30 beinhaltet ferner ein Ventilelement 66, das zwischen einer Radialschulter 78 des zweiten Gehäuseteils 70 und einer radialen Stirnseite 80 des Ringvorsprunges des ersten Gehäuseteils 62 festgelegt ist.

Radial innerhalb der Radialschulter 78 des zweiten Gehäuseteils 70 ist ein zweiter Fluidraum 82 ausgebildet. Der zweite Fluidraum 82 wird begrenzt durch eine sich quer zu der Achse 64 erstreckende Ringfläche, die um die Abflussöffnung 74 herum ausgebildet ist. Diese Ringfläche ist als Ventilsitz 84 ausgebildet. Das Ventilelement 76, das in Fig. 5 in einer Draufsicht gezeigt ist, beinhaltet ein ringförmiges Befestigungsglied 88, das im montierten Zustand zwischen dem Ringvorsprung des ersten Gehäuseteils 62 und dem zweiten Gehäuseteil 70 eingespannt ist. Ferner weist das Ventilelement 76 ein Absperrglied 90 auf, das als Kreisscheibe radial innerhalb des ringförmigen Befestigungsgliedes 88 ausgebildet ist. Das Absperrglied 90 und das Befestigungsglied 88 sind über drei Radialarme 92 miteinander verbunden.

Jeder Radialarm weist einen Befestigungsglied- Verbindungsabschnitt 92a auf, an dem der Radialarm mit dem Befestigungsglied 88 verbunden ist, sowie einen Absperrglied- Verbindungsabschnitt 92b, an dem der Radialarm 92 mit dem Absperrglied 90 verbunden ist. Die Radialarme erstrecken sich jeweils etwa in tangentialer Richtung zwischen einem zugeordneten Befestigungsglied-Verbindungsabschnitt 92a und einem zugeordneten Absperrglied-Verbindungsabschnitt 92b.

Zentral in dem Absperrglied ist eine Öffnung 94 ausgebildet, die nach der Art einer Blende realisiert sein kann. Zwischen dem Absperrglied 90, dem Absperrglied 88 und den Radialarmen 92 sind ferner Durchflussöffnungen 96 gebildet, die in Summe einen Durchflussquerschnitt bilden, der wenigstens 10 Mal, insbesondere 20 Mal, vorzugsweise wenigstens 30 Mal so groß ist wie ein Querschnitt der Zentralöffnung 94.

Das Ventilelement 76 ist vorzugsweise aus Federstahl hergestellt und ist vorzugsweise als Stanzteil ausgebildet.

Das Befestigungsglied, das Absperrglied und die Radialarme des Ventilelementes 76 sind folglich vorzugsweise einstückig miteinander ausgebildet.

In Fig. 6 ist das Druckbegrenzungsventil der Figuren 4 und 5 in der ersten Ventilstellung V ! dargestellt.

Das Absperrglied ist in einer Ebene quer zu der Achse 64 mit dem Befestigungsglied 88 ausgerichtet. Ein über die Zuflussöffnung 66 zufließender Volumenstrom geht durch die Durchflussöffnungen 96 und durch die Zentralöffnung 94 hindurch und zwar hin zu der Abflussöffnung 74.

[0092] Vorzugsweise ist der Querschnitt der Zuflussöffnung 66 kleiner gleich dem Querschnitt der Abflussöffnung 74.

[0093] Aufgrund des Volumenstromes Qi wirkt auf das Absperrglied 90 ein axialer Druck, der in

Fig. 6 bei PB dargestellt ist. Der Druck PB ist jedoch bei dem Volumenstrom Qi so klein, dass das Absperrglied 90 aufgrund der Federkräfte der Radialarme 92 in Position gehalten wird.

[0094] Wenn der Druck PB jedoch ansteigt, und zwar aufgrund eines höheren Zufluss-

Volumenstroms Qi , wie es in Fig. 7 gezeigt ist, lenkt dieser Beaufschlagungsdruck PB, der in diesem Fall oberhalb eines Schwellenwertes liegt (entsprechend PB S in Fig. 3) das Absperrglied 90 in axialer Richtung gegenüber dem Befestigungsglied 88 aus und drückt das Absperrglied 90 gegen den Ventilsitz 84. Demzufolge kann Fluid nicht mehr durch die Durchflussöffnungen 96 strömen, die in diesem Fall von dem Ventilsitz 84 abgedeckt sind.

[0095] Folglich kann in diesem Zustand lediglich noch ein relativ kleiner Volumenstrom durch die Zentralöffnung 94 strömen.

[0096] Die Kennlinie dieses Volumenstrombegrenzungsventils der Figuren 4 bis 7 entspricht der

Kennlinie Qi der Fig. 3.