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Die Erfindung betrifft eine Fluidanordnung und ein Verfahren zur fluidischen Betätigung mindestens eines Verbrauchers eines Kraftfahrzeugs.
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Aus
DE 10 2014 223 130 A1 ist eine fluidische Betätigungseinrichtung für eine Kupplungseinrichtung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschineangetriebenen Kraftfahrzeugs bekannt. Die Betätigungseinrichtung weist eine Geberseite mit wenigstens einem fluidtechnischen Geber und eine Nehmerseite mit wenigstens einem fluidtechnischen Nehmer auf. Weiterhin kann die Betätigungseinrichtung zwischen der Geberseite und der Nehmerseite eine mehrstufig schaltbare fluidtechnische Übersetzung aufweisen. Mit Hilfe der Nutzung einer Übersetzungsänderung kann die Dynamik der Betätigungseinrichtung verbessert werden.
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Aus den Offenlegungsschriften
DE 101 58 182 A1 und
WO 2015/067268 A1 sind bereits Fluidanordnungen zum fluidischen Betätigen mindestens eines Verbrauchers eines Kraftfahrzeugs bekannt, mit einem Hydraulikkreis mit einer Volumenstromquelle einem Reservoir, mindestens einem Schaltventil sowie einem Druckübersetzer. Der Druckübersetzer weist einen Hochdruck-Volumen-Bereich, einen Zwischen-Volumen-Bereich und einen Niederdruck-Volumen-Bereich auf. Das Schaltventil ist in eine erste Schaltposition und in eine zweite Schaltposition schaltbar, wobei in der ersten Schaltposition die Volumen-Bereiche des Druckübersetzers jeweils mit dem ersten Verbraucher und der Volumenstromquelle verbunden sind und in der zweiten Schaltposition der erste Verbraucher über den Druckübersetzer betätigbar ist.
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Es besteht daher das ständige Bedürfnis eine Fluidanordnung zu optimieren.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung Maßnahmen für eine Fluidanordnung aufzuzeigen, welche eine Fluidanordnung optimiert und eine ungewollte Bewegung eines Übersetzerkolbens eines Druckübersetzers aufgrund von Leckagen reduziert.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Fluidanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Die Erfindung betrifft eine Fluidanordnung zum fluidischen Betätigen mindestens eines ersten Verbrauchers eines Kraftfahrzeugs in einem Hydraulikkreis, umfassend mindestens eine Volumenstromquelle zur Förderung eines Arbeitsfluids in dem Hydraulikkreis zur Betätigung des ersten Verbrauchers, mindestens ein Reservoir zum Bereitstellen und Speichern von Arbeitsfluid, mindestens ein Schaltventil zum Verschalten des Hydraulikkreises mit mindestens einem Druckübersetzer, wobei der Druckübersetzer einen Hochdruck-Volumen-Bereich, einen Zwischen-Volumen-Bereich und einen Niederdruck-Volumen-Bereich aufweist, wobei in dem Druckübersetzer ein Übersetzungskolben angeordnet ist zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Volumen-Bereiche, wobei das Schaltventil in eine erste Schaltposition und in eine zweite Schaltposition schaltbar ist, wobei in der ersten Schaltposition die Volumen-Bereiche des Druckübersetzers jeweils mit dem ersten Verbraucher und der Volumenstromquelle verbunden sind und in der zweiten Schaltposition der erste Verbraucher über den Druckübersetzer betätigbar ist.
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Dabei ist die Volumenstrompumpe als eine Reversierpumpe ausgestaltet ist, wobei die Pumpe eine erste Förderrichtung in Richtung des ersten Verbrauchers aufweist, und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte zweite Förderrichtung aufweist zur Förderung des Arbeitsfluids in dem Hydraulikkreis zur Betätigung eines zweiten Verbrauchers. Die Volumenstromquelle kann als eine Reversierpumpe ausgestaltet sein, so dass eine zusätzliche Volumenstromquelle zur Betätigung des Verbrauchersystems eingespart werden kann. Anstatt für den ersten Verbraucher und dem zweiten Verbraucher jeweils einen eigenen Betätigungsaktor zur Verfügung zu stellen, beispielsweise eine eigene Fluidpumpe, können der erste Verbraucher und der zweite Verbraucher mit Hilfe der gemeinsamen Volumenstromquelle betätigt werden. Der Begriff zweiter Verbraucher kann eine Anordnung von Verbrauchern eines Kraftfahrzeugs beschreiben, welche ebenfalls über die Volumenstromquelle fluidisch betätigbar sind. Beispielsweise können weitere Kupplungen, insbesondere Schaltkupplungen oder Trennkupplungen, Getriebeanordnungen oder Parksperren Verbraucher ein zweiter Verbraucher sein. Die Getriebeanordnung kann beispielsweise ein Gangsteller sein, der zur Ausführung einer Wähl- und/oder Schaltbewegung dienen kann. Weiterhin kann es sich bei der Getriebeanordnung um einen Schalt-Hydraulikzylinder handeln, welcher mittels einer Schaltwelle die Gangstufen eines Getriebes betätigen kann. Die Getriebeanordnung kann auch ein Getriebeaktor, insbesondere ein hydrostatischer Getriebeaktor sein. Weiterhin kann ein eine weitere Kupplung eine K0-Kupplung beschreiben, beispielsweise eine Trennkupplung für Hybride Antriebssysteme. Bei einem Hybriden-Antriebssystem mit einem Parallel-Hybridantrieb und einer seriellen Anordnung eines Verbrennungsmotors, einer als Motor-Starter-Generator ausgebildeten Elektromaschine und einem abtriebsseitig mit einem Achsantrieb verbundenen Fahrgetriebe, sind zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine die K0-Kupplung und zwischen der Elektromaschine und dem Fahrgetriebe das Kupplungsaggregat angeordnet.
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Zusätzlich ist der erste Verbraucher eine Doppelkupplung, die eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung umfasst, wobei die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung jeweils mit einer eigenen Volumenstromquelle, einem eigenen Schaltventil und einem eigenen Druckübersetzer verbunden sind, wobei eine Betätigung des zweiten Verbrauchers durch die Volumenstromquelle der ersten Teilkupplung oder der zweiten Teilkupplung über ein Oder-Ventil steuerbar ist. Mit Hilfe des Oder-Ventils kann dabei entweder die Volumenstromquelle der ersten Teilkupplung oder der zweiten Teilkupplung den zweiten Verbraucher aktuieren.
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Durch eine derartig ausgebildete Fluidanordnung kann eine ungewollte Bewegung des Übersetzerkolbens aufgrund von Leckagen im deaktivierten Zustand vermieden werden. Der Begriff deaktivierter Zustand beschreibt hierbei, dass die Volumenstromquelle direkt mit dem ersten Verbraucher verbunden ist. Insbesondere kann bei einem im Stand der Technik üblichen Übersetzerkolben eine derartige unerwünschte Bewegung erfolgen, weil der Übersetzerkolben auf niedrige Reibung ausgelegt ist, welche eine erhöhte Leckage ermöglicht. Weiterhin kann durch die Verwendung des Druckübersetzers eine Erhöhung einer Betätigungsdynamik des ersten Verbrauchers im Bereich niedrigen Drucks ermöglicht werden. Dies kann dadurch ermöglicht werden, dass der Druckübersetzer im zweiten Schaltzustand des Schaltventils den ersten Verbraucher betätigt. Dadurch kann der Übersetzerkolben das Arbeitsfluid aus dem Niederdruck-Volumen-Bereich des Druckübersetzers pressen und dadurch einen Boost zur Betätigung des ersten Verbrauchers ermöglichen. Dabei kann der Druckübersetzer derart in der Fluidanordnung angeordnet sein, dass der Hochdruck-Volumen-Bereich in Richtung des zweiten Verbrauchers und der Niederdruck-Volumen-Bereich in Richtung des ersten Verbrauchers angeordnet sind.
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Bei dem Schaltventil kann es sich beispielsweise um ein 5/2 Ventil oder ein 4/2 Ventil handeln. Dabei kann die erste Schaltstellung der deaktivierte Zustand des Schaltventils darstellen. Durch eine Verbindung der drei Volumen-Bereiche des Druckübersetzers mit der Volumenstromquelle und dem ersten Verbraucher im ersten Schaltzustand des Schaltventils können kaum oder keine Druckunterschiede zwischen den Volumen-Bereichen auftreten, so dass ein Volumenstrom zwischen den drei Volumen-Bereiche vermieden oder reduziert werden kann. Auf diese Weise kann eine konstante Position des Übersetzerkolbens ermöglicht werden. Weiterhin kann eine Umschaltung des Schaltventils von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition beispielsweise mit Hilfe eines Magneten oder eines Motors erfolgen. Eine Rückstellung kann beispielsweise mit Hilfe eines Energiespeichers, wie eine Feder, insbesondere eine Druckfeder oder Zugfeder, ermöglicht werden. In der Regel ist in der zweiten Schaltposition des Schaltventils der Zwischen-Volumen-Bereich des Druckübersetzers mit dem Reservoir verbunden.
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Dadurch können Maßnahmen für eine Fluidanordnung aufgezeigt werden, welche eine Fluidanordnung optimieren und eine ungewollte Bewegung eines Übersetzerkolbens eines Druckübersetzers aufgrund von Leckagen reduzieren.
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Die Volumenstromquelle kann ein Teil eines sogenannten Powerpacks sein. Bei dem Begriff Powerpack handelt es sich hierbei um einen Betätigungsaktor bei dem eine Fluidpumpe über einen Motor, insbesondere einen elektrischen Motor, angetrieben wird, wobei je nach Drehrichtung des Motors kann die Fluidpumpe Arbeitsfluid aus dem Reservoir in den Hydraulikkreislauf herauspumpen oder von dem Hydraulikkreislauf in das Reservoir hineinpumpen, um den ersten Verbraucher zu betätigen. Auf diese Weise kann eine Fluidanordnung zur fluidischen Betätigung eines Kraftfahrzeugs vereinfacht werden.
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Bei der Fluidanordnung kann es sich vorzugsweise um eine Hydraulikanordnung handeln, die mit einem Arbeitsfluid, insbesondere einem Hydraulikmedium, wie Hydrauliköl, betrieben wird. Bei der Fluidpumpe kann es sich vorzugsweise um eine Hydraulikpumpe, insbesondere um eine Hydraulikpumpe in verdrängerbauweise, beispielsweise eine Flügelzellenpumpe, eine Zahnradpumpe oder eine Kolbenpumpe handeln.
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Der Begriff erste Verbraucher kann ein Kupplungsaggregat beschreiben, beispielsweise eine Reibkupplung zur Übertragung von Antriebsmomenten eines Kraftfahrzeugantriebs. Die Reibkupplung kann eine trockene Reibkupplung oder eine nasslaufende Reibkupplung, beispielsweise eine Lamellenkupplung, sein. Die Reibkupplung kann dabei eine normalerweise offene Reibkupplung oder eine normalerweise geschlossene Reibkupplung sein. Insbesondere kann es sich bei der Reibkupplung um eine Anfahrkupplung handeln.
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Es ist bevorzugt, dass das Schaltventil zwischen dem Druckübersetzer und der Volumenstromquelle angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist das Schaltventil zwischen Druckübersetzer und dem ersten Verbraucher angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltventil parallel zum Druckventil angeordnet. Auf diese Weise kann ein einfacheres Schaltventil, insbesondere ein 4/2 Ventil, verwendet werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Volumenstrompumpe als eine Reversierpumpe ausgestaltet ist, wobei die Pumpe eine erste Förderrichtung in Richtung des ersten Verbrauchers aufweist, und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte zweite Förderrichtung aufweist zur Förderung des Arbeitsfluids in dem Hydraulikkreis zur Betätigung eines zweiten Verbrauchers. Die Volumenstromquelle kann als eine Reversierpumpe ausgestaltet sein, so dass eine zusätzliche Volumenstromquelle zur Betätigung des Verbrauchersystems eingespart werden kann. Anstatt für den ersten Verbraucher und dem zweiten Verbraucher jeweils einen eigenen Betätigungsaktor zur Verfügung zu stellen, beispielsweise eine eigene Fluidpumpe, können der erste Verbraucher und der zweite Verbraucher mit Hilfe der gemeinsamen Volumenstromquelle betätigt werden. Der Begriff zweiter Verbraucher kann eine Anordnung von Verbrauchern eines Kraftfahrzeugs beschreiben, welche ebenfalls über die Volumenstromquelle fluidisch betätigbar sind. Beispielsweise können weitere Kupplungen, insbesondere Schaltkupplungen oder Trennkupplungen, Getriebeanordnungen oder Parksperren Verbraucher ein zweiter Verbraucher sein. Die Getriebeanordnung kann beispielsweise ein Gangsteller sein, der zur Ausführung einer Wähl- und/oder Schaltbewegung dienen kann. Weiterhin kann es sich bei der Getriebeanordnung um einen Schalt-Hydraulikzylinder handeln, welcher mittels einer Schaltwelle die Gangstufen eines Getriebes betätigen kann. Die Getriebeanordnung kann auch ein Getriebeaktor, insbesondere ein hydrostatischer Getriebeaktor sein. Weiterhin kann ein eine weitere Kupplung eine K0-Kupplung beschreiben, beispielsweise eine Trennkupplung für Hybride Antriebssysteme. Bei einem Hybriden-Antriebssystem mit einem Parallel-Hybridantrieb und einer seriellen Anordnung eines Verbrennungsmotors, einer als Motor-Starter-Generator ausgebildeten Elektromaschine und einem abtriebsseitig mit einem Achsantrieb verbundenen Fahrgetriebe, sind zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine die K0-Kupplung und zwischen der Elektromaschine und dem Fahrgetriebe das Kupplungsaggregat angeordnet.
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Es ist bevorzugt, dass der erste Verbraucher eine Doppelkupplung ist und eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung umfasst, wobei die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung jeweils mit einer eigenen Volumenstromquelle, einem eigenen Schaltventil und einem eigenen Druckübersetzer verbunden sind, wobei eine Betätigung des zweiten Verbrauchers durch die Volumenstromquelle der ersten Teilkupplung oder der zweiten Teilkupplung über ein Oder-Ventil steuerbar ist. Mit Hilfe des Oder-Ventils kann dabei entweder die Volumenstromquelle der ersten Teilkupplung oder der zweiten Teilkupplung den zweiten Verbraucher aktuieren.
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Vorzugsweise sind zwischen dem zweiten Verbraucher und dem Oder-Ventil ein Schaltventil und ein Druckübersetzer angeordnet. Auf diese Weise kann je nach Stellung des Oder-Ventils eine zusätzliche Boost-Funktion zur Betätigung der ersten Teilkupplung oder zweiten Teilkupplung zur Verfügung gestellt werden, so dass sich die Dynamik der Fluidanordnung zur Betätigung des ersten Verbrauchers erhöhen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Übersetzerkolben in dem Druckübersetzer in Richtung des ersten Verbrauchers asymmetrisch ansteuerbar. Beispielsweise kann der durch eine Ansteuerung des Übersetzerkolbens in Richtung öffnen des ersten Verbrauchers einen kleineren Boost-Bereich als eine Ansteuerung des Übersetzerkolben in Richtung schließen des ersten Verbrauchers aufweisen Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Übersetzerkolben immer sicher im Anschlag auf der Niederdruckseite ist, bevor ein neuer Betätigungszyklus beginnen kann. Insbesondere kann ein Übersetzerkolben auf diese Weise dauerhaft sicher an einem Wegdriften gehindert werden, so dass eine ungewollte Bewegung aufgrund von Leckage vermieden werden kann.
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Es ist bevorzugt, dass die Volumenstromquelle über einen Motor, insbesondere einem elektrischen Motor, betätigbar ist und in Abhängigkeit von einer Drehzahl des elektrischen Motors und eines Betätigungsdrucks des Schaltventils das Schaltventil von der zweiten Schaltposition in die erste Schaltposition schaltbar ist. Dadurch ist der Druck nicht das einzige Signal, weiche das Schaltventil zur Änderung der Schaltposition voraussetzt. Durch eine zusätzliche Überwachung der Drehzahl des Motors können bei ungünstigen Schwingungen des Drucksignals unerwünschte Ventilschaltungen vermieden werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Betätigung eines ersten Verbrauchers einer Fluidanordnung, insbesondere einer Fluidanordnung, welche wie vorstehend ausgebildet oder weitergebildet sein kann, umfassend folgende Schritte:
Erhalten eines Befehls zur Betätigung des ersten Verbrauchers,
Umschalten des Schaltventils von der ersten Schaltposition in die zweite Schaltposition,
Gleichzeitiges Betätigen der Volumenstromquelle zur Betätigung des ersten Verbrauchers durch den Motor,
Ansteuerung des Übersetzerkolbens in dem Druckübersetzer,
Überprüfung des Drucks zur Betätigung des Schaltventils und des Drucks zwischen dem Druckübersetzer und dem ersten Verbraucher,
Gleichzeitiges Überprüfen der Drehzahl des Motors zur Betätigung der Volumenstromquelle,
Zurückschalten des Schaltventils von der zweiten Schaltposition in die erste Schaltposition und gleichzeitiges Regeln der Pumpe auf einen Zieldruck, wenn der Drucks zur Betätigung des Schaltventils größer als der Druck zwischen dem Druckübersetzer und dem ersten Verbraucher ist und gleichzeitig die Drehzahl des Motors zur Betätigung der Volumenstromquelle größer 0 ist.
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Durch das Verfahren können Maßnahmen für eine Fluidanordnung ermöglicht werden, welche eine Fluidanordnung optimieren und eine ungewollte Bewegung eines Übersetzerkolbens eines Druckübersetzers aufgrund von Leckagen reduzieren.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fluidanordnung;
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsbeispiel einer Fluidanordnung;
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3: eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Fluidanordnung;
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4: eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Fluidanordnung;
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5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer Fluidanordnung;
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6 ein Kurvenverlauf in der die Grenze des Boost-Bereichs abhängig von der Bewegungsrichtung der Kupplung eingetragen ist;
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7a), b) c) zeigen Kurvenverläufe mit jeweils einem schematischen Ablauf eines Boost-Vorgangs; und
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8 eine Ansteuerungsstrategie am Beispiel des Schließens der Kupplung.
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In den nachfolgenden Figuren können für die gleichen Bauteile oder Begriffe die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Fluidanordnung 10 schematisch dargestellt. Die Fluidanordnung 10 umfasst einen ersten Verbraucher 12, ein Schaltventil 14, eine Volumenstromquelle 16 und einen zweiten Verbraucher 18, welche miteinander über eine Fluidleitung 20 miteinander verbunden sind.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Verbraucher 12 eine Kupplung. Die Volumenstromquelle 16 ist als eine Reversierpumpe ausgestaltet und weist eine erste Förderrichtung und eine der ersten Förderrichtung entgegengesetzte zweite Förderrichtung auf. Die jeweiligen Förderrichtungen sind als Pfeile in der Volumenstromquelle 16 angedeutet. Dabei kann die Volumenstromquelle in der ersten Förderrichtung ein Arbeitsfluid in Richtung erster Verbraucher 12 pumpen und in der zweiten Förderrichtung ein Arbeitsfluid in Richtung des zweiten Verbrauchers 18 pumpen. Die Volumenstromquelle 18 ist mit einem Zweidruckventil 22 verbunden um ein Arbeitsfluid aus einem Reservoir 24 zu fördern. Mit Hilfe des Zweidruckventils 22 kann jeweils nur die erste Förderrichtung oder die zweite Förderrichtung der Volumenstromquelle 16 mit dem Reservoir 24 verbunden werden. Als Arbeitsfluid wird ein Hydrauliköl verwendet. Der zweite Verbraucher 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Getriebeaktor.
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Zusätzlich weist die Fluidanordnung 10 einen Druckübersetzer 26 auf. Der Druckübersetzer 26 weist einen Hochdruck-Volumen-Bereich 28, einen Zwischen-Volumen-Bereich 30 und einen Niederdruck-Volumen-Bereich 32 auf. Diese drei Volumen-Bereiche 28, 30, 32 werden mit Hilfe eines Übersetzerkolbens 34 im Druckübersetzer 26 angesteuert. Dabei ist der Druckübersetzer 26 in der Fluidanordnung derart angeordnet, dass der Hochdruck-Volumen-Bereich 28 in Richtung des zweiten Verbrauchers 18 wirksam ist und der Niederdruck-Volumen-Bereich 32 in Richtung des ersten Verbrauchers 12.
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Das Schaltventil 14 ist als ein 5/2 Ventil ausgestaltet und weist eine erste Schaltposition A und eine zweite Schaltposition B auf. Die erste Schaltposition A ist die Ruheposition des Schaltventils 14. In der ersten Schaltposition A sind der Zwischen-Volumen-Bereich 30, der Niederdruck-Volumen-Bereich 32 und der Hochdruck-Volumen-Bereich 28 des Druckübersetzers 26 mit dem Schaltventil 14 verbunden. Dadurch gibt es keine Druckunterschiede zwischen den Volumen, und damit keinen Fluid-Volumenstrom zwischen den Volumen-Bereichen 28, 30, 32. Somit bleibt die Übersetzerkolbenposition konstant. In der zweiten Position B wird der der Niederdruck-Volumen-Bereich 32 mit dem ersten Verbraucher 12 und der Zwischen-Volumen-Bereich 30 mit einem Reservoir 24 verbunden. Dabei kann das Reservoir 24 das gleiche Reservoir wie das Reservoir 24 des Zweidruckventils 22 sein oder ein unterschiedliches Reservoir sein. Durch eine derartige Schaltstellung kann die Betätigungsdynamik des ersten Verbrauchers 12 insbesondere im Bereich niedrigen Drucks erhöht werden.
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Das Schaltventil 14 ist zwischen dem Druckübersetzer 26 und dem ersten Verbraucher 12 angeordnet.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fluidanordnung 36 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 14 zwischen der Volumenstromquelle 16 und dem Druckübersetzer 26 angeordnet.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Fluidanordnung 38. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 40 ein 4/2 Ventil und parallel zum Druckübersetzer 26 angeordnet.
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4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Fluidanordnung 42. In dem Ausführungsbeispiel ist der erste Verbraucher 44 eine Doppelkupplung, welche einen erste Teilkupplung 44a und eine zweite Teilkupplung 44b umfasst. Die erste Teilkupplung 44a und die zweite Teilkupplung 44b sind jeweils über eine Fluidleitung 20, einem Schaltventil 40 und einer parallel zu dem Schaltventil 40 angeordneten Druckübersetzer 26 mit einer Volumenstromquelle 16 verbunden. Das Schaltventil 40, der Druckübersetzer 26 und die Volumenstromquelle sind jeweils wie in 3 ausgebildet.
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Ein Oder-Ventil 46 verbindet die Volumenstromquelle 16 der ersten Teilkupplung 44a oder die Volumenstromquelle der zweiten Teilkupplung 44b mit dem zweiten Verbraucher 18. In 4 ist die Volumenstromquelle 16 der ersten Teilkupplung 44a mit dem zweiten Verbraucher 18 verbunden
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In 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Fluidanordnung 48 dargestellt. Die Fluidanordnung 48 ähnelt der Fluidanordnung 42 der 4. Zusätzlich weist die Fluidanordnung 48 zwischen dem Oder-Ventil 46 und dem zweiten Verbraucher 18 ein Schaltventil 40 und ein dazu parallel angeordneten Druckübersetzer 26 auf.
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6 zeigt einen Kurvenverlauf einer Betätigung eines ersten Verbrauchers 12, 44. Auf der x-Achse ist das Volumen V des Arbeitsfluids zur Betätigung dargestellt. Auf der y-Achse ist der Druck p zur Betätigung dargestellt. Der Pfeil a zeigt den Boost-Bereich in Richtung öffnen des ersten Verbrauchers 12, 44 an. Der Pfeil b zeigt den Boost-Bereich in Richtung schließen des ersten Verbrauchers 12, 44 an. Der Punkt c zeigt den Tastpunkt des ersten Verbrauchers 12, 44 an. Mit Hilfe der Pfeile a, b werden die Grenzen des Boost-Bereichs abhängig von der Bewegungsrichtung ersichtlich, um so den Übersetzungskolben 34 dauerhaft sicher am Wegdriften zu hindern;
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In 7a), b), c) sind jeweils die Kurvenverläufe eines schematischen Ablaufs eines Boost-Vorgangs dargestellt.
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7a) zeigt einen Kurvenverlauf des Drucks p über die Zeit t. Dabei ist auf der x-Ache die Zeit t und auf der y-Achse der Druck p dargestellt. Die Buchstaben A und B stellen die Schaltzustände des Schaltventils 14, 40 dar. Die gestrichelte Linie stellt den Pumpendruck und die durchgehende Linie stellt den Kupplungsdruck dar.
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7b) zeigt einen Kurvenverlauf des Volumenstrom Q über die Zeit t. Dabei ist auf der x-Ache die Zeit t und auf der y-Achse der Pumpenvolumenstrom Q dargestellt. Die Buchstaben A und B stellen die Schaltzustände des Schaltventils 14, 40 dar. Die gestrichelte Linie stellt den Pumpenvolumenstrom und die durchgehende Linie stellt den Kupplungsvolumenstrom dar.
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7c) zeigt einen Kurvenverlauf des Wegs x über die Zeit t. Dabei ist auf der x-Ache die Zeit t und auf der y-Achse der Weg x der Position des Übersetzungskolbens dargestellt. Die Buchstaben A und B stellen die Schaltzustände des Schaltventils 14, 40 dar. Die durchgehende Linie stellt die Übersetzerkolben-Position dar.
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In 8 ist Ansteuerungsstrategie am Beispiel eines Schließens der Kupplung dargestellt.
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Am Schritt I wird der Befehl zum Schließen der Kupplung erteilt. Der Befehl wird in zwei Zweige abgezweigt.
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Am Schritt IIa wird das Schaltventil bestromt, so dass in Schritt IIIa das Schaltventil in die zweite Schaltstellung B geschaltet wird. Gleichzeitig zur Betätigung des Schaltventils wird in Schritt IIb an einen Antrieb für die Volumenstromquelle eine Spannung angelegt. Dadurch wird die Volumenstromquelle in die erste Förderrichtung angetrieben, so dass das Zweidruckventil entsprechend geschaltet wird, um Arbeitsfluid zum Schließen des ersten Verbrauchers zur Verfügung zu stellen. Die Umschaltung des Zweidruckventils erfolgt in Schritt IIIb.
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In Schritt IV wird der Übersetzerkolben des Druckübersetzers in Richtung des Niederdruck-Volumen-Bereichs verschoben, so dass durch das Herausdrücken des Arbeitsfluids aus dem Niederdruck-Volumen-Bereich in Richtung des ersten Verbrauchers verschoben wird.
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In Schritt V wird überprüft ob der Druck nach dem Druckübersetzer pk größer als der Druck pv ist bei dem das Ventil umgeschaltet wird. Der Druck ist aber nicht das einzige Signal, das die Ventilschaltung voraussetzt. Gleichzeitig muss dabei die Motordrehrichtung auch passen. Das vermeidet bei ungünstigen Schwingungen des Drucksignals unerwünschte Ventilschaltungen. Aus diesem Grund wird gleichzeitig überprüft, ob die Motordrehzahl größer 0 ist. Wenn beide Voraussetzungen erfüllt sind geht es weiter zum Schritt VI. Wenn eine oder beide Voraussetzungen nicht erfüllt sind wir der Schritt IV wiederholt.
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In Schritt VIa wird die Bestromung des Schaltventils beendet, sodass das Schaltventil in Schritt VIIb wieder in seine erste Schaltposition A überführt wird. Dies erfolgt mit Hilfe einer Feder. Gleichzeitig wird in Schritt VIb die Pumpen-Regelung auf einen Zieldruck pziel eingestellt.
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Die nachfolgenden gestrichelten Punkte deuten an, dass die Kupplung wieder geöffnet wird und wieder mit Schritt I angefangen werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fluidanordnung
- 12
- erster Verbraucher
- 14
- Schaltventil
- 16
- Volumenstromquelle
- 18
- zweiter Verbraucher
- 20
- Fluidleitung
- 22
- Zweidruckventil
- 24
- Reservoir
- 26
- Druckübersetzer
- 28
- Hochdruck-Volumen-Bereich
- 30
- Zwischen-Volumen-Bereich
- 32
- Niederdruck-Volumen-Bereich
- 34
- Übersetzerkolben
- 36
- Fluidanordnung
- 38
- Fluidanordnung
- 40
- Schaltventil
- 42
- Fluidanordnung
- 44
- erster Verbraucher
- 44a
- erste Teilkupplung
- 44b
- zweite Teilkupplung
- 46
- Oder-Ventil
- 48
- Fluidanordnung
- p
- Druck
- V
- Volumen
- a
- Bereich zum Boosten in Richtung Öffnen
- b
- Bereich zum Boosten in Richtung Schließen
- c
- Tastpunkt
- t
- Zeit
- Q
- Volumenstrom
- x
- Weg
- A
- erste Schaltposition Schaltventil
- B
- zweite Schaltposition Schaltventil