DE10216002A1 - Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit wenigstens einer unter Vermittlung von Druckmedium betätigbaren und unter Einwirkung eines Betriebsmediums laufenden Kupplungsanordnung sowie entsprechendes Kupplungssystem - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen wird unter anderem ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, umfassend eine Antriebseinheit, ein Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung (202) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung (204, 206) aufweist, wobei auf Grundlage einer vorzugsweise durch die Antriebseinheit angetriebenen oder antreibbaren Pumpenanordnung (209) i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist oder/und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist und wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe (209) umfasst.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem, umfassend eine Kupplungseinrichtung für die Anordnung in einem Kraftfahrzeug- Antriebsstrang zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebmediums vorgesehene Kupplungsanordnung aufweist, wobei auf Grundlage wenigstens einer Pumpenanordnung das Druckmedium für die Betätigung der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist und der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist. Die Erfindung betrifft speziell einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Antriebseinheit, ein Getriebe und ein derartiges Kupplungssystem mit zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordneter Kupplungseinrichtung zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe.
• Die Erfindung geht hinsichtlich dem Kupplungssystem aus von Kupplungssystemen der Anmelderin, deren Grundstrukturen in einer noch nicht offen gelegten deutschen Patentanmeldung Nr. 100 56 954.4 vom 17. 11. 2000 und Nr. 101 02 874.1 vom 23. 01. 2001, die die Priorität der deutschen Patentanmeldung Nr. 100 56 953.6 vom 17. 11. 2000 in Anspruch nimmt, beschrieben sind. Der Inhalt dieser deutschen Patentanmeldungen wird durch Bezugnahme vollständig in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung übernommen, und die dort gemachten Vorschläge kommen zum Teil als vorteilhafte Weiterbildungen des Kupplungssystems bzw. Antriebsstrangs nach der hier behandelten Erfindung in Betracht.
• Betreffend das angesprochene Kupplungssystem wird insbesondere an ein Nasslauf-Doppelkupplungssystem mit zwei nasslaufenden Lamellen- Kupplungsanordnungen gedacht, die unter Vermittlung von in die Kupplungseinrichtung integrierten Nehmerzylindern auf hydraulischem Wege betätigbar sind. Bei der Kupplungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Kupplungseinrichtung gemäß einer Konstruktion der Anmelderin handeln, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 04 179 A1 beschrieben ist, deren Offenbarung ebenfalls durch Bezugnahme in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
• Ein derartiges Nasslauf-Doppelkupplungssystem benötigt zur Betätigung der Lamellen-Kupplungsanordnungen einen kleinen Volumenstrom an Druckmedium bei hohem Druck und zur Kühlung der Reibbeläge bzw. Lamellen einen vergleichsweise großen Volumenstrom an Betriebsmedium bei vergleichsweise geringem Druck. Gegenüber herkömmlichen Lösungen mit einer von der Antriebseinheit mechanisch angetriebenen Pumpe, die stets (mangels Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit unabhängig von der Drehzahl der Antriebseinheit) einen der momentanen Drehzahl der Antriebseinheit entsprechenden Volumenstrom bzw. Abgabedruck bereitstellt, hat die Anmelderin bisher in diesem Zusammenhang aus energetischen Gründen vorrangig den Ansatz favorisiert, für jeden Volumenstrom eine eigens abgestimmte Pumpenanordnung (Pumpe) zu verwenden (vgl. die genannten deutschen Patentanmeldungen Nr. 100 56 954 und 101 02 874.1). In diesem Zusammenhang wurde unter anderem an elektromotorisch angetriebene Pumpen gedacht. Es hat sich nun aber gezeigt, dass bei besonders leistungs- bzw. drehmomentstarken Antriebseinheiten (Motoren) der Kühlölbedarf der Kupplungseinrichtung unter Umständen so groß sein kann, dass der Einsatz eines Elektromotors zum Antreiben einer elektromotorischen Pumpe zum Kühlen der Kupplungseinrichtung bzw. deren wenigstens eine Kupplungsanordnung aufgrund zu großen, durch die erforderliche Pumpenleistung bedingten Bauraumbedarfs nachteilig ist und unter Umständen nicht mehr praktikabel bzw. tragbar ist. Eine Rückkehr zu der herkömmlichen Lösung mit einer einfachen, durch die Antriebseinheit permanent angetriebenen Pumpe kommt aus energetischen Gründen aber nicht in Betracht. Es wurde nun aber erkannt, dass man auch im Falle einer durch die Antriebseinheit permanent angetriebenen Pumpe eine Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms der Pumpe vorsehen kann, ohne dass hierzu ein übermäßiger mechanischer und ansteuerungsmäßiger Aufwand erforderlich ist.
• Vor diesem Hintergrund schlägt die Erfindung einen Kraftfahrzeug- Antriebsstrang vor, umfassend eine Antriebseinheit, ein Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung aufweist, wobei auf Grundlage einer vorzugsweise durch die Antriebseinheit angetriebenen oder antreibbaren Pumpenanordnung i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitstellbar ist oder/und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist und wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe umfasst.
• Auf Grundlage des Erfindungsvorschlags können vergleichsweise preiswert für verschiedenste, insbesondere auch leistungs- bzw. drehmomentstarke Fahrzeuge wenigstens zwei unterschiedliche Volumenströme realisiert werden, die etwa zum Betrieb eines nasslaufenden, hydraulisch zu betätigenden Kupplungssystems benötigt werden, nämlich einen hohen Druck bei einem relativ niedrigen Volumenstrom zum Betätigen der Kupplungsanordnung bzw. Kupplungsanordnungen, und einen niedrigen Druck bei einem relativ hohen Volumenstrom zum Kühlen der Kupplungsanordnung bzw. Kupplungsanordnungen.
• Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf Grundlage der Pumpenanordnung i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums das Betriebsmedium zuführbar ist. Alternativ kann man aber auch vorsehen, dass auf Grundlage der Pumpenanordnung der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums das Betriebsmedium zuführbar ist und auf Grundlage einer weiteren Pumpenanordnung das Druckmedium für die Betätigung der Kupplungsanordnung nach der Erfindung bereitstellbar ist. Nach diesem Alternativvorschlag wird die angesprochene Pumpenanordnung, die vorteilhaft durch die Antriebseinheit angetrieben bzw. antreibbar sein kann, für die Zufuhr des Betriebsmediums eingesetzt, da auf diese Weise bei vergleichsweise geringem Bauraumbedarf auch recht große Volumenströme bereitgestellt werden können.
• Die steuerbare bzw. regelbare Pumpe kann vorteilhaft mittels einer zugeordneten Aktuatorik unter Vermittlung von Druckmedium steuerbar oder regelbar sein, wobei das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe vorzugsweise auf Grundlage der Pumpenanordnung bzw. Pumpe selbst bereitstellbar ist. Bezug nehmend auf die Ausführungsvariante mit einer weiteren Pumpenanordnung kann aber auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe auf Grundlage der weiteren Pumpenanordnung bereitstellbar ist.
• Auf die steuerbare bzw. regelbare Pumpe kann eine diese in Richtung eines Anfangszustands rückstellende Federanordnung wirken. Der Anfangszustand kann ein Zustand sein, dem ein maximaler Abgabedruck oder/und ein maximaler Abgabe-Volumenstrom zugeordnet ist. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe auf Grundlage der Pumpenanordnung selbst bereitgestellt wird.
• Eine andere Möglichkeit ist, dass der Anfangszustand ein Zustand ist, dem ein minimaler oder verschwindender Abgabedruck oder/und ein minimaler oder verschwindender Abgabe-Volumenstrom zugeordnet ist. Diese Ausgestaltung kommt vorteilhaft beispielsweise dann in Betracht, wenn das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe auf Grundlage der weiteren Pumpenanordnung bereitgestellt wird.
• Es kann vorteilhaft ein Regelkreis zur bedarfsabhängigen Regelung des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms der Pumpenanordnung vorgesehen sein, um den durch die Pumpenanordnung bedingten Energieverbrauch zu optimieren, insbesondere zu minimieren. Auch eine bedarfsabhängige Steuerung des Abgabedrucks oder/und des Abgabe- Volumenstroms kommt in Betracht. Ist die weitere Pumpenanordnung vorgesehen, die beispielsweise wenigstens eine elektrisch angetriebene Pumpe aufweisen kann, kommt in entsprechender Weise eine Steuerung oder Regelung des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms dieser Pumpenanordnung in Betracht.
• Es wird betreffend der Antriebseinheit des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs vor allem daran gedacht, dass diese von einer Brennkraftmaschine, insbesondere von einem Verbrennungsmotor, gebildet ist, die dann ggf. zum Antrieb der angesprochenen Pumpenanordnung verwendet wird.
• Man kann vorteilhaft eine der Kupplungsbetätigung zugeordnete Druckspeicheranordnung in einem dem Antriebsstrang zugeordneten Hydrauliksystem vorsehen. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass in einem Zustand des Hydrauliksystems die Druckspeicheranordnung unter Vermittlung der Pumpenanordnung füllbar ist und in einem weiteren Zustand des Hydrauliksystems ein maximaler Betriebsmediumstrom der Kupplungseinrichtung zuführbar ist.
• Wie schon angesprochen, kann die Kupplungsanordnung eine nasslaufende Kupplungsanordnung sein, wobei der Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums ein nasslaufender Betrieb ist und das Betriebsmedium eine Betriebsflüssigkeit, ggf. eine Kühlflüssigkeit, ist. Ferner kann, wie ebenfalls schon angesprochen, die Kupplungsanordnung als Lamellen- Kupplungsanordnung ausgebildet sein.
• Das Druckmedium kann ein hydraulisches Druckmedium, insbesondere ein Hydrauliköl, sein, das ggf. auch als Betriebsflüssigkeit oder Kühlflüssigkeit dient.
• Aus den vorangehenden Ausführungen wurde schon deutlich, dass die Kupplungseinrichtung als Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, ausgeführt sein kann und eine erste Kupplungsanordnung, der wenigstens ein erster Nehmerzylinder zugeordnet ist, und eine zweite Kupplungsanordnung, der wenigstens ein zweiter Nehmerzylinder zugeordnet ist, aufweisen kann, wobei den beiden Nehmerzylindern unabhängig voneinander von der betreffenden Pumpenanordnung bereitgestelltes Medium als Druckmedium zuführbar ist.
• Betreffend die steuerbare bzw. regelbare Pumpe kommen diverse Pumpentypen in Betracht, beispielsweise eine hinsichtlich ihrer Exzentrizität verstellbare Flügelzellenpumpe, oder auch eine verstellbare Axial- oder Radialkolbenpumpe. Verschiedenste, hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und des Abgabe-Volumenstroms verstellbare Pumpentypen sind dem Fachmann wohl bekannt.
• In offenen Systemen kommt es immer wieder vor, dass eine Hydraulikpumpe oder dergleichen mit dem Hydraulikmedium Luft ansaugt. Diese wirkt in der Hydraulikstrecke als zusätzliche Feder und macht das Druckmedium bzw. Hydraulikmedium kompressibel. Dieser Effekt kann das Steuerungs/Regelverhalten nachteilig beeinflussen und sollte so weit als möglich vermieden werden. In geschlossenen Systemen ist das Vorkommen von eingeschlossener Luft ebenfalls unerwünscht, und die Systeme werden nach dem Befüllen aufwendig entlüftet.
• Im Prinzip ist jedes hydraulische System über geeignete Entlüftungsroutinen entlüftbar. Beispielsweise kann man zwischen Spül- und Beruhigungszeiten abwechseln. Während des Spülens wird die im System eingeschlossene unerwünschte Luft mit dem Medium zusammen aus dem System gespült. Als Auslassöffnung kann ein ständig vorhandener Leckspalt dienen oder auch eine von Hand zu öffnende Entlüftungsöffnung (beispielsweise Entlüftungsschraube). Bei geschlossenen Systemen bietet sich eine Vakuumbefüllung an. So kann beispielsweise ein Bremssystem zuerst evakuiert werden, bevor es dann befüllt wird.
• In automatisch betriebenen Systemen ist eine ständige Verlustleckage durch eine Entlüftungsöffnung (beispielsweise einen Spalt) aus energetischer Sicht unerwünscht. Die Entlüftung von Hand ist hingegen zeitaufwendig und damit kostenaufwendig. Ideal wäre es, automatische Entlüftungsroutinen vorzusehen. Eine andere Lösung ist, die Entlüftungsöffnung (ggf. Spalt) flüssigkeitsdicht, aber luftundicht auszubilden.
• Auch der erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Antriebsstrang bzw. das angesprochene Kupplungssystem kann vorteilhaft für eine einfache Entlüftung ausgebildet sein. Es wird in diesem Zusammenhang als besonders bevorzugt vorgeschlagen, dass die Pumpe unter Vermittlung von Druckmedium hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbar oder regelbar ist und dass eine der Pumpe zugerordnete, Druckmittel-betätigbare Aktuatorik oder/und ein der Aktuatorik zugeordneter Druckmittelsystemabschnitt mit einer Entlüftungsanordnung ausgeführt ist.
• Eine bevorzugte Ausgestaltung im Falle einer ein Zylinder-Kolben-Gerät aufweisenden Aktuatorik sieht vor, dass die Entlüftungsanordnung wenigstens eine in das Zylinder-Kolben-Gerät integrierte Entlüftung aufweist. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Entlüftungsanordnung wenigstens eine Entlüftung aufweist, die einer zur Aktuatorik führenden Druckmittelleitung zugeordnet ist.
• Die Entlüftung kann von einem Entlüftungsventil, einer Entlüftungsöffnung oder einem Element aus semi-permeablen oder porösen Material gebildet sein. Es wird beispielsweise an ein poröses Bauteil, etwa aus Sintermetall gedacht, das wie eine Öffnung (Spalt) mit sehr großen Strömungsverlusten bzw. sehr starker Drosselwirkung wirkt. Ein derartiges Sinterelement oder Sinterbauteil, das beispielsweise im Kolben des Zylinder-Kolben-Geräts oder in einer Querbohrung zu einem Druckmitteltank angeordnet sein kann, wird Luft in hinreichendem Maße durchlassen, das Druckmedium (Drucköl) aber aufgrund der Drosselwirkung höchstens in sehr geringem Maße durchlassen, so dass keine die Energiebilanz stark verschlechternde Verluste zu befürchten sind. Es kann eine Wirkung wie durch einen sehr langen Spalt sehr geringer Weite erreicht werden. Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz einer Membrane, die flüssigkeitsdicht, aber nicht gasdicht ist.
• Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die Entlüftungsanordnung eine für eine Entlüftung aktivierbare Druckmittel-Abflussverbindung zwischen einer Betätigungskammer der Aktuatorik und einer Druckmittelaufnahme aufweist. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise daran gedacht, dass zur Entlüftung über ein wenigstens erstes Ventil der Betätigungskammer Druckmittel zuführbar und über wenigstens ein zweites Ventil Druckmittel von der Betätigungskammer zur Druckmittelaufnahme abführbar ist. Als erstes Ventil oder/und als zweites Ventil kann vorteilhaft ein Schaltventil oder ein Druckbegrenzungsventil oder ein Rückschlagventil eingesetzt werden.
• Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass ein der Aktuatorik zugeordnetes Steuer/Regel-Ventil derart verschaltet und betätigbar ist, dass es als erstes oder als zweites Ventil einsetzbar ist.
• Allgemein wird vorgeschlagen, dass die Entlüftungsanordnung zwischen einem Entlüftungszustand und einem Normalbetriebszustand verstellbar ist. Dabei kann die Entlüftungsanordnung durch Einstellen eines einen normalen Bereich überschreitenden oder unterschreitenden Druckmitteldrucks oder/und durch Betätigung wenigstens eines Ventils in den Entlüftungszustand bringbar sein.
• Der Antriebsstrang kann vorteilhaft eine Steuereinheit aufweisen, die dafür ausgelegt ist, in Abhängigkeit von Betriebszuständen oder/und von Sensor- Messsignalen oder/und gemäß einem vorgegebenen zeitlichen oder betrieblichen Entlüftungsprogramm den Entlüftungszustand einzustellen.
• Die Erfindung stellt ferner ein entsprechend den vorangehenden Ausführungen ausgeführtes bzw. weiterbildbares Kupplungssystem bereit. Vorgeschlagen wird ein Kupplungssystem für einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang, welches aufweist:
  wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung und eine vorzugsweise durch eine Antriebseinheit des Antriebsstrangs angetriebene oder antreibbare Pumpenanordnung, auf deren Grundlage i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitstellbar ist oder/und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist, wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe umfasst. Das erfindungsgemäße Kupplungssystem kann die sich auf das Kupplungssystem bzw. die Versorgung des Kupplungssystems mit Druckmedium bzw. Betriebsmedium beziehenden Merkmale des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs aufweisen.
• Die Erfindung stellt ferner bereit eine Pumpe, die unter Vermittlung von Druckmedium hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbar oder regelbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Pumpe wenigstens ein weiteres sich auf die Pumpe, die der Pumpe zugeordnete Aktuatorik oder die Entlüftungsanordnung beziehendes Merkmal des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs aufweist.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt in einer schematischen, beispielhaften Darstellung eine Grundstruktur eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems mit einer nasslaufenden Doppelkupplung.
• Fig. 2 zeigt ein konkreteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems gemäß der in Fig. 1 gezeigten Grundstruktur.
• Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems.
• Fig. 4 zeigt in einer schematischen, beispielhaften Darstellung ein weiteres Beispiel einer Grundstruktur eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems mit einer nasslaufenden Doppelkupplung.
• Fig. 5 zeigt ein konkreteres Beispiel für ein Kupplungssystem der in Fig. 4 gezeigten Grundstruktur.
• Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine steuerbare bzw. regelbare Pumpe der Flügelzellenbauart, die in einem erfindungsgemäßen Kupplungssystem zur Bereitstellung von Druckmedium oder/und zur Bereitstellung von Kühlmedium zum Einsatz kommen kann.
• Fig. 7 zeigt ein weiteres Beispiel einer derart einsetzbaren steuerbaren oder regelbaren Pumpe der Flügelzellenbauart.
• Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel einer derart einsetzbaren steuerbaren oder regelbaren Pumpe der Flügelzellenbauart, bei der in einem Kolben eines der Pumpe zugeordneten Zylinder- Kolben-Geräts ein Entlüftungselement integriert ist.
• Fig. 9 zeigt eine vorteilhafte Ausbildungsvariante der Pumpe der Fig. 8, bei der in den Kolben ein zur Entlüftung dienendes Druckbegrenzungsventil integriert ist.
• Fig. 10 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der das Druckbegrenzungsventil in eine Entlüftungsbohrung zu einem Druckmitteltank oder Druckmittelsumpf integriert ist.
• Fig. 11-13 zeigen eine Ausführungsform, bei der der Kolben des der Pumpe zugeordneten Zylinder-Kolben-Geräts selbst als Ventilelement dient.
• Fig. 14-16 zeigen eine Ausführungsvariante der Anordnung der Fig. 11 bis 13.
• Fig. 17 zeigt ein Beispiel für eine vorteilhafte Entlüftungs- Ventilanordnung, die in den Kolben eines einer entsprechenden Pumpe zugeordneten Zylinder-Kolben-Geräts integriert ist.
• Fig. 18 zeigt schematisch einen Druckversorgungsabschnitt eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems mit einer Entlüftungsmöglichkeit auf Grundlage eines Durchflusses durch den Kolbenraum des der Pumpe zugeordneten Zylinder- Kolben-Geräts.
• Fig. 1 zeigt schematisch ein Kupplungssystem 200, das eine nasslaufende Doppelkupplung 202 mit einer ersten, radial äußeren Kupplungsanordnung 206 und einer zweiten, radial inneren Kupplungsanordnung 204 aufweist. Bei den Kupplungsanordnungen 204 und 206 handelt es sich um nasslaufende Kupplungsanordnungen, beispielsweise um nasslaufende Lamellen-Kupplungsanordnungen, die auf an sich bekannte Weise jeweils wenigstens ein Lamellenpaket aufweisen, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel radial übereinander angeordnet sind und jeweils durch einen zugeordneten Betätigungskolben eines in die Doppelkupplung integrierten hydraulischen Nehmerzylinders betätigt werden. Beispiele für derartige Doppelkupplungen sind in der Offenlegungsschrift DE 100 04 179 A1 offenbart.
• Das Kupplungssystem 200 weist eine Pumpe 209 auf, die mechanisch von der Antriebseinheit, in der Regel ein Verbrennungsmotor, des Antriebsstrangs angetrieben wird. Es handelt sich vorzugsweise um eine hydrostatische bzw. als Verdrängungsmaschine ausgeführte Pumpe. Die Pumpe 209, die unabhängig von der momentanen Drehzahl der Antriebseinheit steuerbar oder/und regelbar ist, stellt über eine Verteileranordnung 230 zum einen Druckmedium, insbesondere Drucköl, bei einem vergleichsweise hohen Druck bereit, der zur Betätigung der Kupplungsanordnungen 204 und 206 der Doppelkupplung 202 ausreicht. Zur wahlweisen Betätigung der Kupplungsanordnung sind diese, genauer deren hydraulische Nehmerzylinder, jeweils über ein zugeordnetes Ventil 214 bzw. 216 an der Verteileranordnung 230 und damit an der Pumpe 209 angeschlossen. Die Pumpe saugt Druckmedium aus einem Reservoir 222 an.
• Die Pumpe stellt ferner über die Verteileranordnung 230 einen vergleichsweise großen Volumenstrom an Kühlmedium, insbesondere Kühlöl, auf einem - relativ gesehen - geringeren Druckniveau bereit, der zur Kühlung der Kupplungsanordnungen 204 und 206 dient.
• Der Kupplungseinrichtung ist ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Getriebe des Antriebsstrangs zugeordnet. Bei dem Getriebe handelt es sich vorzugsweise um ein unter Vermittlung einer nicht dargestellten Steuereinheit automatisiert betätigbares Doppelkupplungs- bzw. Lastschaltgetriebe. Das Getriebe weist eine der ersten Kupplungsanordnung 206 zugeordnete erste Getriebeeingangswelle und eine der zweiten Kupplungsanordnung 204 zugeordnete zweite Getriebeeingangswelle auf, die vorzugsweise koaxial zueinander verlaufen, die eine durch die andere Getriebeeingangswelle.
• Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kupplungssystems der in Fig. 1 gezeigten Grundstruktur in näheren Einzelheiten.
• Gemäß Fig. 2 wird das Kühlöl der Doppelkupplung 202 (deren beide Kupplungsanordnungen 204 und 206 in der Darstellung der Fig. 2 durch einen jeweiligen hydraulischen Nehmerzylinder 424 bzw. 426 repräsentiert sind) über einen Wärmetauscher 300 zugeführt, da es beispielsweise im Falle eines längeren Schlupfbetriebs zu einer merklichen Temperaturerhöhung auch des Öls im Ölsumpf 222 kommen kann. Durch den Wärmetauscher 300 wird die Öltemperatur auf einem zur Kühlung der Doppelkupplung hinreichenden Temperaturniveau gehalten. Da das Kühlöl bei tieferen Temperaturen recht dickflüssig werden kann und aufgrund des Strömungswiderstands des Wärmetauschers 300 bei besonders tiefen Temperaturen unter Umständen nicht mehr genügend Kühlöl die Doppelkupplung erreichen würde bzw. ein zu hoher Öldruck zu Beschädigungen führen könnte, ist ein beispielsweise elektrisch ansteuerbares oder, alternativ, ein unter Federvorspannung stehendes Bypassventil 302 vorgesehen, das dann, wenn der Öldruck stromabwärts des Ölkühlers 300 eine vorgegebene Druckschwelle übersteigt, aufmacht bzw. in einen Öffnungszustand versetzt wird und dann das Kühlöl am Ölkühler 300 vorbei zur Doppelkupplung durchlässt.
• Die vom Verbrennungsmotor 236 des Antriebsstrangs angetriebene Pumpe 209, die beispielsweise dafür ausgelegt ist, einen Abgabedruck von bis zu 30 bar bereitstellen zu können, saugt das Öl aus dem Reservoir 222 über einen Saugfilter 322 an, und der Pumpe ist auf der Abgabeseite noch ein so genannter Druckfilter 324 nachgeschaltet. Die Druckfilter können mit Bypassventilen ausgeführt sein. Ein Drucksensor 326 dient zur Überwachung des Abgabedrucks, und es ist sicherheitshalber ein Druckbegrenzungsventil 328 vorgesehen, das im Falle eines Druckanstiegs über beispielsweise 30 bar aufmacht und Drucköl zum Reservoir 222 ablässt.
• Ein Kupplungsbetätigungs-Druckölkreis ist über ein Schaltventil 440 an der Abgabeseite der Pumpe 209 angeschlossen. Dem Schaltventil 440 ist ein Rückschlagventil 332 nachgeschaltet. Im Kupplungsbetätigungs- Druckölkreis ist ein ein unter Druck stehendes Gaspolster aufweisender Druckölspeicher 304 eingebaut, der beispielsweise für einen maximalen Speicherdruck von 30 bar ausgelegt ist. Der Druckölspeicher 304 sorgt für ein gleichmäßiges Druckniveau und dient dazu, Zeiten, in denen die Verbindung zwischen dem Kupplungsbetätigungs-Druckölkreislauf und der Pumpe 209 über das Schaltventil 440 unterbrochen ist, zu überbrücken.
• Die Betätigungs-Nehmerzylinder der beiden Kupplungseinrichtungen 204 und 206 sind über ein jeweiliges Steuer/Regel-Ventil 214 bzw. 216 am Druckspeicher 304 angeschlossen. Der Druckölkreis zwischen dem Rückschlagventil 332 und den Ventilen 214 und 216 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 308 gegen einen übermäßig hohen, ggf. zu Beschädigungen führenden Druck des Drucköls gesichert. Das Druckbegrenzungsvenil 308 macht beispielsweise bei einem Druck von 30 bar auf. Der durch den Füllzustand des Speichers 304 bestimmte Druck in diesem Druckölkreislauf wird durch einen Drucksensor 310 erfasst.
• Ein weiteres Druckbegrenzungsventil 312 sorgt dafür, dass der jenseits den Ventilen 214 und 216 herrschende, auf die hydraulischen Nehmerzylinder der Kupplungseinrichtungen wirkende Druck einen Maximalwert nicht übersteigt, beispielsweise um ebenfalls Beschädigungen vorzubeugen. Über zwei Rückschlagventile 314 und 316 wird erreicht, dass ein Druckbegrenzungsventil ausreicht, um den Betätigungsdruck von beiden hydraulischen Nehmerzylindern zu überwachen und die Nehmerzylinder gegen Überdrücke zu sichern.
• Die vorzugsweise als Druck-Steuer/Regel-Ventile ausgeführten Ventile 214 und 216 regeln bzw. steuern den Druck in den den beiden Kupplungsanordnungen der Doppelkupplung 202 zugeordneten Nehmerzylindern 424 und 426. Vorliegend wird von einer Regelung des Betätigungsdrucks dieser Nehmerzylinder ausgegangen. Hierzu ist auf der Abgabeseite der Ventile 214 und 216 ein jeweiliger Drucksensor 428 bzw. 430 vorgesehen. Pulsationsdämpfer 432 und 434 fangen Druckspitzen ab und erlauben so eine zuverlässige Einregelung des Soll-Drucks.
• Geht man davon aus, dass die Kupplungsanordnungen vom NORMALERWEISE-OFFEN-Typ sind, so kann vorteilhaft ein im ausgelösten Zustand einfach Drucköl zum Reservoir 222 ablassendes Notablassventil 436 vorgesehen werden, das durch Ablassen von Drucköl eine Notöffnung bzw. Schnellöffnung der jeweiligen, in Einrückrichtung beaufschlagen Kupplungsanordnung ermöglicht.
• Der Kühlölkreislauf zur Versorgung der Kupplungsanordnungen mit Kühlöl ist über das als elektrisch schaltbares Drosselventil ausgeführte Schaltventil 440 an der Abgabeseite der Pumpe 209 angeschlossen. In einem ersten Schaltzustand wird der Kühlölstrom im Wesentlichen ungedrosselt durch das Drossel- bzw. Schaltventil 440 über den Kühler 300 bzw. den Bypass 302 zur Kupplungseinrichtung 202 durchgelassen, und es besteht keine Flussverbindung von der Pumpe 209 über das Ventil 440 zum Druckspeicher 304. In einem zweiten Schaltzustand des Drossel- bzw. Schaltventils 440 ist eine Drosselstelle des Drosselventils wirksam, die nur noch einen vergleichsweise geringen Mindestkühlölstrom zur Kupplungseinrichtung durchlässt und einen Druckanstieg auf der Abgabeseite der Pumpe 209 ermöglicht. Im zweiten Schaltzustand ist über das Drossel- bzw. Schaltventil eine Flussverbindung von der Pumpe 209 über das Ventil 440 zum Druckspeicher 304 freigeschaltet, so dass, über das Rückschlagventil 332, der Druckspeicher 304 aufgefüllt werden kann. Ist der Solldruck (maximaler Füllzustand des Druckspeichers 304) erreicht (dies kann vermittels des Drucksensors 310 durch eine zugeordnete elektronische Steuereinheit erfasst werden), so wird das Schaltventil 440 wieder in den ersten Schaltzustand versetzt.
• Gemäß Fig. 2 kann der Druckspeicher 304 vorteilhaft in Phasen geringeren Kühlbedarfs befüllt werden.
• Wie schon angesprochen, ist die Pumpe hinsichtlich des Abgabe- Volumenstroms oder/und des Abgabedrucks verstellbar (steuerbar oder/und regelbar). Es ist bevorzugt, die Pumpe in eine Steuerkette oder - vorzugsweise - in einen Regelkreis einzubeziehen, um den Abgabe- Volumenstrom bzw. den Abgabedruck bedarfsabhängig zu steuern bzw. zu regeln. Die Verstellung der Pumpe kann im Prinzip auf beliebige Weise, beispielsweise elektromechanisch (elektromotorisch) erfolgen. Bevorzugt ist allerdings eine Verstellung der Pumpe unter Vermittlung von Druckmedium. Dies ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vorgesehen. Ein hydraulischer Nehmerzylinder 450 ist über ein Steuer/Regel-Ventil 452 am Druckspeicher 304 angeschlossen. Durch entsprechende Ansteuerung des Ventils 452 durch eine zugeordnete Steuereinheit kann die Pumpe bedarfsabhängig verstellt werden, beispielsweise auf Grundlage von Kennfeldern. Man könnte auch eine bedarfsabhängige Regelung auf Grundlage des durch den Drucksensor 326 erfassten Abgabedrucks in Bezug zu einem ggf. betriebszustandsabhängig vorgebbaren Soll-Druckwert vorsehen.
• Vorzugsweise wird eine einzige Steuereinheit dafür eingesetzt, die verschiedenen Ventile zu betätigen bzw. anzusteuern. Die Steuereinheit kann Messsignale von den verschiedenen Sensoren, beispielsweise auch wenigstens einem die Temperatur des Öls im Reservoir 222 erfassenden Temperatursensor 454, erhalten.
• Ein wesentlicher Aspekt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 ist, dass nur eine verbrennungsmotorisch angetriebene Pumpe, nämlich die Pumpe 209, vorgesehen ist, die für die auftretenden Volumenstrom- und Druckanforderungen ausgelegt ist. Der im Kupplungsbetätigungskreislauf vorgesehene Speicher 304 dient dazu, dass die Pumpe nicht ständig das große Fördervolumen bei hohem Druck bereitstellen muss, da der Speicher in Zeiten, wo kein oder nur geringe Mengen an Kühlöl benötigt werden, aufgeladen werden kann. Hierzu wird, wie erläutert, das Drosselventil 440 so geschaltet, dass sich das von der Pumpe 209 geförderte Öl gewissermaßen "aufstaut", also der Druck so ansteigt, dass der Speicher 304 gefüllt werden kann.
• Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 etwas vereinfacht ist. Anstelle eines schaltbaren Drosselventils 440 ist ein elektrisch hinsichtlich des Drosselquerschnitts verstellbares Drosselventil 440' vorgesehen. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird die Pumpe 209 bedarfsabhängig auf Grundlage des vom Drucksensor 326 erfassten Drucks unter Berücksichtigung des momentanen Drosselzustands des Drosselventils 440' (bzw. 440 im Falle der Fig. 2) mittels einer zugehörigen Steuerelektronik (nicht eingezeichnet) betrieben.
• Fig. 4 veranschaulicht eine andere mögliche Grundstruktur eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems. Es sind zwei gesonderte Pumpen 208 und 209 vorgesehen, von denen die Pumpe 209 zur Bereitstellung des Kühlöls und die Pumpe 208 zur Bereitstellung des zur Betätigung der Kupplungsanordnungen dienenden Drucköls dient. Wenigstens eine der beiden Pumpen wird durch die Antriebseinheit, insbesondere den Verbrennungsmotor des Antriebsstrangs angetrieben, und die Pumpe ist dabei unabhängig von der momentanen Drehzahl der Antriebseinheit steuerbar oder/und regelbar. Es wird insbesondere daran gedacht, die Pumpe 209 als von der Antriebseinheit angetriebene Pumpe auszuführen, um bei relativ geringem Bauraumbedarf für die Pumpe 209 große Kühlölvolumenströme bedarfsabhängig bereitstellen zu können. Betreffend die Pumpe 208 wird in diesem Zusammenhang insbesondere daran gedacht, diese von einem Elektromotor anzutreiben.
• Fig. 5 zeigt ein entsprechend konkretisiertes Ausführungsbeispiel. Für analoge oder identische Komponenten sind die gleichen Bezugszeichen wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen verwendet. Es werden im Folgenden nur die Unterschiede gegenüber den vorangehend schon beschriebenen Ausführungsbeispielen erläutert.
• Die durch den Verbrennungsmotor 236 angetriebene Pumpe 209 dient dazu, einerseits das Kühlöl und andererseits auch das Drucköl bereitzustellen, letzteres allerdings noch nicht auf einem hinreichend hohen Druckniveau. Eine zusätzlich, vorzugsweise durch einen Elektromotor 460 angetriebene Pumpe 208 dient dazu, Öl von der Abgabeseite der Pumpe 209 anzusaugen und auf ein für die Betätigung der Kupplungsanordnungen bzw. die Befüllung des Speichers 304 hinreichend hohen Druck zu bringen. Das Rückschlagventil 332 verhindert einen Rückfluss von Drucköl aus dem Kupplungsbetätigungskreislauf bei nicht laufender Druckölpumpe 208. Der momentan im Kupplungsbetätigungskreislauf herrschende Druck wird durch den Drucksensor 310 gemessen. Um auch unabhängig vom Betrieb der Antriebseinheit bzw. des Verbrennungsmotors 236 Drucköl bereitstellen zu können, ist eine die Pumpe 208 umgebende, ein Rückschlagventil 462 aufweisende Ansaugleitung vorgesehen, aus der die Pumpe 208 unmittelbar Öl aus dem Reservoir 222 ansaugen kann. Der Filter 324 wirkt dann als Saugfilter. Man könnte auch noch einen zusätzlichen Saugfilter vorsehen oder die Ansaugleitung an der Abgabeseite des Saugfilters 322 anschließen.
• Wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die durch den Verbrennungsmotor 236 angetriebene Pumpe 209 steuerbar oder regelbar, und zwar - gemäß dem Ausführungsbeispiel - unter Vermittlung von Drucköl aus dem Kupplungsbetätigungskreislauf. Hierzu sind das Steuer/Regel-Ventil 452 und der hydraulische Nehmerzylinder 450 vorgesehen.
• Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2, 3 und 5 vorteilhaft als Pumpe 209 einsetzbare Flügelzellenpumpen sind in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Es handelt sich um hinsichtlich ihrer Exzentrizität verstellbare Flügelzellenpumpen an sich bekannter Bauart mit einem Rotor 460, der relativ zu einem als Außenring oder Hubring bezeichenbaren Stator 462 drehbar ist und eine verstellbare Exzentrizität e relativ zu diesem Stator aufweist. In einer zum Stator exzentrischen Stellung des Rotors, der in radialen Schlitze angeordnete Flügel 461 aufweist, ändern bei der Drehung des Rotors die durch Flügel-, Rotor- und Gehäuseflächen begrenzten Verdrängerräume ihr Volumen, so dass es auf der Zulaufseite (Saugseite) zu einer Volumenvergrößerung und Flüssigkeitsaufnahme und auf der Abgabeseite (Druckseite) entsprechend zu einer Volumenabnahme und damit Abgabe von Flüssigkeit in eine angeschlossene Druckleitung kommt. Durch Verstellung der Exzentrizität e senkrecht zur in einem Pumpengehäuse festgelagerten Drehwelle des Rotors 460 wird das Fördervolumen pro Umdrehung geändert.
• Die Verstellung der Exzentrizität e erfolgt durch entsprechende Verstellung des Hubrings 462. Hierzu ist dem Hubring ein dem hydraulischen Nehmerzylinder 450 entsprechendes Zylinder-Kolben-Gerät 450a (Fig. 6) bzw. 450b (Fig. 7) zugeordnet. 464 bezeichnet den Kolben und 466 bezeichnet den Zylinder bzw. Zylinderraum des Zylinder-Kolben-Geräts. Der Kolben 464 arbeitet über einen radial vorstehenden Angriffsabschnitt 468 gegen eine Rückstellfeder 470. Die Anordnung ist derart, dass gemäß Fig. 6 die maximale Exzentrizität und damit die maximale Förderleistung im Zustand maximalen Betätigungsdrucks und dementsprechend maximal ausgefahrenem Kolben 464 eingestellt ist und die Feder 470 die Pumpe in einen Zustand minimaler oder verschwindender Exzentrizität zurückstellt, wohingegen gemäß Fig. 7 maximale Exzentrizität und damit maximale Förderleistung im drucklosen Zustand des Zylinder-Kolben-Geräts 450b unter der Wirkung der Rückstellfeder 470 vorliegt und vermittels des Zylinder-Kolben-Geräts 450b gegen die Wirkung der Feder 470 die Exzentrizität e verkleinert und ggf. zu Null verstellt werden kann.
• Die Pumpe gemäß Fig. 7 ist besonders für den Einsatz als Pumpe 209 bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 geeignet, da im drucklosen Zustand der Pumpe 209 bzw bei. nicht gefülltem Druckspeicher 304 die maximale Exzentrizität der Pumpe eingestellt ist, so dass überhaupt erstmal ein Betätigungsdruck aufgebaut werden kann und dann im Betrieb die Pumpe über ihren eigenen Druck bzw. über den vom nun zumindest teilweise gefüllten Druckspeicher 304 bereitgestellten Druck heruntergesteuert bzw. heruntergeregelt werden kann.
• Im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 kann problemlos sowohl die Pumpe der Fig. 6 als auch die Pumpe der Fig. 7 verwendet werden. Wird die Pumpe der Fig. 6 eingesetzt, so weist die Pumpe im drucklosen Zustand des Zylinder-Kolben-Geräts 450a minimale oder verschwindende Exzentrizität auf. Vorzugsweise ist die Pumpe so ausgelegt, dass sie im drucklosen Zustand des Zylinder-Kolben-Geräts gerade so viel Öl fördert, dass ein Trockenlaufen der Pumpe verhindert wird. Im Betrieb kann dann auf Grundlage des vom Druckspeicher 304 bzw. der Pumpe 208 bereitgestellten Drucks das Fördervolumen hochgesteuert bzw. hochgeregelt werden, indem das Zylinder-Kolben-Gerät 450a entsprechend mit Drucköl beaufschlagt wird.
• Bei beiden Pumpen kann über die Kennlinie des Steuer/Regel-Ventils 452 und die Auslenkung des Außen- oder Hubrings 462 der Pumpe das Fördervolumen der Pumpe bedarfsgerecht und damit energiesparend eingestellt werden. Es kann beispielsweise eine Proportionalität zwischen dem Ansteuerstrom für das Ventil 452 und dem erzielten Druck vorgesehen sein, und eine entsprechende Kennlinie softwaretechnisch in einer Steuerelektronik (insbesondere der schon genannten Steuereinheit) abgelegt sein. Für hohe Energieeffizienz sollte die Pumpe stets gerade so viel Druck erzeugen, wie zur Betätigung der Doppelkupplung momentan benötigt wird. Die Förderleistung (Druck und Fördervolumen) der Pumpe kann hierzu im Falle der Ausführungsbeispiele der Fig. 2 und 3 mit Hilfe des Drucksensors 326 unter Berücksichtigung der Drosselung durch das Ventil 440 bzw. 440' durch die Steuerelektronik bestimmt und unter Vermittlung des Ventils 452 und des Zylinder-Kolben-Geräts 450 eingestellt werden.
• Im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 kann die Druckölpumpe 208 über den Motor 460 entsprechend bedarfsgerecht betrieben werden. Ferner ist ein bedarfsgerechter Betrieb der vorrangig zur Bereitstellung des Kühlöls dienenden Pumpe 209 auf die beschriebene Art und Weise möglich.
• Fig. 8 zeigt ein weiteres Beispiel einer mittels eines Zylinder-Kolben-Geräts 450c steuerbaren oder/und regelbaren Flügelzellenpumpe, die beispielsweise als Pumpe 209 bei einem der vorangehend erläuterten Ausführungsbeispiele einsetzbar ist. Durch den Steuer/Regel-Druck p in der Steuerleitung 480 wird die Deachsierung oder Exzentrizität x (oder e) und damit die Größe des Fördervolumens pro Umdrehung bestimmt. Die Feder 470 dient als Rückstellfeder für die Pumpe und stellt bei Steuerdruckabfall die Pumpe kontinuierlich auf maximale Exzentrizität und somit auf maximales Fördervolumen.
• Gezeigt ist speziell ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Kolben 464c mit einem darin integrierten Entlüftungselement 482 ausgeführt ist, das vorliegend ein poröses Sintermetallelement ist, das Luft zur Entlüftung durchlässt, das dem Druckmedium (Öl) hingegen einen sehr großen Strömungswiderstand entgegensetzt, so dass höchstens sehr geringe Druckmittelverluste auftreten. Anstelle eines porösen, vorliegend als Sintermetallelement ausgeführten Elements 482 kann auch eine semipermeable Membrane oder dergleichen verwendet werden, die flüssigkeitsdicht, aber nicht gasdicht ist.
• Die Entlüftung erfolgt bei dem Beispiel der Fig. 8 in den Gehäusebereich 484 der Pumpe 209.
• Auch Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem in den Kolben 464d des Zylinder-Kolben-Geräts 450d eine Entlüftung integriert ist, die eine Entlüftung des Drucksteuerkreises bzw. Druckregelkreises in den Gehäusebereich 484 der Pumpe ermöglicht. In den Kolben 464d ist ein Druckbegrenzungsventil (DBV) 486 integriert, das dann öffnet, wenn größere Drücke als der normale Regelbereich/Steuerbereich auftreten. Bezug nehmend auf die Anordnungen gemäß Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 5 kann ein entsprechend erhöhter "Entlüftungsdruck" unter Vermittlung des Ventils 452 eingestellt werden, beispielsweise automatisch bei jedem Fahrzeugstart oder in gewissen zeitlichen Abständen. Auf diese Weise kann die Steuerleitung 480 bzw. der gesamte Steuer/Regelkreis gezielt entlüftet werden.
• Der Nachteil der Lösungen der Fig. 8 und 9 ist die Entlüftung in den Gehäusebereich der Pumpe, so dass - je nach Ausführung der Pumpe im Detail - die Gefahr besteht, dass die entlüftete Luft in den Ansaugbereich der Pumpe gerät und dann wieder in das System mit hineingefördert wird. In den folgenden Figuren sind Beispiele gezeigt, bei denen eine Entlüftung in den Ölsumpf (oder allgemein ein Druckmittelreservoir) vorgesehen ist. Es sei erwähnt, dass viele Möglichkeiten für die Anordnung und die Ausbildung der Entlüftung existieren. Die Entlüftung sollte so angeordnet werden, dass sich im System befindliche Luft gut entfernen lässt. Hierzu empfiehlt es sich, die betreffende Entlüftung am höchsten Punkt des Systemes anzuordnen.
• Fig. 10 zeigt ein Beispiel, bei dem eine Entlüftungsleitung 488 vorgesehen ist, die von der Steuerleitung 480 abzweigt und in den Ölsumpf (oder allgemein ein Druckmittelreservoir) führt. Gemäß der Darstellung in Fig. 10 ist in die Entlüftungsleitung 488 ein Druckbegrenzungsventil 486 integriert, das für Drücke über einem Normalbereich die Luft bzw. anliegendes Druckmedium in den Sumpf/Tank ablässt. Es empfiehlt sich eine Anordnung der Pumpe 209 möglichst nahe am Reservoir (Sumpf/Tank), so dass die Entlüftungsleitung 488 von einer einfachen Querbohrung gebildet sein kann, wie in Fig. 10 dargestellt. Alternativ zu dem Druckbegrenzungsventil kann auch ein poröses Element, beispielsweise Sintermetallelement entsprechend dem Element 482 der Fig. 8, oder eine Membrananordnung der Entlüftungsleitung 488 zugeordnet sein.
• Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Kolben 464f des Zylinder-Kolben-Geräts 450f selbst als Ventil- oder Verschlusselement einer der Steuerleitung 480 zugeordneten Entlüftungsanordnung dient. Ein normaler Verstellbereich der Pumpe ist durch einen Doppelpfeil S gekennzeichnet. In diesem Bereich arbeitet das Zylinder-Kolben-Gerät alleine gegen die Rückstellfeder 470. Zusätzlich vorgesehen ist eine Anschlagfeder 471, die nur auf Grundlage eines deutlich vergrößerten Drucks in der Steuerleitung 480 nennenswert komprimierbar ist. Fig. 12 zeigt eine maximale Auslenkung des Hubrings 462 gegen die Rückstellfeder 470 bis zum Anschlag an der Anschlagfeder 471. Eine als Bohrung ausgeführte Entlüftungsleitung 488 ist bei der entsprechenden Stellung des Kolbens 464f noch durch einen Dichtring 490 in einer Ringnut im inneren Endbereich des Kolbens 464f zur Steuerleitung 480 hin geschlossen. Ein weiterer Dichtring in dem den Zylinderraum des Zylinder-Kolben-Geräts begrenzenden Gehäuse ist mit 492 bezeichnet (entsprechende Dichtringe sind auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 8 bis 10 vorgesehen).
• Wird nun der auf das innere Ende des Kolbens 464f wirkende Druckmitteldruck entsprechend den Rückstellkräften, insbesondere der Feder 471, über den maximalen Normaldruck gemäß Fig. 12 erhöht, so fährt der Kolben 464f weiter aus unter entsprechender Kompression der Anschlagfeder 471 sowie natürlich auch der Rückstellfeder 470. Fig. 13 zeigt eine auf diese Weise erreichte Stellung des Kolbens 464f, bei der der Dichtring 490 an der Mündung der Entlüftungsleitung 488 vorbeigefahren ist, so dass eine direkte Verbindung von der Steuerleitung 480 zum Druckmittelsumpf oder Druckmittelreservoir offen ist. Sich im Bereich des Kolbens in der Steuerleitung 480 angesammelte Luft wird dann durch den Druckmitteldruck durch die Entlüftungsleitung 488 abgeblasen. Der Doppelpfeil S' kennzeichnet den Gesamt-Verstellbereich der Pumpe 209, der den Normal-Verstellbereich S und einen die Entlüftung ermöglichten Zusatz-Verstellbereich umfasst. Wie bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 9 und 10 kann der die Entlüftung bewirkende erhöhte Druck periodisch (zyklisch) oder/und bei jedem Starten des Fahrzeugs durch eine zugeordnete Steuereinheit eingestellt werden, beispielsweise durch Vermittlung des Ventils 452.
• Erwähnt werden sollte noch, dass im Entlüftungsmodus gemäß Fig. 13 nicht nur Luft, sondern auch Druckmedium aus der Steuerleitung 480 entweichen kann. Entsprechendes gilt für die Ausführungsbeispiele mit dem Rückschlagventil 486. Man kann auf Grundlage von Erfahrungswerten ein Entlüftungszeitintervall vorsehen, das zur Entlüftung der Luft ausreicht und Druckmittelverluste minimiert. Eine andere Möglichkeit ist die Kombination einer mechanischen Entlüftungs- oder Ventilanordnung entsprechend den Fig. 9 bis 13 mit einem porösen oder semi-permeablen Element, beispielsweise entsprechend Fig. 8.
• Fig. 14 zeigt zusammen mit den Fig. 15 und 16 eine Ausführungsvariante, bei der zwei stationäre Dichtungsringe 490 und 492 vorgesehen sind und der Kolben 464g des Zylinder-Kolben-Geräts 450g Überstromkanäle 494 am inneren Endbereich des Kolbens aufweist, die in der in Fig. 16 gezeigten Entlüftungsstellung, bei der die Anschlagfeder komprimiert ist, eine Verbindung zwischen der Entlüftungsleitung 488 und der Steuerleitung 480 an dem Dichtring 490 vorbei herstellen. Bei den Überstromkanälen handelt es sich um einfache Nuten in dem zylindrischen Kolbenumfang, die sich in axialer Richtung erstrecken.
• Ein Unterschied zwischen den Lösungen gemäß Fig. 11 bis 13 und 14 bis 16 und den Lösungen der Fig. 8 bis 10 andererseits ist, dass bei den Lösungen der Fig. 1 l bis 16 die Funktionen der Entlüftungsanordnung auf mehrere Bauteile verteilt werden und damit gewissermaßen auf ein "standardisierbares" Ventil oder dergleichen verzichtet wird. So ist die Feder des Druckentlastungsventils 486 gewissermaßen durch die Anschlagfeder 471 ersetzt, und das Dicht- oder Ventilelement, das bei den Rückschlagventilen als Kugel dargestellt ist, wird gewissermaßen durch den Kolben in Verbindung mit einer zweite Kolbendichtung ersetzt. Der Vorteil der Lösungen gemäß Fig. 11 bis 16 ist allerdings eine besonders große Funktionssicherheit.
• Es sollte noch erwähnt werden, dass man das Druckbegrenzungsventil der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 9 und 10 auch durch ein so genanntes "Saugventil" (ggf. auch als "Bodenventil" bezeichnet) ersetzen könnte, das man dann zweckmäßig in den Kolben des Zylinder-Kolben-Geräts integrieren kann. Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines derartigen "Saugventils".
• Fig. 17 zeigt in einer vergrößerten Schnittansicht den inneren Endbereich des Kolben 464h, der einen Primärnutring oder Dichtungsring 490 samt einem Stützring 491 trägt. 497 bezeichnet eine Stützscheibe und 498 bezeichnet ein Kappenelement, z. B. aus Kunststoff. Es ist ein plattenförmiges Ventilelement 496 vorgesehen, das eine Armierung beispielsweise aus Metall aufweisen kann, die in Fig. 17 weiß gepunktet angedeutet ist.
• Bei Betätigung des Kolbens 464h durch den Druckmitteldruck in der Steuerleitung 480 wird die im Kolben eingebaute einteilige, mit zwei Dichtlippen, einer Nieder- und einer Hochdruckabdichtung versehene Ventilplatte 496 gegen den Kolben 464h gedrückt und verhindert ein Abströmen des Druckmittels durch die Bohrung 497 des Kolbens 464h. Wird der Druck in der Steuerleitung 480 wieder reduziert, so wird der Kolben 464a durch durch die Rückstellfederkräfte etwa einer Rückstellfeder entsprechend der Feder 470 oder/und der Feder 471 ins Gehäuseinnere zurückverschoben.
• Das Saugventil ist derart ausgelegt, dass bei einen Schwellenwert unterschreitenden Drücken, die auf das Ventilelement 496 wirken, das Ventilelement 496 durch Eigen-Elastizität oder/und durch eine zugeordnete Feder so weit aus seinem Ventilsitz am Kolbenende abgehoben ist, dass eine Entlüftungsverbindung durch die Bohrung 497 zum nach außen vorstehenden Kolbenende offen ist. Steigt dann der Druck in der Steuerleitung 480 über den Schwellenwert an, so verschließt das Ventilelement 496 die Bohrung 497. Auf diese Weise kann ohne großen Steueraufwand erreicht werden, dass beispielsweise zu Beginn jedes Fahrzeugbetriebs zwangsweise eine Entlüftung erfolgt, die so lange andauert, bis sich ein den Schwellenwert übersteigender Normaldruck in der Steuerleitung 480 aufgebaut hat.
• Fig. 18 zeigt einen Ausschnitt aus einer Anordnung in der Art der Fig. 2, 3 und 5. Gezeigt ist die vorzugsweise durch die Antriebseinheit (ggf. Verbrennungsmotor) des Antriebsstrangs angetriebene Pumpe 209 samt zugeordnetem Zylinder-Kolben-Gerät 450 und Druck-Steuer/Regelventil 452. Das von der Pumpe 209 selbst geförderte Druckmedium wird vermittels des Ventil 452 und des Zylinder-Kolben-Geräts zur Steuerung/Regelung der Pumpe 209 verwendet.
• Eine Entlüftung des Zylinderraums des Zylinder-Kolben-Geräts 450 und des Ventils 452 ist über das Ventil 452 in das Reservoir 222 möglich. Hierzu ist ein Schaltventil 453 vorgesehen, das über ein Rückschlagventil 463 am Zylinderraum des Zylinder-Kolben-Geräts angeschlossen ist. Um das Zylinder-Kolben-Gerät zu entlüften, wird beim Anlaufen der Pumpe 209 das Schaltventil 453 geöffnet und das als 3/2-Wege-Ventil ausgeführte Ventil 452 zum Reservoir 222 hin geöffnet. Es ergibt sich eine zum Normalbetrieb entgegengesetzte Ölflussrichtung durch den Zylinderraum des Zylinder- Kolben-Geräts 450 und durch das Ventil 452 in das Reservoir, wodurch eine besonders wirkungsvolle Entlüftung erzielt wird, da die im genannten Abschnitt des Hydrauliksystems vorhandene Luft direkt durch das nachfließende Druckmittel in das Reservoir 222 gefördert wird. Je nach Auslegung des Hydraulikkreislaufes könnte man anstelle des Schaltventils 453 auch ein Druckbegrenzungsventil vorsehen. Man kann unter Umständen auch auf ein zusätzliches, mit dem Ventil 463 in Reihe geschaltetes Ventil verzichten.

Claims (30)

1. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, umfassend eine Antriebseinheit, ein Getriebe und ein Kupplungssystem mit einer zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordneten Kupplungseinrichtung (202) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, wobei die Kupplungseinrichtung wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung (204, 206) aufweist, wobei auf Grundlage einer vorzugsweise durch die Antriebseinheit (236) angetriebenen oder antreibbaren Pumpenanordnung (209) i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitstellbar ist oder/und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist und wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe- Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe (209) umfasst.

2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage der Pumpenanordnung (209) i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums das Betriebsmedium zuführbar ist.

3. Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage der Pumpenanordnung (209) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums das Betriebsmedium zuführbar ist und auf Grundlage einer weiteren Pumpenanordnung (208) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplungsanordnung bereitstellbar ist.

4. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (209) mittels einer zugeordneten Aktuatorik (452, 450) unter Vermittlung von Druckmedium steuerbar oder regelbar ist.

5. Antriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe (209) auf Grundlage der Pumpenanordnung (209) bereitstellbar ist.

6. Antriebsstrang nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium für die Steuerung bzw. Regelung der Pumpe (209) auf Grundlage der weiteren Pumpenanordnung (208) bereitstellbar ist.

7. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Pumpe (209) eine diese in Richtung eines Anfangszustands rückstellende Federanordnung (470) wirkt.

8. Antriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangszustand ein Zustand ist, dem ein maxmaler Abgabedruck oder/und ein maximaler Abgabe-Volumenstrom zugeordnet ist.

9. Antriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfangszustand ein Zustand ist, dem ein minimaler oder verschwindender Abgabedruck oder/und ein minimaler oder verschwindender Abgabe-Volumenstroms zugeordnet ist.

10. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Regelkreis zur bedarfsabhängigen Regelung des Abgabedruck oder/und des Abgabe-Volumenstroms der Pumpenanordnung (209).

11. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit von einer Brennkraftmaschine, insbesondere von einem Verbrennungsmotor (236), gebildet ist.

12. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine der Kupplungsbetätigung zugeordnete Druckspeicheranordnung (304) in einem Hydrauliksystem, wobei in einem Zustand des Hydrauliksystems die Druckspeicheranordnung unter Vermittlung der Pumpenanordnung (209) füllbar ist und in einem weiteren Zustand des Hydrauliksystems ein maximaler Betriebsmediumstrom der Kupplungseinrichtung (202) zuführbar ist.

13. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (204, 206) eine nasslaufende Kupplungsanordnung ist, dass der Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums ein nasslaufender Betrieb ist und dass das Betriebsmedium eine Betriebsflüssigkeit, ggf. ein Kühlflüssigkeit, ist.

14. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (204, 206) als Lamellen-Kupplungsanordnung ausgebildet ist.

15. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium ein hydraulisches Druckmedium, insbesondere ein Hydrauliköl ist, das ggf. auch als Betriebsflüssigkeit oder Kühlflüssigkeit dient.

16. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung als Mehrfach- Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (202), ausgeführt ist und eine erste Kupplungsanordnung (206), der wenigstens ein erster Nehmerzylinder (424) zugeordnet ist, und eine zweite Kupplungsanordnung (204), der wenigstens ein zweiter Nehmerzylinder (426) zugeordnet ist, aufweist, wobei den beiden Nehmerzylindern unabhängig voneinander von der betreffenden Pumpenanordnung (209 bzw. 208) bereitgestelltes Medium als Druckmedium zuführbar ist.

17. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (209) unter Vermittlung von Druckmedium hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbar oder regelbar ist und dass eine der Pumpe (209) zugerordnete, Druckmittel-betätigbare Aktuatorik (452, 450) oder/und ein der Aktuatorik zugeordneter Druckmittelsystemabschnitt mit einer Entlüftungsanordnung (482; 486; 464f, 488; 464g, 488; 496; 453, 452) ausgeführt ist.

18. Antriebsstrang nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorik ein Zylinder-Kolben-Gerät (450c; 450d; 450f; 450g; 450h) aufweist, und dass die Entlüftungsanordnung wenigsten eine in das Zylinder-Kolben-Gerät integrierte Entlüftung (482; 486; 464f, 488; 464g, 488, 494; 496, 497) aufweist.

19. Antriebsstrang nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsanordnung wenigstens eine Entlüftung (486) aufweist, die einer zur Aktuatorik (450e) führenden Druckmittelleitung (480) zugeordnet ist.

20. Antriebsstrang nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftung von einem Entlüftungsventil (486; 496), einer Entlüftungsöffnung (488, 497) oder einem Element (482) aus semi-permeablen oder porösen Material gebildet ist.

21. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsanordnung eine für eine Entlüftung aktivierbare Druckmittel-Abflussverbindung (488) zwischen einer Betätigungskammer der Aktuatorik (450) und einer Druckmittelaufnahme (222) aufweist.

22. Antriebsstrang nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entlüftung über ein wenigstens erstes Ventil (453) der Betätigungskammer Druckmittel zuführbar und über wenigstens ein zweites Ventil (452) Druckmittel von der Betätigungskammer zur Druckmittelaufnahme (222) abführbar ist.

23. Antriebsstrang nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Ventil oder/und als zweites Ventil ein Schaltventil (453) oder ein Druckbegrenzungsventil oder ein Rückschlagventil dient.

24. Antriebsstrang nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Aktuatorik zugeordnetes Steuer/Regel-Ventil (452) derart verschaltet und betätigbar ist, dass es als erstes oder als zweites Ventil einsetzbar ist.

25. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsanordnung zwischen einem Entlüftungszustand und einem Normalbetriebszustand verstellbar ist.

26. Antriebsstrang nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsanordnung durch Einstellung eines einen Normalbereich überschreitenden oder unterschreitenden Druckmitteldrucks oder/und durch Betätigung wenigstens eines Ventils (452, 453) in den Entlüftungszustand bringbar ist.

27. Antriebsstrang nach Anspruch 25 oder 26, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit, die dafür ausgelegt ist, in Abhängigkeit von Betriebszuständen oder/und von Sensor-Messsignalen oder/und gemäß einem vorgegebenen zeitlichen oder betrieblichen Entlüftungsprogramm den Entlüftungszustand einzustellen.

28. Kupplungssystem für einen Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches aufweist:
wenigstens eine unter Vermittlung von Druckmedium betätigbare, für einen Betrieb unter Einwirkung eines Betriebsmediums vorgesehene Kupplungsanordnung (204, 206) und eine vorzugsweise durch eine Antriebseinheit (236) des Antriebsstrangs angetriebene oder antreibbare Pumpenanordnung (209), auf deren Grundlage i) das Druckmedium für die Betätigung der Kupplunganordnung bereitstellbar ist oder/und ii) der Kupplungseinrichtung für den Betrieb unter Einwirkung des Betriebsmediums Betriebsmedium zuführbar ist, wobei die Pumpenanordnung wenigstens eine hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbare oder regelbare Pumpe (209) umfasst.

29. Kupplungssystem nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch die sich auf das Kupplungssystem bzw. die Versorgung des Kupplungssystems mit Druckmedium bzw. Betriebsmedium beziehenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 2 bis 27.

30. Pumpe, die unter Vermittlung von Druckmedium hinsichtlich des Abgabedrucks oder/und hinsichtlich des Abgabe-Volumenstroms steuerbar oder regelbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein weiteres sich auf die Pumpe, die der Pumpe zugeordnete Aktuatorik oder die Entlüftungsanordnung beziehendes Merkmal wenigstens eines der vorhergehenden Ansprüche.