DE102014204641A1

DE102014204641A1 - Hydraulic system for a transmission device

Info

Publication number: DE102014204641A1
Application number: DE102014204641.6A
Authority: DE
Inventors: Daniel Löwe
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2015-09-17

Abstract

Ein Hydrauliksystem (1) einer Getriebevorrichtung für Kraftfahrzeuge, umfasst mindestens zwei voneinander getrennte Hydraulikkreise (110, 130), wobei der erste Hydraulikkreis (110) eine erste Pumpe (111) und mindestens eine erste Ventileinrichtung (120, 220), und der zweite Hydraulikkreis (130) mindestens eine zweite Pumpe (155, 255) umfasst. Der erste Hydraulikkreis (110) umfasst hierbei einen hydraulisch-mechanischen Energiewandler (150, 250), wobei die zweite Pumpe (155, 255) und der hydraulisch-mechanische Energiewandler (150, 250) derart mechanisch gekoppelt sind, dass die zweite Pumpe (155, 255) von dem hydraulischmechanischen Energiewandler (150, 250) antreibbar ist.A hydraulic system (1) of a transmission device for motor vehicles, comprising at least two separate hydraulic circuits (110, 130), wherein the first hydraulic circuit (110), a first pump (111) and at least a first valve means (120, 220), and the second hydraulic circuit (130) comprises at least one second pump (155, 255). The first hydraulic circuit (110) in this case comprises a hydraulic-mechanical energy converter (150, 250), wherein the second pump (155, 255) and the hydraulic-mechanical energy converter (150, 250) are mechanically coupled such that the second pump (155 , 255) of the hydraulic-mechanical energy converter (150, 250) is drivable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für eine Getriebevorrichtung, eine Getriebevorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben dieses Hydrauliksystems. The invention relates to a hydraulic system for a transmission device, a transmission device and a method for operating this hydraulic system.

Bei verschiedenen Getrieben, insbesondere Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Doppelkupplungsgetrieben, ist bekannt, dass diese mehrere Hydraulikkreise unterschiedlichen Druckniveaus aufweisen, welche verschiedenen Verbrauchern zugeordnet sind, wobei die unterschiedlichen Hydraulikkreise von jeweils einer Pumpe versorgt werden. So wird beispielsweise in einem Doppelkupplungsgetriebe für die Betätigung der zwei Kupplungen umfassenden Doppelkupplung und der Schaltzylinder ein höherer Druck benötigt wird wie für die Schmierung und Kühlung der Verzahnungen oder Lager. Analog verhält es sich in einem Stufenautomatikgetriebe mit den Schaltelementen, worunter Kupplungen oder Bremsen zu verstehen sind, und dem Schmier- und Kühlölkreis, bzw. der Versorgung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers. Der Hydraulikkreis für die Betätigung wird auch als Hochdruckkreis und der Hydraulikkreis für Kühlung und Schmierung als Niederdruckkreis bezeichnet. In various transmissions, in particular automatic transmissions for motor vehicles, such as dual-clutch transmissions, it is known that these hydraulic circuits have different pressure levels, which are assigned to different consumers, wherein the different hydraulic circuits are supplied by one pump. Thus, for example, in a dual-clutch transmission for actuating the two clutches comprehensive double clutch and the shift cylinder, a higher pressure is required as for the lubrication and cooling of the gears or bearings. The same applies in a stepped automatic transmission with the switching elements, which are to be understood as clutches or brakes, and the lubricating and cooling oil circuit, or the supply of a hydrodynamic torque converter. The hydraulic circuit for the operation is also referred to as a high pressure circuit and the hydraulic circuit for cooling and lubrication as a low pressure circuit.

So zeigt beispielsweise die DE102011100645A1 ein Hydrauliksystem für ein Doppelkupplungsgetriebe, welches zwei Hydraulikkreise mit unterschiedlichen Druckniveaus aufweist, welche von jeweils einer Pumpe versorgt werden. For example, shows the DE102011100645A1 a hydraulic system for a dual-clutch transmission, which has two hydraulic circuits with different pressure levels, which are supplied by a respective pump.

Wird das gesamte Automatik- bzw. Doppelkupplungsgetriebe von nur einem einzigen Hydraulikkreis mit nur einer Pumpe versorgt, so muss diese den gesamten Förderstrombedarf des Getriebes auf dem maximal benötigten Druckniveau fördern, wofür die Pumpe eine relativ hohe mechanische Leistung, welche sich als Produkt von Förderstrom und erzielter Druckdifferenz dividiert durch den Wirkungsgrad für die Wandlung von mechanischer in hydraulische Energie errechnet, aufnimmt. Diese Aufnahmeleistung kann nicht zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden und stellt eine Verlustleistung dar, woraus ein schlechter Getriebewirkungsgrad resultiert. If the entire automatic or dual-clutch transmission of only a single hydraulic circuit supplied with only one pump, it must promote the entire flow rate of the transmission to the maximum required pressure level, for which the pump has a relatively high mechanical performance, which is a product of flow and calculated pressure difference divided by the efficiency for the conversion of mechanical calculated in hydraulic energy, absorbs. This recording power can not be used to drive the vehicle and represents a power loss, resulting in a poor transmission efficiency results.

Um den Getriebewirkungsgrad zu steigern wird aus diesem Grund bekanntermaßen eine bedarfsorientierte Ölversorgung mit mehreren Hydraulikkreisen für unterschiedliche Druckniveaus vorgesehen. Jeder Hydraulikkreis weist eine eigene Pumpe auf, wobei die Pumpe für den Hydraulikkreis höheren Drucks, nachfolgend auch Hochdruckpumpe genannt, nur einen Teil des Volumenstroms wie bei einem einzigen Hydraulikkreis fördern muss. Die Pumpe für den Hydraulikkreis für Kühlung und Schmierung, nachfolgend als Niederdruckpumpe bezeichnet, muss nur einen für diesen Zweck ausreichenden geringen Druck für einen zweiten Teilvolumenstrom erzeugen. Hierdurch ist die Summe der Leistungsaufnahmen von Hoch- und Niederdruckpumpe geringer wie bei nur einer Pumpe, welche den gesamten Volumenstrombedarf auf den maximalen Druck bringen muss. For this reason, in order to increase the transmission efficiency, it is known to provide a demand-oriented oil supply with several hydraulic circuits for different pressure levels. Each hydraulic circuit has its own pump, the pump for the hydraulic circuit of higher pressure, hereinafter also called high-pressure pump, only a part of the volume flow must promote as a single hydraulic circuit. The pump for the hydraulic circuit for cooling and lubrication, hereinafter referred to as low-pressure pump, only has to produce a sufficient for this purpose low pressure for a second partial flow. As a result, the sum of the power consumption of high and low pressure pump is less than with only one pump, which must bring the total volume flow demand to the maximum pressure.

In dem Hydraulikkreis zur Kupplungsbetätigung wird in einem stationären Betriebszustand des Fahrzeugs, worunter man das Fahren bei einer konstanten Geschwindigkeit bzw. bei einer konstanten Übersetzungsstufe versteht, lediglich ein Volumenstrom benötigt, der ausreicht um die systembedingte Leckage nachzuspeisen, so dass ein bestimmter Schaltelementdruck aufrecht erhalten wird. Dies ist erforderlich um die Schaltelemente zur Übertragung eines bestimmten Drehmoments mit einer bestimmten Kraft geschlossen zu halten. Zur Ausführung eines Wechsels der Übersetzungsstufe muss jedoch zumindest ein neues Schaltelement mit dem Betriebsmedium befüllt und auf mit einem Schaltwerden, so dass der Volumenstrombedarf im Moment einer Schaltung gegenüber dem stationären Fahrzustand deutlich erhöht ist. Unter einem Betriebsmedium ist nachfolgend eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, zu verstehen. Das Verdrängungsvolumen der Getriebepumpe ist so gewählt, dass bei einer bestimmten Mindestdrehzahl der Getriebepumpe der zur Schaltung erforderliche Volumenstrombedarf gedeckt wird. In den stationären Betriebszuständen ist deshalb ein Volumenstromüberschuss vorhanden, der durch eine Ventileinrichtung, wie beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil, ungenutzt in den Getriebesumpf abgeführt wird. Dies stellt einen energetischen Verlust dar, da der auf Umgebungsdruck entspannte Volumenstromanteil zuvor von der Getriebepumpe unter Aufwendung mechanischer Antriebsleistung auf ein höheres Druckniveau gebracht werden musste. In the hydraulic circuit for clutch actuation, in a stationary operating state of the vehicle, which is understood to mean driving at a constant speed or at a constant gear ratio, only a volume flow is required which is sufficient to feed the system-related leakage, so that a certain switching element pressure is maintained , This is necessary to keep the switching elements closed to transmit a certain torque with a certain force. In order to perform a change of the gear ratio, however, at least one new switching element must be filled with the operating medium and with a Schaltwerden, so that the volume flow demand at the moment of a circuit compared to the stationary driving condition is significantly increased. An operating medium is to be understood below as a liquid, in particular oil. The displacement of the gear pump is selected so that at a certain minimum speed of the gear pump required for switching the volume flow demand is covered. In the steady-state operating conditions, therefore, a volume flow surplus is present, which is discharged unused into the transmission sump by a valve device, such as a pressure relief valve. This represents an energetic loss, since the volumetric flow proportion, which had been relieved to ambient pressure, had previously to be brought to a higher pressure level by the gear pump while using mechanical drive power.

In bekannten Hydrauliksystemen von Automatikgetrieben wird der überschüssige Volumenstrom nicht dem Getriebesumpf zugeführt und damit auch nicht auf Umgebungsdruck entspannt, sondern dem Niederdruckkreis zugeführt, wodurch der Druckverlust etwas geringer ist. Hierbei kann entweder dem Niederdruckkreis ein zusätzlicher Volumenstrom zur Verfügung gestellt werden, so dass dessen Pumpe von der Fördermenge her kleiner dimensionierbar ist, oder der in den Niederdruckkreis abgeleitete Volumenstromüberschuss versorgt diesen unter Einsparung einer Niederdruckpumpe. In known hydraulic systems of automatic transmissions, the excess volume flow is not supplied to the transmission sump and thus not relaxed to ambient pressure, but fed to the low-pressure circuit, whereby the pressure loss is slightly lower. In this case, either the low-pressure circuit an additional volume flow can be made available, so that its pump is smaller dimensioned by the flow rate forth, or derived in the low-pressure circuit volume flow surplus supplies this while saving a low-pressure pump.

Die DE19800490A1 zeigt ein Hydrauliksystem, in welchem die kinetische Energie des auf einen niedrigeren Druck entspannten überschüssigen Volumenstroms in einer Saugstrahlpumpe als Niederdruckpumpe genutzt wird. Hierbei wird die Strömung des überschüssigen Volumenstroms so geführt, da dieser als Treibstrahl einen größeren Volumenstrom zur Kühlung und Schmierung aus dem Getriebesumpf ansaugt. The DE19800490A1 shows a hydraulic system in which the kinetic energy of the relaxed to a lower pressure excess flow in a suction jet pump is used as a low-pressure pump. In this case, the flow of the excess volume flow is guided, since this as a propulsion jet, a larger volume flow for cooling and lubrication from the transmission sump sucks.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, für die unterschiedlichen Hydraulikkreise unterschiedliche Betriebsmedien zu wählen, da sich die Anforderungen an die Betriebsmedien in einem Hydraulikkreis zur Kupplungsbetätigung von jenen an einen Hydraulikkreis zur Kühlung und Schmierung von Verzahnungen oder Lagern deutlich unterscheiden. Ein gemeinsames Betriebsmedium stellt immer einen nicht optimalen Kompromiss hinsichtlich Wirkungsgrad und Lebensdauer dar. Da die Betriebsmedien streng voneinander getrennt sein müssen, sind bei einer solchen Ausgestaltung die beiden Hydraulikkreise in zwei Teilgetrieben der gesamten Getriebevorrichtung ausgebildet. Ein solches Getriebe ist aus der DE102005057294A1 bekannt. Dieses Doppelkupplungsgetriebe weist einen mit einem Kupplungsöl gefüllten Kupplungsraum zur Aufnahme einer Doppelkupplung und einen mit einem Getriebeöl gefüllten Getrieberaum zur Aufnahme eines Doppelkupplungsgetriebe-Radsatzes auf. It has proved to be advantageous to choose different operating media for the different hydraulic circuits, since the requirements for the operating media in a hydraulic circuit for clutch actuation of those to a hydraulic circuit for cooling and lubrication of gears or bearings significantly differ. A common operating medium always represents a non-optimal compromise in terms of efficiency and service life. Since the operating media must be strictly separated from each other, in such an embodiment, the two hydraulic circuits are formed in two partial transmissions of the entire transmission device. Such a transmission is out of the DE102005057294A1 known. This dual-clutch transmission has a clutch space filled with a clutch oil for receiving a dual clutch and a transmission space filled with a transmission oil for receiving a dual-clutch transmission gearset.

Üblicherweise wird eine Pumpe, welche primärseitig, d. h. von dem Antriebsmotor des Fahrzeugs, angetrieben wird als Primärpumpe und eine Pumpe, welche sekundärseitig, d. h. von dem Abtrieb des Getriebes bzw. indirekt von den Rädern des Fahrzeugs angetrieben wird, als Sekundärpumpe bezeichnet. In einem bekannten Doppelkupplungsgetriebe ist die Pumpe des Hochdruckkreises die Primärpumpe und die Pumpe des Schmier- und Kühlkreises die Sekundärpumpe. Der Hydraulikkreis der Primärpumpe wird nachfolgend als Primärkreis und der Hydraulikkreis der Sekundärpumpe als Sekundärkreis bezeichnet. Usually, a pump, which primary side, d. H. from the drive motor of the vehicle, is driven as a primary pump and a pump which secondary side, d. H. is driven by the output of the transmission or indirectly by the wheels of the vehicle, referred to as a secondary pump. In a known dual clutch transmission, the pump of the high pressure circuit is the primary pump and the pump of the lubrication and cooling circuit is the secondary pump. The hydraulic circuit of the primary pump is referred to below as the primary circuit and the hydraulic circuit of the secondary pump as a secondary circuit.

Aufgrund des sekundärseitigen Antriebs ist der von der Sekundärpumpe geförderte Volumenstrom direkt von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängig. Der Bedarf an Betriebsmedium zur Kühlung und Schmierung der betreffenden Getriebebauteile, beispielsweise Verzahnungen und Lager, ist last- und drehzahlabhängig. Der Volumenstrombedarf des Sekundärkreises ist bei Höchstgeschwindigkeit am größten, so dass das Verdrängungsvolumen einer nicht verstellbaren Sekundärpumpe, beispielsweise einer Zahnradpumpe, so ausgelegt ist, dass der Volumenstrombedarf des Sekundärkreises bei Höchstgeschwindigkeit gedeckt ist. Allerdings gibt es auch bei geringen Fahrgeschwindigkeiten in bestimmten Betriebszuständen mit hoher Last bzw. hohem Drehmoment, wie beispielsweise an Steigungen oder bei Beschleunigung, einen erhöhten Volumenstrombedarf, der dann aufgrund der Auslegung der Sekundärpumpe auf Höchstgeschwindigkeit nicht gedeckt werden kann. Würde das Verdrängungsvolumen der Sekundärpumpe auf den Bedarf für die Betriebspunkte bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ausgelegt werden, so würde bei hohen Fahrgeschwindigkeiten ein überhöhter Volumenstrom zu einem zu großen Leistungsbedarf der Sekundärpumpe und damit zu einem schlechten Wirkungsgrad führen. Zudem würde durch den letzten Endes im Verbraucher auf Umgebungsdruck entspannten Volumenstrom eine erhöhte Wärmemenge in den Sekundärkreis eingebracht werden, was thermische Probleme mit allen negativen Auswirkungen zur Folge hätte. Due to the secondary-side drive, the volume flow delivered by the secondary pump is directly dependent on the speed traveled. The need for operating medium for cooling and lubrication of the relevant transmission components, such as gears and bearings is load and speed dependent. The volumetric flow requirement of the secondary circuit is greatest at maximum speed, so that the displacement volume of a non-adjustable secondary pump, for example a gear pump, is designed so that the volumetric flow requirement of the secondary circuit is covered at maximum speed. However, even at low speeds in certain operating states with high load or high torque, such as on slopes or acceleration, there is an increased volume flow demand, which can then not be covered due to the design of the secondary pump to maximum speed. If the displacement volume of the secondary pump were to be designed for the requirements for the operating points at low driving speeds, an excessive volumetric flow would lead to an excessive power requirement of the secondary pump and thus to poor efficiency at high driving speeds. In addition, an increased amount of heat would be introduced into the secondary circuit by the last end in the consumer to ambient pressure relaxed volume flow, which would have thermal problems with all the negative effects.

Um den Volumenstrombedarf des Sekundärkreises bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zu decken, wird deshalb zusätzlich zur Sekundärpumpe eine Zusatzpumpe vorgesehen, welche beispielsweise elektrisch antreibbar ist und in bestimmten Betriebszuständen die Sekundärpumpe unterstützt, indem sie den Gesamtvolumenstrom im Sekundärkreis temporär erhöht. Dies wird auch als „boosten“ bezeichnet. Die Anordnung einer Zusatzpumpe verursacht jedoch nachteiliger Weise einen unerwünschten Aufwand an Bauraum, Teilezahl und Kosten. Zudem muss die zum Antrieb der Zusatzpumpe erforderliche Energie letztendlich von Antriebsmotor des Fahrzeugs erzeugt werden, was den Gesamtwirkungsgrad verringert. In order to cover the volume flow demand of the secondary circuit at low speeds, therefore, an additional pump is provided in addition to the secondary pump, which is electrically driven, for example, and supports the secondary pump in certain operating conditions by temporarily increasing the total volume flow in the secondary circuit. This is also called "boosting". However, the arrangement of an additional pump disadvantageously causes an undesirable amount of space, part number and cost. In addition, the energy required to drive the booster pump must ultimately be generated by the vehicle's propulsion engine, which reduces the overall efficiency.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist daher die Bereitstellung eines Hydrauliksystems für eine Getriebevorrichtung mit mindestens zwei getrennten Hydraulikkreisen, mittels welchem ohne einen energetischen Zusatzaufwand bzw. bei möglichst hohem Wirkungsgrad der Volumenstrom des Sekundärkreises bedarfsorientiert gesteigert werden kann. Insbesondere soll das Hydrauliksystem dafür geeignet sein, dass in den unterschiedlichen Hydraulikkreisen unterschiedliche Betriebsmedien verwendet werden können. The object underlying the invention is therefore to provide a hydraulic system for a transmission device with at least two separate hydraulic circuits, by means of which can be increased demand-oriented without an energetic additional effort or at the highest possible efficiency of the flow of the secondary circuit. In particular, the hydraulic system should be suitable for the fact that different operating media can be used in the different hydraulic circuits.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of patent claim 1.

Demnach umfasst ein Hydrauliksystem einer Getriebevorrichtung für Kraftfahrzeuge mindestens zwei Hydraulikkreise, wobei der erste Hydraulikkreis eine erste Pumpe und mindestens eine erste Ventileinrichtung und der zweite Hydraulikkreis mindestens eine zweite Pumpe aufweist. Accordingly, a hydraulic system of a transmission device for motor vehicles comprises at least two hydraulic circuits, wherein the first hydraulic circuit has a first pump and at least one first valve device and the second hydraulic circuit has at least one second pump.

Erfindungsgemäß umfasst der erste Hydraulikkreis einen hydraulisch-mechanischen Energiewandler umfasst, wobei die zweite Pumpe und der hydraulisch-mechanische Energiewandler derart mechanisch gekoppelt sind, dass die zweite Pumpe von dem hydraulisch-mechanischen Energiewandler antreibbar ist. Ein hydraulischmechanischer Energiewandler ist eine Vorrichtung, welche eine hydraulische Energie in eine mechanische Energie umwandelt. According to the invention, the first hydraulic circuit comprises a hydraulic-mechanical energy converter, wherein the second pump and the hydraulic-mechanical energy converter are mechanically coupled such that the second pump can be driven by the hydraulic-mechanical energy converter. A hydraulic-mechanical energy converter is a device which converts a hydraulic energy into a mechanical energy.

Vorteilhafterweise kann mit dieser Anordnung von einer hydraulischen Energie aus dem ersten Hydraulikkreis eine hydraulische Energie im zweiten Hydraulikkreis von der zweiten Pumpe erzeugt werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die zweite Pumpe über den hydraulisch-mechanischen Energiewandler von einer im ersten Hydraulikkreis nicht benötigten hydraulischen Energie angetrieben wird. Zudem ermöglicht dies die Verwendung unterschiedlicher Betriebsmedien in den beiden Hydraulikkreisen, da diese bei der Energieübertragung vom ersten zum zweiten Hydraulikkreis nicht in Kontakt kommen, bzw. sich nicht vermischen können. Advantageously, with this arrangement of a hydraulic energy from the first hydraulic circuit, a hydraulic energy in the second hydraulic circuit can be generated by the second pump. In particular, it is advantageous that the second pump is driven via the hydraulic-mechanical energy converter by a hydraulic energy not required in the first hydraulic circuit. In addition, this allows the use of different operating media in the two hydraulic circuits, since they do not come in contact with the energy transfer from the first to the second hydraulic circuit, or can not mix.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass der zweite Hydraulikkreis eine dritte Pumpe und eine zweite Ventileinrichtung umfasst, wobei in mindestens einer bestimmten Einstellung der ersten und/oder der zweiten Ventileinrichtung der hydraulisch-mechanische Energiewandler von dem Betriebsmedium durchströmbar und damit antreibbar ist. Die zweite Pumpe ist hierbei nur antreibbar wenn der hydraulisch-mechanische Energiewandler angetrieben wird. Es ist sowohl möglich, dass die zweite und die dritte Pumpe gemeinsam in Betrieb sind (d.h. beide werden angetrieben und fördern das Betriebsmedium), oder dass nur eine der beiden Pumpen in Betrieb ist. In an advantageous embodiment of the invention, it is possible that the second hydraulic circuit comprises a third pump and a second valve device, wherein in at least one specific setting of the first and / or the second valve means of the hydraulic-mechanical energy converter from the operating medium can be flowed through and thus driven , The second pump is in this case only drivable when the hydraulic-mechanical energy converter is driven. It is possible for both the second and third pumps to be in common operation (i.e. both are powered and convey the operating medium), or that only one of the two pumps is in operation.

In diesem Zusammenhang zeigt eine Ausgestaltung, dass mittels der Ventileinrichtungen des ersten und zweiten Hydraulikkreises bestimmte Drücke des jeweiligen Betriebsmediums einstellbar sind und dass die Verteilung des Betriebsmediums innerhalb der jeweiligen Getriebeeinheit zu unterschiedlichen Stellen steuerbar ist. In this context, an embodiment shows that certain pressures of the respective operating medium can be adjusted by means of the valve devices of the first and second hydraulic circuits and that the distribution of the operating medium within the respective transmission unit can be controlled to different locations.

Bevorzugt ist es möglich, dass keine hydraulischen Verbindungen zumindest zwischen den druckbeaufschlagbaren Bereichen der beiden Hydraulikkreise bestehen. Druckbeaufschlagbare Bereiche sind die die Bereiche der Hydraulikkreise welche stromabwärts einer Pumpe liegen und von daher mit einem von der Pumpe erzeugten Druck beaufschlagbar sind. Ein gemeinsamer Sumpf, welcher drucklos ist, wäre möglich, insbesondere dann, wenn beide Hydraulikkreise ein gemeinsames Betriebsmedium aufweisen. Preferably, it is possible that no hydraulic connections exist at least between the pressurizable areas of the two hydraulic circuits. Druckbeaufschlagbare areas are the areas of the hydraulic circuits which are downstream of a pump and therefore can be acted upon by a pressure generated by the pump. A common sump, which is depressurized, would be possible, especially if both hydraulic circuits have a common operating medium.

Darüber hinaus ist es möglich, dass zwischen den druckbeaufschlagbaren Bereichen eine Verbindung besteht, welche beispielsweise mittels einer Ventileinrichtung geöffnet oder geschlossen werden kann. Hierdurch könnte beispielsweise Betriebsmedium aus dem Hydraulikkreis höheren Druckes anstelle in den Sumpf in den Hydraulikkreis niedrigeren Druckes entspannt werden. Moreover, it is possible that there is a connection between the pressurizable areas, which can be opened or closed for example by means of a valve device. As a result, for example, operating fluid from the hydraulic circuit higher pressure instead of in the sump in the hydraulic circuit lower pressure could be relaxed.

Vorteilhafterweise ist die zweite Pumpe parallel zur dritten Pumpe im zweiten Hydraulikkreis angeordnet, so dass sich bei Betrieb der zweiten Pumpe die von der dritten und der zweiten Pumpe in den zweiten Hydraulikkreis zu einem Verbraucher geförderten Volumenströme addieren. Damit ist es möglich in Betriebszuständen, in welchen der von der dritten Pumpe geförderte Volumenstrom nicht zur Versorgung des Verbrauchers ausreichen würde, diesem durch den Betrieb der zweiten Pumpe Betriebsmedium in ausreichender Menge zuzuführen. Advantageously, the second pump is arranged parallel to the third pump in the second hydraulic circuit, so that add during operation of the second pump, the funded from the third and the second pump in the second hydraulic circuit to a consumer volume flows. This makes it possible in operating states in which the volume flow delivered by the third pump would not be sufficient for the supply of the consumer to supply operating medium in sufficient quantity through the operation of the second pump.

Alternativ hierzu hier ist möglich, dass der zweiten und dritten Pumpe jeweils mindestens ein Verbraucher zugeordnet ist, wobei die Verbraucher voneinander unabhängig sind. Alternatively, here it is possible that the second and third pump each have at least one consumer is assigned, the consumers are independent of each other.

In einer besonderen Ausgestaltung hiervon ist es möglich, dass mittels der zweiten Ventileinrichtung in einer bestimmten Einstellung die von der zweiten und dritten Pumpe geförderten Volumenströme addiert und einem Verbraucher zugeführt werden, oder dass in einer weiteren Einstellung der zweiten Ventileinrichtung die zweite und dritte Pumpe nur mit dem ihr jeweils zugeordneten Verbraucher verbunden ist. In a particular embodiment of this, it is possible that by means of the second valve device in a certain setting, the volume flows supplied by the second and third pump are added and fed to a consumer, or that in a further adjustment of the second valve means the second and third pump only with the consumer is associated with each associated.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen der erste und zweite Hydraulikkreis unterschiedliche Betriebsmedien. Dies hat den Vorteil, dass das am besten geeignete Betriebsmedium für die Erfordernisse der jeweiligen Verbraucher gewählt werden kann und kein Kompromiss wie bei der Wahl eines gemeinsamen Betriebsmediums eingegangen werden muss. Die beiden Hydraulikkreise sind hierbei derart voneinander getrennt bzw. gegeneinander abgedichtet, dass kein Austausch oder eine Vermischung der Betriebsmedien erfolgen kann. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the first and second hydraulic circuit comprise different operating media. This has the advantage that the most suitable operating medium can be selected for the requirements of the respective consumer and no compromise must be made as in the choice of a common operating medium. The two hydraulic circuits are in this case separated from each other or sealed from each other so that no exchange or mixing of the operating media can take place.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der mechanisch-hydraulische Energiewandler ein hydrostatischer Hydraulikmotor und die zweite Pumpe eine hydrostatische Verdrängerpumpe. Unter einem Hydraulikmotor ist in der Hydraulik immer eine hydrostatische Maschine zu verstehen, die eine hydraulische Energie aus Druck und Volumenstrom in eine mechanische Energie, bevorzugt rotatorische Energie umwandelt. In a preferred embodiment of the invention, the mechanical-hydraulic energy converter is a hydrostatic hydraulic motor and the second pump is a hydrostatic displacement pump. Under a hydraulic motor hydraulic is always a hydrostatic machine to understand that converts a hydraulic energy from pressure and flow in a mechanical energy, preferably rotational energy.

Hierbei ist es möglich, dass der Hydraulikmotor als Außen- oder Innenzahnradmotor und die zweite Pumpe als Außen- oder Innenzahnradpumpe ausgebildet ist. Zahnradmaschinen haben den Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit und Montierbarkeit, weisen eine geringe Teilezahl auf und sind zuverlässig im Betrieb. In this case, it is possible that the hydraulic motor is designed as an external or internal gear motor and the second pump as an external or internal gear pump. Gear machines have the advantage of ease of manufacture and assembly, have a small number of parts and are reliable in operation.

Alternativ hierzu ist es möglich, dass der Hydraulikmotor und die zweite Pumpe als Axial- oder Radialkolbenmaschinen oder als Flügelzellenmaschinen ausgebildet sind. Alternatively, it is possible for the hydraulic motor and the second pump to be used as axial or radial piston machines or are designed as vane-cell machines.

In einer weiteren alternativen Variante ist es möglich, dass Schluckvolumen des Hydraulikmotors und/oder das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe verstellbar sind, wobei diese in allen vorgenannten Bauarten ausgestaltet sein können. In a further alternative variant, it is possible for the displacement volume of the hydraulic motor and / or the displacement volume of the second pump to be adjustable, wherein these can be configured in all the aforementioned types.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass der im ersten Hydraulikkreis maximal einzustellende Druck höher ist als der im zweiten Hydraulikkreis maximal einzustellende Druck. In one embodiment of the invention, it is possible that the maximum pressure to be set in the first hydraulic circuit is higher than the maximum pressure to be set in the second hydraulic circuit.

Alternativ zu Hydraulikmotor und hydrostatischer Pumpe kann der mechanischhydraulische Energiewandler als eine hydrodynamische Turbine und die zweite Pumpe als eine hydrodynamische Pumpe ausgebildet sein. Der Vorteil hydrodynamischer Maschinen ist eine geringe Anzahl bewegter Teile und ein geringer Verschleiß. As an alternative to the hydraulic motor and the hydrostatic pump, the mechanical-hydraulic energy converter can be designed as a hydrodynamic turbine and the second pump as a hydrodynamic pump. The advantage of hydrodynamic machines is a low number of moving parts and low wear.

Es ist möglich, dass die erste Ventileinrichtung ein Auslassdruckventil umfasst, welches zwischen einem Auslass des Hydraulikmotors und einem drucklosen Bereich angeordnet ist. Unter einem drucklosen Bereich ist ein Bereich zu verstehen, in welchem Umgebungsdruck herrscht. Das Auslassdruckventil ist derart ausgebildet, dass dessen Durchflusswiderstand oder Öffnungsdruck veränderbar ist und so mittels diesem ein Auslassdruck am Auslass des Hydraulikmotors einstellbar ist. It is possible that the first valve device comprises an outlet pressure valve, which is arranged between an outlet of the hydraulic motor and a pressure-free region. A depressurized area is to be understood as an area in which ambient pressure prevails. The outlet pressure valve is designed such that its flow resistance or opening pressure is variable and so by means of this an outlet pressure at the outlet of the hydraulic motor is adjustable.

In diesem Zusammenhang ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Auslassdruckventil als Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist, wobei dessen Öffnungsdruck verstellbar ist. Mit dem Druckbegrenzungsventil ist eine Regelung des Auslassdruckes möglich. In this context, it is advantageously provided that the outlet pressure valve is designed as a pressure limiting valve, wherein its opening pressure is adjustable. With the pressure relief valve, a regulation of the outlet pressure is possible.

Alternativ hierzu kann das Auslassdruckventil auch als verstellbare Drossel ausgebildet sein. Alternatively, the outlet pressure valve may also be designed as an adjustable throttle.

Die Verstellung des Auslassdruckventils kann vorzugsweise elektrisch erfolgen, wobei das elektrische Signal von einer elektronischen Steuerungseinrichtung, wie beispielsweise einer elektronischen Getriebesteuerung, ausgegeben wird. The adjustment of the outlet pressure valve may preferably be effected electrically, wherein the electrical signal is output by an electronic control device, such as an electronic transmission control.

Zusätzlich ist es möglich, dass die erste Ventileinrichtung ein weiteres Ventil umfasst, welches als ein in mindestens zwei Schaltstellungen schaltbares Absperrventil ausgebildet ist, welches auf der Seite eines Einlasses oder auf der Seite des Auslasses des Hydraulikmotors so angeordnet ist, dass bei einer geschlossenen Stellung des Absperrventils der Hydraulikmotor nicht durchströmt und damit nicht angetrieben werden kann. Bevorzugter weise ist es auch hier möglich, dass das Absperrventil über ein Signal aus der elektronischen Steuerungseinrichtung elektrisch betätigt wird. In addition, it is possible that the first valve device comprises a further valve, which is designed as a switchable in at least two switching positions shut-off valve which is arranged on the side of an inlet or on the side of the outlet of the hydraulic motor so that at a closed position of Shut-off valve hydraulic motor does not flow through and thus can not be driven. Preferably, it is also possible here that the shut-off valve is electrically actuated via a signal from the electronic control device.

Bei der Ausgestaltung von hydraulisch-mechanischem Energiewandler und zweiter Pumpe als hydrodynamische Turbine und Pumpen ist es möglich, dass die erste Ventileinrichtung mehrere Ventile umfasst, wobei ein Ventil als Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist, welches direkt vor einem Einlass der Turbine angeordnet ist. Eine hydrodynamische Turbine wandelt eine Geschwindigkeit bzw. einen Impuls eines Betriebsmediums in mechanische Energie um. In dem Druckbegrenzungsventil wird eine Druckenergie des Betriebsmediums in eine eben solche kinetische umgewandelt, wie sie zum Betrieb der Turbine benötigt wird. In the embodiment of hydraulic-mechanical energy converter and second pump as hydrodynamic turbine and pumps, it is possible that the first valve device comprises a plurality of valves, wherein a valve is designed as a pressure relief valve, which is arranged directly in front of an inlet of the turbine. A hydrodynamic turbine converts a velocity or momentum of an operating medium into mechanical energy. In the pressure relief valve, a pressure energy of the operating medium is converted into just such a kinetic as is needed to operate the turbine.

Vorteilhafterweise ist es möglich, dass bestimmte Ventile der Ventileinrichtungen des Hydrauliksystems von einer elektronischen Steuerungseinrichtung ansteuerbar sind. Advantageously, it is possible that certain valves of the valve devices of the hydraulic system can be controlled by an electronic control device.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der im ersten Hydraulikkreis maximal einzustellende Druck höher als der im zweiten Hydraulikkreis maximal einzustellende Druck, und das Schluckvolumen des Hydraulikmotors ist kleiner als das Verdrängungsvolumen der zweiten Pumpe. Hierdurch ist aus einem geringen Volumenstrom auf einem höheren Druckniveau, welcher im ersten Hydraulikkreis den Hydraulikmotor antreibt, im zweiten Hydraulikkreis über die zweite Pumpe ein höherer Volumenstrom auf geringerem Druckniveau erzeugbar. In a further embodiment of the invention, the maximum pressure to be set in the first hydraulic circuit is higher than the maximum pressure to be set in the second hydraulic circuit, and the displacement of the hydraulic motor is less than the displacement of the second pump. As a result, a higher volume flow can be generated at a lower pressure level in the second hydraulic circuit via the second pump from a low volume flow at a higher pressure level, which drives the hydraulic motor in the first hydraulic circuit.

Eine Getriebevorrichtung mit einem erfindungsgemäß oder vorgenannt ausgestalteten Hydrauliksystem umfasst mindestens eine erste und eine zweite Getriebeeinheit, wobei in der ersten Getriebeeinheit der erste Hydraulikkreis und in der zweiten Getriebeeinheit der zweite Hydraulikkreis ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist es damit möglich, die Getriebeeinheiten mit unterschiedlichen Betriebsmedien zu befüllen. A transmission device with a hydraulic system configured according to the invention or above comprises at least one first and one second transmission unit, wherein the first hydraulic circuit is formed in the first transmission unit and the second hydraulic circuit is formed in the second transmission unit. Advantageously, it is thus possible to fill the gear units with different operating media.

In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass die erste Getriebeeinheit mit einem im ersten Hydraulikkreis erzeugten Betätigungsdruck schaltbare Schaltelemente zur Drehmomentübertragung umfasst und dass die zweite Getriebeeinheit als Verbraucher im zweiten Hydraulikkreis ein Kühl- und Schmiersystem für Zahnräder und Wellen umfasst. In this connection, it is possible for the first transmission unit to comprise shift elements that can be switched for torque transmission with an actuating pressure generated in the first hydraulic circuit and for the second transmission unit to comprise a cooling and lubricating system for gears and shafts as a load in the second hydraulic circuit.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung zeigt dass die im ersten Hydraulikkreis angeordnete erste Pumpe eine von einem Motor antreibbare Primärpumpe mit festem Verdrängungsvolumen ist, und dass die im zweiten Hydraulikkreis angeordnete dritte Pumpe eine von einer Abtriebswelle der Getriebevorrichtung antreibbare Sekundärpumpe mit festem Verdrängungsvolumen ist. Der Motor ist hierbei üblicherweise der Antriebsmotor des Fahrzeugs, welcher als ein Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann. Alternativ wäre auch die Verwendung eines Elektromotors oder eine Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor (Hybridantrieb) als Antriebsmotor des Fahrzeugs möglich. An advantageous embodiment shows that the arranged in the first hydraulic circuit first pump is driven by a motor primary pump with fixed displacement volume, and that arranged in the second hydraulic circuit third pump one of an output shaft of the transmission device drivable secondary pump with fixed Displacement volume is. The engine here is usually the drive motor of the vehicle, which may be designed as an internal combustion engine. Alternatively, the use of an electric motor or a combination of an internal combustion engine and an electric motor (hybrid drive) as the drive motor of the vehicle would be possible.

Es ist möglich, dass die Getriebevorrichtung als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist. It is possible that the transmission device is designed as a double-clutch transmission.

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines beschriebenen Hydrauliksystems für eine vorgenannte Getriebevorrichtung wird anhand bestimmter Kriterien ermittelt, ob ein Förderstrom der ersten Pumpe einen Grundvolumenstrombedarf der Verbraucher im ersten Hydraulikkreis unterschreitet, übersteigt oder deckt. In einem Betriebszustand, in welchem der Förderstrom der ersten Pumpe größer ist als der Grundvolumenstrombedarf des ersten Hydraulikkreises wird die erste Ventileinrichtung derart geschaltet, dass zumindest ein Teil des Förderstroms der ersten Pumpe dem hydraulisch-mechanischen Energiewandler zugeführt wird, damit dieser angetrieben wird. Damit geht vorteilhafterweise eine überschüssige hydraulische Leistung nicht als Verlustleistung verloren, sondern wird zur Erzeugung einer hydraulischen Leistung in dem zweiten Hydraulikkreis genutzt. In a method for operating a described hydraulic system for an aforementioned transmission device is determined based on certain criteria, whether a flow rate of the first pump falls below a basic volume flow demand of the consumer in the first hydraulic circuit, exceeds or covers. In an operating state in which the delivery flow of the first pump is greater than the basic volume flow requirement of the first hydraulic circuit, the first valve device is switched such that at least part of the delivery flow of the first pump is supplied to the hydraulic-mechanical energy converter, so that it is driven. Thus, an excess hydraulic power is advantageously not lost as power loss, but is used to generate a hydraulic power in the second hydraulic circuit.

Hierbei ist es in einer Ausgestaltung des Verfahrens möglich, bei einem Hydrauliksystem mit einem Hydraulikmotor und einer hydrostatischen Pumpe durch die Beeinflussung des Auslassdrucks mittels des Auslassdruckventils einen Einlassdruck des Hydraulikmotors einzustellen. Der Einlassdruck wird direkt oder indirekt von der ersten Pumpe erzeugt. Unter einer direkten Erzeugung des Einlassdrucks durch die erste Pumpe ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass kein Ventil der ersten Ventileinrichtung zwischen dem Einlass und der ersten Pumpe angeordnet ist, durch welches sich der Einlassdruck geringer sein könnte als dem Druck den die erste Pumpe erzeugt. In one embodiment of the method, it is possible to set an inlet pressure of the hydraulic motor in a hydraulic system with a hydraulic motor and a hydrostatic pump by influencing the outlet pressure by means of the outlet pressure valve. The inlet pressure is generated directly or indirectly by the first pump. In this context, a direct generation of the inlet pressure by the first pump is to be understood as meaning that no valve of the first valve device is arranged between the inlet and the first pump, through which the inlet pressure could be lower than the pressure which the first pump generates.

Es ist hierbei möglich, dass in einem Betriebszustand, in welchem der Förderstrom der ersten Pumpe den Grundvolumenstrombedarf des ersten Hydraulikkreises nicht übersteigt, wie beispielsweise bei einem Übersetzungswechsel oder vor dessen Einleitung, das Auslassdruckventil geschlossen wird. Hierdurch wird eine Auslassleitung des Hydraulikmotors verschlossen, so dass der Auslass gegen den drucklosen Bereich der Getriebevorrichtung abgesperrt ist. In this case, it is possible that in an operating state in which the delivery flow of the first pump does not exceed the basic volume flow requirement of the first hydraulic circuit, such as, for example, during a ratio change or before its introduction, the outlet pressure valve is closed. As a result, an outlet line of the hydraulic motor is closed, so that the outlet is shut off against the pressure-free region of the transmission device.

Ist in einer bevorzugten Ausgestaltung des Hydrauliksystems das Auslassdruckventil als Druckbegrenzungsventil ausgebildet, so ist es möglich, dass ein Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils höher eingestellt wird, als der von der ersten Pumpe erzeugte Druck. Somit ist der Auslass gegen den drucklosen Bereich abgeschlossen ohne dass ein zusätzliches Absperrventil erforderlich ist. If, in a preferred embodiment of the hydraulic system, the outlet pressure valve is designed as a pressure limiting valve, then it is possible for an opening pressure of the pressure limiting valve to be set higher than the pressure generated by the first pump. Thus, the outlet is closed against the non-pressurized area without an additional shut-off valve is required.

Alternativ hierzu ist es möglich, dass bei einem Übersetzungswechsel oder vor dessen Einleitung das Absperrventil so geschaltet wird, dass der zur Durchführung des Übersetzungswechsels druckbeaufschlagte Teil des ersten Hydraulikkreises zu dem Hydraulikmotor hin oder zum drucklosen auf der Seite des Auslasses des Hydraulikmotors hin abgeschlossen ist. Alternatively, it is possible that at a ratio change or before its initiation, the shut-off valve is switched so that is completed to carry out the ratio change part of the first hydraulic circuit to the hydraulic motor or to the non-pressurized on the side of the outlet of the hydraulic motor out.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass der hydraulischmechanische Energiewandler mehrere Pumpen antreibt, wodurch mehrere voneinander getrennte oder miteinander verbundene Hydraulikkreise mit hydraulischer Energie versorgbar sind. In a further embodiment of the invention, it is possible that the hydraulic-mechanical energy converter drives a plurality of pumps, whereby a plurality of separate or interconnected hydraulic circuits with hydraulic energy can be supplied.

Es zeigen Show it

1 ein Diagramm mit dem Verlauf des von der Primärpumpe geförderten Volumenstroms, 1 a diagram with the course of the volume flow delivered by the primary pump,

2 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems und 2 a schematic representation of an embodiment of a hydraulic system according to the invention and

3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems. 3 a schematic representation of an alternative embodiment of the hydraulic system according to the invention.

In 1 ist in einem Diagramm der Verlauf des von einer Pumpe mit festem Verdrängungsvolumen geförderten Volumenstroms Q(n) über einer Drehzahl n der Pumpe dargestellt und dient zur Veranschaulichung von Förderstromangebot einer Pumpe und dem Volumenstrombedarf der Getriebevorrichtung. Die Pumpe wird hierbei von einem Motor angetrieben, der zum Antrieb des Fahrzeugs dient, wodurch die Drehzahl n entweder der Drehzahl des Motors entspricht oder proportional zu dieser ist. Aufgrund des festen Verdrängungsvolumens steigt der von ihr geförderte Volumenstrom Q(n), welcher auch als Förderstrom bezeichnet wird, mit der Drehzahl n linear an. Idealisiert ist parallel zur Abszisse ein stationärer Grundvolumenstrombedarf Q1 und ein Schaltvolumenstrombedarf Q2 während einer Schaltung zum Wechsel der Getriebeübersetzung in unterbrochenen Linien dargestellt. In 1 is a diagram of the course of the funded by a fixed displacement pump volume flow Q (n) over a speed n of the pump shown and serves to illustrate the flow rate of a pump and the flow rate of the transmission device. The pump is in this case driven by a motor which serves to drive the vehicle, whereby the speed n either equal to the speed of the motor or is proportional to this. Due to the fixed displacement volume of their funded volume flow Q (n), which is also referred to as flow, with the speed n increases linearly. Idealized, parallel to the abscissa, a steady-state basic volume requirement Q1 and a switching volume flow requirement Q2 during a circuit for changing the gear ratio are shown in broken lines.

Im stationären Fahrzustand der Getriebevorrichtung, d. h. der Fortbewegung des Fahrzeugs in einer Übersetzungsstufe, ist mindestens ein bestimmtes Schaltelement unter einer hydraulischen Druckkraft geschlossen zu halten, damit dieses ein Drehmoment übertragen kann. Im Falle eines Doppelkupplungsgetriebes ist nur ein Schaltelement zu schließen, wohingegen bei einem Stufenautomatikgetriebe mehrere Schaltelemente mit einem Druck zu beaufschlagen sind. Der das Schaltelement beaufschlagende Druck wird in einem Hydraulikkreis von einer Ventileinrichtung eingestellt und von einer Pumpe erzeugt. Aufgrund von systembedingten Leckagverlusten des Hydrauliksystems ist von der Pumpe ein Volumenstrom an Betriebsmedium zu fördern, welcher gleich oder größer als die Summe der Leckagevolumenströme sein muss, da ansonsten der Druck in dem Schaltelement absinken würde. Dieser zu fördernde Mindestvolumenstrom wird als der stationäre Grundvolumenstrombedarf Q1 bezeichnet. In the stationary driving state of the transmission device, ie the locomotion of the vehicle in a translation stage, at least one particular switching element is to be kept closed under a hydraulic pressure force so that it can transmit a torque. In the case of a dual-clutch transmission, only one switching element is closed close, whereas in a stepped automatic transmission several switching elements are to be pressurized. The pressure acting on the switching element is adjusted in a hydraulic circuit by a valve device and generated by a pump. Due to system-related leakage losses of the hydraulic system is to promote the pump, a volume flow of operating medium, which must be equal to or greater than the sum of the leakage volume flows, otherwise the pressure in the switching element would decrease. This minimum volume flow to be conveyed is referred to as the stationary basic volume flow requirement Q1.

Soll nun eine Schaltung zum Wechsel der Übersetzungsstufe erfolgen, ist mindestens ein Schaltelement zu öffnen und ein anderes zu schließen. Hierzu wird die Druckbeaufschlagung des zu öffnenden Schaltelements beendet, indem dieses beispielsweise mit einem drucklosen Bereich der Getriebevorrichtung verbunden wird, in welchen das Betriebsmedium entweichen kann. Anschließend wird das zuzuschaltende Schaltelement mit Betriebsmedium befüllt und danach druckbeaufschlagt. Hierdurch entsteht ein zusätzlicher Volumenstrombedarf, welcher zum Grundvolumenstrombedarf Q1 hinzukommt, so dass sich ein Schaltvolumenstrombedarf Q2 ergibt. If now a circuit to change the translation stage, at least one switching element to open and close another. For this purpose, the pressurization of the openable switching element is terminated by this example is connected to a non-pressurized region of the transmission device, in which the operating medium can escape. Subsequently, the zuzuschaltende switching element is filled with operating medium and then pressurized. This creates an additional volume flow requirement, which is added to the basic volume flow requirement Q1, so that a switching volume flow requirement Q2 results.

Der Förderstromverlauf Q(n) erreicht bei einer Drehzahl n1 den stationären Grundvolumenstrombedarf Q1. Bei der Drehzahl n1 kann theoretisch ein Schaltelement geschlossen gehalten werden, eine Schaltung kann jedoch noch nicht durchgeführt werden. Bei einer Steigerung der Drehzahl über die Drehzahl n1 hinaus überschreitet das Angebot an Volumenstrom den Bedarf, so dass eine Volumenstromdifferenz ΔQ = Q(n) – Q1 zwischen dem Förderstrom Q(n) und dem stationären Volumenstrombedarf Q1 zur Befüllung eines neuen Schaltelements zur Verfügung stehen würde. Die Anforderungen an die Schaltzeit, die eine zulässige Höchstdauer nicht überschreiten darf, sind jedoch erst erfüllt wenn der Förderstrom den Schaltvolumenstrombedarf Q2 erreicht, was erst bei einer Drehzahl n2 der Fall ist. Somit ist das Verdrängungsvolumen der Pumpe so auszulegen, dass der Förderstrom Q(n) bei der Drehzahl n2 den bestimmten Wert des Schaltvolumenstrombedarfs Q2 erreicht. The delivery flow path Q (n) reaches the stationary basic volume demand Q1 at a speed n1. At the rotational speed n1, theoretically a switching element can be kept closed, but a circuit can not be carried out yet. With an increase in the rotational speed beyond the rotational speed n1, the supply of volumetric flow exceeds the demand so that a volumetric flow difference ΔQ = Q (n) -Q1 between the delivery flow Q (n) and the steady-state volumetric flow demand Q1 is available for filling a new switching element would. However, the requirements on the switching time, which may not exceed a permissible maximum duration, are only met when the delivery flow reaches the switching volume flow requirement Q2, which is the case only at a speed n2. Thus, the displacement volume of the pump is designed so that the flow rate Q (n) at the speed n2 reaches the specific value of the switching volume flow demand Q2.

Befindet sich die Getriebevorrichtung bei der Drehzahl n2 im stationären Betriebszustand, wird nur ein Volumenstrom in der Höhe des stationären Volumenstrombedarfs Q1 benötigt, so dass eine Volumenstromdifferenz ΔQ = Q(n2) – Q1 = Q2 – Q1 durch eine Ventileinrichtung als Überschuss ungenutzt in einen Getriebesumpf bzw. in einen drucklosen Bereich der Getriebevorrichtung abgeführt wird. Da der gesamte Förderstrom Q(n2) unter Aufwendung von Antriebsleistung mittels der Pumpe auf ein entsprechend hohes Druckniveau gebracht wurde, bedeutet dies einen Leistungs- bzw. Wirkungsgradverlust, der sich als das Produkt von Druck und Volumenstromdifferenz ΔQ errechnet. If the transmission device is in steady-state operation at speed n2, only a volume flow at the level of steady-state volume flow demand Q1 is required, so that a volume flow difference ΔQ = Q (n2) -Q1 = Q2-Q1 is unused by a valve device in a transmission sump or is discharged into a non-pressurized region of the transmission device. Since the total delivery flow Q (n2) was brought to a correspondingly high pressure level by the use of drive power by means of the pump, this means a loss of efficiency or efficiency, which is calculated as the product of pressure and volume flow difference ΔQ.

Dieser Leistungsverlust bewirkt letztendlich eine ungewünschte Erwärmung des Hydraulikkreises. Zusätzliche unerwünschte Wirkungen sind eine Verschäumung des Betriebsmediums mit bekannten negativen Auswirkungen Geräusch, Schwingungen und Werkstoffzerstörung. Der Leistungsverlust ist bereits zwischen den Drehzahlen n1 und n2 ist vorhanden, allerdings kann in diesem Drehzahlbereich keine Schaltung durchgeführt werden. Bei einer weiteren Steigerung der Drehzahl über die Drehzahl n2 hinaus nimmt die Volumenstromdifferenz ΔQ und damit die Verlustleistung immer weiter zu, was zu thermischen Problem bei hohen Fahrgeschwindigkeiten führen kann, bzw. einen hohen Aufwand an Kühlmaßnahmen erfordert. This power loss ultimately causes unwanted heating of the hydraulic circuit. Additional undesirable effects are a foaming of the operating medium with known negative effects noise, vibration and material destruction. The power loss is already present between the speeds n1 and n2, however, no circuit can be performed in this speed range. In a further increase in the speed beyond the speed n2 addition, the volume flow difference .DELTA.Q and thus the power loss continues to increase, which can lead to thermal problems at high speeds, or requires a lot of cooling measures.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei einer Getriebepumpe mit festen Verdrängungsvolumen im stationären Betriebszustand bereits praktisch ab der Leerlaufdrehzahl ein mit steigender Drehzahl wachsender Überschuss an Förderstrom vorhanden ist. Diese aus der Antriebsleistung des Fahrzeugs erzeugte hydraulische Leistung geht daher bei Hydrauliksystemen nach dem Stand der Technik außerhalb der Schaltungen ungenutzt verloren. In summary, it should be noted that in a transmission pump with a fixed displacement volume in the steady-state operating condition, an excess flow rate increasing with increasing speed is already practically present at the idling speed. This hydraulic power generated from the drive power of the vehicle is therefore lost unused in hydraulic systems of the prior art outside the circuits.

2 zeigt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Hydrauliksystem 1, welches zwei Hydraulikkreise 110 und 130 umfasst. Der Hydraulikkreis 110 ist in einer Getriebeeinheit 101 und der Hydraulikkreis 130 in einer Getriebeeinheit 102 eines Fahrzeuggetriebes ausgebildet. Beide Getriebeeinheiten 101 und 102 sind gegeneinander dicht abgeschlossen, so dass beide Hydraulikkreise jeweils mit einem unterschiedlichen Betriebsmedium befüllt werden können ohne dass sich diese miteinander vermischen. 2 shows a schematic representation of an inventive hydraulic system 1 , which has two hydraulic circuits 110 and 130 includes. The hydraulic circuit 110 is in a gear unit 101 and the hydraulic circuit 130 in a gear unit 102 a vehicle transmission is formed. Both gear units 101 and 102 are tightly sealed against each other, so that both hydraulic circuits can each be filled with a different operating medium without these mix with each other.

Der Hydraulikkreis 110 umfasst eine Pumpe 111 mit einem festen Verdrängungsvolumen, welche von einem Motor 3, der zum Antrieb des Fahrzeugs dient, über eine Antriebswelle 4 angetrieben wird. Eine motorseitig angetriebene Getriebepumpe bezeichnet man auch als Primärpumpe. Die Pumpe 111 saugt das Betriebsmedium durch eine Ansaugleitung 115 aus einem Getriebesumpf 114 an. Für die Ansaugleitung 115 und alle nachfolgend genannte Leitungen gilt, dass diese beliebig ausgestaltet sein können und es sich nicht zwangsläufig um eine Ummantelung, eine Rohr- oder Schlauchleitung handeln muss. In den meisten Fällen dient die Darstellung einer Leitung dazu, die Wege des Betriebsmediums zu veranschaulichen. The hydraulic circuit 110 includes a pump 111 with a fixed displacement volume, which comes from a motor 3 , which serves to drive the vehicle, via a drive shaft 4 is driven. A motor-driven gear pump is also called a primary pump. The pump 111 sucks the operating medium through a suction line 115 from a transmission sump 114 at. For the suction line 115 and all the lines mentioned below, that this can be configured arbitrarily and it does not necessarily have to be a sheath, a pipe or hose. In most cases, the representation of a pipe serves to illustrate the paths of the working medium.

Der Getriebesumpf 114 ist ein druckloser Bereich des Getriebes, d. h. es herrscht dort ein Umgebungsdruck p0. Das Betriebsmedium wird von der Pumpe 111 in eine Ventileinrichtung 120 gefördert, welche eine hydraulische Steuerung 121, ein Auslassdruckventil 122 und ein Absperrventil 123 umfasst. Die hydraulische Steuerung 121 umfasst selbst mehrere Ventile, wobei in dieser unter anderem ein Systemdruck pSYS eingestellt wird, welcher von der Pumpe 111 zu erzeugen ist. Der Systemdruck pSYS ist damit der höchste Druck im Hydraulikkreis 110. The transmission sump 114 is a non-pressurized area of the transmission, ie there is an ambient pressure p0 there. The operating medium is supplied by the pump 111 in a valve device 120 promoted, which is a hydraulic control 121 , an outlet pressure valve 122 and a shut-off valve 123 includes. The hydraulic control 121 includes itself several valves, in which inter alia, a system pressure pSYS is set, which of the pump 111 is to produce. The system pressure pSYS is thus the highest pressure in the hydraulic circuit 110 ,

Ein Verbraucher 113 des Hydraulikkreises 110 ist in diesem Falle mindestens ein Schaltelement, welches durch die hydraulische Steuerung 121 mit der Pumpe 111 mit dem Betriebsmedium versorgbar ist. In Automatikgetrieben finden sich mehrere Schaltelemente, welche als Kupplungen oder Bremsen ausgebildet sind. Ein Doppelkupplungsgetriebe beispielsweise weist zwei Kupplungen, ein Stufenautomatikgetriebe mehrere Kupplungen und auch Bremsen auf. Die Schaltelemente 113 müssen zur Übertragung eines Drehmoments mit einem Schaltelementdruck pK beaufschlagt werden, welcher in der hydraulischen Steuerung 121 mittels bestimmter Ventile zwischen einem bestimmten Mindestwert und der Höhe des Systemdrucks pSYS variiert werden kann. Bei der Steuerung oder Regelung des Schaltelementdrucks pK wird ein Teil des von der Pumpe 111 geförderten Volumenstroms auf Umgebungsdruck p0 entspannt und in den Getriebesumpf 114 zurückgeführt, was durch die Ablaufleitung 116 versinnbildlicht wird. In einer als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildeten Getriebevorrichtung kann der Verbraucher 113 auch Druckzylinder zur Schaltstangenbetätigung umfassen. A consumer 113 of the hydraulic circuit 110 is in this case at least one switching element, which by the hydraulic control 121 with the pump 111 can be supplied with the operating medium. In automatic transmissions, there are several switching elements which are designed as clutches or brakes. A dual-clutch transmission, for example, has two clutches, a multi-step automatic transmission several clutches and brakes. The switching elements 113 must be applied to transmit a torque with a switching element pressure pK, which in the hydraulic control 121 can be varied by means of certain valves between a certain minimum value and the level of the system pressure pSYS. In the control or regulation of the switching element pressure pK is a part of the pump 111 delivered volume flow to ambient pressure p0 and relaxed in the transmission sump 114 traced back what is through the drain line 116 is symbolized. In a transmission device designed as a double-clutch transmission, the consumer can 113 Also include pressure cylinder for shift rod operation.

Ein unter dem Systemdruck pSYS stehender Teil der hydraulischen Steuerung 121 ist durch eine Druckleitung 126 mit einem Einlass 151 eines hydrostatischen Hydraulikmotors 150 verbunden. Zwischen der hydraulischen Steuerung 121 und dem Einlass 151 ist ein Absperrventil 123 angeordnet, das je nach Schaltstellung den Hydraulikmotor 150 von der hydraulischen Steuerung 121 bzw. der Pumpe 111 trennen kann, indem die Druckleitung 126 abgesperrt wird. Die elektrische Betätigung des Absperrventils 123 erfolgt über eine nicht gezeigte elektronische Steuerungseinrichtung. A part of the hydraulic control system under the system pressure pSYS 121 is through a pressure line 126 with an inlet 151 a hydrostatic hydraulic motor 150 connected. Between the hydraulic control 121 and the inlet 151 is a shut-off valve 123 arranged, depending on the switching position of the hydraulic motor 150 from the hydraulic control 121 or the pump 111 can disconnect by the pressure line 126 is shut off. The electrical actuation of the shut-off valve 123 takes place via an electronic control device, not shown.

Der Hydraulikmotor 150 hat im Ausführungsbeispiel ein festes Schluckvolumen V_s und ist vorzugsweise als Außen- oder Innenzahnradmotor ausgebildet. Der Begriff des Schluckvolumens V_s eines Hydraulikmotors gibt das theoretische Volumen an, welches die Arbeitsräume eines Hydraulikmotors aufnehmen können, wenn dieser eine Umdrehung ausführt. Der analoge Begriff für eine hydrostatische Pumpe ist ein Verdrängungsvolumen V_v, welches das Volumen angibt, das von der Pumpe gefördert wird, wenn diese eine Umdrehung ausführt. The hydraulic motor 150 has in the embodiment a fixed displacement V_s and is preferably designed as an external or internal gear motor. The concept of the displacement volume V_s of a hydraulic motor indicates the theoretical volume that the work spaces of a hydraulic motor can take up when it makes one revolution. The analogous term for a hydrostatic pump is a displacement volume V_v which indicates the volume delivered by the pump as it makes one revolution.

Ein Hydraulikmotor ist ein hydraulisch-mechanischer Energiewandler. Er weist einen Einlass 151 und einen Auslass 152 auf, wobei zum Betreiben des Hydraulikmotors 150 ein unter Druck stehendes Betriebsmedium, vorzugsweise Öl, den Hydraulikmotor 150 durch den Einlass 151 beaufschlagt, diesen antreibt und durch den Auslass 152 verlässt. Der Hydraulikmotor 150 wandelt im vorliegenden Falle eine hydraulische Leistung P_h1 aus dem Hydraulikkreis 110 in eine mechanische Leistung P_m, welche an einer Zwischenwelle 153 abgenommen werden kann. Die dem Hydraulikmotor 150 zugeführte hydraulische Leistung P_h1 errechnet sich als Produkt eines den Hydraulikmotor 150 durchströmenden Hydraulikmotorvolumenstroms Q_H und einer Hydraulikmotordruckdifferenz Δp_H zwischen einem Einlassdruck pEIN am Einlass 151 und einem Auslassdruck pAUS am Auslass 152. P_h1 = Δp_H·Q_H = (pEIN – pAUS)·Q_H (A) A hydraulic motor is a hydraulic-mechanical energy converter. He has an inlet 151 and an outlet 152 on, wherein for operating the hydraulic motor 150 a pressurized operating medium, preferably oil, the hydraulic motor 150 through the inlet 151 impelled, this drives and through the outlet 152 leaves. The hydraulic motor 150 converts in the present case a hydraulic power P_h1 from the hydraulic circuit 110 into a mechanical power P_m, which is connected to an intermediate shaft 153 can be removed. The hydraulic motor 150 supplied hydraulic power P_h1 is calculated as the product of the hydraulic motor 150 flowing hydraulic motor flow rate Q_H and a hydraulic motor pressure difference Δp_H between an inlet pressure pEIN at the inlet 151 and an outlet pressure pAUS at the outlet 152 , P_h1 = Δp_H · Q_H = (pEIN - pAUS) · Q_H (A)

Die mechanische Leistung P_m errechnet sich als Produkt aus der dem Hydraulikmotor 150 zugeführten hydraulischen Leistung P_h1 multipliziert mit einem hydraulisch-mechanischen Wirkungsgrad η_hm für die hydraulisch-mechanische Energiewandlung in dem Hydraulikmotor 150. P_m = P_h1·η_hm = (pEIN – pAUS)·Q_H·η_hm (B) The mechanical power P_m is calculated as the product of the hydraulic motor 150 supplied hydraulic power P_h1 multiplied by a hydraulic-mechanical efficiency η_hm for the hydraulic-mechanical energy conversion in the hydraulic motor 150 , P_m = P_h1 · η_hm = (pEIN-pAUS) · Q_H · η_hm (B)

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in einer Auslassleitung 125 zwischen dem Auslass 152 und dem Getriebesumpf 114 ein Auslassdruckventil angeordnet, das als ein Druckbegrenzungsventil 122 ausgebildet ist. Die Auslassleitung 125 versinnbildlicht hierbei eine hydraulische Verbindung, die beliebig ausgestaltet sein kann. Je nach Durchflusswiderstand des Auslassdruckventils, bzw. je nach Öffnungsdruck bei einer Ausführung als Druckbegrenzungsventil 122, kann mit diesem der Auslassdruck pAUS eingestellt und damit nach obiger Formel bei gegebenem Systemdruck pSYS die von dem Hydraulikmotor 150 abgegebene mechanische Leistung P_m verändert werden. Das Absperrventil 123 kann alternativ auch in der Auslassleitung 125 angeordnet sein, um im geschlossenen Zustand den Hydraulikmotor 150 an der Seite seines Auslasses 152 zu verschließen und damit den Hydraulikmotorvolumenstrom zum Erliegen zu bringen. In the illustrated embodiment is in an outlet 125 between the outlet 152 and the transmission sump 114 an outlet pressure valve arranged as a pressure relief valve 122 is trained. The outlet pipe 125 symbolizes a hydraulic connection, which can be configured as desired. Depending on the flow resistance of the outlet pressure valve, or depending on the opening pressure in a version as a pressure relief valve 122 , can be set with this the outlet pressure pAUS and thus according to the above formula at a given system pressure pSYS that of the hydraulic motor 150 delivered mechanical power P_m be changed. The shut-off valve 123 can alternatively also in the outlet 125 be arranged to the hydraulic motor in the closed state 150 at the side of its outlet 152 to close and thus bring the hydraulic motor flow to a halt.

Im vorliegenden Beispiel gelangt im Betrieb des Hydraulikmotors 150 der Motorvolumenstrom Q_H des Betriebsmediums, welches unter dem Systemdruck pSYS als Einlassdruck pEIN = pSYS steht, in den Hydraulikmotor 150. Ist das Auslassdruckventil 122 voll geöffnet, so dass der Auslassdruck pAUS dem im Getriebesumpf 114 herrschenden Umgebungsdruck p0 = pAUS entspricht, so ist die vom Hydraulikmotor 150 abgegebene Leistung P_m maximal. P_m = (pSYS – pAUS)·Q_H·η_hm (C) In the present example comes in operation of the hydraulic motor 150 the engine volume flow Q_H of the operating medium, which is under the system pressure pSYS as inlet pressure pEIN = pSYS, in the hydraulic motor 150 , Is the outlet pressure valve 122 fully open, so the outlet pressure pAUS that in the transmission sump 114 the prevailing ambient pressure p0 = pAUS corresponds to that of the hydraulic motor 150 delivered power P_m maximum. P_m = (pSYS-pAUS) · Q_H · η_hm (C)

Die mechanische Leistung P_m wird über eine Zwischenwelle 153 abgegeben. The mechanical power P_m is via an intermediate shaft 153 issued.

Der Hydraulikkreis 130 in der Getriebeeinheit 102 umfasst eine hydrostatische Pumpe 131 mit festem Verdrängungsvolumen, die direkt oder indirekt über eine Abtriebswelle 6 von einem Abtrieb 5 der Getriebevorrichtung angetrieben wird. Dies bedeutet, dass die Drehzahl der Pumpe 131 und damit deren Förderstrom von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängt. Der von der Pumpe 131 geförderte Volumenstrom dient zur Schmierung und Kühlung mechanischer Getriebekomponenten wie beispielsweise Zahnräder, Wellen und Lager, welche zu einem Verbraucher 133 des Hydraulikkreises 130 zusammengefasst sind. Nachdem der von der Pumpe 131 geförderte Volumenstrom die zu schmierenden und zu kühlenden Bauteile umströmt hat, wird dieser wieder in einen Getriebesumpf 134 zurückgeführt, was durch eine Ablaufleitung 137 veranschaulicht wird. Vorzugsweise ist die Pumpe 131 als Innenzahnradpumpe ausgebildet. Die Pumpe 131 wird hierbei direkt oder indirekt über eine Abtriebswelle 6 vom Abtrieb 5 des Fahrzeugs angetrieben und deshalb auch als Sekundärpumpe bezeichnet. Der Abtrieb eines Fahrzeugs umfasst alle Elemente im Antriebsstrang, die nach dem Getriebe angeordnet sind und welche die Antriebsleistung auf die Straße übertragen. Solche Elemente sind beispielsweise die Räder, die angetriebene Fahrzeugachse, die Gelenkwelle zwischen Getriebe und Achse und die Getriebeausgangswelle. Die Drehzahl der Pumpe 131 und damit deren Förderstrom sind somit linear von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig. Dies bedeutet auch, dass bei Stillstand des Fahrzeugs kein Betriebsmedium von der Pumpe 131 gefördert wird. The hydraulic circuit 130 in the gear unit 102 includes a hydrostatic pump 131 with fixed displacement, directly or indirectly via an output shaft 6 from a downforce 5 the transmission device is driven. This means that the speed of the pump 131 and thus their flow rate depends on the driving speed of the vehicle. The one from the pump 131 Promoted volume flow is used for lubrication and cooling of mechanical transmission components such as gears, shafts and bearings, which become a consumer 133 of the hydraulic circuit 130 are summarized. After the pump 131 funded volume flow has flowed around the components to be lubricated and cooled, this is again in a transmission sump 134 returned, resulting in a drain line 137 is illustrated. Preferably, the pump 131 designed as an internal gear pump. The pump 131 This is directly or indirectly via an output shaft 6 from the downforce 5 driven by the vehicle and therefore also referred to as a secondary pump. The output of a vehicle includes all elements in the drive train, which are arranged after the transmission and which transmit the drive power to the road. Such elements are, for example, the wheels, the driven vehicle axle, the propeller shaft between the gearbox and axle and the transmission output shaft. The speed of the pump 131 and thus their flow rate are thus linearly dependent on the driving speed of the vehicle. This also means that at standstill of the vehicle no operating medium from the pump 131 is encouraged.

Parallel zur Pumpe 131 ist in dem Hydraulikkreis 130 eine ebenfalls hydrostatische Pumpe 155 mit einem festen Verdrängungsvolumen V_v angeordnet. Unter einer parallelen Anordnung ist hierbei zu verstehen, dass beide Pumpen 131 und 155 aus jeweils einem Zweig des Hydraulikkreises 130 unabhängig voneinander das Betriebsmedium ansaugen und zum dem gemeinsamen Verbraucher 133 fördern. Die Förderströme der Pumpen 131 und 155 addieren sich beim Betrieb beider Pumpen ab der Zusammenführung ihrer jeweiligen Druckleitungen 157 und 135 in einer gemeinsamen Druckleitung 136. Die Pumpe 155 weist ebenfalls ein festes Verdrängungsvolumen auf und ist vorzugsweise ebenfalls als Zahnradpumpe, insbesondere als Außenzahnradpumpe ausgebildet. Die Pumpe 155 ist mittels einer Zwischenwelle 153 drehfest mit dem Hydraulikmotor 150 verbunden und ist somit von diesem antreibbar. Da die Zwischenwelle 153 die erste 101 und die zweite Getriebeeinheit 102 verbindet, ist diese derart abgedichtet, dass sich die unterschiedlichen Betriebsmedien der beiden Getriebeeinheiten nicht vermischen können. Parallel to the pump 131 is in the hydraulic circuit 130 a likewise hydrostatic pump 155 arranged with a fixed displacement volume V_v. A parallel arrangement here means that both pumps 131 and 155 from each branch of the hydraulic circuit 130 independently aspirate the operating medium and to the common consumer 133 promote. The flow rates of the pumps 131 and 155 add up when operating both pumps from the merger of their respective pressure lines 157 and 135 in a common pressure line 136 , The pump 155 also has a fixed displacement volume and is preferably also designed as a gear pump, in particular as external gear pump. The pump 155 is by means of an intermediate shaft 153 non-rotatable with the hydraulic motor 150 connected and is thus drivable by this. Because the intermediate shaft 153 the first 101 and the second gear unit 102 connects, this is sealed so that the different operating media of the two gear units can not mix.

Zwischen der Pumpe 155 und der Pumpe 131 ist eine Ventilvorrichtung 140 angeordnet. Diese ist nicht zwangsläufig für die hydraulische Koppelung der beiden Pumpen erforderlich. Vorteilhafterweise kann diese wie im Ausführungsbeispiel in 2 gezeigt ein Rückschlagventil 141 umfassen, welches verhindert, dass in einem Betriebszustand, wenn die Pumpe 155 steht und die Pumpe 131 dreht, das Betriebsmedium parallel sowohl zum Verbraucher 133 als auch in die Pumpe 155 gefördert wird. Aufgrund der Leckage der Pumpe 155 könnte ohne das Rückschlagventil 141 das Betriebsmedium durch die Pumpe 155 und die Ansaugleitung 156 in den Getriebesumpf 134 gelangen und so nicht dem Verbraucher 133 zur Verfügung stehen. Es ist auch denkbar, dass die Ventileinrichtung 140 ein zweites Rückschlagventil umfasst, welches in der Druckleitung 135 angeordnet ist und umgekehrt einen Abfließen in den Getriebesumpf 134 durch die Pumpe 131 verhindert, wenn diese steht und die Pumpe 155 angetrieben wird. Between the pump 155 and the pump 131 is a valve device 140 arranged. This is not necessarily required for the hydraulic coupling of the two pumps. Advantageously, this can as in the embodiment in 2 shown a check valve 141 include, which prevents in an operating condition when the pump 155 stands and the pump 131 turns the operating medium parallel to both the consumer 133 as well as in the pump 155 is encouraged. Due to the leakage of the pump 155 could be without the check valve 141 the operating medium through the pump 155 and the suction line 156 in the transmission sump 134 and so not the consumer 133 be available. It is also conceivable that the valve device 140 a second check valve, which in the pressure line 135 is arranged and vice versa, a drain in the transmission sump 134 through the pump 131 prevented when this is stationary and the pump 155 is driven.

Der Antrieb der Pumpe 155 erfolgt mit der mechanischen Leistung P_m, welche vom dem Hydraulikmotor 150 über die Zwischenwelle 153 an die Pumpe 155 abgegeben wird. The drive of the pump 155 takes place with the mechanical power P_m, which comes from the hydraulic motor 150 over the intermediate shaft 153 to the pump 155 is delivered.

Die Pumpe 155 wandelt dann behaftet von einem mechanisch-hydraulischen Wirkungsgrad η_mh für die mechanisch-hydraulischen Energiewandlung die mechanische Antriebsleistung P_m in eine hydraulische Leistung P_h2 um, welche sich als Produkt eines Pumpenvolumenstroms Q_P der Pumpe 155 und einer von der Pumpe 155 erzeugten Pumpendruckdifferenz Δp_P errechnet. Die Pumpendruckdifferenz Δp_P errechnet sich als Differenz zwischen einem Pumpendruck pP in der Förderleitung 157 und einem Ansaugdruck pS in der Ansaugleitung 156, welcher nicht wesentlich geringer ist als der Umgebungsdruck p0. Daher hat die Pumpendruckdifferenz Δp_P etwa den gleichen Betrag wie der Pumpendruck pP. P_h2 = Q_P·Δp_P = Q_P·pP = P_m·η_mh (D) The pump 155 Then, subject to a mechanical-hydraulic efficiency η_mh for the mechanical-hydraulic energy conversion, the mechanical drive power P_m is converted into a hydraulic power P_h2, which is the product of a pump volume flow Q_P of the pump 155 and one of the pump 155 calculated pump pressure difference Δp_P calculated. The pump pressure difference Δp_P is calculated as the difference between a pump pressure pP in the delivery line 157 and a suction pressure ps in the intake passage 156 , which is not much lower than the ambient pressure p0. Therefore, the pump pressure difference Δp_P has about the same amount as the pump pressure pP. P_h2 = Q_P * Δp_P = Q_P * pP = P_m * η_mh (D)

Durch die Kombination des Hydraulikmotors 150 mit der von diesem angetriebenen Pumpe 155 wird demnach eine hydraulische Leistung aus dem Hydraulikkreis 110 unter wirkungsgradbedingten Verlusten in den Hydraulikkreis 130 übertragen, ohne dass es dabei zum Kontakt oder Austausch der unterschiedlichen Betriebsmedien kommt. Die hydraulische Leistung P_h2 im Hydraulikkreis 130 errechnet sich aus der hydraulischen Leistung P_h1 aus dem Hydraulikkreis 110 multipliziert mit einem Gesamtwirkungsgrad η_ges = η_hm·η_mh für die zweimalige Wandlung von hydraulischer und mechanischer Energie: P_h2 = P_h1·η_ges (E) By the combination of the hydraulic motor 150 with the driven by this pump 155 is therefore a hydraulic power from the hydraulic circuit 110 under efficiency-related losses in the hydraulic circuit 130 transmitted without the contact or exchange of the different operating media. The hydraulic power P_h2 in the hydraulic circuit 130 calculated from the hydraulic power P_h1 from the hydraulic circuit 110 multiplied by an overall efficiency η_ges = η_hm · η_mh for the two-fold conversion of hydraulic and mechanical energy: P_h2 = P_h1 · η_ges (E)

Mit den Gleichungen A, C und D ergibt sich aus Gleichung E: pP/Δp_H = Q_H/Q_P (F) Equations A, C and D give equation E: pP / Δp_H = Q_H / Q_P (F)

Im vorliegenden Beispiel ist der maximal einzustellende Druck im Hydraulikkreis 110 der Systemdruck pSYS, welcher zum Schließen der Schaltelemente 113 benötigt wird und daher deutlich höher ist als der maximal einzustellende Druck im Hydraulikkreis 130, welcher lediglich zur Erzeugung eines Durchflusses durch Schmierung und Kühlung erfordert. Der Systemdruck pSYS liegt beispielsweise in einer Größenordnung von 20 bar, wohingegen zur Schmierung und Kühlung von Getriebeteilen ein Druck pP von 2 bis 3 bar, bzw. in manchen Fällen auch nur 0,5 bis 1 bar, ausreichend ist. Allerdings ist der Volumenstrombedarf zur Kühlung und Schmierung deutlich höher als der Volumenstrombedarf zur Aufrechterhaltung des Systemdruckes pSYS im stationären Fahrzustand. Auch wenn die Hydraulikmotordruckdifferenz Δp_H sich aus dem Systemdruck pSYS abzüglich dem Auslassdruck pAUS ergibt, ist diese immer noch ein Vielfaches höher als der für die Schmierung und Kühlung im Hydraulikkreis 130 erforderliche Pumpendruck pP. In this example, the maximum pressure to be set in the hydraulic circuit 110 the system pressure pSYS, which is used to close the switching elements 113 is needed and therefore significantly higher than the maximum pressure to be set in the hydraulic circuit 130 , which only requires the production of a flow through lubrication and cooling. The system pressure pSYS is, for example, in the order of 20 bar, whereas for the lubrication and cooling of transmission parts, a pressure pP of 2 to 3 bar, or in some cases only 0.5 to 1 bar, is sufficient. However, the volume flow requirement for cooling and lubrication is significantly higher than the volume flow requirement for maintaining the system pressure pSYS in stationary driving condition. Even if the hydraulic motor pressure difference Δp_H results from the system pressure pSYS less the outlet pressure pAUS, it is still many times higher than that for lubrication and cooling in the hydraulic circuit 130 required pump pressure pP.

Aus Gleichung F folgt, dass das sich Verhältnis von Hydraulikmotorvolumenstrom Q_H zu Pumpenvolumenstrom Q_P reziprok zum Verhältnis der Drücke bzw. Druckdifferenzen am Hydraulikmotor 150 und an der Pumpe 155 verhält. From Equation F it follows that the ratio of hydraulic motor volume flow Q_H to pump volume flow Q_P is reciprocal to the ratio of the pressures or pressure differences on the hydraulic motor 150 and at the pump 155 behaves.

Der Hydraulikmotorvolumenstrom Q_H und der Pumpenvolumenstrom Q_P ergeben sich aus der aufgrund derer drehfesten Verbindung durch die Zwischenwelle 153 gemeinsamen Drehzahl multipliziert mit dem jeweiligen Verdrängungsvolumen V_v der Pumpe 155 bzw. dem Schluckvolumen V_s des Hydraulikmotors 150. Somit ist das Verdrängungsvolumen zu Schluckvolumen V_v/V_s bei der Auslegung von Pumpe und Hydraulikmotor so zu wählen, dass sich dieses reziprok zum angestrebten Druckverhältnis pP/Δp_H verhält. Bei den oben genannten in der Praxis auftretenden Druckverhältnissen ist dies ist der Fall, wenn das Schluckvolumen V_s des Hydraulikmotors 150 kleiner als das Verdrängungsvolumen V_v der Pumpe 155 ist. The hydraulic motor volume flow Q_H and the pump volume flow Q_P result from the non-rotatable connection through the intermediate shaft 153 common speed multiplied by the respective displacement volume V_v the pump 155 or the displacement V_s of the hydraulic motor 150 , Thus, the displacement volume to swallow volume V_v / V_s in the design of pump and hydraulic motor is to be chosen so that this reciprocal to the desired pressure ratio pP / Δp_H behaves. In the case of the abovementioned pressure conditions occurring in practice, this is the case when the displacement V_s of the hydraulic motor 150 smaller than the displacement volume V_v of the pump 155 is.

So kann bei entsprechender Auslegung des Schluckvolumens V_s des Hydraulikmotors 150 und des Verdrängungsvolumens V_v der Pumpe 155 beispielsweise ein hoher Druck und geringer Volumenstrom des Hydraulikkreises 110 in einen geringeren Druck und höheren Volumenstrom im Hydraulikkreis 130 transformiert werden. Thus, with appropriate design of the intake volume V_s of the hydraulic motor 150 and the displacement volume V_v of the pump 155 For example, a high pressure and low flow rate of the hydraulic circuit 110 in a lower pressure and higher flow in the hydraulic circuit 130 be transformed.

Somit ist bei einem gegebenen hohen Druckverhältnis Δp_H/pP aus einem geringen Volumenstrom Q_H bei dem hohen Druck im Hydraulikkreis 110 ein größerer Volumenstrom Q_P bei dem geringen Druck pP im Hydraulikkreis 130 erzeugbar, was auch dem Volumenstrombedarf im Verbraucher 133 entspricht. Thus, for a given high pressure ratio Δp_H / pP, a low volume flow Q_H is at the high pressure in the hydraulic circuit 110 a larger volume flow Q_P at the low pressure pP in the hydraulic circuit 130 producible, which is also the volume flow demand in the consumer 133 equivalent.

Nachfolgend soll die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems 1 für einen stationären Betriebszustand beschrieben werden. Das Fahrzeug bewegt sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bei einer Motordrehzahl n3 (siehe 1), welche größer ist als die Mindestschaltdrehzahl n2, in einer konstanten Übersetzungsstufe, d. h. es findet kein Schaltvorgang statt. The following is the operation of the hydraulic system according to the invention 1 be described for a steady state operating condition. The vehicle is moving at a certain speed at an engine speed n3 (see 1 ), which is greater than the minimum switching speed n2, in a constant gear ratio, ie there is no switching operation.

Der Hydraulikkreis 110 hat einen Grundvolumenstrombedarf Q1, die Pumpe 111 fördert einen Volumenstrom Q(n3), welcher den Grundvolumenstrom Q1 um einen Differenzvolumenstrom ΔQ3 deutlich übersteigt. Innerhalb der hydraulischen Steuerung 121 wird der von der Pumpe 111 zu erzeugende Systemdruck pSYS und eventuell ein von diesem abweichender Schaltelementdruck pK eingestellt, welcher gleich oder kleiner dem Systemdruck pSYS ist und der das oder die Schaltelemente 113 zur Darstellung der eingelegten Übersetzungsstufe geschlossen hält. Da der Grundvolumenstrombedarf Q1 hierzu ausreicht, wird die Volumenstromdifferenz ΔQ3 in der hydraulischen Steuerung 121 unter Wärmeentwicklung auf Umgebungsdruck p0 entspannt und durch die 116 Ablaufleitung in den Getriebesumpf 114 geführt. Liegt bei der Drehzahl n3 jedoch ein anderer Volumenstrombedarf für Kühlung und Schmierung im Verbraucher 133 im Hydraulikkreis 130 vor, wie beispielsweise durch die Übertragung eines höheren Moments, und kann dieser bei der aktuellen Geschwindigkeit nicht mehr von der Fördermenge der Pumpe 131 gedeckt werden, so wird das Absperrventil 123 geöffnet und damit der Hydraulikmotor 150 zu dessen Antrieb von dem an der Pumpe 111 erzeugten Systemdruck pSYS beaufschlagt. Damit wird die Pumpe 155 in oben beschriebener Weise angetrieben und der Volumenstrom im Hydraulikkreis 130 zur Versorgung des Verbrauchers 133 entsprechend erhöht. The hydraulic circuit 110 has a basic volume flow requirement Q1, the pump 111 promotes a volume flow Q (n3), which significantly exceeds the basic volume flow Q1 by a differential volume flow ΔQ3. Inside the hydraulic control 121 will be that of the pump 111 to be generated system pressure pSYS and possibly deviates from this switching element pressure pK, which is equal to or less than the system pressure pSYS and the one or more switching elements 113 keeps closed to represent the inserted translation stage. Since the basic volume flow requirement Q1 is sufficient for this purpose, the volume flow difference ΔQ3 in the hydraulic control 121 under heat development to ambient pressure p0 relaxed and through the 116 Drain pipe in the transmission sump 114 guided. However, at the speed n3 there is a different volume flow requirement for cooling and lubrication in the consumer 133 in the hydraulic circuit 130 before, such as by the transmission of a higher torque, and this can no longer at the current speed of the flow rate of the pump 131 be covered, then the shut-off valve 123 opened and thus the hydraulic motor 150 for its drive from that on the pump 111 generated system pressure pSYS acted upon. This will be the pump 155 driven in the manner described above and the flow in the hydraulic circuit 130 to supply the consumer 133 increased accordingly.

Das Absperrventil 123 kann theoretisch entfallen, wenn das Druckbegrenzungsventil 122 so eingestellt werden kann, dass die Auslassleitung 125 durch dieses verschlossen ist und dann geöffnet wird, wenn der Hydraulikmotor 150 betrieben werden kann. The shut-off valve 123 can theoretically be omitted if the pressure relief valve 122 can be adjusted so that the outlet pipe 125 is closed by this and then opened when the hydraulic motor 150 can be operated.

Die Drehzahl des Hydraulikmotors 150 bzw. der Zwischenwelle 153 bestimmt den diesen durchströmenden Hydraulikmotorvolumenstrom Q_H, welcher aus der hydraulischen Steuerung 121 abfließt und damit den Systemdruck pSYS beeinflussen, kann falls der Hydraulikmotorvolumenstrom Q_H den Volumenstromüberschuss übersteigt. In einem solchen Falle reicht der von der Pumpe 111 erzeugte Volumenstrom Q(n) nicht mehr aus, um den Systemdruck pSYS aufrecht zu erhalten. Deshalb darf der Hydraulikmotorvolumenstrom Q_H nur so groß sein, dass der Systemdruck pSYS nicht unter einen erforderlichen bestimmten Wert absinkt. Dies wird dadurch erreicht, dass mittels des Auslassdruckventils 122 der Auslassdruck pAUS so eingestellt wird, dass die Drehzahl des Hydraulikmotors 150 und damit der Hydraulikmotorvolumenstrom Q_H so weit reduziert wird, dass der Systemdruck pSYS auf einem bestimmten Wert bleibt. Das als Druckbegrenzungsventil 122 ausgebildete Auslassdruckventil wird hierzu im Betrieb durch eine Steuerleitung 124, welche von der Druckleitung 126 abzweigt, mit dem Systemdruck pSYS als Steuerdruck, bzw. als Rückmeldung beaufschlagt. Sinkt beispielsweise der Systemdruck pSYS ab weil der Auslassdruck pAUS zu gering ist, wird das Druckbegrenzungsventil 122 aufgrund des sinkenden Steuerdrucks von einer dem Steuerdruck entgegen gerichteten, einstellbaren Betätigungskraft, wie beispielsweise einer von einer nicht gezeigten elektronischen Steuerungseinheit eingestellten Magnetkraft, in die Richtung zum Schließen verstellt, wodurch der Auslassdruck pAUS und damit der Systemdruck pSYS wieder angehoben werden. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, den Systemdruck pSYS mit einem Sensor zu messen und das Signal in einer elektronischen Steuerungseinheit zu erfassen. Bei einer Abweichung von einem Sollwert gibt dann die elektronische Steuerungseinheit ein Signal an das Auslassdruckventil 122 zur Erhöhung des Auslassdrucks pAUS aus. Ebenso wäre es möglich, mit einem im Hydraulikkreis 130 in der Zulaufleitung 157 angeordneten, nicht gezeigten Druckbegrenzungsventil den von der Pumpe 155 erzeugten Pumpendruck pP zu erhöhen und damit die Drehzahl des Hydraulikmotors 150 zu senken. The speed of the hydraulic motor 150 or the intermediate shaft 153 determines the hydraulic motor volume flow Q_H flowing through it, which flows out of the hydraulic control 121 flows out and thus influence the system pressure pSYS, if the hydraulic motor volume flow Q_H exceeds the volume flow surplus. In such a case, that of the pump is enough 111 generated volume flow Q (n) is no longer sufficient to maintain the system pressure pSYS. Therefore, the hydraulic motor volume flow Q_H may only be so large that the system pressure pSYS does not fall below a required specific value. This is achieved by means of the outlet pressure valve 122 the outlet pressure pAUS is set so that the speed of the hydraulic motor 150 and so that the hydraulic motor volume flow Q_H is reduced so much that the system pressure pSYS remains at a certain value. This as a pressure relief valve 122 trained outlet pressure valve is this purpose in operation by a control line 124 , which from the pressure line 126 branches, with the system pressure pSYS acted as control pressure, or as feedback. If, for example, the system pressure pSYS drops because the outlet pressure pAUS is too low, the pressure relief valve becomes 122 due to the decreasing control pressure of a control pressure opposing, adjustable actuating force, such as a magnetic force set by an electronic control unit, not shown, adjusted in the direction to close, whereby the outlet pressure pAUS and thus the system pressure pSYS be raised again. Alternatively, it would also be possible to measure the system pressure pSYS with a sensor and to detect the signal in an electronic control unit. In the event of a deviation from a desired value, the electronic control unit then sends a signal to the outlet pressure valve 122 to increase the outlet pressure pAUS. It would also be possible with one in the hydraulic circuit 130 in the supply line 157 arranged, not shown, the pressure relief valve from the pump 155 to increase generated pump pressure pP and thus the speed of the hydraulic motor 150 to lower.

Ist nun in der Getriebeeinheit 101 eine Schaltung zur Wechsel der Übersetzungsstufe durchzuführen, wird der Schaltvolumenstrombedarf Q2 benötigt, so dass kein Volumenstrom zum Antrieb des Hydraulikmotors 150 abgeleitet werden kann. Erhält die elektronische Steuerungseinrichtung einen Schaltbefehl, gibt es mehrere Möglichkeiten, den Abfluss eines Volumenstroms durch den Hydraulikmotor 150 zu verhindern. Hierzu kann die elektronische Steuerungseinrichtung einen Stromwert an das Druckbegrenzungsventil 122 ausgeben, welches dessen Öffnungsdruck über den Wert des Systemdrucks pSYS anhebt. Hierdurch wird das in den Hydraulikmotor 150 strömende Betriebsmedium am Auslass 152 aufgestaut und eine Durchströmung des Hydraulikmotors 150 unterbunden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann falls der Hydraulikkreis 110 ein Absperrventil 123 aufweist, dieses durch ein Schaltsignal aus der elektronischen Steuerungseinrichtung geschlossen werden, wodurch der Hydraulikmotor 150 hydraulisch von der hydraulischen Steuerung 121 abgetrennt ist. Alternativ wäre auch eine Anordnung des Absperrventils 123 nach dem Auslass 152 möglich, welches dann entsprechend dem beschriebenen Auslassdruckventil 122 den Volumenstrom nach dem Hydraulikmotor 150 aufstaut. Die Anordnung eines Absperrventils 123 ist jedoch wie oben beschrieben bei entsprechender Ansteuerung des Auslassdruckventils 122 nicht zwingend erforderlich und nur optional. Während des Schaltvorganges wird demnach der gesamte Volumenstrom im Verbraucher 133 des Hydraulikkreises 130 um den Pumpenvolumenstrom Q_P reduziert, was jedoch aufgrund der kurzen Dauer des Schaltvorgangs tolerierbar ist. Is now in the gear unit 101 To perform a circuit for changing the gear ratio, the switching volume flow demand Q2 is required, so that no flow for driving the hydraulic motor 150 can be derived. If the electronic control device receives a switching command, there are several possibilities, the outflow of a volume flow through the hydraulic motor 150 to prevent. For this purpose, the electronic control device can supply a current value to the pressure limiting valve 122 output, which raises its opening pressure above the value of the system pressure pSYS. This will do this in the hydraulic motor 150 flowing operating medium at the outlet 152 dammed and a flow through the hydraulic motor 150 prevented. Alternatively or additionally, if the hydraulic circuit 110 a shut-off valve 123 This can be closed by a switching signal from the electronic control device, whereby the hydraulic motor 150 hydraulically from the hydraulic control 121 is separated. Alternatively, an arrangement of the shut-off valve would be 123 after the outlet 152 possible, which then according to the outlet pressure valve described 122 the volume flow after the hydraulic motor 150 dams. The arrangement of a shut-off valve 123 However, as described above with appropriate control of the outlet pressure valve 122 not mandatory and only optional. During the switching process, therefore, the entire volume flow in the consumer 133 of the hydraulic circuit 130 reduced by the pump volume flow Q_P, but this is tolerable due to the short duration of the switching operation.

3 zeigt in schematischer Darstellung ein alternatives Hydrauliksystem 201. Hierbei ist der hydraulisch-mechanische Energiewandler in einem Hydraulikkreis 210 kein hydrostatischer Hydraulikmotor, sondern eine hydrodynamische Turbine 250. Im Gegensatz zum Hydraulikmotor ist die zum Antrieb der Turbine 250 erforderliche hydraulische Energie kein Druck, sondern ein Impuls, welcher aus Geschwindigkeit und Masse eines die Turbine antreibenden Volumenstroms resultiert. Hierzu umfasst eine Ventileinrichtung 220 ein Druckbegrenzungsventil 222, welches direkt vor einem Einlass 251 der Turbine 250 angeordnet ist und welches den Systemdruck pSYS auf einen bestimmten Wert begrenzt. Besteht im Hydraulikkreis 210 ein Überschuss an einem von der Pumpe 111 gelieferten Förderstrom, öffnet ab einem bestimmten Systemdruck pSYS das Druckbegrenzungsventil 222 und ein Teil des Förderstroms strömt durch das Druckbegrenzungsventil 222 zur Turbine 250, wobei die hydraulische Druckenergie des Systemdrucks pSYS in kinetische Strömungsenergie umgewandelt wird. Die Turbine treibt eine Zwischenwelle 253 an, welche wiederum eine hydrodynamische Pumpe 255 in einem Hydraulikkreis 230 antreibt. Die hydrodynamische Pumpe 255 kann als Kreiselpumpe ausgebildet sein. Ein Vorteil hydrodynamischer Maschinen ist eine geringere Teilezahl, da diese in der Regel nur ein Laufrad und keine sonstigen bewegten Teile aufweisen. 3 shows a schematic representation of an alternative hydraulic system 201 , Here, the hydraulic-mechanical energy converter is in a hydraulic circuit 210 not a hydrostatic hydraulic motor, but a hydrodynamic turbine 250 , In contrast to the hydraulic motor, it is used to drive the turbine 250 required hydraulic energy no pressure, but a pulse, which results from the speed and mass of a turbine driving volume flow. For this purpose, a valve device comprises 220 a pressure relief valve 222 which is right in front of an inlet 251 the turbine 250 is arranged and which limits the system pressure pSYS to a certain value. Exists in the hydraulic circuit 210 an excess of one from the pump 111 supplied flow, opens the pressure relief valve from a certain system pressure pSYS 222 and a part of the flow rate flows through the pressure relief valve 222 to the turbine 250 in which the hydraulic pressure energy of the system pressure pSYS is converted into kinetic flow energy. The turbine drives an intermediate shaft 253 which in turn is a hydrodynamic pump 255 in a hydraulic circuit 230 drives. The hydrodynamic pump 255 can be designed as a centrifugal pump. An advantage of hydrodynamic machines is a smaller number of parts, as they usually have only one impeller and no other moving parts.

Als vorteilhafter Effekt beider Ausgestaltungen von 2 und 3 wird die von der Pumpe im Hydraulikkreis 130 bzw. 230 erzeugte hydraulische Leistung aus der hydraulischen Leistung des Hydraulikkreises 110 bzw. 210 gewonnen, welche nach dem Stand der Technik ungenutzt als Verlustleistung in Wärme gewandelt worden wäre. As an advantageous effect of both embodiments of 2 and 3 gets the from the pump in the hydraulic circuit 130 respectively. 230 generated hydraulic power from the hydraulic power of the hydraulic circuit 110 respectively. 210 obtained, which would have been converted unused as heat loss into heat according to the prior art.

Grundsätzlich wäre es vorteilhafterweise bei entsprechendem Volumenstrombedarf zur Kühlung und Schmierung im Verbraucher auch möglich, die abtriebsseitige Pumpe 131 einzusparen und den Verbraucher 133 ausschließlich mit der Pumpe 155 zu versorgen. Hierdurch muss keine zusätzliche Energie für den Hydraulikkreis 130 in der Getriebeeinheit 102 mehr aufgewendet werden, da der Antrieb der Pumpe 155 mit überschüssiger hydraulischer Leistung aus dem Hydraulikkreis 110 erfolgt, die ohnehin eine Verlustleistung darstellt. In principle, it would also be advantageously possible with corresponding volumetric flow requirement for cooling and lubrication in the consumer, the output-side pump 131 save and the consumer 133 exclusively with the pump 155 to supply. This requires no additional energy for the hydraulic circuit 130 in the gear unit 102 be spent more because the drive of the pump 155 with excess hydraulic power from the hydraulic circuit 110 takes place, which represents a power loss anyway.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Hydrauliksystem hydraulic system
3 3: Motor engine
4 4: Antriebswelle drive shaft
5 5: Abtrieb output
6 6: Abtriebswelle output shaft
101 101: erste Getriebeeinheit first gear unit
102 102: zweite Getriebeeinheit second gear unit
110 110: erster Hydraulikkreis first hydraulic circuit
111 111: erste Pumpe first pump
113 113: Verbraucher; Schaltelemente Consumer; switching elements
114 114: Getriebesumpf; druckloser Bereich Transmission sump; pressureless area
115 115: Ansaugleitung suction
116 116: Ablaufleitung drain line
120 120: Ventileinrichtung valve means
121 121: hydraulisches Schaltgerät hydraulic switching device
122 122: Auslassdruckventil Auslassdruckventil
123 123: Absperrventil shut-off valve
124 124: Steuerleitung control line
125 125: Auslassleitung outlet pipe
126 126: Druckleitung pressure line
130 130: zweiter Hydraulikkreis second hydraulic circuit
131 131: dritte Pumpe third pump
132 132: Ansaugleitung suction
133 133: Verbraucher; Kühlung, Schmierung Consumer; Cooling, lubrication
134 134: Getriebesumpf; druckloser Bereich Transmission sump; pressureless area
135 135: Druckleitung pressure line
136 136: Druckleitung pressure line
137 137: Ablaufleitung drain line
140 140: Ventileinrichtung valve means
141 141: Rückschlagventil check valve
150 150: hydraulisch-mechanischer Energiewandler; Hydraulikmotor hydraulic-mechanical energy converter; hydraulic motor
151 151: Einlass inlet
152 152: Auslass outlet
153 153: Zwischenwelle intermediate shaft
155 155: zweite Pumpe second pump
156 156: Ansaugleitung suction
157 157: Zulaufleitung supply line
201 201: Hydrauliksystem hydraulic system
210 210: Hydraulikkreis hydraulic circuit
220 220: Ventileinrichtung valve means
222 222: Druckbegrenzungsventil Pressure relief valve
226 226: Druckleitung pressure line
225 225: Auslassleitung outlet pipe
230 230: Hydraulikkreis hydraulic circuit
250 250: Turbine turbine
251 251: Einlass inlet
253 253: Zwischenwelle intermediate shaft
255 255: hydrodynamische Pumpe hydrodynamic pump
n n: Drehzahl rotation speed
n1 n1: Drehzahl rotation speed
n2 n2: Drehzahl rotation speed
n3 n3: Drehzahl rotation speed
p0 p0: Umgebungsdruck ambient pressure
pAUS Paus: Auslassdruck outlet
pEIN anguish: Einlassdruck inlet pressure
pK pK: Schaltelementdruck, Betätigungsdruck Switching element pressure, actuating pressure
pP pp: Pumpendruck pump pressure
pS pS: Ansaugdruck suction
pSYS PSYS: Systemdruck system pressure
Δp_H Δp_H: Hydraulikmotordruckdifferenz Hydraulic motor pressure difference
Δp_P Δp_P: Pumpendruckdifferenz Pump pressure difference
P_h1 P_h1: hydraulische Leistung hydraulic power
P_h2 P_h2: hydraulische Leistung hydraulic power
P_m P_m: mechanische Leistung mechanical power
Q Q: Volumenstrom flow
Q1 Q1: Grundvolumenstrombedarf (stationär) Basic volume flow requirement (stationary)
Q2 Q2: Schaltvolumenstrombedarf (Schaltung) Switching volume flow requirement (circuit)
Q(n) Q (n): Förderstrom der Pumpe über der Drehzahl Flow rate of the pump above the speed
Q(n1) Q (n-1): Förderstrom der Pumpe bei der Drehzahl n1 Flow rate of the pump at the speed n1
Q(n2) Q (n2): Förderstrom der Pumpe bei der Drehzahl n2 Flow rate of the pump at the speed n2
Q(n3) Q (n3): Förderstrom der Pumpe bei der Drehzahl n3 Flow rate of the pump at the speed n3
Q_H Q_H: Hydraulikmotorvolumenstrom Hydraulic motor flow
Q_P Q_P: Pumpenvolumenstrom Pump flow
ΔQ .DELTA.Q: Volumenstromdifferenz Flow rate difference
ΔQ3 ΔQ3: Volumenstromdifferenz bei der Drehzahl n3 Volume flow difference at the speed n3
V_s V_s: Schluckvolumen displacement
V_v V_V: Verdrängungsvolumen displacement
η_ges η_ges: Gesamtwirkungsgrad Overall efficiency
η_hm η_hm: hydraulisch-mechanischer Wirkungsgrad hydraulic-mechanical efficiency
η_mh η_mh: mechanisch-hydraulischer Wirkungsgrad mechanical-hydraulic efficiency

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011100645 A1 [0003]
DE 19800490 A1 [0008]
DE 102005057294 A1 [0009]

Claims

Hydraulic system ( 1 ) of a transmission device for motor vehicles, the hydraulic system ( 1 ) comprising at least two hydraulic circuits ( 110 . 130 ), the first hydraulic circuit ( 110 ) a first pump ( 111 ) and at least one first valve device ( 120 . 220 ), and the second hydraulic circuit ( 130 ) at least one second pump ( 155 . 255 ), characterized in that the first hydraulic circuit ( 110 ) a hydraulic-mechanical energy converter ( 150 . 250 ), wherein the second pump ( 155 . 255 ) and the hydraulic-mechanical energy converter ( 150 . 250 ) are mechanically coupled such that the second pump ( 155 . 255 ) of the hydraulic-mechanical energy converter ( 150 . 250 ) is drivable.

Hydraulic system according to claim 1, characterized in that the second hydraulic circuit ( 130 ) a third pump ( 131 ) and a second valve device ( 140 ), wherein in at least one specific setting of the first and / or the second valve device ( 120 . 140 ) the hydraulic-mechanical energy converter ( 150 . 250 ) can be flowed through by the operating medium and thus driven.

Hydraulic system according to claim 2, characterized in that the second pump ( 155 . 255 ) parallel to the third pump ( 131 ) in the second hydraulic circuit ( 130 ) is arranged so that during operation of the second pump ( 155 . 255 ) that of the third ( 131 ) and the second pump ( 155 . 255 ) in the second hydraulic circuit ( 130 ) to a consumer ( 133 ) add the delivered volume flows.

Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 110 ) and second hydraulic circuit ( 130 ) comprise different operating media.

Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical-hydraulic energy converter is a hydrostatic hydraulic motor ( 150 ) and the second pump a hydrostatic positive displacement pump ( 155 ).

Hydraulic system according to claim 5, characterized in that the hydraulic motor ( 150 ) as external or internal gear motor and the second pump ( 155 ) is designed as an external or internal gear pump.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the first hydraulic circuit ( 110 ) maximum pressure to be set is higher than that in the second hydraulic circuit ( 130 ) maximum pressure to be set.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 4 or 7, characterized in that the mechanical-hydraulic energy converter a hydrodynamic turbine ( 250 ) and the second pump a hydrodynamic pump ( 255 ).

Hydraulic system according to claim 5 or 6, characterized in that the first valve device ( 120 ) an outlet pressure valve ( 122 ) located between an outlet ( 152 ) of the hydraulic motor ( 150 ) and a non-pressurized area ( 114 ) is arranged and is designed such that its flow resistance is variable and so by means of this an outlet pressure at the outlet ( 152 ) of the hydraulic motor ( 150 ) is adjustable.

Hydraulic system according to claim 9, characterized in that the outlet pressure valve ( 122 ) is designed as a pressure relief valve.

Hydraulic system according to claim 9 or 10, characterized in that the first valve device ( 120 ) comprises a further valve, which as a switchable in at least two switch positions shut-off valve ( 123 ) formed on the side of an inlet ( 151 ) or on the side of the outlet ( 152 ) of the hydraulic motor ( 150 ) is arranged so that in a closed position of the shut-off valve ( 123 ) the hydraulic motor ( 150 ) does not flow through and thus can not be driven.

Hydraulic system according to claim 8, characterized in that the first valve device ( 220 ) comprises a plurality of valves, wherein a valve as a pressure relief valve ( 222 ), which is located directly in front of an inlet ( 251 ) of the turbine ( 250 ) is arranged.

Hydraulic system according to claim 5, 6, 9, 10 or 11, characterized in that in the first hydraulic circuit ( 110 ) maximum pressure to be set is higher than that in the second hydraulic circuit ( 130 ) maximum pressure to be set, and that the displacement of the hydraulic motor ( 150 ) is smaller than the displacement of the second pump ( 155 ), so that from a low volume flow at a higher pressure level, which in the first hydraulic circuit ( 110 ) the hydraulic motor ( 150 ), in the second hydraulic circuit ( 130 ) via the second pump ( 155 ) A higher volume flow at a lower pressure level can be generated.

Transmission device with a hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission device has at least one first ( 101 ) and a second gear unit ( 102 ), wherein in the first gear unit ( 101 ) the first hydraulic circuit ( 110 ) and in the second gear unit ( 102 ) the second hydraulic circuit ( 130 ) is trained.

Transmission device according to claim 14, characterized in that the first gear unit ( 101 ) with one in the first hydraulic circuit ( 110 ) actuated pressure (pSYS, pK) switchable switching elements ( 121 ) comprises for transmitting torque and the second transmission unit ( 102 ) as a consumer in the second hydraulic circuit, a cooling and lubricating system ( 133 ) for gears and shafts.

Transmission device according to claim 14 or 15, characterized in that in the first hydraulic circuit ( 110 ) arranged first pump one of a motor ( 3 ) drivable primary pump ( 111 ) with fixed displacement volume, and that in the second hydraulic circuit ( 130 ) arranged third pump one of an output shaft ( 6 ) of the transmission device drivable secondary pump ( 131 ) with fixed displacement volume.

Transmission device according to claim 15 or 16, characterized in that it is designed as a double-clutch transmission.

Method for operating a hydraulic system ( 1 ) according to one of claims 1 to 13 for a transmission device according to one of claims 14 to 17, characterized in that it is determined on the basis of certain criteria, whether the flow rate (Q (n)) of the first pump ( 111 ) a basic volume flow requirement (Q1) of the consumers ( 121 ) in the first hydraulic circuit ( 110 ), exceeds or covers, in an operating state in which the delivery flow (Q (n)) of the first pump ( 111 ) is greater than the basic volume flow requirement (Q1) of the first hydraulic circuit ( 110 ), the first valve device ( 120 . 220 ) is switched such that at least a part of the flow (Q (n)) of the first pump ( 111 ) the hydraulic-mechanical energy converter ( 150 . 250 ) is supplied, so that it is driven.

Method according to claim 18 for operating a hydraulic system according to one of claims 9 to 11 or 13, characterized in that by influencing the outlet pressure (pAUS) by means of the outlet pressure valve ( 122 ) directly or indirectly from the first pump ( 111 ), the intake pressure (pEIN) of the hydraulic motor is adjusted.

A method according to claim 19, characterized in that in an operating state in which the flow rate of the first pump ( 111 ) the basic volume flow requirement (Q1) of the first hydraulic circuit ( 130 ), such as during a gear change or before its introduction, the outlet pressure valve ( 122 ) is closed, so that an outlet ( 125 ) of the hydraulic motor ( 150 ) and thus against the pressure-free area ( 114 ) of the transmission device is shut off.

A method according to claim 19 for operating a hydraulic system according to claim 11 or 13, characterized in that during a gear ratio change or before its initiation the shut-off valve ( 123 ) is switched so that the part pressurized to carry out the translation change ( 113 . 121 ) of the first hydraulic circuit ( 110 ) to the hydraulic motor ( 150 ) or to the unpressurised area ( 114 ) on the side of the outlet ( 152 ) of the hydraulic motor ( 150 ) is completed.