Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur Ansteuerung von wenigstens zwei hydraulisch betätigten, zwischen einer jeweiligen Offenstellung und einer jeweiligen Geschlossenstellung verstellbaren Kupplungen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem im Betrieb um seine Längsachse rotierenden Gehäuse. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Ventilanordnung.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Doppelkupplungsgetrieben für Fahrzeuganwendungen sind beide hydraulischen Kupplungen aus Sicherheitsgründen meist ohne Betätigungsdruck federunterstützt geöffnet. Eine solche Auslegung wird als „normally open“ bezeichnet, d.h. die Kupplungen werden demnach als „normally open“- Kupplungen bezeichnet.

Aus der DE 103 38 355 A1 ist ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, das eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, wobei für einen Normalbetrieb zum Schließen/Öffnen der ersten Kupplung eine erste und zum Schließen/Öffnen der zweiten Kupplung eine zweite durch eine Elektronik ansteuerbare Hydraulik vorgesehen ist. Ferner ist eine Zustandshaltehydraulik vorgesehen, der über eine erste und eine zweite hydraulische Leitung Zustandssignale entsprechend dem momentanen Schaltzustand der ersten und der zweiten Kupplung zugeführt werden.

Die DE 10 2011 008 914 A1 beschreibt ein hydraulisches Steuersystem für ein Doppelkupplungsgetriebe, das mehrere Druck- und Durchfluss-Steuereinrichtungen und Logikventilanordnungen in Fluidverbindung mit mehreren Kupplungsaktuatoren und mit mehreren Synchroneinrichtungsaktuatoren aufweist. Die Kupplungsaktuatoren sind betreibbar, um mehrere Drehmomentübertragungseinrichtungen zu betätigen, und die Synchroneinrichtungsaktuatoren sind betreibbar, um mehrere Synchroneinrichtungsanordnungen zu betätigen.

In der DE 10 2015 214 020 A1 ist ein elektromagnetisch betätigtes Ventil beschrieben, bei dem die Betätigungsdrücke im energielosen Zustand abgebaut werden. Im Fehlerfall soll durch Wegnahme der Betätigungsenergie und somit des Betätigungsdruckes ein Verspannen der beiden Teilgetriebe und damit ein als höchst sicherheitskritisch einzustufendes Blockieren des Getriebes bzw. der Antriebsräder vermieden werden.

Teilweise werden auch eine „normally open“- und eine „normally closed“-Kupplung eingesetzt. Dabei ist die „normally closed“-Kupplung ohne Betriebsdruck geschlossen, beispielsweise über eine Feder, und wird mittels Druckbeaufschlagung geöffnet. Das Blockieren des Getriebes kann beispielsweise auftreten, wenn sich die zwei Kupplungen einer Doppelkupplung in der Phase der Überschneidungsschaltung befinden und dann ein Fehlerfall eintritt.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Doppelkupplungsgetrieben für Fahrzeuganwendungen wird der notwendige Betätigungsdruck beispielsweise über eine Pumpe erzeugt, welche sich im oder außerhalb des Getriebegehäuses befindet. Um den Betätigungsdruck von der Pumpe zu den Kupplungen zu leiten, wird beispielsweise ein Hydraulikfluid verwendet.

Der notwendige Betätigungsdruck kann, wie in der DE 10 2015 214 020 A1 beschrieben, über Regelventile eingestellt und, wie in der DE 10 2013 216 333 A1 beschrieben, mittels einer Drehdurchführung in den sich drehenden Kupplungsraum geleitet werden.

Drehdurchführungen besitzen typischerweise Rechteckringdichtringe, um Leckagen zu reduzieren. Neben Rechteckdichtringen sind aus dem Stand der Technik beispielsweise Radialwellendichtungen bekannt, welche druckrichtungsabhängig dichtend gestaltet sein können. Die Druckrichtungsabhängigkeit sorgt dafür, dass sie entweder nur infolge eines Betätigungsdruckes in Reibkontakt geraten oder die Dichtwirkung und den anliegenden Reibkontakt verstärken. Wie in der DD 298019 A5 beschrieben, sorgt ein geringfügiger Öldurchtritt an der Dichtung zum Kühlen des Reibkontakts, wodurch sich der Verschleiß verringert.

Eine Absperrung der Leitungen zu den Zylinderräumen der Kupplungen ermöglicht es, die Drehdurchführung nur kurzzeitig, beispielsweise während Schaltvorgängen, mit Betätigungsdruck zu beaufschlagen. Eine vorgesehene, kurze Zeitdauer des Betätigungsdrucks und eine Berührungsfreiheit der Dichtungen im drucklosen Zustand verursachen somit nur geringe Reibungsverluste. Um eine nur kurze Zeitdauer des Betätigungsdrucks zu gewährleisten, müssen die Schaltvorgänge schnell ablaufen.

Die zur Erzeugung des Betätigungsdrucks notwendige, oben erwähnte, sich innerhalb oder außerhalb des Getriebegehäuses befindende Pumpe erzeugt ebenfalls eine Verlustleistung, zum Beispiel durch Reibung oder Leckage. Auch das Fördern eines nicht benötigten Volumenstroms zählt zur Verlustleistung der Pumpe.

Des Weiteren sind Getriebe bekannt, bei denen eine durch den Verbrennungsmotor des Antriebsstrangs angetriebene Konstantförderpumpe vorgesehen ist. Das Hubvolumen der Pumpe muss bereits bei kleinen Drehzahlen einen großen, notwendigen Volumenstrom zum Betätigen und Kühlen der Kupplung erbringen. Das Hubvolumen kann nicht verändert werden, wodurch bei größeren Drehzahlen mehr Volumenstrom erzeugt als benötigt wird. Dieser zusätzliche Volumenstrom wird in den Getriebesumpf oder den Tank zurückgeführt und stellt eine Verlustleistung dar, die bis zu 5 kW betragen kann.

Daher kann es sinnvoll sein, die Pumpe bedarfsgerecht zu betreiben. Der bedarfsgerechte Betrieb wird unter anderem durch eine Entkopplung der Pumpe vom Verbrennungsmotor umgesetzt, indem die Pumpe durch eine separate Elektromaschine angetrieben wird. Typischerweise muss die Pumpe dauerhaft eine Leckage im System kompensieren. Eine weitere Umsetzung besteht darin, den Betätigungsdruck an einem Verbraucher, beispielsweise einer Kupplung, mittels Absperrung aufrechtzuhalten. Gelingt das mit geringer Leckage, kann der Betrieb der Pumpe zeitweise ausgesetzt werden. Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Ventile zur Absperrung des Zylinderraums bekannt. Dieser Zylinderraum und das Ventil können sich in einer rotierenden Kupplung befinden, die beispielsweise eine Doppelkupplung eines Kraftfahrzeugs darstellen kann. Durch das Absperren im rotierenden System lässt sich ein Betätigungsdruck am rotierenden Kupplungskolben der Kupplung aufrechterhalten, während eine Drehdurchführung drucklos ist. Ein Betätigungsdruck liegt somit nicht dauerhaft an der Drehdurchführung an, sondern nur dann, wenn beispielsweise Schaltvorgänge durchgeführt werden oder zum Ausgleich von Leckage.

In verschiedenen Dokumenten, wie der DE 10 2013 012 538 A1 , der DE 10 2015 009 671 A1 , der DE 10 2012 222 206 A1 , der DE 10 2014 216 578 A1 , der DE 10 2013 220 422 A1 , der DE 10 2013 213 537 A1 , der DE 10 2016 216 264 A1 oder der DE 10 2016 012 472 A1 , wird das Öffnen der Kupplungen einer Doppelkupplung mit mindestens zwei „normally open“-Kupplungen verhindert. Dafür werden in den beiden Leitungen zu den Aktuatoren der hydraulischen Betätigungseinrichtung jeweils ein federbetätigtes, hydraulisch oder elektrisch angesteuertes Sperrventil vorgesehen. Dieses Sperrventil hält den Betätigungsdruck des jeweiligen Aktuators aufrecht und somit die zugehörige „normally open“-Kupplung geschlossen, auch falls der Eingangsdruck des Sperrventils reduziert wird.

Eine erste Möglichkeit des Entsperrens des Sperrventils und damit des Abbaus des Betätigungsdruckes des einen Aktuators wird in der DE 10 2013 012 538 A1 , der DE 10 2015 009 671 A1 , der DE 10 2012 222 206 A1 und der DE 10 2013 220 422 A1 dargestellt und erfolgt durch Druckbeaufschlagung mit dem Eingangsdruck des anderen Sperrventils, wenn der Betätigungsdruck des anderen Aktuators zum Schließen der anderen Kupplung erhöht wird.

Nachteilig ist hierbei, dass sich der Öffnungsvorgang bzw. der zeitliche Verlauf des Betätigungsdruckes der einen Kupplung nicht unabhängig vom Zustand der anderen Kupplung einstellen lässt. Schaltvorgänge lassen sich so nur begrenzt an den jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeuges anpassen, was den Fahrkomfort einschränkt. Zudem erfolgt ein Öffnen einer Kupplung nicht durch Abschaltung der Betätigungsenergie, sondern durch aktives Schließen der anderen Kupplung, was im Zusammenhang mit der funktionalen Sicherheit als kritisch anzusehen ist.

Lässt sich im Fehlerfall das eine Sperrventil nicht öffnen, beispielsweise aufgrund von Verschmutzung, Ablagerungen, Verschleiß oder Bruch einer Feder, bleibt die eine Kupplung beim Betätigen und Schließen der anderen Kupplung weiterhin geschlossen. Dies kann zu einem Blockieren des Getriebes führen und ist als höchst sicherheitskritisch anzusehen.

Eine zweite Möglichkeit des Entsperrens des Sperrventils und damit des Abbaus des Betätigungsdruckes des einen Aktuators wird in der DE 10 2012 222 206 A1 , der DE 10 2014 216 578 A1 , der DE 10 2013 213 537 A1 , der DE 10 2016 216 264 A1 und der DE 10 2016 012 472 A1 dargestellt und erfolgt durch das Druckbeaufschlagen des Mechanismus zum Entsperren über eine zusätzliche hydraulische oder elektrische Steuerleitung. Von Vorteil ist bei dieser Lösung, dass die beiden Kupplungen unabhängig voneinander mit Druck beaufschlagt werden können. Ein Nachteil dieser Unabhängigkeit ist jedoch, dass bei dieser Möglichkeit beide Kupplungen im Fehlerfall, beispielsweise bei einem Fehler in der Ansteuerung, mit Druck beaufschlagt werden können. Es kann somit nicht sichergestellt werden, dass immer nur eine Kupplung geschlossen ist.

Wie bei der ersten Möglichkeit erfolgt ein Öffnen einer Kupplung nicht durch Abschaltung der Betätigungsenergie, sondern durch aktives Öffnen mittels Betätigungsenergie. Dies ist im Zusammenhang mit der funktionalen Sicherheit jedoch ebenfalls als kritisch anzusehen, da die Folgen ähnlich wie bei der ersten Möglichkeit sind.

Eine dritte Möglichkeit des Entsperrens des Sperrventils und damit des Abbaus des Betätigungsdruckes des einen Aktuators wird in der DE 10 2013 220 422 A1 dargestellt und erfolgt durch das Beaufschlagen des Mechanismus zum Entsperren mit Druck aus einem zusätzlichen Druckspeicher.

Nachteilig ist die zeitliche Begrenzung dieser Sicherheitsstellung. Lässt sich im Fehlerfall das elektrisch angesteuerte Schaltventil nicht öffnen, weil zum Beispiel durch Verschmutzung die Reibung im Ventil steigt und dieses klemmt, ist erneut ein Blockieren des Getriebes möglich. Reicht der Öffnungsdruck aus dem Druckspeicher aufgrund auftretender Leckage durch nicht ganz geschlossene Regelventile oder defekte Leitungen nicht aus, so kann ebenfalls das Getriebe blockieren. Wie bei den ersten beiden Möglichkeiten muss das Sperrventil aktiv geöffnet werden. Dies ist wieder im Zusammenhang mit der funktionalen Sicherheit als kritisch anzusehen. Die Folgen sind ähnlich der ersten Möglichkeit.

Aus den aufgeführten Lösungsvorschlägen ergibt sich das Problem, dass die verwendeten Mechanismen zum Absperren der Kupplungsräume einer Doppelkupplung im Fehlerfall den Druck in den Kupplungen aufrechterhalten können und damit keine ausreichend sicherere Fehlerreaktion aufweisen. Es treten Zustände auf, in denen zwei Kupplungen zeitgleich geschlossen sein können und das Getriebe blockieren kann.

Die Sperrventile der genannten Lösungen gemäß dem Stand der aufgeführten Offenlegungsschriften sind nur hydraulisch oder elektrisch miteinander gekoppelt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung zur Ansteuerung von wenigstens zwei hydraulisch betätigten, zwischen einer jeweiligen Offenstellung und einer jeweiligen Geschlossenstellung verstellbaren Kupplungen zu schaffen, die eine größere Sicherheit als bekannte Lösungen bietet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung zur Ansteuerung von wenigstens zwei hydraulisch betätigten, zwischen einer jeweiligen Offenstellung und einer jeweiligen Geschlossenstellung verstellbaren Kupplungen ermöglicht ein sicheres und im Wesentlichen leckagefreies Absperren eines Betriebsdruckes im drehenden System und damit das Halten einer geschlossenen Kupplung.

Die Ventilanordnung, d.h. ein einzelnes Ventil oder eine Kombination aus mehreren Ventilen, ist zur Gewährleistung einer hohen Sicherheit in der Lage, mehrere Zustände anzunehmen, die nicht gleichzeitig möglich sind und die durch einen mechanischen Zwanglauf bzw. eine mechanische Zwangssteuerung des wenigstens einen Steuerelements realisiert werden.

Dadurch ist es möglich, in mindestens zwei Zuständen mittels des mechanischen Zwanglaufs der Ventilquerschnitte oder der Ventile sicherzustellen, dass nur eine der Kupplungen geschlossen gehalten wird, während die anderen geöffnet sein müssen. Auf diese Weise kann zum Beispiel beim Einsatz der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einem Kraftfahrzeug ein sicherheitskritisches Blockieren eines Getriebes zuverlässig verhindert werden.

Bei „normally open“-Kupplungen kann dabei nur eine der Kupplungen druckbeaufschlagt geschlossen gehalten werden, während die anderen drucklos geöffnet sind. Dabei liegt im Falle zweier „normally o- pen“-Kupplungen mindestens noch ein zusätzlicher Zustand vor, bei dem alle Kupplungen zeitgleich offen sind. Dieser zusätzliche Zustand kann zum Beispiel beim Fehlen der Betätigungsenergie eines Aktuators automatisch eingenommen werden. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung kann dadurch als zusätzliches Sicherheitselement in einem Antriebsstrang vorgesehen sein. Bei einem erkannten Fehler im System kann ein Abschalten der Betätigungsenergie des Aktuators erfolgen, was zu einem sicheren Öffnen aller Kupplungen und somit dem Trennen des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsaggregat und dem Antriebsrad oder den Antriebsrädern führt. Damit wird im Sinne der Redundanz ein zusätzlicher Abschaltpfad geschaffen.

Bei einer „normally open“- und einer „normally closed“-Kupplung sind im ersten Zustand beide Kupplungen drucklos, somit ist die „normally open“-Kupplung offen und die „normally closed“-Kupplung geschlossen. Im zweiten Zustand sind beide Kupplungen druckbeaufschlagt, somit wird die „normally open“-Kupp- lung geschlossen gehalten und die „normally closed“-Kupplung ist offen. In diesem zweiten Zustand sind die Zylinderräume der Kupplungen durch die mechanische Zwangssteuerung des Steuerelements miteinander verbunden, um im Fehlerfall, insbesondere bei einem unerwünschten Druckabfall, welcher die „normally closed“-Kupplung schließt, die „normally open“-Kupplung sicher zu öffnen. Auf diese Weise wird ein Blockieren des Getriebes vermieden. Dabei kann der Betätigungsdruck, bei dem die „normally open“-Kupplung öffnet, höher sein als der Betätigungsdruck, bei dem die „normally closed“-Kupplung schließt. Bei einem Abfall des Betätigungsdruckes wird so ein Blockieren des Getriebes vermieden.

Bei dem- oder denjenigen der beiden Zustände, welche eine Druckbeaufschlagung realisieren, ist zur Beibehaltung des jeweiligen Zustandes der Einsatz von Betätigungsenergie eines Aktuators zu bevorzugen. Fällt diese Betätigungsenergie weg, erfolgt ein Verlassen des Zustandes, vorzugsweise durch die Wirkung der Druckbeaufschlagung.

Bei zwei „normally open“ Kupplungen kann die Ventilanordnung einen zusätzlichen Zustand einnehmen, bei dem durch mechanischen Zwanglauf der Ventilquerschnitte oder der Ventile alle Kupplungen sicher geöffnet sind. Somit dient die Ventilanordnung als zusätzliches Sicherheitselement, welches durch Abschalten der Betätigungsenergie im Fehlerfall ein Antriebsaggregat sicher von dem oder den Antriebsrädern trennt.

Bei einer „normally open“ und einer „normally closed“-Kupplung nimmt das Ventil oder die Ventilkombination den ersten Zustand ein, bei dem beide Kupplungen drucklos sind. Bei Zweiganggetrieben wird in diesem ersten Zustand vorzugsweise der höhere der beiden Gänge durch die „normally closed“-Kupplung eingelegt, verbunden mit einer geringeren Drehzahl des Antriebsaggregates und geringerer Trägheitswirkung des Antriebsaggregates auf das oder die Antriebsräder, d.h. geringeres reduziertes Massenträgheitsmoment. Eine Überdrehzahl des Antriebsaggregates mit Schäden und sicherheitskritischen Folgen wird so vermieden. Dynamische Auswirkungen auf den Abtrieb, bedingt durch den Zustandswechsel, sind minimiert. Ein Ausfall der Betätigungsenergie im Fehlerfall wird sicher abgefangen.

Für solche sehr komfortablen Schaltabläufe wie Überschneidungsschaltungen ist ein kurzzeitiges und unabhängig voneinander beinflussbares, teilweises Schließen mindestens zweier Kupplungen zu bevorzugen, welches in den oben beschriebenen Zuständen nicht möglich ist. Dies wird durch den mindestens einen weiteren Zustand der Ventilanordnung erreicht, in dem mindestens zwei Kupplungen zeitgleich teilweise geschlossen werden können. In diesem weiteren Zustand kann auch ein zyklisches Nachfüllen einer mit Druck beaufschlagten Kupplung zum Leckage- und Temperaturausgleich oder für ähnliche Maßnahmen erfolgen.

Mit der Angabe „Öffnungs- und Schließzustand zumindest eines Teils der Eingänge und der Ausgänge“ ist jeder Zustand zwischen einem vollständigen geöffneten und einem vollständig geschlossenen Eingang bzw. Ausgang gemeint.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Steuerelement mittels der mechanischen Zwangssteuerung derart zwischen mehreren Schaltzuständen verstellbar ist, dass sich bei Wegfall der Betätigungskraft sämtliche Kupplungen in ihrer Offenstellung befinden. Dies stellt eine zusätzliche Erhöhung der Sicherheit der mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung gesteuerten Kupplungen dar.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Zustand, in dem sämtliche Kupplungen ihre Geschlossenstellung einnehmen können, der größten Betätigungskraft bedarf, so wird die durch die erfindungsgemäße Ventilanordnung erreichbare Sicherheit noch weiter erhöht. Um eine Rückstellung des zur Betätigung des Steuerelements dienenden Betätigungselements auf einfache Weise zu erreichen, kann des Weiteren eine dem Betätigungselement entgegenwirkende Federeinrichtung und/oder hydraulische Kraftaufbringungseinrichtung vorgesehen sein.

Eine sehr einfache und effektive Ausführungsform der Federeinrichtung kann darin bestehen, dass diese wenigstens eine Schraubenfeder oder wenigstens eine Tellerfeder aufweist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass das wenigstens eine Steuerelement zum Einnehmen der Schaltzustände in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses verschieblich ist. Auf diese Weise lassen sich die unterschiedlichen Schaltzustände sehr einfach einnehmen und es ist des Weiteren eine einfache Betätigung des Steuerelements möglich.

Eine Erweiterung der Nutzungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung ergibt sich, wenn die Schaltzustände drei stationäre und zwei temporäre Schaltzustände umfassen. Dadurch liegt mindestens ein weiterer Zustand vor, bei dem mehrere Kupplungen zur Überschneidungsschaltung, beispielsweise beim zugkraftunterbrechungsfreien Schalten, zeitgleich teilweise geschlossen werden. Dieser weitere Zustand kann durch den Einsatz von Betätigungsenergie eines Aktuators eingestellt werden. Fällt diese Betätigungsenergie weg, erfolgt ein Verlassen des weiteren Zustandes. Bei einem erkannten Fehler im System, beispielsweise dem Defekt einer Komponente, beendet eine sicherheitsgerichtete Steuerung den weiteren Zustand durch Abschalten der Betätigungsenergie. Vorzugsweise wird der Aktuator zum kurzzeitigen Beibehalten des weiteren Zustandes in Überlast betrieben. Damit kann der Aktuator kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden. Das Beibehalten des weiteren Zustandes erfordert vorzugsweise mehr Betätigungsenergie als das Beibehalten des ersten oder des zweiten Zustandes. Damit wird das Verlassen des weiteren Zustandes beim Wegfall der Betätigungsenergie unterstützt.

Um die Sicherheit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung weiter zu erhöhen, kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass die beiden temporären Schaltzustände mittels eines Zeitschaltglieds zeitlich begrenzbar sind. Auf diese Weise ist auch eine potentielle Verspannung bei einem vorhandenen, aber nicht erkannten Fehler zeitlich begrenzt, ein vollständiges Blockieren wird verhindert. Auch eine zur Druckversorgung eingesetzte Pumpe und/oder ein zusätzliches Schaltventil und/oder Druckregelventile zur Ansteuerung der Kupplungen können dabei gegebenenfalls nur zeitbegrenzt angesteuert werden. Als Zeitdauer können beispielsweise 0,5 Sekunden gewählt werden, die sich an der Dauer einer Überschneidungsschaltung orientieren.

Diese erhöhte Sicherheit lässt sich noch zusätzlich dadurch erhöhen, dass ohne Aufbringen der Betätigungskraft lediglich einer der stationären Schaltzustände einnehmbar ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die stationären Schaltzustände zwei Schaltzustände umfassen, in denen jeweils eine der Kupplungen sich in ihrer Geschlossenstellung und die wenigstens eine andere Kupplung sich in ihrer Offenstellung befindet. Dies erhöht zusätzlich die Nutzbarkeit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung.

Eine weitere Erhöhung der Sicherheit, den die erfindungsgemäße Ventilanordnung bieten kann, ergibt sich, wenn sich in dem dritten stationären Schaltzustand alle Kupplungen in der Offenstellung befinden.

Da die temporären Schaltzustände nur über eine sehr kurze Zeitdauer eingenommen werden können, kann eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass sich in den zwei temporären Schaltzuständen alle Kupplungen in einer Geschlossenstellung befinden können. Dies erhöht außerdem die Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Ventilanordnung.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Betätigungselement die Betätigungskraft berührungslos zwischen einem ruhenden und einem rotierenden Bereich aufbringt, so kann das Betätigungselement vergleichsweise einfach ausgeführt werden. Zusätzlich stellt dies eine bezüglich der Steuerung des Öffnungs- und Schließzustands zumindest eines Teils der Eingänge und der Ausgänge sehr vorteilhafte Ansteuerung des Steuerelements dar.

Eine verfahrensgemäße Lösung ist in Anspruch 14 angegeben.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Ventilanordnung lässt sich ein sicheres und im Wesentlichen leckagefreies Absperren eines Betriebsdruckes im drehenden System und damit das Halten einer geschlossenen Kupplung erreichen. Dabei kann die Ventilanordnung zur Gewährleistung einer hohen Sicherheit in mehrere Zustände gebracht werden, die nicht gleichzeitig möglich sind und die durch den mechanischen Zwanglauf bzw. die mechanische Zwangssteuerung des wenigstens einen Steuerelements realisiert werden. Letztendlich kann auf diese Weise zum Beispiel bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Kraftfahrzeug ein sicherheitskritisches Blockieren eines Getriebes verhindert werden.

Des Weiteren gelten die oben für die erfindungsgemäße Ventilanordnung genannten Vorteile auch für das erfindungsgemäße Verfahren.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine sehr schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einem Hydraulikkreis;

Fig. 2 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lll aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht der Ventilanordnung aus Fig. 2 in einer um 90° gedrehten Position;

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht der Ventilanordnung aus Fig. 2 in einer anderen Stellung sowie ein nicht mitrotierendes Gehäuse einer Drehdurchführung;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie Vll-Vll aus Fig. 6;

Fig. 8 eine Ansicht der Ventilanordnung aus Fig. 2 in einer anderen Stellung sowie das nicht mitrotierende Gehäuse der Drehdurchführung;

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX aus Fig. 8;

Fig. 10 eine Ansicht der Ventilanordnung aus Fig. 2 in einer anderen Stellung sowie das nicht mitrotierende Gehäuse der Drehdurchführung;

Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI aus Fig. 10;

Fig. 12 eine Ansicht der Ventilanordnung aus Fig. 2 in einer anderen Stellung sowie das nicht mitrotierende Gehäuse der Drehdurchführung;

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie Xlll-Xlll aus Fig. 12;

Fig. 14 eine Draufsicht auf ein Beispiel einer Integration der Ventilanordnung in ein Getriebe;

Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV aus Fig. 14;

Fig. 16 eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel einer Integration der Ventilanordnung in ein Getriebe;

Fig. 17 einen Schnitt nach der Linie XVI l-XVIl aus Fig. 16;

Fig. 18 eine sehr schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einem Hydraulikkreis; und

Fig. 19 eine sehr schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in einem Hydraulikkreis. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Ventilanordnung 1 zur Ansteuerung von wenigstens zwei hydraulisch betätigten, zwischen einer jeweiligen Offenstellung und einer jeweiligen Geschlossenstellung verstellbaren Kupplungen 2 und 3. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ventilanordnung 1 lediglich ein Absperrventil 1 a auf bzw. die Ventilanordnung 1 ist als das Absperrventil 1 a ausgebildet.

In Fig. 1 ist zusätzlich zu der Ventilanordnung 1 eine mögliche Ausführungsform eines die Ventilanordnung 1 beinhaltenden hydraulischen Schaltplans bzw. eines Hydraulikkreises dargestellt. Der in Fig. 1 dargestellte Hydraulikkreis weist neben der Ventilanordnung 1 und den beiden Kupplungen 2 und 3 eine durch einen Elektromotor 4 angetriebene Pumpe 5, zwei Hydraulikflüssigkeitsbehälter bzw. Tanks 6, ein Druckbegrenzungsventil 7, zwei Hydraulikleitungen 8 und 9, die zu jeweiligen, im vorliegenden Fall als Proportionalventile ausgebildeten Druckregelventilen 10 und 11 führen sowie zwei Filter 12 und 13 auf, die in den Hydraulikleitungen 8 und 9 zwischen der Pumpe 5 bzw. dem Druckbegrenzungsventil 7 und den Druckregelventilen 10 und 11 angeordnet sind.

Die Druckregelventile 10 und 1 1 dienen dazu, den gewünschten Betätigungsdruck an jeweiligen Drehdurchführungen 14 und 15 einzustellen. Den Drehdurchführungen 14 und 15 sind jeweilige Drucksensoren 16 und 17 zugeordnet, mit denen die von den Druckregelventilen 10 und 11 eingestellten Betätigungsdrücke gemessen werden können. Bei Abschaltung der Energieversorgung der beiden Druckregelventile 10 und 11 reduzieren diese die Drücke an den Kupplungen 2 und 3 auf Umgebungsdruck, so dass ein redundanter Pfad zum Öffnen der Kupplungen 2 und 3 im Fehlerfall gegeben ist.

Das Druckbegrenzungsventil 7 stellt ein zusätzliches sicherheitsrelevantes Bauteil dar, da es in der Lage ist, den Hydraulikkreislauf bei einem eingestellten Maximaldruck zu öffnen und die Komponenten vor Beschädigung zu schützen.

Der Ventilanordnung 1 selbst ist ein weiterer Hydraulikflüssigkeitsbehälter bzw. Tank 18 zugeordnet, der vorzugsweise mit einem der Tanks 6 oder mit beiden Tanks 6 verbunden ist. Des Weiteren führen von der Ventilanordnung 1 jeweilige Hydraulikleitungen 19 und 20 zu den Kupplungen 2 und 3.

Die beiden Kupplungen 2 und 3 sind im vorliegenden Fall Teil eines in den Figuren 14 - 17 dargestellten Doppelkupplungsgetriebes, das insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Bei den Kupplungen 2 und 3 handelt es sich um sogenannte "normally open"-Kupplungen, d. h. um Kupplungen, die in ihrem Normalzustand geöffnet sind. Bei einer derartigen Ausführung der Kupplungen 2 und 3 ist im vorliegenden Fall in einem ersten und in einem zweiten Zustand nur eine der beiden Kupplungen 2 und 3 druckbeaufschlagt geschlossen gehalten bzw. abgesperrt. Die andere Kupplung 3 bzw. 2 ist drucklos geöffnet.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Ventilanordnung 1 lediglich das eine Absperrventil 1 a aufweist, erfolgt die Absperrung der beiden Kupplungen 2 und 3 wechselweise mit dem gemeinsamen Absperrventil 1 a. Die drucklose Öffnung der jeweils anderen Kupplung 3 bzw. 2 ist durch die zugehörigen Stellungen des Absperrventils 1 a gewährleistet. Wenn, wie später beschrieben, die Ventilanordnung 1 mehrere Ventile aufweist, so sind diese mechanisch zwangsgeführt gekoppelt und die einzelnen Stellungen der Ventile sind mechanisch gegeneinander verriegelt.

In den Figuren 2 bis 13 sind mehrere Ausführungsformen des Absperrventils 1 a der Ventilanordnung 1 dargestellt. Die Ventilanordnung 1 bzw. das Absperrventil 1 a weist ein Gehäuse 21 auf, das im Betrieb um eine in der mit "x" bezeichneten Längsrichtung verlaufende Mittelachse rotiert. Das Gehäuse 21 weist wenigstens zwei Eingänge 22 und 23 für ein über die Drehdurchführungen 14 und 15 zugeführtes Hydraulikmedium und wenigstens zwei Ausgänge 24 und 25 auf, über die das Hydraulikmedium zu jeweils einem Zylinderraum der Kupplungen 2 und 3 geleitet wird und diese steuert. Ein weiterer Anschluss 26 ist mit dem Tank 18 verbunden. Durch Aufbringen eines Betätigungsdruckes in dem Zylinderraum bzw. an einem rotierenden Kupplungskolben der jeweiligen Kupplung 2 bzw. 3 wird, je nach Höhe des Druckes, eine zunächst drucklos geöffnete Kupplung 2 bzw. 3 in den Schlupf gebracht oder geschlossen.

Des Weiteren weist die Ventilanordnung 1 bzw. das Absperrventil 1 a ein Steuerelement 27 auf, das mittels eines eine Betätigungskraft aufbringenden Betätigungselements 28 betätigbar ist. Das wenigstens eine Steuerelement 27 dient zum Steuern des Öffnungs- und Schließzustands zumindest eines Teils der Eingänge 22 und 23 und der Ausgänge 24 und 25. Dabei ist, wie nachfolgend beschrieben, die Ventilanordnung 1 mittels einer mechanischen Zwangssteuerung bzw. einem mechanischen Zwanglauf des wenigstens einen Steuerelements 27 derart zwischen mehreren Schaltzuständen verstellbar, dass sich bei mindestens einem geschlossenen Ausgang 24 und/oder 25 und/oder bei Wegfall der Betätigungskraft höchstens eine der Kupplungen 2 oder 3 in ihrer Geschlossenstellung befindet. Im vorliegenden Fall ist das Steuerelement 27 derart mittels der mechanischen Zwangssteuerung zwischen mehreren Schaltzuständen verstellbar, dass sich bei Wegfall der Betätigungskraft sämtliche, im vorliegenden Fall beide, Kupplungen 2, 3 in ihrer Offenstellung befinden. Wie nachfolgend näher erläutert, umfassen die Schaltzustände drei stationäre und zwei temporäre Schaltzustände.

Bei dem Betätigungselement 28 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen konzentrischen, mitdrehenden Anker eines Hubmagneten, der zwei gehäusefeste, nicht mitdrehende Spulen 29 und 30 aufweist. Das Steuerelement 27 wird außerdem durch eine dem Betätigungselement 28 entgegenwirkende Federeinrichtung 31 , 32, die im vorliegenden Fall als jeweilige Schraubenfeder ausgebildet ist, beaufschlagt. Alternativ könnten die Federeinrichtungen 31 , 32 auch als Tellerfedern ausgebildet sein. Des Weiteren wäre es möglich, statt der Federeinrichtungen 31 , 32 eine hydraulische Kraftaufbringungseinrichtung vorzusehen. Bei den Federeinrichtungen 31 , 32 handelt es sich demnach um eine Rückstellkraft auf das wenigstens eine Steuerelement 27 ausübende Rückstelleinrichtungen.

Das Absperrventil 1 a ist konzentrisch bzw. rotationssymmetrisch zur Drehachse in einer in Fig. 1 nicht dargestellten, drehenden Getriebewelle des Doppelkupplungsgetriebes angebracht und rotiert während des Betriebs des Getriebes mit demselben mit. Damit kompensieren sich Fliehkräfte und verursachen keine zusätzliche Reibung und Belastungen, z.B. auf eine der Federeinrichtungen 31 bzw. 32.

Die Ventilanordnung 1 wird vorzugsweise elektromagnetisch mit einem elektromechanischen Linearmotor bzw. Hubmagnet betätigt, der rotationssymmetrisch zu einer Drehachse der Getriebewelle angeordnet ist. Der Stator, d.h. die Ventilspule, rotiert nicht, der Läufer bzw. Anker sowie die Ventilanordnung 1 rotieren. Der Luftspalt des Magnetkreises bildet vorzugsweise den Übergang zwischen dem nichtrotierenden und dem rotierenden System. Die Ventilanordnung 1 mit dem elektromechanischen Linearmotor ist vorzugsweise so aufgebaut, dass der Läufer gegen die mindestens eine Federeinrichtung 31 bzw. 32 arbeitet, welche den Läufer bei Wegfall der Betätigungsenergie in seine Ausgangsposition bzw. Nulllage überführt. Die Ausgangsposition stellt bei zwei „normally open“-Kupplungen den oben beschriebenen zusätzlichen Zustand und bei einer „normally open“- und einer „normally closed“-Kupplung den ersten Zustand dar.

Alternativ kann die Ventilanordnung 1 mit dem elektromechanischen Linearmotor so aufgebaut sein, dass der Läufer gegen hydraulische Kräfte infolge von Betätigungsdrücken in den Kupplungszylindern arbeiten muss, damit beim Wegfall der Betätigungsenergie ein Verlassen des ersten (bei zwei „normally open“- Kupplungen) oder zweiten sowie des weiteren Zustands erfolgt.

Durch das Bestromen der ersten Spule 29, d.h. durch Aufbringen von Betätigungsenergie, wird der Anker bei stromloser zweiter Spule 30 aus der in Fig. 3 dargestellten Mittelstellung M des Absperrventils 1 a ausgelenkt und verschiebt das Steuerelement 27 in die in Fig. 7 dargestellte Sperrstellung Ki, sperr des Absperrventils 1 a. Die Bestromung und die daraus resultierende magnetische Kraft FA auf den Anker sind so gewählt, dass ein aktueller Betätigungsdruck PKI in der Kupplung 2 gehalten bzw. abgesperrt wird, die Vorspannung der Federeinrichtung 31 aber nicht überwunden wird. Die magnetische Kraft auf den Anker FA ist also etwas größer gewählt als die hydraulische Kraft FHyd, welche sich aus dem Produkt des aktuellen Betätigungsdrucks PKI und dem Querschnitt As des Steuerelements 27 ergibt. Aufgrund einer Vorspannung der Federeinrichtung 31 wird diese nicht gestaucht und die Ventilstellung Ki , sperr bleibt erhalten. Die Ventilstellung Ki, sperr dient dazu, die druckbeaufschlagte Kupplung 2 im geschlossenen Zustand zu halten, wobei das „Ki“ für die erste Kupplung 2 steht. Durch Absperrung im drehenden System entsteht nur eine sehr geringe Leckage. Die Drehdurchführung 14 ist drucklos, sodass dort keine Leckage- und Reibungsverluste entstehen.

Durch mechanischen Zwanglauf der Ventilquerschnitte, der sich durch die Zwangssteuerung des wenigstens einen Steuerelements 27 ergibt, wird sichergestellt, dass in der Ventilstellung Ki, sperr die Kupplung 3 drucklos und damit geöffnet sein muss. Hierzu ist der Ausgang 25 in dieser Ventilstellung mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter bzw. Tank 18 verbunden. Die Ventilanordnung 1 weist des Weiteren zwei Ringkolben, nämlich einen linken Ringkolben 45 und einen rechten Ringkolben 46 auf. Der rechte Ringkolben 46 kann sich infolge geometrischer Randbedingungen nicht gegen das Steuerelement 27 nach rechts bewegen. Bei Versagen der Federeinrichtung 32 könnte sich der rechte Ringkolben 46 gegen das Steuerelement 27 etwas nach links bewegen, bis er auf einen Anschlag trifft. In diesem Falle bliebe die Verbindung des Anschlusses bzw. Ausgangs 25 zu dem Tank 18 weiterhin bestehen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind auch die Eingänge 22 und 23 mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter T verbunden. Dies ermöglicht, zu Testzwecken mit dem Druckregelventil 10 und/oder dem Druckregelventil 11 geringfügige Drücke aufzubauen. Aufgrund der Strömungswiderstände bei strömendem Druckfluid werden sich auch bei offenen Verbindungen zum Hydraulikflüssigkeitsbehälter 18 in dem Absperrventil 1 a geringfügige Drücke einstellen. Bei korrekter Funktion erfassen beide Drucksensoren 16 und 17 entsprechende Drücke. Ist dies nicht der Fall, lässt sich durch kreuzweisen Vergleich eine Fehlfunktion eines Druckregelventils 10 oder 11 , eines Drucksensors 16 oder 17 oder eine nicht korrekt eingestellte Stellung des Absperrventils 1 a erkennen. Eine vorzugsweise berührungslose Erfassung der Position des Steuerelements 27 kann ebenfalls zur Fehlerdetektion dienen.

Der mechanische Zwanglauf der Ventilquerschnitte, der sich durch die Zwangssteuerung des wenigstens einen Steuerelements 27 ergibt, sorgt dafür, dass wenn sich eine der Kupplungen 2 oder 3 an einem geschlossenen Ausgang 24 oder 25 befindet, d.h. in einem abgesperrten Zustand, das Absperrventil 1 a ist in einer der beiden äußeren Ventilstellungen Ki, sperr und K2, sperr, die andere Kupplung 3 bzw. 2 offen sein muss.

Vorzugsweise sind die Leitungsquerschnitte von dem Ausgang 25 zu dem Anschluss 26 größer gewählt als die Leitungsquerschnitte der Eingänge 22 und 23. Mit entsprechenden Querschnitten bleibt ein durch Strömungswiderstände erzeugter Druck an der Kupplung 3 auch bei fehlerhaftem Druckaufbau, zum Beispiel falls ein klemmendes Druckregelventil einen fehlerhaften Volumenstrom über den Eingang 23 einleitet, gering. Die Kupplung 3 kann auch dann kein oder nur ein geringes Schlupfmoment aufbauen.

Im Fehlerfall beendet eine sicherheitsgerichtete Steuerung die Bestromung der Spulen 29 und 30. Ein aktueller Betätigungsdruck PKI in der Kupplung 2 wirkt auf das Steuerelement 27 und sorgt dafür, dass die Ventilstellung K1, sperr verlassen und die Mittelstellung M eingenommen wird. In der Mittelstellung M sind alle Anschlüsse mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter 18 verbunden, ein nennenswerter Druckaufbau an den Kupplungen 2 und 3 wird zuverlässig vermieden. Dies stellt einen sicheren Zustand auch bei einem Defekt eines oder beider Druckregelventile 10 und/oder 11 dar. Des Weiteren können auf diese Weise an den Kupplungen 2 und 3 keine Betätigungsdrücke entstehen. Auf typischerweise erforderliche, zusätzliche Sicherheitsventile kann so verzichtet werden.

Durch das Bestromen der zweiten Spule 30, d.h. durch Aufbringen von Betätigungsenergie, wird der Anker aus der Mittelstellung M ausgelenkt und verschiebt das Steuerelement 27 in die in Fig. 9 dargestellte Ventilstellung K2, sperr, wobei das „K2“ für die zweite Kupplung 3 steht. Sinngemäß gelten die oben dargestellten Ausführungen, wobei nun die Kupplung 3 im geschlossenen Zustand gehalten wird und die Kupplung 2 drucklos und damit sicher geöffnet ist. Ein sicherheitskritisches Verspannen der beiden Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes im abgesperrten Zustand wird so verhindert. Der Betätigungsdruck der einen Kupplung 2 bzw. 3 wird durch Abfluss des Druckfluides in den Hydraulikflüssigkeitsbehälter 18 sicher abgebaut, falls die andere Kupplung 3 bzw. 2 abgesperrt ist.

Für komfortable Überschneidungsschaltungen, die insbesondere bei Doppelkupplungsgetrieben zu bevorzugen sind, ist mindestens eine weitere Ventilstellung erforderlich, die zeitgleich Betätigungsdrücke in beiden Kupplungen 2 und 3 erlaubt. Aufgrund des mechanischen Zwanglaufes des Steuerelements 27 ist dies in den oben beschriebenen Ventilstellungen nicht möglich. Wird ausgehend von der Ventilstellung Ki, sperr die Bestromung deutlich erhöht, überwindet die magnetische Kraft FA auf den Anker die Summe aus der hydraulischen Kraft FHyd und der Federvorspannkraft FF. Die Federeinrichtung 31 wird gestaucht und die in Fig. 11 dargestellte Ventilstellung Ki.schait eingenommen. Hierbei ist der Eingang 22 mit dem Ausgang 24 verbunden, der Eingang 23 ist mit dem Ausgang 25 verbunden, Verbindungen zum Hydraulikflüssigkeitsbehälter 18 sind abgesperrt. Das erste Druckregelventil 10 stellt über die erste Drehdurchführung 14 den Betätigungsdruck PKI an der ersten Kupplung 2 ein. Unabhängig davon stellt das zweite Druckregelventil 11 über die zweite Drehdurchführung 15 den Betätigungsdruck pK2 an der zweiten Kupplung 3 ein.

Die Druckverläufe können in der Ventilstellung Ki.schait und K2,schait sehr flexibel an den jeweiligen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs angepasst werden, was den Fahrkomfort erhöht. Damit steigt aber auch die Gefahr einer unerwünschten Verspannung der beiden Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes. Es kann daher vorgesehen sein, im Fehlerfall, beispielsweise falls eine unzulässige Kombination der mit Hilfe der Drucksensoren 16 und/oder 17 gemessenen Betätigungsdrücke in der Kupplung 2 und/oder der Kupplung 3 vorliegt oder ein anderer Fehler ermittelt wird, die Bestromung der Spulen 29 bzw. 30 zu beenden. Die Federeinrichtung 31 zieht das Steuerelement 27 aus der Ventilstellung Ki.schait in die Ventilstellung Ki, sperr zurück, worauf sich der Betätigungsdruck pK2 in der Kupplung 3 sicher abbaut. Im Falle eines noch anliegenden Betätigungsdruckes PKI wird in Folge auch die Ventilstellung Ki, sperr aufgrund der hydraulischen Kraft FHyd verlassen und die Mittelstellung M der Ventilanordnung 1 eingenommen. In der Mittelstellung M sind alle Anschlüsse mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter 18 verbunden, sodass ein nennenswerter Druckaufbau an den Kupplungen 2 und 3 sicher vermieden wird.

Als redundante Sicherheitsmaßnahmen werden die Druckregelventile 10 und 1 1 und die elektrisch angetriebene Pumpe 5 ebenfalls abgeschaltet. Die beiden Druckregelventile 10 und 11 senken die Betätigungsdrücke der Kupplungen 2 und 3 dann auf Umgebungsdruck ab und öffnen die Kupplungen 2 und 3 redundant. Gleiches gilt bei Abschalten der Pumpe 5, mit Abfall des Versorgungsdruckes öffnen auch die Kupplungen 2 und 3. Gegebenenfalls entleert ein zusätzliches Schaltventil im unbestromten Zustand den Druckspeicher oder koppelt diesen ab, um einen schnelleren Druckabbau zu gewährleisten. Ein fehlerhaftes Klemmen des Steuerelements 27 in der Ventilstellung Ki.schait führt so nicht zu einer Verspannung des Getriebes.

Zur Erhöhung der Sicherheit kann im Normalbetrieb, d.h. falls kein Fehler erkannt wird, die Ventilstellung Ki.schait immer nur zeitlich begrenzt zugelassen und die Druckregelventile 10 und 1 1 sowie die elektrisch angetriebenen Pumpe 5 nur zeitlich begrenzt mit Energie versorgt werden. Damit ist auch eine potentielle Verspannung bei einem vorhandenen, aber nicht erkannten Fehler zeitlich begrenzt. Als Zeitdauer werden beispielsweise 0,5 Sekunden gewählt, die sich an der Dauer einer Überschneidungsschaltung orientieren. Bei der zeitlichen Begrenzung der Pumpe 5 wird der aktuelle Inhalt des Druckspeichers berücksichtigt. Zur zeitlichen Begrenzung dieser temporären Schaltzustände kann ein Zeitschaltglied eingesetzt werden.

Vorzugsweise wird die erste Spule 29 zur kurzzeitigen Herstellung der Ventilstellung Ki .schait in Überlast betrieben. Damit lässt sich der Aktuator kleiner, leichter und kostengünstiger halten. Auch die Pumpe 5 kann in Überlast betrieben werden.

Eine geringe Leckage oder Temperaturänderungen können zu Änderungen des Betätigungsdruckes der druckbeaufschlagten Kupplung 2 im geschlossenen Zustand führen. Die Ventilstellung Ki.schait wird genutzt, um den Zylinderraum der Kupplung 2 in geeigneten Zeitabständen nachzufüllen. Beim Übergang von der Ventilstellung Ki, sperr zu der Ventilstellung Ki .schait wirkt sich der aktuelle Betätigungsdruck PKI auf den am Drucksensor 16 gemessenen Druck aus. Diese Information wird benutzt, um den aktuellen Betätigungsdruck PKI ZU ermitteln und daraus die Höhe der Leckage und die Zeitabstände zum Nachfüllen abzuschätzen bzw. zu adaptieren. Hierbei wird auch eine ermittelte aktuelle Öltemperatur berücksichtigt.

Eine weitere Möglichkeit zur Abschätzung der Zeitabstände zum Nachfüllen besteht in einer Ermittlung der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl der geschlossenen Kupplung 2. Liegt hier eine Abweichung vor, so ist die Kupplung 2 aufgrund eines Druckabfalls in den schlupfenden Zustand geraten. Der aktuelle Betätigungsdruck PKI wird dann anhand des vom Antriebsaggregat aufgebrachten Drehmomentes, gegebenenfalls korrigiert um Wirkungen beschleunigter Drehmassen von Antriebsmaschine und Getriebe, abgeschätzt.

In der Ventilstellung Ki.schait sind die Drehdurchführungen 14 und 15 druckbehaftet. Druckrichtungsabhängige Dichtungen geraten infolge eines Betätigungsdruckes in Reibkontakt. Dabei kann ein kurzzeitig entstehendes Reibmoment vom Antriebsaggregat kompensiert werden, um Auswirkungen auf das oder die Antriebsräder zu vermeiden. Vorzugsweise werden hierbei berührungslose Dichtungen eingesetzt.

Die obigen Ausführungen gelten sinngemäß auch für die Ventilstellung K2,schait, die in Fig. 13 dargestellt ist.

Im Folgenden ist beispielhaft ein Gangwechsel beschrieben, bei dem zunächst die Kupplung 2 geschlossen und die Kupplung 3 geöffnet ist. Während der überschneidenden Schaltung wird die Kupplung 2 geöffnet und die Kupplung 3 geschlossen. Zu Beginn des Gangwechsels befindet sich die Ventilanordnung 1 bzw. das Absperrventil 1 a in der Stellung Ki, sperr und der Zylinderraum der Kupplung 2 ist druckbeaufschlagt. Die eigentliche überschneidende Schaltung erfolgt in der Ventilstellung K2,schait. Beim Übergang in die Ventilstellung K2,schait wird die Mittelstellung M der Ventilanordnung 1 durchlaufen, wobei kurzzeitig eine Verbindung von der mit Druck beaufschlagten Kupplung 2 zu dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter bzw. Tank 18 entsteht, was einen Druckverlust in der Kupplung 2 hervorruft. Um diesen auszugleichen, wird zunächst die Stellung Ki.schait eingenommen und der Druck in der Kupplung 2 erhöht.

Beim Übergang der Ventilstellung Ki , sperr zu Ki.schait wird die interne Verbindung des Eingangs 22 zu dem Anschluss 26 geschlossen, was zum Beispiel mittels einer Spaltdichtung umgesetzt werden kann. Währenddessen bildet der rechte Ringkolben 46 zeitgleich mit dem Gehäuse 21 eine Spaltdichtung. In dieser Position wird durch externe Druckregelventile der aktuelle Betätigungsdruck PKI in der Kupplung 2 aufrecht gehalten oder erhöht. Hiernach wird die Ventilposition in kurzer Zeit von Ki.schait auf K2,scnait geändert und die Überschneidungsschaltung durchgeführt. Aus dieser Stellung wird die Ventilanordnung 1 dann sehr schnell in die Stellung K2,scnait überführt. Zum Beschleunigen des Steuerelements 27 wird die Kraft aus der potentiellen Energie FF der gespannten Federeinrichtung 31 , die hydraulische Druckkraft FHyd aus dem Zylinderraum der Kupplung 2 und die Magnetkraft FMa _g der Spule 30 genutzt. Um einem zu starken Druckverlust beim Durchlaufen der Mittelstellung M entgegenzuwirken, können die beiden Eingänge 22 und 23 mit Fluid beaufschlagt werden. Mit dem Druckverlust in der Kupplung 2 beim Durchlaufen der Mittelstellung M und einem entsprechendem Drehmomentabbau an der Kupplung 2 beginnt der Überschnei- dungsprozess. Vorzugsweise wird der zu erwartende Druckverlust abgeschätzt und in der darauffolgenden Ansteuerung der Druckregelventile 10 und 11 während der Überschneidungsschaltung berücksichtigt. Sobald sich das Steuerelement 27 in der Stellung K2,schait befindet, wird die Kupplung 3 mit Druck beaufschlagt und die Kupplung 2 gezielt entleert. Die beiden externen Druckregelventile 10 und 1 1 regeln die Überschneidungsschaltung. In der Stellung K2,schait ist der Tank 18 abgesperrt und die Verbindungen von dem Eingang 22 zu dem Ausgang 24 und von dem Eingang 23 zu dem Ausgang 25 sind hergestellt. Das Absperrventil 1 a bzw. die Ventilanordnung 1 ist so ausgelegt, dass die Führung der Ringkolben 45, 46 und des Ankers jederzeit gegeben ist.

Die obigen Ausführungen gelten sinngemäß auch für den Schaltvorgang, bei dem zunächst die Kupplung 3 geschlossen und die Kupplung 2 geöffnet ist. Während der überschneidenden Schaltung wird die Kupplung 3 geöffnet und die Kupplung 2 geschlossen. In diesem Zusammenhang erfolgt ein schneller Übergang der Ventilstellung K2,schait nach Ki .schait.

Da der Ablauf des Gangwechsels wie beschrieben als sicherheitskritisch anzusehen ist, werden die Ventilstellungen Ki .schait und K2, schalt jeweils nur zeitlich begrenzt zugelassen. Ist der Gangwechsel vollzogen, wird die Ventilstellung K2.Sperr eingenommen.

Die Figuren 14 bis 17 zeigen eine mögliche Integration der Ventilanordnung 1 in ein angepasstes Getriebe 33, im vorliegenden Fall ein Doppelkupplungsgetriebe. In den Figuren 14 und 15 ist die Position der Ventilanordnung 1 an einer Getriebewelle 34 zu sehen, welche durch Lager 35 und 36 gelagert ist, die in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse befestigt sind. In der Mitte der Getriebewelle 34 befinden sich die zwei als Lamellenkupplungen ausgeführten Kupplungen 2 und 3, welche durch das Aufbringen eines Hydraulikdrucks geschlossen werden. An den äußeren Seiten der Kupplungen 2 und 3 sind Zahnräder 37 und 38 angeordnet.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine Erweiterung des Getriebes 33 mit einer Zwischenwelle 39. Die Zahnräder 37 und 38 der Getriebewelle 34 und die nicht bezeichneten Zahnräder der Zwischenwelle 39 stehen miteinander in Kontakt. Abgehend von der Zwischenwelle 39 kann eine Verzahnung zu einem nicht dargestellten Achsdifferential oder weiteren Getriebewellen führen.

Im Sinne einer Sicherheit gegen unerwünschte Verspannung der beiden Teilgetriebe lässt sich die korrekte Funktion der Komponenten mittels Plausibilisierung nachweisen. Stimmt beispielsweise der von dem Drucksensor 16 und/oder 17 gemessene Ist-Druck näherungsweise mit der Solldruckvorgabe an das zugehörige Druckregelventil 10 und/oder 11 überein, wird auf korrekte Funktion der beiden Komponenten geschlossen. Die korrekte Funktion der Komponenten wird durch mehrfache kreuzweise Plausibilisierung nachgewiesen. Liegt ein Defekt vor, werden die beiden Kupplung 2 und 3 geöffnet oder das Getriebe geht in einen Notlauf, in dem z.B. ein bestimmter Gang eingelegt wird oder keine Gangschaltung mehr erfolgt.

Durch den mechanischen Zwanglauf der Ventilquerschnitte der Ventilanordnung 1 , der sich durch die mechanische Zwangssteuerung des wenigstens einen Steuerelements 27 ergibt, wird sichergestellt, dass in den Ventilstellungen M, Ki, sperr, K2, sperr mindestens eine der beiden Kupplung 2 und 3 drucklos und damit geöffnet sein muss. Weitere Sicherheitsfunktionen sind nicht unbedingt erforderlich.

In den Ventilstellungen Ki .schait und K2,schait erfolgt eine Beendigung der Bestromung der Spulen 29 und 30 bei einem erkannten Fehler. Das federbelastete Steuerelement 27 verlässt dann die Ventilstellungen K1 , schalt oder K2,scnait. Enthält eine der Kupplungen 2 und/oder 3 noch einen Betriebsdruck, wird das Steuerelement 27 aufgrund der hydraulischen Kraft FHyd in die Ventilstellung M verschoben, die beiden Kupplungen 2 und 3 sind dann geöffnet.

Durch zusätzliches Abschalten der Druckregelventile 10 und 11 und der elektrisch angetriebenen Pumpe 5 führt ein möglicher Defekt der Ventilanordnung 1 , wie z.B. ein Klemmen des Steuerelements 27 in einer der Ventilstellungen Ki.schait oder K2,scnait, alleine nicht zu einem sicherheitskritischen Zustand, da dann beide Kupplungen 2 und 3 öffnen.

Auch falls beide Druckregelventile 10 und 11 aufgrund eines Defektes den Kupplungsdruck nicht abbauen, öffnen die Kupplungen 2 und 3, indem das Steuerelement 27 die Ventilstellungen Ki .schait und K2, schalt verlässt.

Während der Überschneidungsschaltung beschleunigt oder verzögert das Antriebsaggregat, um seine Winkelgeschwindigkeit der Zielübersetzung anzupassen. Das sofortige Öffnen der Kupplungen 2 und 3 bei einem Fehler während einer Überschneidungsschaltung baut das Antriebsdrehmoment an den Antriebsrädern schnell ab. Ein unkontrolliert aufgebrachtes Antriebsmoment infolge der Trägheitswirkung des beschleunigten Antriebsaggregates entfällt.

Gegen nicht erkannte Fehler sichert die oben beschriebene zeitliche Begrenzung der Ventilstellungen Ki schalt und K2, schalt ab.

Bei elektrischen Systemen von Kraftfahrzeugen besteht grundsätzlich die Gefahr, dass Fehler zur Abgabe von unerwünschten Kräften oder Drehmomenten führen. Unter Umständen sind schwerwiegende Unfälle oder unvorhersehbare Schäden des Antriebssystems unvermeidlich. Bei derzeitigen Elektrofahrzeugen liegt häufig Kraftschluss von Antriebsaggregat und Rad vor, beispielsweise beim Anfahren. Fehler in der Steuerung bzw. im Antriebsaggregat können zu ungewollten Triebstrangreaktionen führen, was sich im Fehlerfall beispielsweise in einer ungewollten Fahrzeugbewegung oder -beschleunigung äußert. Bei Einzelachs- oder Einzelradantrieben verschärft sich diese Problematik aus fahrdynamischen Gründen. Ein Fehler in einem Einzelradantrieb ist vom Fahrer allein kaum beherrschbar.

Die oben beschriebene Ventilanordnung 1 erlaubt die Nutzung des Getriebes 33 als zusätzliches Sicherheitselement im Antriebsstrang, indem das Antriebsaggregat durch Öffnen beider Kupplungen 2 und 3 bei erkannten Fehlern abgekoppelt wird. Dies erfolgt durch Beendigung der Bestromung der Spulen 29 und 30 bei einem erkannten Fehler. Zusätzliche Redundanz schafft das zusätzliche Abschalten der Druckregelventile 10 und 11 und der elektrisch angetriebenen Pumpe 5. Die damit verbundene Trennung des Kraftschlusses zwischen dem Antriebaggregat und den Rädern wird zusätzlich zur Abschaltung des Antriebsaggregates als weiterer Abschaltpfad im Fehlerfall genutzt. Damit lassen sich hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen.

Zur Sicherstellung eines Notlaufbetriebes können beide Spulen 29 und 30 sowie deren Ansteuerungen vollständig separat voneinander ausgeführt werden. Bei Ausfall einer der beiden Spulen 29 und/oder 30 oder einer der beiden Ansteuerungen lässt sich in diesem Fall noch die jeweils andere Spule betreiben. Damit kann eine der beiden Ventilstellungen Ki.schait oder K2,schait eingestellt und einer der beiden Gänge eingelegt werden. Dies ermöglicht eine Weiterfahrt mit reduzierter Fahrzeugperformance, z.B. in eine Werkstatt. Der Fahrer wird über die eingeschränkte Fahrzeugperformance informiert, Überdrehzahlen des Antriebsaggregates werden durch eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit vermieden.

Vorzugsweise enthalten eine oder beide Spulen 29 und/oder 30 jeweils zwei separate Wicklungen, denen jeweils eine separate Ansteuerung zugeordnet ist. Mit dieser Redundanz lässt sich auch ein Normalbetrieb beim Defekt einer Wicklung bzw. einer Ansteuerung aufrecht halten.

Falls ein Klemmen des Steuerelements 27 in einer der Ventilstellungen K1, sperr, K2, sperr detektiert wird, bleibt der in dem Getriebe 33 aktuelle geschaltete Gang eingelegt und der Fahrer wird über die eingeschränkte Fahrzeugperformance bzw. die aufgrund einer Leckage abgeschätzte, noch verbleibende Fahrdistanz informiert. Die Steuerung reduziert das Antriebsdrehmoment entsprechend des abgeschätzten, noch verbleibenden Betätigungsdruckes in der Kupplung 2 und/oder 3 und vermeidet Überdrehzahlen des Antriebsaggregates.

Falls ein Klemmen des Steuerelements 27 in einer der Ventilstellungen Ki.schait und K2,schait detektiert wird, erfolgt eine dauerhafte Druckbeaufschlagung einer der beiden Kupplungen 2 oder 3 über eine der Drehdurchführungen 14 oder 15. Da auf diese Weise die Sicherheit gegen eine unerwünschte Verspannung der beiden Teilgetriebe des Getriebes 33 reduziert ist, wird die Fahrzeugperformance von der Steuerung stark eingeschränkt und der Fahrer informiert.

In den Figuren 18 und 19 sind weitere Ausführungsbeispiele der Ventilanordnung 1 dargestellt, bei denen die Ventilanordnung 1 jeweils gekoppelte Ventile zur Steuerung des wiederum als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildeten Getriebes 33 mit zwei „normally open“-Kupplungen 2 und 3 aufweist. Dabei entsprechen sowohl die Bauteile des Hydraulikkreises und die Bauteile der Ventilanordnung 1 als auch die Funktionen dieser Bauteile zum Teil den zuvor beschriebenen Ausführungsformen.

Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform der in einen Hydraulikkreis integrierten Ventilanordnung 1 bzw. den hydraulischen Schaltplan, in den die Ventilanordnung 1 integriert ist. Der Hydraulikkreis weist, entsprechend Fig. 1 , wiederum die durch den Elektromotor 4 angetriebene Pumpe 5, ggf. einen hydraulischen Speicher für das Druckfluid, die Hydraulikflüssigkeitsbehälter bzw. Tanks 6 und 18, die zwei Filter 12 und 13 und die beiden wiederum als Proportionalventile ausgebildeten Druckregelventile 10 und 1 1 auf. Die Ventilanordnung 1 weist hierbei zwei miteinander gekoppelte Ventile auf, nämlich ein Absperrventil 1 b und ein Überschneidungsventil 1 c. Das Absperrventil 1 b ist dabei einfacher aufgebaut als das Absperrventil 1 a aus Fig. 1 .

Bei einem Doppelkupplungsgetriebe wie dem Getriebe 33 mit zwei „normally open“-Kupplungen 2 und 3 ist es zu bevorzugen, dass in einem ersten und einem zweiten Zustand nur eine der Kupplungen 2 oder 3 druckbeaufschlagt geschlossen gehalten bzw. abgesperrt ist. Die jeweils andere Kupplung 2 oder 3 ist drucklos geöffnet. Die im Folgenden beschriebenen Zustände des in Fig. 18 dargestellten Ausführungsbeispiels werden mit der Ventilanordnung 1 , welche das Überschneidungsventil 1 c und das Absperrventil 1 b aufweist, die mechanisch miteinander gekoppelt sind, realisiert. Hierzu ist das nicht dargestellte Steuerelement des Absperrventils 1 b, das im Prinzip dem Steuerelement 27 des Absperrventils 1 a aus den Figuren 2 bis 17 entspricht, mit einer ebenfalls axial beweglichen Schubkurve 40 verbunden, welche die möglichen Ventilstellungen des Überschneidungsventils 1 c limitiert. Das axial bewegliche Steuerelement des Überschneidungsventils 1 c ist mit einem axial beweglichen Stößel 41 verbunden. Der Stößel 41 des Überschneidungsventils 1 c wirkt mit der Schubkurve 40 des Absperrventils 1 b zusammen. Das Überschneidungsventil 1 c weist Eingänge 35 und 36 auf, die mit je einer Drehdurchführung 14 oder 15 verbunden sind. Das Überschneidungsventil 1 c ist über zwei Hydraulikleitungen 42 und 43 mit dem Absperrventil 1 b verbunden. Die Ausgänge 24 und 25 des Absperrventils 1 b verlaufen zu je einem Zylinderraum einer rotierenden Kupplung 2 und 3. Sowohl das Überschneidungsventil 1 c als auch das Absperrventil 1 b befinden sich, wie oben unter Bezugnahme auf das Absperrventil 1 a beschrieben, im drehenden System. In dem in Fig. 18 dargestellten Ausführungsbeispiel sind ein erster, ein zweiter und ein zusätzlicher Zustand vorgesehen, welche in den Ventilstellungen Ki, sperr, K2, sperr und M ausgebildet sind.

Durch das Bestromen der ersten Spule 29 des Absperrventils 1 b, d.h. durch Aufbringen von Betätigungsenergie, wird das Steuerelement des Absperrventils 1 b bei stromloser zweiter Spule 30 aus der Mittelstellung M ausgelenkt und verschiebt das Steuerelement in die Ventilstellung K1 sperr.

Die Bestromung und die daraus resultierende magnetische Kraft FA auf den Anker sind so gewählt, dass ein aktueller Betätigungsdruck PKI in der Kupplung 2 gehalten bzw. abgesperrt wird. Die Ventilstellung K1 , sperr dient dazu, die druckbeaufschlagte Kupplung 2 im geschlossenen Zustand zu halten. Durch Absperrung im drehenden System entsteht kaum Leckage. Die Drehdurchführung ist drucklos, hier entstehen keine Leckage- und Reibungsverluste.

Durch eine Kopplung der Ventilquerschnitte des Absperrventils 1 a und des Überschneidungsventils 1 c wird sichergestellt, dass in der Ventilstellung K1 , sperr die Kupplung 3 drucklos und damit geöffnet sein muss. In der Ventilstellung K1, sperr befindet sich die axial beweglichen Schubkurve 40 in einer Position, welche die Ventilstellung Kschait des Überschneidungsventil 1 c sperrt und nur die Ventilstellung Z des Überschneidungsventils 1 c zulässt. Damit ist der Ausgang 25 über das Absperrventil 1 b und das Überschneidungsventil 1 c mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter bzw. Tank 18 verbunden. Ein Defekt, zum Beispiel eines oder beider Druckregelventile 10 oder 1 1 , hat keine sicherheitskritischen Auswirkungen. Ein sicherheitskritisches Verspannen der beiden Teilgetriebe ist nicht möglich.

Zu Testzwecken lassen sich mit dem Druckregelventil 10 und/oder dem Druckregelventil 11 geringfügige Drücke aufbauen. Aufgrund der Absperrung der beiden Druckregelventile 10 und 1 1 durch das Überschneidungsventil 1 c haben diese Drücke keine Auswirkungen auf die Kupplungen 2 und 3. Bei korrekter Funktion müssen beide Drucksensoren 16 und 17 entsprechende Drücke erfassen. Ist dies nicht der Fall, lässt sich eine Fehlfunktion eines Druckregelventils 10 und/oder 11 oder eines Drucksensors 16 und/oder 17 erkennen.

Im Antriebssystem werden Fehler der Antriebsmaschine, beispielsweise ein fehlerhaft umgesetztes Antriebsdrehmoment oder Fehler im Getriebe, wie zum Beispiel defekte Ventile, meist detektiert. Bei einem detektierten Fehler ist als Fehlerreaktion typischerweise die Abschaltung des Antriebsdrehmoments vorgesehen. Hierzu beendet eine sicherheitsgerichtete Steuerung die Bestromung der Spulen 29 und 30 des Absperrventils 1 b. Ein aktueller Betätigungsdruck PKI in der Kupplung 2 wirkt zusammen mit der Kraft der Federeinrichtung 31 , 32 auf das Steuerelement des Absperrventils 1 b und sorgt dafür, dass die Ventilstellung K1 , sperr verlassen und die Mittelstellung M eingenommen wird. In der Mittelstellung M sind die beiden Kupplungen 2 und 3 mit dem Tank 18 verbunden, da das Überschneidungsventil 1 c in der Ventilstellung Z verbleibt. Ein Druckaufbau an den Kupplungen 2 und 3 wird sicher vermieden. Dies stellt einen sicheren Zustand dar, auch bei einem Defekt eines oder beider Druckregelventile 10 und/oder 11 . Betätigungsdrücke an den Kupplungen 2 und 3 können nicht entstehen. Auf typischerweise erforderliche, zusätzliche Sicherheitsventile kann so verzichtet werden. Aus Sicherheitsgründen wird auch eine Spule 44 des Überschneidungsventils 1 c abgeschaltet, um die Ventilstellung Z des Überschneidungsventil 1 c sicher beizubehalten.

In dem in Fig. 18 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist vorgesehen, dass durch das Bestromen der zweiten Spule 30 des Absperrventils 1 b, d.h. durch Aufbringen von Betätigungsenergie, das Steuerelement des Absperrventils 1 b bei stromloser erster Spule 29 aus der Mittelstellung M ausgelenkt wird und das Steuerelement in die Ventilstellung K2, sperr verschiebt. Auch hier befindet sich die axial bewegliche Schubkurve 40 in einer Position, welche die Ventilstellung Kschait des Überschneidungsventils 1 c sperrt und nur die Ventilstellung Z des Überschneidungsventil 1 c zulässt. Sinngemäß gelten die oben dargestellten Ausführungen, wobei nun die Kupplung 3 im geschlossenen Zustand gehalten wird und die Kupplung 2 drucklos und damit sicher geöffnet ist. Ein sicherheitskritisches Verspannen der beiden Teilgetriebe im abgesperrten Zustand wird so verhindert.

Ein weiterer Zustand kann die Ventilstellung Kschait umfassen. Für komfortable Überschneidungsschaltun- gen ist mindestens eine weitere Ventilstellung zu bevorzugen, die zeitgleich Betätigungsdrücke in beiden Kupplungen 2 und 3 erlaubt. Dies wird in der Ventilstellung Kschait des Überschneidungsventils 1 c realisiert, welche sich bei Bestromung der Spule 44 des Überschneidungsventils 1 c einstellt. Hierzu muss sich das Absperrventil 1 b in der Mittelstellung M befinden, andernfalls lässt die axial bewegliche Schubkurve 40 die Ventilstellung Kschait des Überschneidungsventils 1 c nicht zu. Damit ist sichergestellt, dass sich keine der beiden Kupplungen 2 und/oder 3 im abgesperrten Zustand befindet. Ein Einzelfehler, z.B. ein ungewollter Druckaufbau infolge eines defekten Druckregelventils 10 und/oder 11 , kann nicht zu zwei geschlossenen Kupplungen 2 und 3 führen. Ein sicherheitskritisches Verspannen der beiden Teilgetriebe wird so vermieden.

Bei einem detektierten Fehler im Antriebssystem ist als Fehlerreaktion typischerweise die Abschaltung des Antriebsdrehmoments vorgesehen, zum Beispiel, falls eine unzulässige Kombination der mit Hilfe der Drucksensoren 16 und 17 gemessenen Betätigungsdrücke in Kupplung 2 und Kupplung 3 vorliegt. In einem solchen Fall beendet eine sicherheitsgerichtete Steuerung die Bestromung der Spule 44 des Überschneidungsventils 1 c. Die Federeinrichtung überführt das Steuerelement des Überschneidungsventils 1 c in die Ventilstellung Z. Aus Sicherheitsgründen werden in diesem Fall auch die Spulen 29 und 30 des Absperrventils 1 b abgeschaltet, um die Mittelstellung M sicher beizubehalten. Die beiden Kupplungen 2 und 3 sind dann mit dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter 18 verbunden, ein Druckaufbau an den Kupplungen 2 und 3 wird sicher vermieden, das Antriebsdrehmoment ist sicher abgeschaltet. Als redundante Sicherheitsmaßnahmen werden die Druckregelventile 10 und 11 und die elektrisch angetriebene Pumpe 5 ebenfalls abgeschaltet. Zur Erhöhung der Sicherheit kann im Normalbetrieb, d.h. falls kein Fehler erkannt ist, die Ventilstellung Kschait des Überschneidungsventils 1 c immer nur zeitlich begrenzt zugelassen und die Druckregelventile 10 und 11 sowie die elektrisch angetriebenen Pumpe 5 nur zeitlich begrenzt mit Energie versorgt werden.

Vorzugsweise wird die Spule 44 des Überschneidungsventils 1 c zur kurzzeitigen Herstellung der Ventilstellung Kschait in Überlast betrieben. Damit lässt sich der Aktuator kleiner, leichter und kostengünstiger halten. Auch die Pumpe 5 kann in Überlast betrieben werden.

Die Ventilstellung Kschait des Überschneidungsventils 1 c wird genutzt, um den Zylinderraum der Kupplung 2 oder den Zylinderraum der Kupplung 3 in geeigneten Zeitabständen nachzufüllen. Die Ventilstellung Kschait wird außerdem genutzt, um mit einer oder zwei schlupfenden Kupplungen 2 und/oder 3 ein Anfahren des Fahrzeugs zu ermöglichen oder einen Limp-Home-Betrieb im Falle eines defekten, in der federzentrierten Mittelstellung M befindlichen, Absperrventils 1 b zu ermöglichen. Bei Bedarf ermöglicht diese Ventilstellung das Anfahren mit einer oder zwei schlupfenden Kupplung 2 und/oder 3.

Fig. 19 zeigt eine Variante des in Fig. 18 dargestellten Ausführungsbeispiels. Die möglichen Zustände der Ventilanordnung 1 , die wiederum das Absperrventil 1 b und das damit gekoppelte Überschneidungsventil 1 c aufweist, sind ähnlich zu denjenigen gemäß Fig. 18. Dabei befindet sich das Absperrventil 1 b im drehenden System. Das axial bewegliche Steuerelement des Absperrventils 1 b ist mit einer ebenfalls axial beweglichen Schubkurve 40 verbunden, welche rotationssymmetrisch ausgeführt ist. Die Mittelachse der Schubkurve 40 bildet die Drehachse. Die Absperrung der Kupplungen 2 und 3 erfolgt im drehenden System. Das Überschneidungsventil 1 c ist gehäusefest, d.h. es dreht nicht mit. Die mechanische Kopplung erfolgt zwischen einem nicht mitdrehenden Stößel 41 des Überschneidungsventils 1 c, welcher axial bewegbar und mit dem Steuerelement des Überschneidungsventils 1 c verbunden ist und mit der mitdrehenden Schubkurve 40 mechanisch zusammenwirkt. Damit werden die möglichen Ventilstellungen des Überschneidungsventils 1 c limitiert. Vorzugsweise entsteht bei korrekter Ansteuerung der Spulen des Überschneidungsventils 1 c und des Absperrventils 1 b kein Kontakt und damit auch kein Verschleiß bzw. keine Verlustleistung zwischen dem Stößel 41 und der Schubkurve 40. Es liegt eine mechanische Verriegelung vor, die nur im Fehlerfall aktiv ist. Zwischen dem Überschneidungsventil 1 c und dem Absperrventil 1 b sind die Drehdurchführungen 14 und 15 angeordnet. Die Funktion entspricht den obigen Darstellungen.

Vorzugsweise wird die korrekte Funktion der mechanischen Verriegelung bei nicht drehenden Kupplungen, beispielsweise bei stehendem Fahrzeug, getestet. Dabei erfolgt bei zunächst drucklosen Kupplungen 2 und 3 eine Bestromung der Spulen 29 oder 30 des Absperrventils 1 b, wodurch die Ventilstellung Ki , sperr oder K2, sperr eingelegt wird. Danach wird durch Bestromung der Spule 44 des Überschneidungsventils 1 c versucht, die Ventilstellung Kschait einzulegen. Gelingt dies, so ist die Verriegelung defekt. Eine Detektion dieses Fehlers erfolgt durch eine Erkennung der Ventilstellung des Überschneidungsventils 1 c oder durch einen zeitlich aufeinanderfolgenden testweisen Druckaufbau über die Druckregelventile 10 und 11 . Da im Fehlerfall eines der beiden Druckregelventile mit einer der Kupplungen 2 oder 3 verbunden ist, das andere gegen eine Absperrung wirkt, unterscheiden sich die Druckaufbaugradienten voneinander. Durch Auswertung der Drucksensoren 16 und 17 kann die Steuerung einen Fehler detektieren.

In einer weiteren Ausführungsform der Ventilanordnung 1 kann die mechanische Kopplung des Über- schneidungsventils 1 c mit dem Absperrventil 1 b durch eine elektrische bzw. elektronische Kopplung ersetzt werden. Dabei wird die Ist-Position mindestens eines der Steuerelemente des Überschneidungsventils 1 c bzw. des Absperrventils 1 b vorzugsweise berührungslos erfasst und bei der Ansteuerung des weiteren Steuerelements berücksichtigt.