CN107076293A - 用于机动车的动力设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的动力设备(1)，具有动力源(2)，该动力源与变速器(6)的输入轴(5)作用联接或能作用联接，其中变速器(6)的齿轮组能借助于初级润滑剂泵(8)被施加以润滑剂。在此设置为，初级润滑剂泵(8)与变速器的输出轴(7)联接。

Description

用于机动车的动力设备

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的动力设备，具有动力源，该动力源与变速器的输入轴作用连接或可以作用连接，其中变速器的齿轮组可以借助于初级润滑剂泵被施加以润滑剂。

背景技术

动力设备例如用于提供驱动转矩用于进行机动车的行驶运行。动力设备优选是机动车的组成部分。动力设备具有至少一个动力源，该动力源例如设计为内燃机或电机。动力设备当然也可以具有多个动力源，这些动力源在这种情况下优选是不同的类型。因此第一动力源设计为内燃机，而第二动力源设计为电机。

动力源通过变速器与机动车的至少一个可驱动的轴作用连接或可以作用连接。离合器、尤其起动离合器优选设置在动力源和至少一个轴之间的作用连接中。该起动离合器例如设置在动力源和变速器的输入轴之间。就是说，借助于离合器可以选择性地建立或中断在动力源和变速器或者说其输入轴之间的作用连接。

机动车的至少一个可被驱动的轴相反则优选刚性地和/或永久地与变速器、尤其变速器的输入轴作用连接。就是说，在执行机动车的行驶运行中，即在机动车的速度不为零的情况下，输出轴持续转动运动。

借助于变速器优选可以调节变速器的输入轴和输出轴之间的以彼此不同的传动比形式的多个挡位。挡位例如包括多个前进挡位以及至少一个、尤其正好一个倒车挡。不同的挡位或者说传动比借助于变速器的齿轮组实现。该变速器例如对于每个挡位都具有轮对，尤其齿轮对。

由于在变速器中或者说在齿轮组中存在摩擦，尤其在机动车的行驶运行中产生热量。必须导出这些热量，以便将变速器或者说齿轮组的温度保持在许可的范围内。还需要润滑齿轮组。因此要向齿轮组输送润滑剂。就是说，对齿轮组中的至少一个轮、尤其齿轮施加润滑剂，优选直接地施加。

例如可以借助于浸油润滑对齿轮组润滑或者说冷却。在此简单地说，在变速器中填充如此多的润滑剂，直到在所有的轮对中分别至少一个轮浸入到润滑剂中，优选浸入几个毫米。然而这导致，轮中的一部分比这种情况的其它轮显著更深地浸入到润滑剂中。这导致了由于飞溅产生的相对高的损失。

补充或另选地，向轮中的至少一个轮直接输送润滑剂。直接施加在此例如可以理解为，润滑剂在初级润滑剂泵的下游从出口位置、尤其喷嘴处出来，并在此直接对准相应的轮。这被称为喷射式润滑。借助于喷射式润滑原则上可以完全避免飞溅。

借助于初级润滑剂泵设置润滑剂的输送。例如初级润滑剂泵是分配给变速器、尤其该变速器的齿轮组的润滑剂的唯一的输送设备。因此仅借助于初级润滑剂泵向齿轮组输送润滑剂。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于机动车的动力设备，其相比于现有技术具有优点，尤其实现了更高的效率并进而实现了较小的能力消耗或燃料消耗。

上述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的动力设备实现。在此设置为，初级润滑剂泵与变速器的输出轴联接。

初级润滑剂泵原则上也可以与变速器的输入轴或者与动力源的驱动轴联接。动力源的驱动轴与输入轴作用连接，尤其通过上述中说明的离合器或起动离合器。就是说，动力源或者说动力源的驱动轴至少暂时地与变速器的输入轴借助于离合器断耦，即中断动力源与输入轴之间的作用连接。因此初级润滑剂泵的转速相当于动力源的转速，尤其在离合器闭合的情况下。

在以具有较小的传动比的挡位行驶的情况下，这在大多的行驶状态中导致润滑剂的过量供应。就是说，初级润滑剂泵吸收多于真正所需的驱动功率。此外根据初级润滑剂泵的设计结构也可以产生增大的挤压损失，这种情况由此产生，即必须将润滑剂从齿接触部或者说齿间隙中挤出。另外，在动力设备的空转运行中虽然不需要润滑剂，但是初级润滑剂泵也持续一同作用，在该空转运行中离合器闭合，而变速器中没有挂挡。由此产生进一步的损失。

为了避免这种情况，初级润滑剂泵可以借助于电机驱动。这样的优点是，润滑剂输送量可以适配于动力设备的相应负载状态。因为为了电机的运行所需的能量必须借助于发电机从动力源的驱动功率中产生，所以效率相对小，并且效率值例如最高50％。此外，在初级润滑剂泵的泵轴上需要高的、可用的驱动转矩，以便在非常低的温度下保证足够的润滑剂输送量。因此需要相对大的电机。这造成高成本和附加重量。

为了润滑齿轮组另选地可以采取特别的措施，例如在低温时进行浸油润滑，并在较高温度时进行喷射式润滑。然而这同样仅通过附加措施才能实现，这在成本和重量方面特别不利。如果变速器构成为手动变速器，则仅为电机就需要一控制器。此外在电机故障时通过相应的措施也必须保证在没有初级润滑剂泵的情况下的变速器或者说齿轮组的润滑，或将相应的警报通知机动车的驾驶员。

出于这种考虑根据本发明提出，初级润滑剂泵与变速器的输出轴联接，优选刚性和/或永久联接。就是说，初级润滑剂泵始终仅当变速器输出轴旋转时才运行。这尤其在机动车的行驶运行时、即当机动车的速度不为零时是这种情况。如上所述，优选仅借助于初级润滑剂泵对齿轮组施加以润滑剂。就是说根据上述情况，仅当变速器的输出轴处于旋转运动中时，例如因为机动车的速度不为零，才向齿轮组供给润滑剂。

初级润滑剂泵与变速器的输出轴的联接可以理解为，在初级润滑剂泵和变速器的输出轴之间存在永久的作用连接。但是不意味着，初级润滑剂泵必须直接连接在输出轴上或者说作用在该输出轴上，但这当然也可以是这种情况。其实，初级润滑剂泵应与变速器的输出侧永久地作用连接。初级润滑剂泵相应地也可以作用、尤其直接作用在变速器的中间轴或小齿轮轴上。尤其优选地，初级润滑剂泵与机动车的至少一个轴、尤其至少一个设置在轴上的车轮刚性和/或永久地作用连接。

从上述设计方案得出如下优点，不需要控制器以及得到高的运行安全性。此外，即使在非常低的温度的情况下也可以无需特殊的措施无问题地实现对变速器或者说对齿轮组的润滑。另外所提出的解决方案与借助于电机驱动初级润滑剂泵相比是成本更低的。

在本发明的另一设计方案中提出，借助于初级润滑剂泵可以附加地向变速器的从动传动级(Abtriebsgetriebestufe)施加以润滑剂。除了齿轮组外，该从动传动级也属于变速器或者说构成变速器的组成部分。该齿轮组如上所述具有多个轮对，借助于这些轮对实现了变速器的不同的挡位或者说不同的传动比。因此变速器的输入轴优选通过齿轮组与变速器的中间轴作用连接或可以作用连接。

如在上面同样已经指出的，当在变速器上不挂挡时，在输入轴和中间轴之间的作用连接可以中断。该中间轴则优选刚性地和/或永久地与变速器的输出轴作用连接，例如通过从动传动级。就是说，在中间轴和输出轴之间的作用连接中还存在另一轮对，尤其另一齿轮对，通过该轮对建立上述轴之间的作用连接。这时提出，初级润滑剂泵不仅为轮组提供润滑剂，而且也为该从动传动级提供润滑剂。例如从动传动级或者说其轮对直接被施加以润滑剂，例如通过设置在初级润滑剂泵下游的喷嘴的相应的取向。

本发明的另一改进方案提出，初级润滑剂泵与输出轴以与旋转方向无关的方式联接。例如输出轴在机动车前进行驶时的旋转方向与在机动车倒车时的旋转方向不同。这时可以设置为，初级润滑剂泵如此与输出轴联接，使得仅在机动车前进行驶时借助于初级润滑剂泵输送润滑剂，即，仅在这时对变速器的齿轮组施加以润滑剂。

优选实现初级润滑剂泵与输出轴之间的与旋转方向无关的联接。例如通过处在初级润滑剂泵与输出轴之间的作用连接中的相应的联接装置实现这种联接。该联接装置例如包括至少一个自由轮、尤其多个自由轮以及轮对的、尤其齿轮对的旋转方向反转。例如初级润滑剂泵通过自由轮之一如此与输出轴联接，使得如果输出轴具有与机动车的前进行驶对应的旋转方向，则初级润滑剂泵以其运行旋转方向工作。而为了将输出轴的相反的旋转方向转换成初级润滑剂泵的运行旋转方向，输出轴通过另一自由轮和运行方向反转的轮对与初级润滑剂泵作用连接。这两个自由轮在此具有相反的自由轮转动方向。

另选或附加地，也可以初级润滑剂泵自身是与旋转方向相关的。例如该初级润滑剂泵具有与旋转方向无关的工作原理，尤其该初级润滑剂泵设置为活塞泵。附加或另选地，可以为该初级润滑剂泵配设至少一个阀，尤其止回阀，从而该初级润滑剂泵与旋转方向无关工作。例如初级润滑剂泵可以在这种情况下设置为齿轮泵。该齿轮泵具有至少一个阀，优选设置多个阀、尤其止回阀，例如刚好两个阀或刚好四个阀。

本发明的优选设计方案提出，通过多个喷嘴向变速器输送润滑剂。如在上述中已经说明的，喷嘴优选如此取向，使得齿轮组的至少一个轮对直接被施加以润滑剂。尤其优选地为齿轮组的每个轮对和/或从动传动级的每个轮对分配喷嘴，从而整体上喷嘴的数量相当于齿轮组中和/或从动传动级的轮对的数量。

本发明的尤其优选的设计方案提出，喷嘴的至少一个和/或喷嘴的多个分别通过节流板(Blende)连接在压力管道上，其中该压力管道连接在初级润滑剂泵的压力侧上。该初级润滑剂泵从吸入侧沿着压力侧或者说朝向压力侧的方向输送润滑剂。在压力侧上存在比吸入侧高的压力。压力管道连接在压力侧上，从而初级润滑剂泵向着压力管道的方向输送润滑剂。

润滑剂通过压力管道被输送到喷嘴，其中在压力管道和优选每个喷嘴之间在流动技术方面布置节流板之一。也可以仅在压力管道和喷嘴中的一个或喷嘴中的多个之间设置节流板中的一个。该节流板优选如此设置，使得向每个喷嘴输送该喷嘴所需的润滑剂量或者说所需的润滑剂流量。

理论上，节流板上的压力损失与润滑剂的粘性无关，从而可以如此设计节流板，使得即使在非常小的润滑剂质量流的情况下在节流板上的压力损失也足够大，以便以足够的润滑剂量供给在测地学方面位于较高位置的喷嘴。相对于相应确定尺寸的喷嘴，即使在低温下、即润滑剂的高的粘性的情况下在节流板上也不产生过高的压力损失。

在本发明的另一设计方案中提出，压力侧通过过压阀连接在初级润滑剂泵的吸入侧上和/或初级润滑剂泵的吸入侧通过过滤器与变速器的润滑剂槽/润滑剂池连接。例如在非常低的润滑剂温度和高的行驶速度的情况下，润滑剂泵的压力侧的压力可以非常强烈地增高。为了不必将压力主导的构件用于这种高的压力，可以设置过压阀，一旦压力侧的压力超过确定的最大压力时，润滑剂就可以从压力侧通过该过压阀返回到吸入侧。最大压力的值例如是至少10bar、至少15bar或至少20bar。

补充或另选地，过滤器布置在初级润滑剂泵的吸入侧和变速器的润滑剂槽之间的流动连接中。可以通过过滤器的相应的结构设计如此选择该过滤器的压力损失，使得初级润滑剂泵的压力侧的压力同样限制于所述值。虽然这种类型的结构设计可能导致润滑剂泵中的空穴，但是可以在可能情况下省略过压阀。

在本发明的另一优选的设计方案中提出，变速器具有与润滑剂槽不同的润滑剂容器，通过喷嘴中的至少一个可以向该润滑剂容器直接输送润滑剂。该润滑剂槽例如位于润滑剂回路的在测地学方面最低的位置，初级润滑剂泵以及润滑剂槽都属于该润滑剂回路。该初级润滑剂泵从润滑剂槽中吸取润滑剂，并将润滑剂向着变速器或者说齿轮组的方向输送。在对齿轮组施加以润滑剂后，润滑剂可以回到润滑剂槽中，由初级润滑剂泵可以再次从该润滑剂槽中吸取润滑剂。

除了润滑剂槽还设置润滑剂容器。当初级润滑剂泵运输润滑剂时，通过喷嘴中的至少一个喷嘴向该润滑剂容器供给润滑剂。可以根据上述实施方案为该喷嘴配置节流板。因此在初级润滑剂泵的运行期间，利用润滑剂填充润滑剂容器。

本发明的另一设计方案提出，润滑剂容器尤其在其测地学方面的最低位置上具有排出口，通过该排出口存在直到润滑剂槽的直接的流动连接。润滑剂通过该排出口可以从润滑剂容器到达变速器的润滑剂槽中。该排出口优选如此布置，使得润滑剂容器可以完全排空，尤其是不再向润滑剂容器供给润滑剂的情况下。排出口相应地应设置在润滑剂容器的测地学方面位于最低的位置上。

在本发明的改进方案中提出，润滑剂容积具有至少一个溢出口，该溢出口在测地学方面位于高于排出口的位置，并建立直至润滑剂槽的直接的流动连接。因此该溢出口例如与润滑剂容器的底部间隔开，其中排出口可以布置在底部中。重要的仅是，在动力设备的装配位置中如此设计润滑剂容器，使得排出口可以完全使润滑剂容器排空，而对于溢出口不是这样。当在润滑剂容器中存在润滑剂的确定的最小量时，润滑剂相应地应仅可以通过溢出口从润滑剂容器中出来。

润滑剂可以通过溢出口从润滑剂容器中直接到达润滑剂槽中。例如，排出口和溢出口连接在共同的润滑剂管道上，该润滑剂管道在其背离溢出口和排出口的侧通向润滑剂槽中。优选设置多个溢出口，其中至少一部分具有如下尺寸，该尺寸与其它溢出口的尺寸不同。

溢出口在测地学方面观察尤其相叠地布置，其中优选溢出口在测地学方向位置越高，则尺寸越大。其中溢出口例如为此设计为，在机动车和进而动力设备的确定的横向加速度和纵向加速度的情况下，润滑剂可以实现从润滑剂容器中溢出到润滑剂槽中。该溢出口或者说多个溢出口应尤其优选地如此设计，使得在达到或超过确定的横向加速度和/或纵向加速度的情况下，包含在润滑剂容器中的润滑剂至少部分地、尤其完全地通过溢出口到达润滑剂槽中。

利用润滑剂容器的这种设计方案可以实现，润滑剂容器在机动车的匀速行驶时是满的，润滑剂槽中的润滑剂液位高度相应地降低。在全负荷加速时和/或在以高的横向加速度弯道行驶时，润滑剂从润滑剂容器中溢出到润滑剂槽中，由此润滑剂槽中的润滑剂液位高度升高。相应地保证了，初级润滑剂泵在高的横向加速度和/或纵向加速度的情况下可以始终可靠地从润滑剂槽中吸取润滑剂，即不运输空气。

此外原则上可以利用这种设计方案实现，在初级润滑剂泵与输出轴之间没有与旋转方向无关的联接的情况下在机动车的倒车行驶中也能保证变速器的润滑和/或冷却。为此润滑剂容器必须吸收足够的润滑剂量，用于填补倒车挡的轮对和在匀速行驶时没有浸入润滑剂中的、位于下方的轮或者说轮对之间的在测地学方面的高度差。

最后在本发明的另一设计方案中提出，齿轮组和/或传动齿轮级具有至少一个齿轮，该齿轮接合在润滑剂槽中。该齿轮因此至少局部地布置在润滑剂槽中，其中优选如此设置，在润滑剂槽中的确定的润滑剂液位高度的情况下齿轮至少部分地浸入润滑剂中。

本发明还涉及一种具有动力设备的机动车，该动力设备可以根据上述实施方案形成。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细说明本发明，但不限制本发明。在此:

唯一的附图示出用于机动车的动力设备的示意图。

具体实施方式

附图示出动力设备的示意图，该动力设备例如是未详细示出的机动车的组成部分。该动力设备1具有动力源2，该动力源例如设置为内燃机。该动力源2具有驱动轴3，该驱动轴通过离合器4与变速器6的输入轴5作用连接或可以作用连接。变速器6还具有输出轴7，该输出轴优选刚性地和/或永久地与机动车的至少一个被驱动的轴(未详细示出)作用连接。

变速器6具有在此未示出的齿轮组，输入轴5通过该齿轮组与输出轴7作用连接或可以作用连接。在此可以借助于变速器6在输入轴5和输出轴7之间设置不同的挡位或者说传动比。

借助于初级润滑剂泵8对变速器6的齿轮组施加以润滑剂。该初级润滑剂泵8与变速器6的输出轴7联接。齿轮9为此例如与输出轴7刚性地连接或者说布置在输出轴7上。该齿轮9与另一齿轮10啮合，该另一齿轮10例如布置在初级润滑剂泵8的输入轴11上。另选地可以设置为，初级润滑剂泵8与旋转方向无关地与输出轴7联接，为此设置相应的联接装置。

Claims (10)

1.一种用于机动车的动力设备(1)，具有动力源(2)，该动力源与变速器(6)的输入轴(5)作用联接或能作用联接，其中变速器(6)的齿轮组能借助于初级润滑剂泵(8)被施加以润滑剂，其特征在于，初级润滑剂泵(8)与变速器的输出轴(7)联接。

2.根据权利要求1所述的动力设备，其特征在于，借助于初级润滑剂泵(8)能附加地对变速器(6)的从动传动级施加以润滑剂。

3.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，初级润滑剂泵(8)与旋转方向无关地与输出轴(7)联接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，通过多个喷嘴向变速器(6)供给润滑剂。

5.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，喷嘴中的至少一个和/或喷嘴中的多个分别通过节流板连接在压力管道上，其中压力管道连接在初级润滑剂泵(8)的压力侧。

6.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，压力侧通过过压阀连接在初级润滑剂泵(8)的吸入侧上，和/或初级润滑剂泵(8)的吸入侧通过过滤器与变速器(6)的润滑剂槽连接。

7.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，变速器(6)具有不同于润滑剂槽的润滑剂容器，通过喷嘴中的至少一个能够向该润滑剂容器直接供给润滑剂。

8.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，润滑剂容器——尤其在测地学方面的最低位置上——具有排出口，通过该排出口存在与润滑剂槽的直接的流动连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，润滑剂容器具有至少一个溢出口，该溢出口在测地学方面高于排出口，并建立与润滑剂槽的直接流动连接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的动力设备，其特征在于，齿轮组和/或从动传动级具有至少一个齿轮，该齿轮接合在润滑剂槽中。