-
Die
Erfindung betrifft eine Ölpumpe
für einen Ölkreislauf
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und insbesondere eine solche Ölpumpe für einen Motorölkreislauf
eines Kraftfahrzeugs.
-
Derartige Ölpumpen
zum Fördern
eines Öls zu
einem Verbraucher enthalten eine Stromregeleinrichtung, um den Förderstrom
bei steigender Drehzahl der Ölpumpe
zu begrenzen und damit eine zu starke Erhitzung des Öls zu vermeiden.
Aus der
DE 20 01 614
C3 und der
DE
41 26 217 A1 sind derartige Stromregeleinrichtungen bekannt,
die mit steigender Drehzahl der Ölpumpe
einen nicht benötigten Überschussstrom
vom Druckanschluss der Ölpumpe
in den Saugkanal abregeln, wobei diese Abregelung in Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen einem Druck eines Druckraums der Ölpumpe und
einem Druck im Druckkanal hinter einer Drosseleinrichtung am Druckausgang
der Ölpumpe
erfolgt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es demgegenüber, eine Ölpumpe der
eingangs genannten Art mit einer verbesserten Leistung bezüglich des
Drucks des dem Verbraucher zur Verfügung gestellten Öls bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Ölpumpe
für einen Ölkreislauf
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die Ölpumpe für einen Ölkreislauf,
insbesondere für
einen Motorölkreislauf
eines Kraftfahrzeugs, enthält
einen Sauganschluss, der mit einem Saugkanal verbunden ist; einen
Druckanschluss, der über
einen Druckkanal mit einem Verbraucher verbunden ist; einen Überströmkanal,
der den Druckanschluss mit dem Saugkanal verbindet; und eine Stromregeleinrichtung
zum Regeln eines Überschussstroms durch
den Überströmkanal von
dem Druckanschluss in den Saugkanal. Gemäß der Erfindung wird der Stromregeleinrichtung
dabei als Regelstellgröße ein Druck
im Druckkanal vor dem Verbraucher, d.h. möglichst nahe am Eingang des
Verbrauchers zugeführt.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Aufbau
der Ölpumpe
wird der Stromregeleinrichtung als Regelstellgröße ein Druck im Druckkanal
möglichst
nahe am Eingang des Verbrauchers zugeführt, sodass beim Betrieb der Ölpumpe im
Druckkanal stromauf des Verbrauchers tatsächlich auftretende Druckverluste automatisch
berücksichtigt
werden. Ein Vorhalten der Ölpumpen
für derartige
Druckverluste kann daher entfallen, sodass die Antriebsleistung
der Ölpumpe reduziert
werden kann. Außerdem
wird gemäß der Erfindung
nicht ein im Voraus abgeschätzter
Druckverlust im Druckkanal, sondern der jeweils tatsächlich auftretende
Druckverlust im Druckkanal in die Regelung der Ölpumpe einbezogen.
-
Falls
im Druckkanal stromauf des Verbrauchers ein Ölkühler angeordnet ist, wird der
Stromregeleinrichtung bevorzugt als Regelstellgröße ein Druck im Druckkanal
stromab des Ölkühlers zugeführt.
-
Falls
ferner im Druckkanal stromab des Ölkühlers ein Ölfilter angeordnet ist, wird
der Stromregeleinrichtung als Regelstellgröße wahlweise ein Druck im Druckkanal
stromab des Ölfilters
oder ein Druck im Druckkanal zwischen dem Ölkühler und dem Ölfilter
zugeführt.
-
In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung regelt die Stromregeleinrichtung
den Überschussstrom
durch den Überströmkanal in
Abhängigkeit
von dem als Regelstellgröße zugeführten Druck im
Druckkanal.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung regelt die Stromregeleinrichtung
den Überschussstrom
durch den Überströmkanal in
Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen dem als Regelstellgröße zugeführten Druck
im Druckkanal und einem Druck am Druckanschluss der Ölpumpe.
-
Die
Stromregeleinrichtung ist vorzugsweise in einem Gehäuse der Ölpumpe integriert,
um eine kompakte Bauweise mit wenig Bauraumbedarf zu erzielen.
-
Ein
stromauf des Ölkühlers im
Druckkanal angeordnetes Thermostatventil ist ebenfalls vorzugsweise
in einem Gehäuse
der Ölpumpe
integriert, sodass kein zusätzlicher
Bauraum für
ein solches Thermostatventil benötigt
wird.
-
Obige
sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden
Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
besser verständlich.
Dabei zeigen:
-
1 ein
schematisches Blockschaltbild des Aufbaus eines Motorölkreislaufs
eines Kraftfahrzeugs mit einer Motorölpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung;
und
-
2 eine
schematische Darstellung des Aufbaus einer Stromregeleinrichtung
der in 1 dargestellten Motorölpumpe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
In 1 ist
stark vereinfacht ein Motorölkreislauf
eines Kraftfahrzeugs dargestellt, in dem eine Motorölpumpe gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt ist. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht
nur auf die Anwendung auf einen Motorölkreislauf beschränkt, sondern
kann allgemein für Ölkreisläufe von
Verbrauchern verwendet werden, die eine Ölstromregelung benötigen.
-
In
dem Motorölkreislauf
von 1 wird einem Motor 10 eines Kraftfahrzeugs
Motoröl
aus einem Ölsumpf 11 zugeführt. Das
Motoröl
wird dabei von einer Motorölpumpe 12 gefördert. Die
Motorölpumpe 12 weist
hierzu einen Sauganschluss 14, der über einen Saugkanal 16 mit
dem Ölsumpf 11 verbunden
ist, und einen Druckanschluss 18, der über einen Druckkanal 20 mit
dem Motor 10 verbunden ist, auf. Die Motorölpumpe 12 ist
hierbei grundsätzlich auf
keinen bestimmten Pumpentyp beschränkt, kann aber beispielsweise
als Innenzahnradpumpe oder als Flügelzellenpumpe ausgebildet
sein.
-
Im
Druckkanal 20 befindet sich stromab der Motorölpumpe 12 ein
Thermostatventil 22, das in Abhängigkeit von der Temperatur
des Motoröls
im Druckkanal 20 das Motoröl direkt Richtung Motor 10 weiterleitet
oder durch einen Ölkühler 24 zum
Motor 10 leitet. Stromab des Thermostatventils 22 und
des Ölkühlers 24 ist
im Druckkanal 20 außerdem
ein Ölfilter 26 angeordnet.
-
Das
Thermostatventil 22 ist bevorzugt im Gehäuse der
Motorölpumpe 12 integriert,
sodass für
das Thermostatventil 22 kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird.
-
Um
zu verhindern, dass der Förderstrom
im Druckkanal 20 mit steigender Drehzahl der Motorölpumpe 12 zu
stark ansteigt und dadurch das Motoröl zu stark erwärmt wird,
ist die Motorölpumpe 12 ferner mit
einer Stromregeleinrichtung 20 versehen. Zur Erzielung
einer kompakten Bauweise ist die Stromregeleinrichtung 30 vorzugsweise
ebenfalls im Gehäuse der
Motorölpumpe 12 integriert.
-
Die
Stromregeleinrichtung 30 dient bekanntermaßen dem
Abregeln eines nicht benötigten Überschussstroms
am Druckanschluss 18 der Motorölpumpe 12 zur Saugseite
der Motorölpumpe,
d.h. zurück
in den Saugkanal 16. Hierzu ist ein Überströmkanal 28 vorgesehen,
der den Druckanschluss 18 der Motorölpumpe 12 mit dem
Saugkanal 16 verbindet, wobei die Stromregeleinrichtung
den Überschussstrom
durch diesen Überströmkanal 28 von
dem Druckanschluss 18 in den Saugkanal 16 regelt.
-
Wie
in 1 angedeutet, wird der Stromregeleinrichtung 30 hierzu
als Regelstellgröße über eine
Druckleitung 32a oder 32b ein Druck im Druckkanal 20 vor
dem Motor 10, d.h. möglich
nah am Eingang des Motors 10 zugeführt. Hierbei kann wahlweise
der Druck im Druckkanal 20 stromauf oder stromab des Ölfilters 26 als
Regelstellgröße verwendet werden;
in jedem Fall wird aber ein Druck stromab des Thermostatventils 22 und
des Ölkühlers 24 als Regelstellgröße verwendet,
sodass durch diese Komponenten des Motorölkreislaufs verursachte Druck verluste
automatisch und mit ihrer tatsächlich auftretenden
Größe bei der
Regelung der Motorölpumpe 12 durch
die Stromregeleinrichtung 30 berücksichtigt werden.
-
Unter
Bezugnahme auf 2 wird ein möglicher Aufbau einer obigen
Stromregeleinrichtung 30 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
erläutert.
-
In
einer Gehäusebohrung 34 des
Gehäuses der
Motorölpumpe 12 ist
ein Steuerkolben 36 geführt, der
in bekannter Weise mit seinem Steuerbund 38 eine Verbindung
des Überströmkanals 28 durch
einen Bohrungsabschnitt 39 öffnet und schließt. In 2 ist
dabei die Stromregeleinrichtung 30 in ihrer geschlossenen
Grundstellung gezeigt, in welcher der Steuerbund 38 des
Steuerkolbens 36 den Auslass zum Überströmkanal 28 sperrt.
-
Der
Steuerkolben 36 ist dabei durch eine Feder 40 in
einer Federkammer 42 der Gehäusebohrung 34 in die
geschlossene Betriebsstellung vorgespannt, wobei die Feder 40 wahlweise
eine temperaturabhängige
Kennlinie besitzen kann. Der als Regelstellgröße dienende Druck im Druckkanal 20 wird über die
Druckleitung 32a bzw. 32b einer Druckkammer 44 zugeführt, die
auf der der Feder 40 abgewandten Seite des Steuerkolbens 36 in
der Gehäusebohrung 34 ausgebildet
ist.
-
Durch
die gleich groß gewählten inneren Stirnflächen des
Steuerkolbens 36, welche den Bohrungsabschnitt 39 begrenzen,
befindet sich der Steuerkolben 36 pumpendruckseitig im
Gleichgewicht. Die Betriebsstellung des Steuerkolbens 36 wird
somit allein durch eine Differenz zwischen dem Druck in der Druckkammer 44 und
der Federkraft der Feder 40 in der Federkammer 42 bestimmt. Übersteigt
der Druck im Druckkanal 20 am Eingang des Motors 10 einen
durch die Feder 40 vorgegebenen Schwellwert, so wird der
Steuerkolben 36 in 2 nach oben bewegt
und die Verbindung des Bohrungsabschnitts 39 durch den
Steuerbund 38 des Steuerkolbens 36 teilweise geöffnet. Damit
wird ein Teil des Fördervolumens
der Motorölpumpe 12 als Überschussstrom durch
den Überströmkanal 28 in
den Saugkanal 16 abgeleitet.
-
Da
in der hier verwendeten Regelstellgröße für die Stromregeleinrichtung 30 die
tatsächlichen Druckverluste
im Druckkanal 20 unmittelbar eingehen, wird der Betrieb
der Motorölpumpe 12 in
Abhängigkeit
von diesen Druckverlusten optimal geregelt. Hierdurch kann ein Vorhalten
der Motorölpumpe 12 für derartige
Druckverluste entfallen und die Antriebsleistung der Motorölpumpe 12 kann
reduziert werden.
-
Während in
dem oben beschriebenen und in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
die Stromregeleinrichtung 30 den Überschussstrom durch den Überströmkanal 28 direkt
in Abhängigkeit
von dem als Regelstellgröße zugeführten Druck
im Druckkanal 20 regelt, ist es alternativ auch möglich, dass
die Stromregeleinrichtung 30 den Überschussstrom durch den Überströmkanal 28 in
Abhängigkeit
von einer Druckdifferenz zwischen dem als Regelstellgröße zugeführten Druck
im Druckkanal 20 und einem Druck am Druckanschluss 18 der Ölpumpe 12 regelt, da
diese Druckdifferenz ebenfalls ein Maß für die tatsächlichen Druckverluste im Druckkanal 20 stromauf des
Motors 10 sind.
-
Bei
dieser modifizierten Ausführungsform (nicht
dargestellt) könnte
zum Beispiel ein Druck in einer Druckkammer bzw. am Druckanschluss 18 der Motorölpumpe 12 in
die Druckkammer 44 der Stromregeleinrichtung 30 eingeleitet
werden, und der (um die Druckverluste im Druckkanal 20 verminderte) Druck
im Druckkanal 20 könnte über die
Druckleitung 32a bzw. 32b in die Federkammer 42 eingeleitet
werden. Überschreitet
diese Druckdifferenz aufgrund höherer
Druckverluste im Druckkanal die (in dieser Modifikation kleiner
gewählte)
Federkraft der Feder 40, so wird die Verbindung des Bohrungsabschnitts 39 für den Überströmkanal 28 geöffnet.
-
- 10
- Motor
- 11
- Ölsumpf
- 12
- Motorölpumpe
- 14
- Sauganschluss
- 16
- Saugkanal
- 18
- Druckanschluss
- 20
- Druckkanal
- 22
- Thermostatventil
- 24
- Ölkühler
- 26
- Ölfilter
- 28
- Überströmkanal
- 30
- Stromregeleinrichtung
- 32a
- Druckleitung
- 32b
- Druckleitung
- 34
- Gehäusebohrung
- 36
- Steuerkolben
- 38
- Steuerbund
- 39
- Bohrungsabschnitt
- 40
- Feder
- 42
- Federkammer
- 44
- Druckkammer