DE102007041584A1

DE102007041584A1 - Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe eines Automatgetriebes

Info

Publication number: DE102007041584A1
Application number: DE102007041584A
Authority: DE
Inventors: Linus Eschenbeck
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2007-09-01
Filing date: 2007-09-01
Publication date: 2009-03-05
Also published as: US20090057062A1

Abstract

Es wird eine Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1) vorgeschlagen, wobei die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) teilweise innerhalb eines Gehäuses (3) angeordnet ist, dessen Gehäusewand (4) nicht mit dem Innenraum des Getriebegehäuses (5) in Verbindung steht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe eines Automatgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetrieben wird in der Regel eine mechanisch über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe eingesetzt, um das Getriebe mit dem zum Betrieb, insbesondere zur Ölversorgung von Schaltelementen, Verzahnungen und Lagerungen notwendigen Druck- und Schmieröl zu versorgen.
Bei Automatgetrieben kommen oft Situationen vor, bei denen auch ohne laufenden Verbrennungsmotor eine komplette oder teilweise Versorgung des Getriebes mit Druck- und Schmieröl sichergestellt werden muss.
Dies ist beispielsweise bei Kraftfahrzeugen der Fall, die eine Start-Stopp-Automatik aufweisen, bei der, um eine zusätzliche Kraftstoffersparnis zu erreichen, der Motor bei Fahrzeugstillstand automatisch abgestellt und wieder automatisch, beispielsweise durch Erkennung eines Anfahrwunsches des Fahrers, gestartet wird. Um ein Automatgetriebe in diesem sogenannten MSA bzw. Motor-Start-Automatik Modus zu steuern, wird nach dem Stand der Technik eine elektrische Zusatzpumpe zur Aufrechterhaltung der hydraulischen Versorgung des Getriebes benötigt, da diese bei ausgeschaltetem Motor durch die mechanische und vom Motor angetriebene Pumpe nicht mehr gegeben ist.
Mittels der Aufrechterhaltung der hydraulischen Versorgung durch die elektrisch angetriebene Zusatzpumpe ist es in vorteilhafter Weise möglich, den zuletzt vor dem Ausschalten des Motors geschalteten Gang zu halten. Hierbei werden durch den Einsatz von Kurbelwellenstartergeneratoren oder Riemenstartern sehr kurze Motorstartzeiten zwischen 200 und 800 ms erreicht.
Das Halten des vor dem Ausschalten des Motors geschalteten Ganges ist notwendig, da der manuelle Getriebewählhebel dem Fahrer seine Wunschposition bzw. den eingelegten Gang signalisiert. Wenn die Hydraulik durch die Zusatzpumpe nicht weiterversorgt werden würde, könnte es bei einem durch das Abschalten des Motors bedingten Druckabfall oder bei einem durch den Aufbau der Versorgung durch die mechanische Getriebepumpe beim Starten des Motors bedingten Druckstoß zu einer Fehlstellung von Ventilen im hydraulischen Schaltgerät kommen.
Des weiteren ist auch bei hybridisierten Antriebssträngen, die mit einer oder mehreren elektrischen Maschinen zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe oder mit elektrischen Maschinen im oder am Getriebe ausgestattet sind und mit denen auch rein elektrisch gefahren werden kann, erweist sich eine vom Verbrennungsmotor unabhängige Ölpumpe als besonders wichtig, da dadurch der zum Schließen von Anfahr- oder Schaltelementen erforderliche Öldruck zur Verfügung gestellt werden kann, auch wenn die vom Verbrennungsmotor angetriebene Hauptgetriebeölpumpe bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor keinen Druck erzeugt.
Bei Fahrzeugen umfassend ein CVT-Getriebe ist nach dem Stand der Technik auch eine vom Verbrennungsmotor unabhängige Ölpumpe erforderlich, um bei einem Abschleppvorgang das Umschlingungsmittel im Variator so weit vorzuspannen, dass ein Durchrutschen des Variators während des Abschleppvorgangs und eine damit verbundene Schädigung der Bauteile zu verhindert wird.
Aus der EP 1 223 365 A2 ist ein Automatgetriebe, umfassend eine vom Antriebsmotor angetriebene Hauptölpumpe und eine elektromotorisch ange triebene Zusatzölpumpe bekannt, welche anhand der gemessenen Druckwerte in der hydraulischen Getriebesteuerung derart gesteuert wird, dass der erforderliche System- bzw. Kupplungsdruck im Getriebe aufrechterhalten wird.
Ein weiteres Beispiel eines Automatgetriebes mit einer elektromotorisch angetriebenen Zusatzölpumpe ist im Rahmen der DE 101 62 973 A1 beschrieben. Hierbei ist eine Steuerung zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Kupplungsdrucks im Getriebe vorgesehen, beispielsweise im Motor-Start-Automatik Modus, wobei die Betriebsspannung dieser Pumpe als Funktion der detektierten Öltemperatur gesteuert wird.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Getrieben, welche eine elektrisch betriebene Ölpumpe aufweisen ist diese außerhalb des Getriebes angeordnet, was in einer Erhöhung des erforderlichen Bauraums resultiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe eines Automatgetriebes anzugeben, durch die der für den Einbau der Ölpumpe erforderliche Bauraum reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, die elektrisch betriebene Ölpumpe eines Automatgetriebes teilweise innerhalb eines Gehäuses anzuordnen, dessen Gehäusewand nicht mit dem Innenraum des Getriebegehäuses in Verbindung steht.
Bevorzugterweise ist die elektrisch betriebene Ölpumpe teilweise innerhalb des Gehäuses eines Anfahrelementes des Getriebes angeordnet, vor zugsweise innerhalb der Wandler- bzw. Kupplungsglocke. Hierbei durchdringt die Ölpumpe eine nicht mit dem Innenraum des Getriebegehäuses in Verbindung stehende Gehäusewand in der Nähe des Anfahrelementes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der elektrische Teil der elektrisch betriebenen Ölpumpe weitgehend außerhalb des Gehäuses angeordnet, wobei der hydraulische Teil der Ölpumpe weitgehend innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes des Gehäuses des Anfahrelementes angeordnet ist.
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass, für den Fall, dass eine über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe vorgesehen ist, die elektrisch betriebene Ölpumpe über eine Druckleitung fluidseitig mit einem Druckkanal der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe verbunden ist und dass sie über eine Saugleitung mit dem Ölfilter zur Ansaugung von Öl aus einem Ölsumpf des Getriebegehäuses verbunden ist.
Hierbei ist der Ölfilter vorzugsweise in einem zumindest weitgehend geschlossenen Innenraum des Getriebegehäuses angeordnet und für den Fall, dass eine über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe vorgesehen ist, fluidseitig auch mit einem Saugkanal der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe verbunden.
Alternativ dazu kann für die elektrisch betriebene Ölpumpe ein eigener, nur der elektrisch betriebenen Pumpe zugeordneter Ölfilter vorgesehen sein, der vorzugsweise in einem zumindest weitgehend geschlossenen Innenraum des Getriebegehäuses angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Druckleitung der elektrisch betriebenen Ölpumpe nicht mit einem Druckkanal der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe sondern mit einer Druckleitung eines Steuerventils der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe verbunden ist.
Gemäß der Erfindung ist die Druckleitung der elektrisch betriebenen Ölpumpe vollständig innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes des Gehäuses des Anfahrelementes angeordnet; die Saugleitung der elektrisch betriebenen Ölpumpe ist teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes des Gehäuses des Anfahrelementes und teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb des Innenraums des Getriebegehäuses angeordnet.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Druck- und/oder Saugleitung der elektrisch betriebenen Ölpumpe teilweise bzw. abschnittsweise in das Gehäuse des Anfahrelementes bzw. des Getriebes integriert ist.
Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung der elektrisch betriebenen Ölpumpe über das elektronisches Steuergerät des Getriebes oder alternativ über eine CAN-Schnittstelle.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei entsprechender Dimensionierung und Auslegung der elektrisch betriebenen Ölpumpe die über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe entfällt und das Getriebe in allen Fahrzuständen über die elektrisch betriebene Ölpumpe versorgt wird.
Hierbei kann die elektrisch betriebene Ölpumpe in jedem Fahrzustand derart betrieben werden, dass nicht mehr als der notwendige Öldruck und Volumenstrom erzeugt wird, was in einer Wirkungsgradoptimierung des Getriebes resultiert.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird der zum Einbau einer elektrisch betriebenen Ölpumpe erforderliche Bauraum signifikant reduziert. Des weiteren kann ein vorhandenes Getriebe, welches keine elektrisch betriebenen Ölpumpe aufweist mit geringem Aufwand mit einer elektrisch betriebenen Ölpumpe ausgestattet werden. Der Aufwand umfasst lediglich eine Bohrung in der Wandler- bzw. Kupplungsglocke zur Aufnahme der Pumpe, die zusätzliche Verrohrung und ein neues Filtergehäuse.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert: Es zeigen:
1: Eine schematische Schnittansicht eines Automatgetriebes umfassend eine elektrisch betriebene Ölpumpe, die gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist; und
2: Eine schematische perspektivische Ansicht eines Automatgetriebes umfassend eine elektrisch betriebene Ölpumpe, die gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
In 1 und 2 ist ein Automatgetriebe 1 gezeigt, welches zur Versorgung von Schallelementen und Verzahnungen des Getriebes mit Druck- bzw. Schmieröl, wenn die Haupt-Ölpumpe das Getriebes, die vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, nicht ausreichend mit Druck- und Schmieröl versorgt oder wenn die Haupt-Ölpumpe nicht im Betrieb ist eine elektrisch betriebene Zusatz-Ölpumpe 2 aufweist.
Gemäß der Erfindung ist die elektrisch betriebene Ölpumpe 2 teilweise innerhalb eines Gehäuses 3 angeordnet, dessen Gehäusewand 4 nicht mit dem Innenraum des Getriebegehäuses 5 in Verbindung steht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die elektrisch betriebene Ölpumpe 2 teilweise innerhalb der Wandler- bzw. Kupplungsglocke 3 angeordnet, wobei die Pumpe 2 die Gehäusewand 4 in der Nähe des Anfahrelementes durchdringt.
Wie aus den beigefügten Figuren ersichtlich, ist der elektrische Teil 6 der elektrisch betriebenen Ölpumpe 2 im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 3 angeordnet, wobei der hydraulische Teil 7 der Ölpumpe 2 im wesentlichen innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes des Gehäuses 3 bzw. der Wandler- bzw. Kupplungsglocke angeordnet ist.
Die elektrisch betriebene Ölpumpe 2 ist über eine Druckleitung 8 fluidseitig mit einem Druckkanal der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe verbunden, wobei sie eine Saugleitung 9 aufweist, über die sie mit dem Ölfilter zur Ansaugung von Öl aus einem Ölsumpf des Getriebegehäuses verbunden ist.
Hierbei ist der Ölfilter vorzugsweise in einem zumindest weitgehend geschlossenen Innenraum des Getriebegehäuses angeordnet und fluidseitig auch mit einem Saugkanal der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe verbunden.
Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 1 und 2 ist die Druckleitung 8 der elektrisch betriebenen Ölpumpe 2 vollständig innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes der Wandler- bzw. Kupplungsglocke 3 angeordnet; die Saugleitung 9 der elektrisch betriebenen Ölpumpe 2 ist teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb der Wandler- bzw. Kupplungsglocke 3 und teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb des Innenraums des Getriebegehäuses 5 angeordnet.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile der elektrisch betriebenen Ölpumpe an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Anordnung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.

1: Getriebe
2: elektrisch betriebene Ölpumpe
3: Gehäuse des Anfahrelementes, Wandler- bzw. Kupplungsglocke
4: Gehäusewand
5: Getriebegehäuse
6: elektrischer Teil der elektrisch betriebenen Ölpumpe
7: hydraulischer Teil der elektrisch betriebenen Ölpumpe
8: Druckleitung
9: Saugleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1223365 A2 [0009]
- DE 10162973 A1 [0010]

Claims

Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1) teilweise innerhalb eines Gehäuses (3) angeordnet ist, dessen Gehäusewand (4) nicht mit dem Innenraum des Getriebegehäuses (5) in Verbindung steht.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) teilweise innerhalb des Gehäuses (3) eines Anfahrelementes des Getriebes (1) angeordnet ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) teilweise innerhalb der Wandler- bzw. Kupplungsglocke (3) angeordnet ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Teil (6) der elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) außerhalb des Gehäuses (3) angeordnet ist, wobei der hydraulische Teil (7) der Ölpumpe (2) innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes des Gehäuses (3) angeordnet ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung (8) der elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) vollständig innerhalb des zum Antriebsmotor hin offenen Raumes des Gehäuses (3) angeordnet ist, wobei die Saugleitung (9) der elektrisch betrie benen Ölpumpe (2) teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb des Gehäuses (3) und teilweise bzw. abschnittsweise innerhalb des Innenraums des Getriebegehäuses (5) angeordnet ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass eine über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe vorgesehen ist, die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) über eine Druckleitung (8) fluidseitig mit einem Druckkanal der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe oder mit einer Druckleitung eines Steuerventils der über den Verbrennungsmotor angetriebenen Getriebeölpumpe verbunden ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass eine über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe vorgesehen ist, die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) über eine Saugleitung (9) mit dem Ölfilter zur Ansaugung von Öl aus einem Ölsumpf des Getriebegehäuses (5) verbunden ist, mit dem die über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe über eine weitere Saugleitung verbunden ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass eine über den Verbrennungsmotor angetriebene Getriebeölpumpe vorgesehen ist, die elektrisch betriebene Ölpumpe (2) über eine Saugleitung (9) mit einem nur der elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) zugeordneten Ölfilter verbunden ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der nur der elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) zugeordneter Ölfilter in einem zumindest weitgehend geschlossenen Innenraum des Getriebegehäuses (5) angeordnet ist.
Anordnung einer elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) eines Automatgetriebes (1), nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck – und/oder Saugleitung (8, 9) der elektrisch betriebenen Ölpumpe (2) teilweise bzw. abschnittsweise in das Gehäuse (3) bzw. in das Getriebegehäuse (5) integriert ist.