DE102009019814A1

DE102009019814A1 - Getriebe für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102009019814A1
Application number: DE200910019814
Authority: DE
Inventors: Thomas Heider
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-05-02
Filing date: 2009-05-02
Publication date: 2010-11-04

Abstract

Getriebe für Fahrzeuge, insbesondere Automatik- bzw. Doppelkupplungsgetriebe, mit einer Getriebeölpumpe, die Getriebeöl aus einem Ölsumpf des Getriebes ansaugt und über ein Fluidleitungssystem durch einen Getriebeölkühler und/oder zu Schmierstellen des Getriebes pumpt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypassventil vorgesehen ist, das einen Öffnungszustand und einen Schließzustand einnehmen kann, wobei im Öffnungszustand ein zur Umgehung des Ölkühlers vorgesehener Getriebeölpfad des Fluidleitungssystems freigegeben ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebe für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Manche Fahrzeuggetriebe, wie z. B. moderne Automatikgetriebe oder Doppelkupplungsgetriebe erzeugen bei hohen Belastungen so viel Abwärme, dass diese über einen externen Getriebekühler abgeführt werden muss. Üblicherweise sind derartige Getriebekühler vom Getriebe beabstandet im Motorraumbereich angeordnet, da dort eine günstige Luftumströmung und somit eine gute Wärmeabfuhr gegeben ist. Der Ölkühler ist demzufolge über vergleichsweise lange Hydraulikleitungen mit dem Getriebe verbunden. Aufgrund der großen Leitungslängen ergeben sich vergleichsweise hohe Strömungswiderstände, insbesondere bei noch kaltem Öl. Aufgrund des großen Gesamtölvolumens dauert es nach einem Kaltstart relativ lange, bis das gesamte Getriebeöl Betriebstemperatur erreicht hat, was sich ungünstig auf den Wirkungsgrad auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe für Fahrzeuge zu schaffen, das eine externe Kühlung und einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist, insbesondere in Phasen, in denen das Getriebeöl seine optimale Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Getriebe für Fahrzeuge, insbesondere ein Automatik- bzw. Doppelkupplungsgetriebe, mit einer Getriebeölpumpe, die Getriebeöl aus einem Ölsumpf des Getriebes ansaugt und über ein Fluidleitungssystem durch einen Getriebeölkühler und/oder zu Schmierstellen des Getriebes pumpt.
Der Kern der Erfindung besteht in einem „Bypassventil”, das einen Öffnungszustand und einen Schließzustand einnehmen kann, wobei im Öffnungszustand ein zur Umgehung des Ölkühlers vorgesehener Getriebeölpfad des Fluidleitungssystems freigegeben ist. In Phasen, in denen das Getriebeöl noch nicht seine optimale Betriebstemperatur erreicht hat, ist das Bypassventil geöffnet, was zur Folge hat, dass kein oder nur wenig Getriebeöl durch den Ölkühler strömt und sich somit die im Getriebe an sich befindliche Ölmenge schneller auf die optimale Betriebstemperatur aufheizt, was sich positiv auf den Wirkungsgrad des Getriebes und somit des Fahrzeugs auswirkt. Positiv wirkt sich ferner aus, dass bei geöffnetem Bypassventil der Gesamtströmungswiderstand geringer ist und dementsprechend weniger Pumpleistung benötigt wird.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich bei dem Bypassventil sowohl um ein Ventil handeln kann, das lediglich die beiden Zustände „offen- bzw. geschlossen” einnehmen kann als auch um ein „Proportionalventil”, d. h. um ein Ventil, das beliebige Zwischenstellungen einnehmen kann in denen es teilweise geöffnet ist.
Bei dem Bypassventil kann es sich insbesondere um ein von einer Steuerung bzw. Regelung schaltbares Ventil handeln. Die Ansteuerung eines solchen Ventils kann elektronisch, hydraulisch oder in anderer Weise erfolgen. Ein wesentlicher Parameter für die Ansteuerung des Ventils kann ein Tempe raturwert, insbesondere eine an einer bestimmten Stelle gemessene Getriebeöltemperatur sein.
Hierzu kann ein Temperatursensor vorgesehen sein, der die Getriebeöltemperaturen einer bestimmten Stelle misst und ein entsprechendes Temperatursignal erzeugt, welches der Steuerung bzw. Regelung zugeführt wird.
Aus Sicherheitsgründen kann eine Überwachungselektronik vorgesehen sein, welche detektiert, ob bestimmte Fehlerzustände vorliegen. Bei Vorliegen eines Fehlerzustands kann vorgesehen sein, dass das Bypassventil geschlossen wird, so dass der Ölkühler durchströmt und das Getriebeöl maximal gekühlt wird. Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen einer Störung das Getriebe und/oder ein Antriebsmotor des Fahrzeugs in einen Notfallmodus geschaltet werden, in dem das Getriebe und/oder der Antriebsmotor des Fahrzeugs nur noch mit begrenzter Leistung betrieben werden können.
Alternativ zu einem schaltbaren Bypassventil kann das Bypassventil auch durch ein einfaches „Thermostatventil” gebildet sein. Herkömmliche Thermostatventile weisen üblicherweise ein „Ausdehnungselement” auf, das in Abhängigkeit von der dort herrschenden Temperatur das Thermostatventil ganz oder teilweise schließt bzw. öffnet.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Getriebe gemäß der Erfindung mit einem innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Bypassventil;
2 ein Getriebe gemäß der Erfindung mit einem in eine hydraulische Steuerung des Getriebes integrierten Bypassventil;
3 ein Getriebe gemäß der Erfindung mit einem außerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Bypassventil;
1 zeigt ein Getriebe 1 mit einem Getriebegehäuse 2 in dem eine Getriebeölpumpe 3 angeordnet ist, welche über einen Ölfilter 4 Getriebeöl aus einem Ölsumpf 5 des Getriebes ansaugt. Die Ölpumpe 3 pumpt das angesaugte Öl durch eine hier nur schematisch dargestellte hydraulische Getriebesteuerung 7 mit diversen Ventilen. Nach der hydraulischen Getriebesteuerung 7 wird ein Teil des von der Ölpumpe 3 geförderten Öls über Hydraulikleitungen 8, 9 zu Schmierstellen 10, 11, 12 gefördert.
In der Hydraulikleitung 8 ist ein Bypassventil 13 angeordnet, das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Öffnungsstellung und eine Schließstellung aufweist. In 1 befindet sich das Bypassventil 13 in seiner Öffnungsstellung. In der Öffnungsstellung wird das von der hydraulischen Getriebesteuerung 7 kommende Getriebeöl direkt zu den Schmierstellen 10–12 gepumpt.
An einem Fluidleitungsabzweig 14, der zwischen der hydraulischen Getriebesteuerung und dem Bypassventil 13 angeordnet ist, zweigt eine Kühlerzulaufleitung 15 ab, die zu einem Ölkühler 16 führt, welcher z. B. im Motorraum eines hier nicht näher dargestellten Fahrzeugs angeordnet ist. Vom Ölkühler 16 führt eine Rücklaufleitung 17 zu einem „nach” dem Bypassventil 13 angeordneten Fluidleitungsabzweig 18, der in Fluidverbindung mit den Schmierstellen 10–12 steht.
Ist das Kühlerbypassventil geschossen, so wird der gesamte von der hydraulischen Getriebesteuerung 7 kommende Getriebeölvolumenstrom zunächst durch den Ölkühler 16 und erst dann zu den Schmierstellen 10–12 gepumpt. In der in 1 gezeigten Öffnungsstellung des Bypassventils 13 hingegen kann der gesamte oder nahezu der gesamte von der hydraulischen Ge triebesteuerung 7 kommende Getriebeölvolumenstrom direkt zu den Schmierstellen 10–12 gepumpt werden.
Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der 1, bei dem das Bypassventil 13 innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnet ist, ist es auch beim Ausführungsbeispiel der 2 innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel der 2 ist das Bypassventil 13 baulich in die hydraulische Getriebesteuerung 7 integriert. In dem in 2 gezeigten Öffnungszustand des Bypassventils 13 kann das Getriebeöl unter Umgehung des Getriebeölkühlers 16 direkt zu den Schmierstellen 10–12 gepumpt werden. Bei geschlossenem Bypassventil 13 hingegen wird das Getriebeöl über den Ölkühler 16 zu den Schmierstellen 10–12 gepumpt.
Beim Ausführungsbeispiel der 3 ist das Bypassventil 13 außerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnet. Auch hier ist es so, dass bei geöffnetem Bypassventil 13 das von der hydraulischen Getriebesteuerung 7 kommende Getriebeöl direkt, d. h. unter Umgehung des Getriebeölkühlers 16 zu den Schmierstellen 10–12 gepumpt werden kann.

Claims

Getriebe (1) für Fahrzeuge, insbesondere Automatik- bzw. Doppelkupplungsgetriebe, mit einer Getriebeölpumpe (3), die Getriebeöl aus einem Ölsumpf (5) des Getriebes (1) ansaugt und über ein Fluidleitungssystem (8, 9, 15, 17) durch einen Getriebeölkühler (16) und/oder zu Schmierstellen (10–12) des Getriebes (1) pumpt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bypassventil (13) vorgesehen ist, das einen Öffnungszustand und einen Schließzustand einnehmen kann, wobei im Öffnungszustand ein zur Umgehung des Ölkühlers (16) vorgesehener Getriebeölpfad (8) des Fluidleitungssystems (8, 9, 15, 17) freigegeben ist.
Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (13) ein von einer Steuerung bzw. Regelung schaltbares Ventil ist.
Getriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (13) von einer Steuerung bzw. Regelung in Abhängigkeit von einer Temperatur, insbesondere in Abhängigkeit von der Getriebeöltemperatur an einer vorgegebenen Stelle, geschaltet wird.
Getriebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor vorgesehen ist, der die Temperatur des Getriebeöls an einer vorgegebenen Stelle detektiert und der Steuerung bzw. Regelung ein entsprechendes Temperatursignal zuführt.
Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bypassventil (13) um ein Thermostatventil handelt.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeölkühler (16) beabstandet vom Getriebe (1) in einem Motorraumbereich des Fahrzeugs angeordnet ist.