DE102010002014A1

DE102010002014A1 - Antriebsanordnung für eine Ölpumpe in einem Getriebe eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102010002014A1
Application number: DE102010002014A
Authority: DE
Inventors: Oliver 88045 Gloge
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2011-08-18

Abstract

Es wird eine Antriebsanordnung für eine Ölpumpe (2) in einem Getriebe eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Ölpumpe (2) über einen Freilauf (5) von einer Hauptantriebswelle (4) des Fahrzeuges entkoppelbar ist, und wobei die Ölpumpe (2) über zumindest einen zusätzlichen Elektromotor (9) antreibbar ist. Erfindungsgemäß ist der zusätzliche Elektromotor (9) im Wesentlichen außerhalb des Getriebegehäuses (1) angeordnet, wobei die Antriebswelle (10) des Elektromotors (9) abgedichtet durch die Wand des Getriebegehäuses (1) geführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für eine Ölpumpe in einem Getriebe eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 20 2006 014 565 U1 ist eine Antriebseinrichtung für eine Ölpumpe eines Kraftfahrzeuggetriebes bekannt. Die Ölpumpe ist einerseits mittels einer Überholkupplung bzw. einem Freilauf mit dem Antriebsmotor koppelbar und andererseits mit einem zusätzlichen, vom Bordnetz des Kraftfahrzeuges gespeisten Elektromotor verbunden. Somit ist es über den Elektromotor möglich, die Hauptölpumpe auch ohne die Verbrennungskraftmaschine anzutreiben.
Dadurch, dass bei der bekannten Antriebseinrichtung der Elektromotor in das Getriebegehäuse integriert ist, ergibt sich der Nachteil, dass der Elektromotor gegen den Eintritt von Getriebeöl abgedichtet sein muss. Zudem sind auch die erforderlichen Versorgungskabel für den Elektromotor entsprechend auszulegen. Darüber hinaus werden durch die Anordnung des Elektromotors in dem Getriebegehäuse auch die Abmessungen des Getriebes nachteilig beeinflusst, so dass zum Beispiel Komponenten des Getriebes an anderen Positionen angeordnet werden müssen, um entsprechenden Bauraum für den Elektromotor in dem Getriebegehäuse zu schaffen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebsanordnung für eine Ölpumpe eines Fahrzeuges der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche einen möglichst geringen Bauraumbedarf aufweist und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Zeichnung ergeben.
Demnach wird eine Antriebsanordnung für eine Ölpumpe in einem Getriebe eines Fahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Ölpumpe über einen Freilauf oder dergleichen von einer Hauptantriebswelle des Fahrzeuges entkoppelbar ist und wobei die Ölpumpe bei Bedarf über zumindest einen zusätzlichen Elektromotor antreibbar ist. Erfindungsgemäß ist der zusätzliche Elektromotor im Wesentlichen außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet, wobei vorzugsweise nur die Antriebswelle des Elektromotors abgedichtet durch die Wand des Getriebegehäuses geführt wird.
Aufgrund der vorgesehenen Positionierung des Elektromotors im Wesentlichen außerhalb des Getriebegehäuses wird durch die Anordnung des zusätzlichen Elektromotors die Getriebebaulänge nicht verändert, so dass auch bei einem zusätzlichen Pumpenantrieb die Getriebebaukastenweise weiter verwendet werden kann, um eine optimal an die vorgegebenen konstruktiven Gegebenheiten angepasste Anordnung zu realisieren. Ferner ist auch ein besserer Wärmeabtransport bei dem außerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Elektromotor gewährleistet. Zudem kann der gesamte Elektromotor besonders einfach ausgestaltet werden, da der Elektromotor aufgrund der erfindungsgemäßen Positionierung außerhalb des Gehäuses nicht vor schädlichen Einflüssen z. B. durch das Getriebeöl geschützt werden muss.
Durch die Anordnung des Elektromotors an der Außenseite der Wand des Getriebegehäuses können ohne konstruktive Änderungen an dem Getriebegehäuse unterschiedlich dimensionierte Elektromotoren verwendet werden. Dadurch ist eine vorteilhafte Baukastendimensionierung bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung möglich. Zudem müssen keine Versorgungskabel in das Getriebegehäuse verlegt werden, da lediglich die Antriebswelle des Elektromotors durch die Wand des Getriebegehäuses verläuft und somit notwendige Anschlüsse am Elektromotor außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet werden können. Dadurch kann ein erheblicher Entwicklungsaufwand eingespart werden, um die z. B. sonst erforderlichen Steckeranschlusssysteme bereitzustellen. Dies gilt unabhängig davon, ob die Ansteuerung des Elektromotors durch die Getriebesteuerung oder über das Fahrzeugnetzwerk erfolgt.
Bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung kann die Antriebswelle des Elektromotors vorzugsweise in etwa achsparallel bzw. achsversetzt zur Hauptantriebswelle beziehungsweise Getriebeeingangswelle des Fahrzeuges und zur Welle der Ölpumpe angeordnet sein. Dadurch, dass keine koaxiale Anordnung der vorgenanten Wellen zueinander vorgesehen ist, wie es bei bekannten Antriebsanordnungen realisiert wird, können minimale Abmessungen des Getriebegehäuses realisiert werden. Jedoch wäre auch je nach Anwendungsfall eine koaxiale oder auch andere beliebige Anordnung der Antriebswelle des Elektromotors denkbar, wenn dadurch eine besonders bausparende Anordnung möglich ist.
Im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor und die Ölpumpe über zumindest einen Zugmitteltrieb oder dergleichen antriebsmäßig miteinander verbindbar sind. Dadurch kann das Übersetzungsverhältnis auf einfachste Weise verändert werden, um immer eine anwendungsspezifisch angepasste Übersetzung für den jeweils geforderten Betriebspunkt der Zusatzölversorgung zu realisieren. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, dass die Übersetzung an ein vorgegebenes Kennfeld eines z. B. besonders kostengünstigen Elektromotors angepasst werden kann.
Bei der Verwendung eines Zugmitteltriebes kann an dem in dem Getriebegehäuse befindlichen Ende der Antriebswelle des Elektromotors zum Beispiel ein erstes Rad und an der Pumpenwelle der Ölpumpe ein zweites Rad vorgesehen sein, die über das Zugmittel miteinander gekoppelt sind. Vorzugsweise kann als Zugmitteltrieb ein Kettentrieb verwendet werden. Es sind aber auch andere Antriebe, wie zum Beispiel Riemenantriebe oder dergleichen einsetzbar. Beispielsweise durch die Verwendung anderer Kettenräder, Riemenscheiben oder dergleichen kann das Übersetzungsverhältnis des Zugmitteltriebes entsprechend verändert werden. Es ist auch möglich, dass die Übersetzungsverhältnisse über zumindest eine zum Beispiel mechanische Komponente oder dergleichen einstellbar sind. Je nach Anordnungsposition des Elektromotors kann auch eine Stirnradstufe zum Beispiel mit einer Schrägverzahnung oder dergleichen zwischen der Antriebswelle des Elektromotors und der Pumpenwelle der Ölpumpe vorgesehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Ölpumpe trennbar ausgeführt sein. Zum Beispiel durch die Verwendung eines Freilaufs oder dergleichen. Die Trennung kann auch durch einen Ausrücker realisiert werden. Gegenüber einer festen Verbindung hat dies den Vorteil, dass somit auch ein Gleichstrommotor als zusätzlicher Elektromotor verwendet werden kann, welches z. B. bei Verbrennungsmotor-Startersystemen vorteilhaft ist. Des Weiteren ist es möglich, dass der Elektromotor auch als Generator zum Beispiel während einer Schubphase im Fahrzeugbetrieb verwendet werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung kann vorzugsweise die Hauptantriebswelle beziehungsweise die Getriebeeingangswelle des Fahrzeuges über einen Zugmitteltrieb, insbesondere über eine Kette, mit der Welle der Ölpumpe antriebsmäßig verbunden werden, wobei das Kettenrad an der Hauptantriebswelle mit einem Freilauf ausgerüstet ist, um den externen Zusatzantrieb der Ölpumpe auch bei stehendem Verbrennungsmotor zu ermöglichen.
Nachfolgend wird die Erfindung weiter anhand der Zeichnung erläutert, in der eine mögliche Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Antriebsanordnung für eine Ölpumpe in einem Getriebe eines Fahrzeuges beispielhaft dargestellt ist.
Die Figur zeigt eine schematische Teilansicht eines Getriebegehäuses 1 eines Fahrzeuges mit einer Ölpumpe 2 zur Ölversorgung des Getriebes, die über eine Kette 3 mit einer Hauptantriebswelle 4 des Fahrzeuges antriebsmäßig verbunden ist. An der Hauptantriebswelle 4 ist über einen Freilauf 5 ein Antriebskettenrad 6 angeordnet, welches mit der Kette 3 in Eingriff steht. An der Pumpenwelle 7 der Ölpumpe 2 ist ein Pumpenrad 8 drehfest angeordnet, welches über die Kette 3 von dem Antriebskettenrad 6 an der Hauptantriebswelle 4 angetrieben wird.
Als Zusatzantrieb für die Ölpumpe 2 ist ein Elektromotor 9 vorgesehen, der erfindungsgemäß außerhalb des Getriebegehäuses 1 angeordnet ist, wobei nur die Antriebswelle 10 des Elektromotors 9 entsprechend abgedichtet durch die Wand des Getriebegehäuses 1 geführt ist. Der extern angeordnete Elektromotor 9 kann somit die Ölpumpe 2 antreiben, wenn zum Beispiel der Fahrzeugantrieb beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine nicht in der Lage ist, die notwendige Antriebsleistung zu liefern.
Der Elektromotor 9 ist über einen nicht weiter dargestellten Flansch oder ähnlichem an der Außenseite des Getriebegehäuses 1 derart befestigt, dass die Antriebswelle 10 des Elektromotors 9 etwa achsparallel zu der Welle 7 der Ölpumpe 2 und zur Hauptantriebswelle 4 des Fahrzeuges ausgerichtet ist. An dem in dem Getriebegehäuse 1 befindlichen Ende der Antriebswelle 10 des Elektromotors 9 befindet sich ein erstes Kettenrad 11, welches über eine Kette 12 mit einem zweiten Kettenrad 13 an dem Pumpenrad 8 der Ölpumpe 2 verbunden ist. Auf diese Weise kann die Ölpumpe 2, z. B. eine Flügelzellenpumpe oder dergleichen, von dem externen Elektromotor 9 über die Kette 12 angetrieben werden, um auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor eine Ölversorgung in dem Getriebe sicherzusteilen. Beispielsweise im Schubbetrieb des Fahrzeuges kann der Elektromotor 9 als Generator betrieben werden, so dass die Bordbatterie des Fahrzeuges aufgeladen werden kann. Über einen zusätzlichen Freilauf 14 kann der Elektromotor 9 von der Ölpumpe 2 getrennt werden, wenn z. B. der zusätzliche elektrische Antrieb nicht erforderlich ist. Dadurch können je nach Art des Elektromotors unerwünschte Verlustleistungen vermieden werden. Der Freilauf 14 kann, wie in der Figur dargestellt, elektromotorseitig an der Antriebswelle 10 des Elektromotors 9 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass der Freilauf 14 zwischen dem ersten Kettenrad 11 und der Antriebswelle 10 des Elektromotors 9 angeordnet wird.
Bezugszeichenliste

1: Getriebegehäuse
2: Ölpumpe
3: Kette
4: Hauptantriebswelle
5: Freilauf
6: Antriebskettenrad
7: Pumpenwelle
8: Pumpenrad
9: Elektromotor
10: Antriebswelle
11: erstes Kettenrad
12: Kette
13: zweites Kettenrad
14: Freilauf

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

DE 202006014565 U1 [0002]

Claims

Antriebsanordnung für eine Ölpumpe (2) in einem Getriebe eines Fahrzeuges, wobei die Ölpumpe (2) über einen Freilauf (5) von einer Hauptantriebswelle (4) des Fahrzeuges entkoppelbar ist, und wobei die Ölpumpe (2) über zumindest einen zusätzlichen Elektromotor (9) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Elektromotor (9) im Wesentlichen außerhalb des Getriebegehäuses (1) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle (10) des Elektromotors (9) abgedichtet durch die Wand des Getriebegehäuses (1) geführt ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (10) des Elektromotors (9) in etwa achsparallel zur Hauptantriebswelle (4) und zur Pumpenwelle (7) der Ölpumpe (2) angeordnet ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (9) und die Ölpumpe (2) über zumindest einen Zugmitteltrieb antriebsmäßig miteinander verbindbar sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in dem Getriebegehäuse (1) befindlichen Ende der Antriebswelle (10) des Elektromotors (9) ein erstes Rad (11) und an der Pumpenwelle (7) der Ölpumpe (2) ein zweites Rad (13) angeordnet sind, die über ein Zugmittel miteinander gekoppelt sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugmitteltrieb ein Kettentrieb vorgesehen ist.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Zugmitteltriebs veränderbar ist.
Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Elektromotor (9) und der Ölpumpe (2) trennbar ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Trennen der antriebsmäßigen Verbindung zwischen dem Elektromotor (9) und der Ölpumpe (2) ein Freilauf (14) vorgesehen ist.
Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebswelle (4) des Fahrzeuges über einen Zugmitteltrieb mit der Pumpenwelle (7) der Ölpumpe (2) antriebsmäßig verbindbar ist.