DE102011056886A1

DE102011056886A1 - Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102011056886A1
Application number: DE102011056886A
Authority: DE
Inventors: Jin Young Hwang
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-03-21
Also published as: US8905724B2; JP2013068317A; KR101230837B1; US20130071263A1; CN103016709A

Abstract

Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges, aufweisend eine Ölpumpe (1), ein erstes Drehelement (3), das an der Ölpumpe (1) derart vorgesehen ist, dass die Ölpumpe (1) von dem ersten Drehelement (3) drehbar betrieben wird, ein zweites Drehelement (5), das in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement (3) in einer ersten Richtung begrenzt ist und in Bezug auf das erste Drehelement (3) in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung gedreht werden kann, und ein drittes Drehelement (7), das in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement (3) gedreht werden kann und in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement (3) in der zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung begrenzt ist, wobei das zweite Drehelement (5) und das dritte Drehelement (7) mit Antriebsquellen verbunden sind, die Antriebskräfte in zueinander entgegengesetzten Richtungen erzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges, und insbesondere eine Struktur einer Vorrichtung, die Öl zu einem Getriebe in einem Fahrzeug mit einer ISG-(Start-Stopp)Funktion zuführt.
Die ISG-Funktion ist eine wichtige Technik bei der Entwicklung von umweltfreundlichen Fahrzeugen mit hoher Kraftstoffeffizienz und wird in letzter Zeit starker betrachtet. Die ISG ist eine Technik, bei der während des Stoppens eines Fahrzeuges der Betrieb des Motors stoppt, um einen unnötigen Kraftstoffverbrauch während des Stoppens zu vermeiden.
Herkömmliche Fahrzeuge mit einer ISG-Funktion weisen eine in 1 gezeigte Ölzuführvorrichtung auf, die einem Getriebe Öl zuführt. Im Detail sind ein Motor 500 und ein Generator 502 mit einer Antriebseinheit einer mechanischen Ölpumpe 504 verbunden. Wenn der Motor 500 betrieben wird, pumpt die mechanische Ölpumpe 504 Öl, um dieses einem Getriebe 506 zuzuführen. In einem ISG-Zustand, in dem der Motor 500 steht, wird ein Elektromotor 508 betrieben, so dass eine elektrische Ölpumpe 510 Öl pumpt, um dieses dem Getriebe 506 zuzuführen. Dadurch kann während des Stoppens des Fahrzeuges der Bereitschaftsöldruck in dem Getriebe 506 aufrechterhalten werden, so dass beim Neustart des Fahrzeuges das Getriebe 506 sanft betrieben werden kann.
Jedoch benötigt die herkömmliche Ölzuführvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion zwei Ölpumpen, d. h. die mechanische Ölpumpe 504 und die elektrische Ölpumpe 510, welche dieselbe Funktion des Pumpens von Öl zum Zuführen zu dem Getriebe 506 haben. Ferner sind auch separate Ölpassagen und ein Rückschlagventil 512 zur Verhinderung eines Rückflusses usw. erforderlich. Daher wird die Anzahl von Teilen erhöht, und die Struktur der Vorrichtung ist komplex.
Mit der Erfindung wird eine Ölzuführvorrichtung geschaffen, die derart konfiguriert ist, dass bei einer einfachen Struktur mit einer reduzierten Anzahl von Teilen das Öl sanft und zuverlässig einem Getriebe eines Fahrzeuges mit einer ISG-Funktion zugeführt wird, so dass die Herstellungskosten des Fahrzeuges reduziert werden.
Nach einem Aspekt der Erfindung weist eine Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges eine Ölpumpe, ein erstes Drehelement, das an der Ölpumpe derart vorgesehen ist, dass die Ölpumpe von dem ersten Drehelement drehbar betrieben wird, ein zweites Drehelement, das in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement in einer ersten Richtung begrenzt ist und in Bezug auf das erste Drehelement in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung gedreht werden kann, und ein drittes Drehelement auf, das in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement gedreht werden kann und in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement in der zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung begrenzt ist, wobei das zweite Drehelement und das dritte Drehelement mit Antriebsquellen verbunden sind, die Antriebskräfte in zueinander entgegengesetzten Richtungen erzeugen.
Ein erster Freilauf ist zwischen dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement vorgesehen, und ein zweiter Freilauf ist zwischen dem ersten Drehelement und dem dritten Drehelement vorgesehen.
Das erste Drehelement, das zweite Drehelement und das dritte Drehelement überlappen koaxial in derselben imaginären Ebene einander.
Das zweite Drehelement ist koaxial an der Innenseite des ersten Drehelements angeordnet, und das dritte Drehelement ist koaxial um das erste Drehelement herum angeordnet.
Wenigstens eine Rolle und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche sind zwischen dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement vorgesehen, um den ersten Freilauf zu bilden, und wenigstens eine Rolle und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche sind zwischen dem ersten Drehelement und dem dritten Drehelement vorgesehen, um den zweiten Freilauf zu bilden, wobei jede Schrägfläche eine Veränderung in einer radialen Verschiebung der entsprechenden Rolle in Erwiderung auf eine Umfangsverschiebung jeder Rolle führt.
Die Schrägflächen des ersten Freilaufs und des zweiten Freilaufs sind in entgegengesetzten Richtungen entlang einer Umfangsrichtung geneigt.
Eine Feder ist an den Schrägflächen des ersten Freilaufs und des zweiten Freilaufs vorgesehen und spannt die Rollen in dem ersten Freilauf und dem zweiten Freilauf in Richtung zu einem breiten Abschnitt der Schrägfläche vor.
Die Antriebsquellen können einen Motor und einen Elektromotor aufweisen.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Doppelfreilauf ein erstes Drehelement, das drehbar vorgesehen ist, ein zweites Drehelement, das in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement in einer ersten Richtung begrenzt ist und in Bezug auf das erste Drehelement in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung gedreht werden kann, und ein drittes Drehelement auf, das in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement gedreht werden kann und in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement in der zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung begrenzt ist, wobei wenigstens eines von dem ersten Drehelement, dem zweiten Drehelement und dem dritten Drehelement eine Drehkraft aufnimmt und wenigstens ein anderes von ihnen eine Drehkraft abgibt, wobei das erste Drehelement, das zweite Drehelement und das dritte Drehelement koaxial in derselben imaginären Ebene einander überlappen.
Wenigstens eine Rolle und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche sind zwischen dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement vorgesehen, und wenigstens eine Rolle und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche sind zwischen dem ersten Drehelement und dem dritten Drehelement vorgesehen, wobei jede Schrägfläche eine Veränderung in einer radialen Verschiebung der entsprechenden Rolle in Erwiderung auf eine Umfangsverschiebung jeder Rolle führt, wobei die Schrägflächen des ersten Freilaufs und des zweiten Freilaufs in entgegengesetzten Richtungen entlang einer Umfangsrichtung geneigt sind, und wobei eine Feder an den Schrägflächen des ersten Freilaufs und des zweiten Freilaufs vorgesehen ist und die Rollen in dem ersten Freilauf und dem zweiten Freilauf in Richtung zu einem breiten Abschnitt der Schrägfläche vorspannt.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Ölzuführstruktur eines Getriebes;
2 eine Ansicht einer Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2;
4 eine Ansicht einer Ölzuführvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand, in dem ein Motor stoppt und eine Ölpumpe von einem Elektromotor betrieben wird; und
5 eine Ansicht einer Ölzuführvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Zustand, in dem ein Elektromotor stoppt und die Ölpumpe von einem Motor betrieben wird.
In den Figuren sind gleiche oder äquivalente Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Mit Bezug auf die 2 und 3 weist eine Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Ölpumpe 1, ein erstes Drehelement 3, ein zweites Drehelement 5 und ein drittes Drehelement 7 auf. Das erste Drehelement 3 ist derart drehbar vorgesehen, dass die Ölpumpe 1 von dem ersten Drehelement 3 betrieben wird. Das zweite Drehelement 5 ist in der Drehung in einer ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement 3 begrenzt und kann in Bezug auf das erste Drehelement 3 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung gedreht werden. Das dritte Drehelement 7 kann in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement 3 gedreht werden und ist in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement 3 in der zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung begrenzt. Das zweite Drehelement 5 und das dritte Drehelement 7 sind mit Antriebsquellen verbunden, die Antriebskräfte in zueinander entgegengesetzten Richtungen erzeugen.
In der beispielhaften Ausführungsform weisen die Antriebsquellen einen Motor 9 und einen Elektromotor 11 auf. Das zweite Drehelement 5 ist mit dem Elektromotor 11 verbunden. Das dritte Drehelement 7 ist mit dem Motor 9 verbunden. Das erste Drehelement 3 ist mit der Ölpumpe 1 verbunden. Daher wird, wenn das zweite Drehelement 5 von der Antriebskraft des Elektromotors 11 betrieben wird, das erste Drehelement 3 zusammen mit dem zweiten Drehelement 5 betrieben. Dadurch wird die Ölpumpe 1 betrieben. Wenn das dritte Drehelement 7 von der Antriebskraft des Motors 9 betrieben wird, wird das erste Drehelement 3 zusammen mit dem dritten Drehelement 7 betrieben, so dass die Ölpumpe 1 betrieben wird.
Natürlich dreht sich während der Drehung des dritten Drehelements 7 nicht das zweite Drehelement 5, und während der Drehung des zweiten Drehelements 5 dreht sich nicht das dritte Drehelement 7.
Zu diesem Zweck ist ein erster Freilauf 13 zwischen dem ersten Drehelement 3 und dem zweiten Drehelement 5 vorgesehen. Ein zweiter Freilauf 15 ist zwischen dem ersten Drehelement 3 und dem dritten Drehelement 7 vorgesehen. Der erste und der zweite Freilauf 13 und 15 können Drehkräfte in zueinander entgegengesetzten Richtungen, jedoch nicht in jeweils umgekehrter Richtung übertragen.
In der beispielhaften Ausführungsform überlappen das erste Drehelement 3, das zweite Drehelement 5 und das dritte Drehelement 7 koaxial in derselben Ebene einander.
Im Detail ist das zweite Drehelement 5 koaxial an der Innenseite des ersten Drehelements 3 angeordnet. Das dritte Drehelement 7 ist koaxial um das erste Drehelement 3 herum angeordnet.
Wie in 2 gezeigt, ist das erste Drehelement 3 an seiner linken Seite mit der Ölpumpe 1 verbunden, und das zweite Drehelement 5 ist an seiner rechten Seite mit dem Elektromotor 11 verbunden. Das dritte Drehelement 7 ist über einen Riemen 17, eine Kette oder dergleichen mit dem Motor 9 verbunden.
Alternativ kann das dritte Drehelement 7 anstelle des Riemens 17 oder der Kette über Zahnräder mit dem Motor 9 verbunden sein.
Im Wesentlichen bilden das erste Drehelement 3, das zweite Drehelement 5 und das dritte Drehelement 7 eine doppelte Freilaufstruktur. Wenigstens eine Rolle 19 und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche 21 sind zwischen dem ersten Drehelement 3 und dem zweiten Drehelement 5 vorgesehen. Außerdem sind wenigstens eine Rolle 19 und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche 21 zwischen dem ersten Drehelement 3 und dem dritten Drehelement 7 vorgesehen. Jede Schrägfläche 21 führt eine Veränderung in einer radialen Verschiebung der entsprechenden Rolle 19 in Erwiderung auf eine Umfangsverschiebung der Rolle 19.
Ferner ist eine Feder 23 zum federnden Abstützen der jeweiligen Rolle 19 vorgesehen, so dass die Rolle 19 immer von der Feder 23 in Richtung zu einem breiten Abschnitt eines von der Schrägfläche 21 definierten Raumes vorgespannt ist. Dadurch kann die Kraftübertragung zwischen den beiden Drehteilen, die an einander gegenüberliegenden Seiten jeder Rolle 19 angeordnet sind, zuverlässiger wahlweise unterbrochen werden.
Wenn sich ein Drehelement, das mit der Außenumfangsfläche der Rolle 19 in Kontakt steht, in einer Richtung dreht, in der sich die Rolle 19 zu einem relativ schmalen Abschnitt des von der Schrägfläche 21 definierten Raumes hin bewegt, drückt das Drehelement die Rolle 19 in den schmalen Abschnitt des Raumes hinein, so dass sich auch das äußere Drehelement, das den keilförmigen Raum aufweist, zusammen mit dem inneren Drehelement dreht, das die Rolle 19 drückt.
Mit Bezug auf die 4 und 5 wird der Betrieb der Ölzuführvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert.
4 stellt den Fall dar, in dem der Motor 9 in einem stehenden Zustand ist, d. h. 4 zeigt einen ISG-Modus, in dem das zweite Drehelement 5 von der Antriebskraft des Elektromotors 11 gedreht wird, so dass sich das erste Drehelement 3 dreht, um die Ölpumpe 1 zu betreiben.
In diesem Falle ist der Motor 9 im stehenden Zustand. Das dritte Drehelement 7, das mit dem Motor 9 mechanisch verbunden ist, wird zusammen mit dem Motor 9 in dem stehenden Zustand gehalten.
5 stellt den Fall dar, in dem der Motor 9 betrieben wird. In diesem Falle drehen sich das dritte Drehelement 7 und das erste Drehelement 3 zusammen, so dass die mit dem ersten Drehelement 3 verbundene Ölpumpe 1 betrieben wird, um Öl zu pumpen. Das zweite Drehelement 5 und der Elektromotor 11 stehen.
Natürlich ist die Drehrichtung des Motors 9 entgegengesetzt zu der des Elektromotors 11. Da solche wechselseitigen Antriebskräfte immer in der Lage sein müssen, die Ölpumpe 1 zu betreiben, muss eine Zweirichtungsölpumpe als Ölpumpe 1 verwendet werden.
Bei der Ölzuführvorrichtung gemäß der Erfindung wird, wenn der Motor 9 betrieben wird, die Ölpumpe 1 von dem Motor 9 betrieben, wohingegen, wenn der Motor 9 steht, die Ölpumpe 1 von dem Elektromotor 11 betrieben wird. Sowohl wenn die Ölpumpe 1 von dem Motor 9 betrieben wird, als auch wenn sie von dem Elektromotor 11 betrieben wird, gibt es weder eine gegenseitige Beeinflussung zwischen diesen, noch eine unnötige Kraftübertragung, so dass der Leistungsverlust minimiert wird, was zur Erhöhung der Kraftstoffeffizienz beiträgt. Außerdem kann mit der Ölzuführvorrichtung gemäß der Erfindung die Anzahl von Bauteilen reduziert werden, wodurch das Fahrzeug kompakter wird, dessen Gewicht reduziert wird und dessen Struktur vereinfacht wird.
Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „innen”, „außen”, „links”, „rechts” usw. verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf ihre Positionen in den Figuren zu beschreiben.

Claims

Ölzuführvorrichtung eines Fahrzeuges, aufweisend: eine Ölpumpe (1); ein erstes Drehelement (3), das an der Ölpumpe (1) derart vorgesehen ist, dass die Ölpumpe (1) von dem ersten Drehelement (3) drehbar betrieben wird; ein zweites Drehelement (5), das in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement (3) in einer ersten Richtung begrenzt ist und in Bezug auf das erste Drehelement (3) in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung gedreht werden kann; und ein drittes Drehelement (7), das in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement (3) gedreht werden kann und in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement (3) in der zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung begrenzt ist, wobei das zweite Drehelement (5) und das dritte Drehelement (7) mit Antriebsquellen verbunden sind, die Antriebskräfte in zueinander entgegengesetzten Richtungen erzeugen.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: ein erster Freilauf (13) zwischen dem ersten Drehelement (3) und dem zweiten Drehelement (5) vorgesehen ist, und ein zweiter Freilauf (15) zwischen dem ersten Drehelement (3) und dem dritten Drehelement (7) vorgesehen ist.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das erste Drehelement (3), das zweite Drehelement (5) und das dritte Drehelement (7) koaxial in derselben imaginären Ebene einander überlappen.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei: das zweite Drehelement (5) koaxial an der Innenseite des ersten Drehelements (3) angeordnet ist, und das dritte Drehelement (7) koaxial um das erste Drehelement (3) herum angeordnet ist.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei: wenigstens eine Rolle (19) und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche (21) zwischen denn ersten Drehelement (3) und dem zweiten Drehelement (5) vorgesehen sind, um den ersten Freilauf (13) zu bilden, und wenigstens eine Rolle (19) und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche (21) zwischen dem ersten Drehelement (3) und dem dritten Drehelement (7) vorgesehen sind, um den zweiten Freilauf (15) zu bilden, wobei jede Schrägfläche (21) eine Veränderung in einer radialen Verschiebung der entsprechenden Rolle (19) in Erwiderung auf eine Umfangsverschiebung jeder Rolle (19) führt.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schrägflächen (21) des ersten Freilaufs (13) und des zweiten Freilaufs (15) in entgegengesetzten Richtungen entlang einer Umfangsrichtung geneigt sind.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Feder (23) an den Schrägflächen (21) des ersten. Freilaufs (13) und des zweiten Freilaufs (15) vorgesehen ist und die Rollen (19) in dem ersten Freilauf (13) und dem zweiten Freilauf (15) in Richtung zu einem breiten Abschnitt der Schrägfläche (21) vorspannt.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsquellen einen Motor (9) und einen Elektromotor (11) aufweisen.
Doppelfreilauf, aufweisend: ein erstes Drehelement (3), das drehbar vorgesehen ist; ein zweites Drehelement (5), das in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement (3) in einer ersten Richtung begrenzt ist und in Bezug auf das erste Drehelement (3) in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung gedreht werden kann; und ein drittes Drehelement (7), das in der ersten Richtung in Bezug auf das erste Drehelement (3) gedreht werden kann und in der Drehung in Bezug auf das erste Drehelement (3) in der zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung begrenzt ist, wobei wenigstens eines von dem ersten Drehelement (3), dem zweiten Drehelement (5) und dem dritten Drehelement (7) eine Drehkraft aufnimmt und wenigstens ein anderes von ihnen eine Drehkraft abgibt.
Doppelfreilauf nach Anspruch 9, wobei das erste Drehelement (3), das zweite Drehelement (5) und das dritte Drehelement (7) koaxial in derselben imaginären Ebene einander überlappen.
Doppelfreilauf nach Anspruch 10, wobei wenigstens eine Rolle (19) und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche (21) zwischen dem ersten Drehelement (3) und dem zweiten Drehelement (5) vorgesehen sind, und wenigstens eine Rolle (19) und wenigstens eine keilförmig vertiefte Struktur mit einer Schrägfläche (21) zwischen dem ersten Drehelement (3) und dem dritten Drehelement (7) vorgesehen sind, wobei jede Schrägfläche (21) eine Veränderung in einer radialen Verschiebung der entsprechenden Rolle (19) in Erwiderung auf eine Umfangsverschiebung jeder Rolle (19) führt.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Schrägflächen (21) des ersten Freilaufs (13) und des zweiten Freilaufs (15) in entgegengesetzten Richtungen entlang einer Umfangsrichtung geneigt sind.
Ölzuführvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Feder (23) an den Schrägflächen (21) des ersten Freilaufs (13) und des zweiten Freilaufs (15) vorgesehen ist und die Rollen (19) in dem ersten Freilauf (13) und dem zweiten Freilauf (15) in Richtung zu einem breiten Abschnitt der Schrägfläche (21) vorspannt.