Die Erfindung betrifft eine Schmiermittelpumpenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lubricant pump device according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 10 2009 008 865 A1 ist bereits eine Schmiermittelpumpenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Pumpeneinheit, die zumindest einen Stellring und zwei Druckkammern aufweist, die zur Verschiebung des Stellrings zu einer Hauptrotationsachse wahlweise mit einem Schmiermitteldruck beaufschlagt werden, und ein Vorsteuerventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, wahlweise eine der beiden Druckkammern mit dem Schmiermitteldruck zu beaufschlagen, bekannt.From the DE 10 2009 008 865 A1 is already a lubricant pump device for a motor vehicle, which has a pump unit having at least one adjusting ring and two pressure chambers, which are acted upon for displacement of the adjusting ring to a main axis of rotation optionally with a lubricant pressure, and a pilot valve, which is provided, either one of the two Pressure chambers to act on the lubricant pressure, known.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Schmiermittelpumpenvorrichtung bereitzustellen, mittels der ein Schmiermitteldruck zwischen einem Maximal- und einem Minimaldruck in Stufen oder stufenlos eingestellt werden kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of providing a lubricant pump device, by means of which a lubricant pressure between a maximum and a minimum pressure in stages or can be adjusted continuously. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the invention by a device according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung geht aus von einer Schmiermittelpumpenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Pumpeneinheit, die zumindest einen Stellring und zumindest eine Druckkammer aufweist, die zur Verschiebung des Stellrings zu einer Hauptrotationsachse wahlweise mit einem Schmiermitteldruck beaufschlagt wird, und ein Vorsteuerventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, wahlweise die zumindest eine Druckkammer mit dem Schmiermitteldruck zu beaufschlagen.The invention is based on a lubricant pump device for a motor vehicle, which has a pump unit which has at least one adjusting ring and at least one pressure chamber which is selectively acted upon for displacing the adjusting ring to a main axis of rotation with a lubricant pressure, and a pilot valve which is provided for optionally to pressurize the at least one pressure chamber with the lubricant pressure.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schmiermittelpumpenvorrichtung einen zusätzlichen, elektrisch und/oder elektronisch ansteuerbaren Aktuator aufweist, der zur Steuerung eines von der Pumpeneinheit erzeugten Schmiermitteldrucks eine zusätzliche Kraft auf das Vorsteuerventil ausübt. Dadurch kann die Pumpeneinheit besonders einfach und vorteilhaft verstellt werden, wodurch insbesondere der Schmiermitteldruck stufenlos verstellt werden kann. Unter einem „Stellring” soll dabei insbesondere ein einen Pumpeninnenraum in Radialrichtung begrenzendes Bauteil verstanden werden, das exzentrisch zu der Hauptrotationsachse der Pumpeneinheit angeordnet ist und zur Größenänderung des Pumpeninnenraums zu der Hauptrotationsachse der Pumpeneinheit verschiebbar ist. Unter einer „Druckkammer” soll dabei insbesondere eine Kammer innerhalb der Pumpeneinheit verstanden werden, die durch Beaufschlagung mit einem Druck eine Kraft auf den Stellring der Pumpeneinheit ausübt und diesen so in seiner Exzentrizität verstellen kann. Vorzugsweise weist die Pumpeneinheit zwei Druckkammern auf, wobei von den beiden Druckkammern erzeugbare Kräfte einander entgegengerichtet sind. Unter einer „Hauptrotationsachse” soll insbesondere eine Achse verstanden werden, um die ein Rotor der Pumpeneinheit mit den an ihm befestigten Fliehkraftschiebern zur Förderung eines Schmiermittels rotiert. Unter einem „Vorsteuerventil” soll dabei insbesondere ein zur Steuerung der Pumpeneinheit vorgesehenes Ventil verstanden werden, das vorzugsweise, zumindest in einem Notbetrieb, selbstregelnd zumindest eine der Druckkammern der Pumpeneinheit wahlweise mit einem Schmiermitteldruck beaufschlagt oder entlüftet. Unter „elektrisch und/oder elektronisch ansteuerbar” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der Aktuator von einem elektrischen oder elektronischen Signal angesteuert wird und in Abhängigkeit von diesem Signal eine Kraft erzeugt. Unter einer „zusätzlichen Kraft” soll dabei insbesondere eine zusätzlich zu den in dem Vorsteuerventil wirkenden Kräften wirkende Kraft verstanden werden. Unter „mit Schmiermitteldruck zu beaufschlagen” soll insbesondere verstanden werden, dass die entsprechende Druckkammer mit einer den Schmiermitteldruck führenden Leitung strömungstechnisch verbunden wird und so in der entsprechenden Druckkammer ebenfalls der von der Pumpeneinheit erzeugte Schmiermitteldruck anliegt. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.It is proposed that the lubricant pump device has an additional, electrically and / or electronically controllable actuator, which exerts an additional force on the pilot valve for controlling a lubricant pressure generated by the pump unit. As a result, the pump unit can be adjusted in a particularly simple and advantageous manner, as a result of which, in particular, the lubricant pressure can be adjusted continuously. A "adjusting ring" is to be understood in particular as meaning a component which delimits a pump interior in the radial direction and which is arranged eccentrically relative to the main axis of rotation of the pump unit and is displaceable to the main axis of rotation of the pump unit in order to change the size of the pump interior. A "pressure chamber" should be understood in particular a chamber within the pump unit, which exerts a force on the adjusting ring of the pump unit by applying a pressure and this can adjust in its eccentricity. Preferably, the pump unit has two pressure chambers, wherein forces which can be generated by the two pressure chambers are opposite to one another. A "main axis of rotation" is to be understood in particular an axis about which a rotor of the pump unit rotates with the attached to it centrifugal force slides to promote a lubricant. A "pilot valve" should be understood to mean, in particular, a valve provided for controlling the pump unit, which preferably, at least in an emergency operation, selectively applies or vents at least one of the pressure chambers of the pump unit to a lubricant pressure. By "electrically and / or electronically controllable" is to be understood in particular that the actuator is driven by an electrical or electronic signal and generates a force in response to this signal. In this context, an "additional force" is to be understood as meaning, in particular, a force acting in addition to the forces acting in the pilot valve. By "pressurize with lubricant pressure" is to be understood in particular that the corresponding pressure chamber is fluidly connected to a line carrying the lubricant pressure and thus applied in the corresponding pressure chamber also generated by the pump unit lubricant pressure. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der zusätzliche Aktuator als ein Proportional-Kraftmagnet ausgebildet ist. Dadurch kann der Aktuator besonders einfach und vorteilhaft ausgebildet werden.It is further proposed that the additional actuator is designed as a proportional force magnet. Thereby, the actuator can be formed particularly simple and advantageous.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Vorsteuerventil einen zur Steuerung des Vorsteuerventils vorgesehenen, axial verschiebbaren Kolben aufweist, der zwei sich gegenüberliegende Betätigungsflächen aufweist, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Dadurch kann das Vorsteuerventil besonders vorteilhaft ausgebildet werden. Unter einer „Betätigungsfläche” soll dabei insbesondere eine Axialfläche des Kolbens verstanden werden, die in einem Druckraum angeordnet ist und über die durch einen Druck in dem Druckraum eine axiale Kraft in den Kolben eingeleitet wird.In addition, it is proposed that the pilot valve has a provided for controlling the pilot valve, axially displaceable piston having two opposing actuating surfaces having different diameters. Thereby, the pilot valve can be formed particularly advantageous. An "actuating surface" should be understood to mean, in particular, an axial surface of the piston, which is arranged in a pressure chamber and via which an axial force is introduced into the piston through a pressure in the pressure chamber.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die erste Betätigungsfläche den größeren Durchmesser aufweist und bei Beaufschlagung mit einem Druck eine Kraft in Richtung der von dem zusätzlichen Aktuator erzeugten Kraft erzeugt. Dadurch kann eine Kraft erzeugt werden, die den zusätzlichen Aktuator vorteilhaft unterstützt, wodurch insbesondere der zusätzliche Aktuator vorteilhaft klein ausgebildet werden kann.Furthermore, it is proposed that the first actuating surface has the larger diameter and generates a force in the direction of the force generated by the additional actuator upon application of pressure. As a result, a force can be generated which advantageously supports the additional actuator, whereby in particular the additional actuator can be advantageously made small.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schmiermittelpumpenvorrichtung mit einem Vorsteuerventils in einer Schnittansicht und 1 a schematic representation of a lubricant pump device according to the invention with a pilot valve in a sectional view and
2 eine schematische Schnittansicht einer Hälfte des Vorsteuerventils. 2 a schematic sectional view of a half of the pilot valve.
Die 1 und 2 zeigen eine schematische, erfindungsgemäße Schmiermittelpumpenvorrichtung. Die Schmiermittelpumpenvorrichtung ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine auf, die ein Antriebsmoment für das Kraftfahrzeug bereitstellt. Über einen nicht näher dargestellten Antriebsstrang wird das von der Brennkraftmaschine erzeugte Antriebsmoment an eine Antriebsachse und darüber auf eine Straße übertragen. Zur Kühlung und zur Schmierung wird die Brennkraftmaschine und Teile des Antriebsstrangs mit einem Schmiermittel versorgt. Das Schmiermittel ist als ein Schmiermittelöl ausgebildet. Das Schmiermittel verringert eine Reibung und dadurch entstehenden abrasiven Verschleiß zwischen sich zueinander bewegenden Bauteilen der Brennkraftmaschine und des Antriebsstrangs und transportiert eine Wärme von den entsprechenden Bauteilen ab, um eine Überhitzung zu verhindern. Zur Versorgung der Brennkraftmaschine und des Antriebsstrangs mit dem Schmiermittel weist das Kraftfahrzeug eine Schmiermittelversorgung auf. Die Schmiermittelpumpenvorrichtung ist Teil der Schmiermittelversorgung. Die Schmiermittelversorgung weist einen Schmiermitteltank 19 auf, in dem das Schmiermittel gelagert ist.The 1 and 2 show a schematic lubricant pump device according to the invention. The lubricant pump device is part of a motor vehicle, not shown. The motor vehicle has an internal combustion engine, not shown, which provides a drive torque for the motor vehicle. About a drive train, not shown, the drive torque generated by the engine is transmitted to a drive axle and about on a road. For cooling and lubrication, the internal combustion engine and parts of the drive train are supplied with a lubricant. The lubricant is formed as a lubricant oil. The lubricant reduces friction and thereby resulting abrasive wear between mutually moving components of the internal combustion engine and the drive train and transports heat from the corresponding components in order to prevent overheating. To supply the internal combustion engine and the drive train with the lubricant, the motor vehicle has a lubricant supply. The lubricant pump device is part of the lubricant supply. The lubricant supply has a lubricant tank 19 on, in which the lubricant is stored.
Zur Förderung des Schmiermittels aus dem Schmiermitteltank 19 zu der Brennkraftmaschine und dem Antriebsstrang weist die Schmiermittelpumpenvorrichtung eine Pumpeneinheit 10 auf. Die Pumpeneinheit 10 ist als eine Flügelzellenpumpe ausgebildet. Die Pumpeneinheit 10 weist ein Pumpengehäuse 20 und ein in dem Pumpengehäuse 20 angeordneten Stellring 11 auf. Der Stellring 11 begrenzt einen Pumpeninnenraum in einer Radialrichtung. Der Stellring 11 ist in einer senkrecht zu einer Hauptrotationsachse der Pumpeneinheit 10 stehenden Querachse verschiebbar in dem Pumpengehäuse 20 gelagert. Der Stellring 11 liegt an senkrecht zu der Hauptrotationsachse und der Querrichtung stehenden Innenwänden des Pumpengehäuses 20 an und ist dadurch für die Verschiebung zu der Querachse geführt. In senkrecht auf den Innenwänden stehenden Richtung ist der Stellring 11 fixiert.To convey the lubricant from the lubricant tank 19 to the internal combustion engine and the drive train, the lubricant pump device has a pump unit 10 on. The pump unit 10 is designed as a vane pump. The pump unit 10 has a pump housing 20 and one in the pump housing 20 arranged collar 11 on. The collar 11 defines a pump interior in a radial direction. The collar 11 is in a direction perpendicular to a main axis of rotation of the pump unit 10 standing transverse axis displaceable in the pump housing 20 stored. The collar 11 is located perpendicular to the main axis of rotation and the transverse direction of the inner walls of the pump housing 20 and is thereby guided for the displacement to the transverse axis. In vertical direction on the inner walls direction is the collar 11 fixed.
Zur Verschiebung des Stellrings 11 weist die Pumpeneinheit 10 zwei Druckkammern 12, 13 auf, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Stellrings 11 angeordnet sind. Die Druckkammern 12, 13 sind auf den beiden in Querrichtung angeordneten Seiten des Stellrings 11 angeordnet und werden von einer Innenwandung 21 des Pumpengehäuses 20 und einer Außenwandung 22 des Stellrings 11 gebildet. Die beiden Druckkammern 12, 13 sind durch Bereiche, in denen der Stellring 11 an der Innenwandung 21 des Pumpengehäuses 20 anliegt, voneinander getrennt und gegeneinander abgedichtet. Zur Abdichtung der Druckkammern 12, 13 gegeneinander weist die Pumpeneinheit 10 zwei in den Stellring 11 eingebrachte und zwischen der Innenwandung 21 des Pumpengehäuses 20 und dem Stellring 11 angebrachte Dichtelemente 23 auf. Beide Druckkammern 12, 13 weisen jeweils eine nicht näher dargestellte Zugangsöffnung auf, durch die die entsprechende Druckkammer 12, 13 mit dem Schmiermittel befüllt und dadurch mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt werden kann. Durch Befüllen einer Druckkammer 12, 13 mit Schmiermittel wird in der entsprechenden Druckkammer 12, 13 der Schmiermitteldruck aufgebaut, der eine Kraft in Richtung der anderen Druckkammer 12, 13 erzeugt und den Stellring 11 dadurch in Richtung dieser Druckkammer 12, 13 schiebt.For shifting the adjusting ring 11 indicates the pump unit 10 two pressure chambers 12 . 13 on, each on opposite sides of the adjusting ring 11 are arranged. The pressure chambers 12 . 13 are on the two transversely arranged sides of the adjusting ring 11 arranged and are by an inner wall 21 of the pump housing 20 and an outer wall 22 of the adjusting ring 11 educated. The two pressure chambers 12 . 13 are through areas where the adjusting ring 11 on the inner wall 21 of the pump housing 20 is present, separated from each other and sealed against each other. For sealing the pressure chambers 12 . 13 against each other, the pump unit 10 two in the collar 11 introduced and between the inner wall 21 of the pump housing 20 and the collar 11 attached sealing elements 23 on. Both pressure chambers 12 . 13 each have an access port, not shown, through which the corresponding pressure chamber 12 . 13 filled with the lubricant and thus can be acted upon by the lubricant pressure. By filling a pressure chamber 12 . 13 with lubricant is in the appropriate pressure chamber 12 . 13 the lubricant pressure built up, which is a force in the direction of the other pressure chamber 12 . 13 generated and the collar 11 thereby in the direction of this pressure chamber 12 . 13 pushes.
Die Pumpeneinheit 10 weist eine Antriebswelle 24 auf, die drehbar in dem Pumpengehäuse 20 gelagert ist. Die Antriebswelle 24 ist dabei drehbar um die Hauptrotationsachse der Pumpeneinheit 10 gelagert. Auf der Antriebswelle 24 ist drehfest ein Rotor 25 der Pumpeneinheit 10 angeordnet. Die Antriebswelle 24 und der Rotor 25 sind in dem von dem Stellring 11 radial begrenzten Pumpeninnenraum angeordnet. Dabei ist die Antriebswelle 24 exzentrisch in dem Pumpengehäuse 20 und damit exzentrisch zu dem Stellring 11 angeordnet. Eine Exzentrizität der Antriebswelle 24 und des Rotors 25 zu dem Pumpengehäuse 20 ist fix. Eine Exzentrizität der Antriebswelle 24 und des Rotors 25 zu dem Stellring 11 ist durch die Verschiebbarkeit des Stellrings 11 zu dem Pumpengehäuse 20 variabel. Durch Verschiebung des Stellrings 11 innerhalb des Pumpengehäuses 20 wird die Exzentrizität des Rotors 25 zu dem Stellring 11 verstellt. Durch die Veränderung der Exzentrizität des Rotors 25 zu dem Stellring 11 wird ein Fördervolumen der Pumpeneinheit 10 bei gleicher Drehzahl verändert. Bei einer gleichen Drehzahl ist bei einer maximalen Exzentrizität das Fördervolumen am größten, während das Fördervolumen bei minimaler Exzentrizität am kleinsten ist. Das Fördervolumen pro Umdrehung des Rotors 25 ist bei der maximalen Exzentrizität am größten, während es bei minimaler Exzentrizität am geringsten ist. Dabei wird durch Beaufschlagung der ersten Druckkammer 12 mit dem Schmiermitteldruck der Stellring 11 in eine größte Exzentrizität zu dem Rotor 25 verstellt. Ist die erste Druckkammer 12 mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt, fördert die Pumpeneinheit 10 ein maximales Fördervolumen. Durch Beaufschlagung der zweiten Druckkammer 13 mit dem Schmiermitteldruck wird der Stellring 11 in eine kleinste Exzentrizität zu dem Rotor 25 verstellt. Ist die zweite Druckkammer 13 mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt, fördert die Pumpeneinheit 10 ein minimales Fördervolumen.The pump unit 10 has a drive shaft 24 on, which is rotatable in the pump housing 20 is stored. The drive shaft 24 is rotatable about the main axis of rotation of the pump unit 10 stored. On the drive shaft 24 is rotatably a rotor 25 the pump unit 10 arranged. The drive shaft 24 and the rotor 25 are in the of the collar 11 arranged radially limited pump interior. Here is the drive shaft 24 eccentric in the pump housing 20 and thus eccentric to the collar 11 arranged. An eccentricity of the drive shaft 24 and the rotor 25 to the pump housing 20 is fixed. An eccentricity of the drive shaft 24 and the rotor 25 to the collar 11 is due to the displaceability of the adjusting ring 11 to the pump housing 20 variable. By shifting the adjusting ring 11 inside the pump housing 20 becomes the eccentricity of the rotor 25 to the collar 11 adjusted. By changing the eccentricity of the rotor 25 to the collar 11 becomes a delivery volume of the pump unit 10 changed at the same speed. At a same speed is at a maximum eccentricity, the delivery volume on largest, while the delivery volume is smallest with minimal eccentricity. The delivery volume per revolution of the rotor 25 is greatest at maximum eccentricity while lowest at minimum eccentricity. This is done by applying the first pressure chamber 12 with the lubricant pressure of the collar 11 in a maximum eccentricity to the rotor 25 adjusted. Is the first pressure chamber 12 pressurized with the lubricant pressure, promotes the pump unit 10 a maximum delivery volume. By applying the second pressure chamber 13 with the lubricant pressure is the collar 11 in a smallest eccentricity to the rotor 25 adjusted. Is the second pressure chamber 13 pressurized with the lubricant pressure, promotes the pump unit 10 a minimal delivery volume.
Der Rotor 25 weist sieben Erhebungen 26, 27, 28, 29, 30, 31, 64 auf, in denen jeweils ein Fliehkraftschieber 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37, 65 angebracht ist. Die Fliehkraftschieber 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37, 65 sind fest aber radial beweglich mit dem Rotor 25 verbunden. Dazu weist der Rotor 25 in den Erhebungen 26, 27, 28, 29, 30, 31, 64 jeweils einen radial verlaufenden Schlitz auf, in dem jeweils ein Fliehkraftschieber 32, 33, 34, 35, 36, 37, 65 angeordnet ist. Durch die Schlitze sind die Fliehkraftschieber 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37, 65 jeweils in einer Umfangsrichtung fixiert und können lediglich radial in den Schlitzen bewegt werden. In einem Betriebszustand in dem die Antriebswelle 24 angetrieben wird und rotiert werden die Fliehkraftschieber 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37, 65 durch die Fliehkraft radial nach außen bewegt, bis sie an eine Innenwandung 38 des Stellrings 11 stoßen. Die Fliehkraftschieber 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37, 65 liegen dabei mit ihrem radial äußeren Ende abdichtend an die Innenwandung 38 des Stellrings 11 an. Dadurch entstehen bei rotierender Antriebswelle 24 sieben gegeneinander abgedichtete Pumpsegmente. Durch Rotation der Antriebswelle 24, und dadurch auch der abgedichteten Pumpensegmente, wird das Schmiermittel von einer Saugseite der Pumpeneinheit 10 in eine Druckseite der Pumpeneinheit 10 gefördert. Dabei ist die Saugseite der Pumpeneinheit 10 über eine Schmiermittelleitung 39 mit dem Schmiermitteltank 19 verbunden. An der Pumpenseite ist eine weitere Schmiermittelleitung 40 angebracht, durch die das Schmiermittel von der Pumpeneinheit 10 weg geleitet wird.The rotor 25 has seven surveys 26 . 27 . 28 . 29 . 30 . 31 . 64 on, in each of which a centrifugal valve 32 . 33 . 34 . 34 . 35 . 36 . 37 . 65 is appropriate. The centrifugal valves 32 . 33 . 34 . 34 . 35 . 36 . 37 . 65 are fixed but radially movable with the rotor 25 connected. This is indicated by the rotor 25 in the surveys 26 . 27 . 28 . 29 . 30 . 31 . 64 each having a radially extending slot, in each of which a centrifugal slide 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 . 65 is arranged. Through the slots are the centrifugal valves 32 . 33 . 34 . 34 . 35 . 36 . 37 . 65 each fixed in a circumferential direction and can only be moved radially in the slots. In an operating condition in which the drive shaft 24 The centrifugal valves are driven and rotated 32 . 33 . 34 . 34 . 35 . 36 . 37 . 65 moved radially outward by the centrifugal force until it reaches an inner wall 38 of the adjusting ring 11 bump. The centrifugal valves 32 . 33 . 34 . 34 . 35 . 36 . 37 . 65 lie with its radially outer end sealingly against the inner wall 38 of the adjusting ring 11 at. This results in a rotating drive shaft 24 seven sealed pump segments. By rotation of the drive shaft 24 , and thereby also the sealed pump segments, the lubricant from a suction side of the pump unit 10 in a pressure side of the pump unit 10 promoted. In this case, the suction side of the pump unit 10 via a lubricant line 39 with the lubricant tank 19 connected. There is another lubricant line on the pump side 40 attached, through which the lubricant from the pump unit 10 is routed away.
Die Schmiermittelpumpenvorrichtung umfasst ein Vorsteuerventil 14, das dazu vorgesehen ist, wahlweise eine der beiden Druckkammern 12, 13 mit dem Schmiermitteldruck zu beaufschlagen. Das Vorsteuerventil 14 weist ein Ventilgehäuse 41 auf, das einen zylindrischen Ventilinnenraum umschließt. In dem zylindrischen Ventilinnenraum ist ein axial verschiebbarer Kolben 16 angeordnet. Auf beiden Seiten des Kolbens 16 ist jeweils ein Druckraum 42, 43 angeordnet, in dem der von der Pumpeneinheit 10 erzeugte Schmiermitteldruck anliegt. Jeder Druckraum 42, 43 ist über einen in das Ventilgehäuse 41 eingebrachten Einlasskanal 44, 45 mit einer den Schmierdruck führenden Schmiermittelleitung 40 verbunden. Der Kolben 16 weist drei voneinander beabstandet angeordnete Dichtbereiche 46, 47, 48 auf, in denen der Kolben 16 einen Durchmesser aufweist, der in etwa einem Innendurchmesser des Ventilinnenraums des Ventilgehäuses 41 entspricht. Der Kolben 16 liegt in den Dichtbereichen 46, 47, 48 an einer Innenwandung 49 des Ventilgehäuses 41, die den Ventilinnenraum begrenzt, abgedichtet an. Ein Strömen von Schmiermittel zwischen dem Kolben 16 und der Innenwandung des Ventilgehäuses 41 wird in den Dichtbereichen 46, 47, 48 verhindert. Dabei ist es möglich, dass eine geringe Leckagemenge durch die Dichtbereiche 46, 47, 48 gelangen kann, was allerdings nicht zu einem Druckausgleich zwischen auf gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen Dichtbereichs 46, 47, 48 angeordneten Bereichen führt. Zwischen den Dichtbereichen 46, 47, 48 sind Schmiermittelbereiche 50, 51 angeordnet, in denen der Kolben 16 einen kleineren Durchmesser aufweist als in den Dichtbereichen 46, 47, 48. In den Schmiermittelbereichen 50, 51 kann jeweils in einem Zwischenraum zwischen dem Kolben 16 und der Innenwandung 49 des Ventilgehäuses 41 Schmiermittel strömen. Zwischen dem ersten Dichtbereich 46 und dem zweiten Dichtbereich 47 ist ein erster Schmiermittelbereich 50 angeordnet. Zwischen dem zweiten Dichtbereich 47 und dem dritten Dichtbereich 48 ist der zweite Schmiermittelbereich 51 angeordnet.The lubricant pump device comprises a pilot valve 14 , which is provided, either one of the two pressure chambers 12 . 13 to pressurize with the lubricant pressure. The pilot valve 14 has a valve housing 41 on, which encloses a cylindrical valve interior. In the cylindrical valve interior is an axially displaceable piston 16 arranged. On both sides of the piston 16 is each a pressure room 42 . 43 arranged in that of the pump unit 10 generated lubricant pressure is applied. Every pressure chamber 42 . 43 is over one in the valve body 41 introduced inlet channel 44 . 45 with a lubrication pressure leading lubricant line 40 connected. The piston 16 has three spaced-apart sealing areas 46 . 47 . 48 on, in which the piston 16 has a diameter which is approximately an inner diameter of the valve interior of the valve housing 41 equivalent. The piston 16 lies in the sealing areas 46 . 47 . 48 on an inner wall 49 of the valve housing 41 , which limits the valve interior, sealed on. A flow of lubricant between the piston 16 and the inner wall of the valve housing 41 is in the sealing areas 46 . 47 . 48 prevented. It is possible that a small amount of leakage through the sealing areas 46 . 47 . 48 can reach, but not to a pressure equalization between on opposite sides of the respective sealing area 46 . 47 . 48 arranged areas leads. Between the sealing areas 46 . 47 . 48 are lubricant areas 50 . 51 arranged in which the piston 16 has a smaller diameter than in the sealing areas 46 . 47 . 48 , In the lubricant areas 50 . 51 can each be in a space between the piston 16 and the inner wall 49 of the valve housing 41 Lubricate the lubricant. Between the first sealing area 46 and the second sealing area 47 is a first range of lubricants 50 arranged. Between the second sealing area 47 and the third sealing area 48 is the second lubricant area 51 arranged.
Der Kolben 16 weist einen Schmiermittelkanal 52 auf, der den ersten Druckraum 42 des Vorsteuerventils 14 strömungstechnisch mit dem zweiten Schmiermittelbereich 51, der zwischen dem zweiten Dichtbereich 47 und dem dritten Dichtbereich 48 angeordnet ist, verbindet. Der Schmiermittelkanal 52 verläuft ausgehend von der ersten Druckkammer 12 des Vorsteuerventils 14 zunächst axial entlang der Haupterstreckungsrichtung des Kolbens 16, weist in dem Bereich des zweiten Schmiermittelbereichs 51 eine 90 Grad Umlenkung auf und verläuft radial nach außen und mündet in dem zweiten Schmiermittelbereich 51. Schmiermittel kann so aus dem ersten Druckraum 42 des Vorsteuerventils 14 in den zweiten Schmiermittelbereich 51 strömen. So liegt in dem zweiten Schmiermittelbereich 51 in einem Normalbetriebszustand ebenfalls der von der Pumpeneinheit 10 erzeugte Schmiermitteldruck an.The piston 16 has a lubricant channel 52 on, the first pressure chamber 42 the pilot valve 14 fluidically with the second lubricant area 51 that is between the second sealing area 47 and the third sealing area 48 is arranged, connects. The lubricant channel 52 proceeds from the first pressure chamber 12 the pilot valve 14 initially axially along the main extension direction of the piston 16 , In the area of the second lubricant area 51 a 90 degree deflection and extends radially outward and opens into the second lubricant area 51 , Lubricant can thus be from the first pressure chamber 42 the pilot valve 14 in the second lubricant area 51 stream. So lies in the second range of lubricants 51 in a normal operating state also that of the pump unit 10 generated lubricant pressure.
Zur Beaufschlagung der Druckkammern 12, 13 mit dem Schmiermitteldruck weist das Vorsteuerventil 14 einen ersten Steuerausgang 53 und einen zweiten Steuerausgang 54 auf. Der erste Steuerausgang 53 ist mittels einer Schmiermittelleitung 55 strömungstechnisch mit der ersten Druckkammer 12 der Pumpeneinheit 10 verbunden. Der zweite Steuerausgang 54 ist mittels einer Schmiermittelleitung 56 strömungstechnisch mit der zweiten Druckkammer 13 der Pumpeneinheit 10 verbunden. Die zwei Steuerausgänge 53, 54 sind beabstandet zueinander angeordnet und weisen einen Abstand auf, der zumindest einer Breite des zweiten Dichtbereichs 47 des Kolbens 16 entspricht. Die zwei Steuerausgänge 53, 54 sind mittels des zweiten Dichtbereichs 47 des Kolbens 16 ständig strömungstechnisch voneinander getrennt. Durch axiales Verschieben des Kolbens 16 innerhalb des Ventilgehäuses 41 ist wahlweise einer der Steuerausgänge 53, 54 in dem zweiten Schmiermittelbereich 51 angeordnet und wird so über den Schmiermittelkanal 52 mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt. In einer ersten Betriebsstellung des Kolbens 16 ist der erste Steuerausgang 53 mit dem zweiten Schmiermittelbereich 51 verbunden und die erste Druckkammer 12 der Pumpeneinheit 10 wird mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt. In einer zweiten Betriebsstellung des Kolbens 16 ist der zweite Steuerausgang 54 mit dem zweiten Schmiermittelbereich 51 verbunden und die zweite Druckkammer 13 der Pumpeneinheit 10 wird mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt.To pressurize the pressure chambers 12 . 13 with the lubricant pressure, the pilot valve 14 a first control output 53 and a second control output 54 on. The first control output 53 is by means of a lubricant line 55 fluidically with the first pressure chamber 12 the pump unit 10 connected. The second control output 54 is by means of a lubricant line 56 fluidically with the second pressure chamber 13 the pump unit 10 connected. The two control outputs 53 . 54 are spaced from each other and have a distance which is at least a width of the second sealing area 47 of the piston 16 equivalent. The two control outputs 53 . 54 are by means of the second sealing area 47 of the piston 16 constantly fluidically separated from each other. By axial displacement of the piston 16 inside the valve body 41 is optionally one of the control outputs 53 . 54 in the second lubricant area 51 arranged and is so over the lubricant channel 52 subjected to the lubricant pressure. In a first operating position of the piston 16 is the first control output 53 with the second lubricant area 51 connected and the first pressure chamber 12 the pump unit 10 is applied to the lubricant pressure. In a second operating position of the piston 16 is the second control output 54 with the second lubricant area 51 connected and the second pressure chamber 13 the pump unit 10 is applied to the lubricant pressure.
Das Vorsteuerventil 14 weist weiter zwei Entlüftungskanäle 57, 58 auf, die jeweils über eine Schmiermittelleitung 59, 60 mit dem druckfreien Schmiermitteltank 19 strömungstechnisch verbunden sind. Der erste Entlüftungskanal 57 ist dem ersten Steuerausgang 53 zugeordnet. Der zweite Entlüftungskanal 58 ist dem zweiten Steuerausgang 54 zugeordnet. Durch Verschieben des Kolbens 16 in dem Ventilgehäuse 41 ist wahlweise ein Entlüftungskanal 57, 58 mit seinem zugeordneten Steuerausgang 53, 54 verbunden und das in der entsprechenden Druckkammer 12, 13 der Pumpeneinheit 10 befindliches Schmiermittel kann über den Steuerausgang 53, 54 und den zugeordneten Entlüftungskanal 57, 58 in den Schmiermitteltank 19 abfließen und ein Schmiermitteldruck in der entsprechenden Druckkammer 12, 13 abgebaut werden. In der ersten Betriebsstellung des Kolbens 16 ist der zweite Entlüftungskanal 58 mit dem zweiten Steuerausgang 54 strömungstechnisch verbunden und das Schmiermittel aus der zweiten Druckkammer 13 der Pumpeneinheit 10 kann in den Schmiermitteltank 19 abfließen, wodurch die zweite Druckkammer 13 der Pumpeneinheit 10 druckfrei ist. In der zweiten Betriebsstellung des Kolbens 16 ist der erste Entlüftungskanal 57 mit dem ersten Steuerausgang 53 strömungstechnisch verbunden und das Schmiermittel aus der ersten Druckkammer 12 der Pumpeneinheit 10 kann in den Schmiermitteltank 19 abfließen, wodurch die erste Druckkammer 12 der Pumpeneinheit 10 druckfrei ist.The pilot valve 14 also has two ventilation channels 57 . 58 on, each with a lubricant line 59 . 60 with the pressure-free lubricant tank 19 are fluidically connected. The first venting channel 57 is the first control output 53 assigned. The second venting channel 58 is the second control output 54 assigned. By moving the piston 16 in the valve housing 41 is optionally a vent channel 57 . 58 with its associated control output 53 . 54 connected and in the appropriate pressure chamber 12 . 13 the pump unit 10 Lubricant can be supplied via the control output 53 . 54 and the associated vent channel 57 . 58 in the lubricant tank 19 drain and a lubricant pressure in the appropriate pressure chamber 12 . 13 be reduced. In the first operating position of the piston 16 is the second venting channel 58 with the second control output 54 fluidly connected and the lubricant from the second pressure chamber 13 the pump unit 10 can into the lubricant tank 19 drain, creating the second pressure chamber 13 the pump unit 10 is pressure-free. In the second operating position of the piston 16 is the first venting channel 57 with the first control output 53 fluidly connected and the lubricant from the first pressure chamber 12 the pump unit 10 can into the lubricant tank 19 drain, creating the first pressure chamber 12 the pump unit 10 is pressure-free.
Der Kolben 16 weist an seinen axialen Enden jeweils eine Betätigungsfläche 17, 18 auf. Die erste Betätigungsfläche 17 ist in dem ersten Druckraum 42 des Vorsteuerventils 14 angeordnet. Die zweite Betätigungsfläche 18 ist in dem zweiten Druckraum 43 des Vorsteuerventils 14 angeordnet. Ein auf die Betätigungsfläche 17, 18 wirkender Schmiermitteldruck erzeugt eine auf den Kolben 16 wirkende Kraft. Der in den Druckräumen 42, 43 herrschende Schmiermitteldruck erzeugt über die Betätigungsfläche 17, 18 eine Kraft auf den Kolben 16, die von dem entsprechenden Druckraum 42, 43 weg gerichtet ist. Die beiden Betätigungsflächen 17, 18 weisen dabei unterschiedliche Durchmesser auf, wodurch von den Betätigungsflächen 17, 18 erzeugte Kräfte bei einem gleichen anliegenden Schmiermitteldruck unterschiedlich groß sind. Die in dem ersten Druckraum 42 angeordnete Betätigungsfläche 17 weist einen größeren Durchmesser auf als die in dem zweiten Druckraum 43 angeordnete Betätigungsfläche 18. Die durch die zwei Betätigungsflächen 17, 18 erzeugten Kräfte sind dabei einander entgegengerichtet.The piston 16 has at its axial ends in each case an actuating surface 17 . 18 on. The first actuating surface 17 is in the first pressure room 42 the pilot valve 14 arranged. The second actuating surface 18 is in the second pressure chamber 43 the pilot valve 14 arranged. One on the actuating surface 17 . 18 acting lubricant pressure creates a on the piston 16 Acting force. The one in the pressure chambers 42 . 43 prevailing lubricant pressure generated via the actuating surface 17 . 18 a force on the piston 16 coming from the corresponding pressure chamber 42 . 43 is directed away. The two actuating surfaces 17 . 18 have different diameters, whereby the actuating surfaces 17 . 18 generated forces are different in size at a same applied lubricant pressure. The in the first pressure chamber 42 arranged actuating surface 17 has a larger diameter than that in the second pressure chamber 43 arranged actuating surface 18 , The through the two actuating surfaces 17 . 18 generated forces are oppositely directed.
Das Vorsteuerventil 14 weist eine Druckfeder 61 auf, die in der zweiten Druckkammer 13 angeordnet ist und eine Federkraft auf die zweite Betätigungsfläche 18 des Kolbens 16 ausübt. Die Federkraft ist dabei der Kraft, die von dem Schmiermitteldruck in dem ersten Druckraum 42 über die erste Betätigungsfläche 17 auf den Kolben 16 ausgeübt wird, entgegengerichtet. Die Federkraft der Druckfeder 61 drückt den Kolben 16 des Vorsteuerventils 14 in die erste Betriebsstellung, solange eine von dem in dem ersten Druckraum 42 herrschenden Schmiermitteldruck über die erste Betätigungsfläche 17 in den Kolben 16 eingeleitete Kraft geringer ist als die Federkraft.The pilot valve 14 has a compression spring 61 on that in the second pressure chamber 13 is arranged and a spring force on the second actuating surface 18 of the piston 16 exercises. The spring force is the force of the lubricant pressure in the first pressure chamber 42 over the first actuating surface 17 on the piston 16 is exercised, contrary. The spring force of the compression spring 61 pushes the piston 16 the pilot valve 14 in the first operating position, as long as one of the in the first pressure chamber 42 prevailing lubricant pressure on the first actuating surface 17 in the pistons 16 initiated force is less than the spring force.
Die Schmiermittelpumpenvorrichtung umfasst einen zusätzlichen, elektrisch oder elektronisch ansteuerbaren Aktuator 15. Der zusätzliche Aktuator 15 übt zur Steuerung des von der Pumpeneinheit 10 erzeugten Schmiermitteldrucks eine zusätzliche Kraft auf das Vorsteuerventil 14 aus. Der zusätzliche Aktuator 15 kann eine Kraft auf die erste Betätigungsfläche 17 des Kolbens 16 ausüben. Die Kraft des Aktuators 15 ist in dieselbe Richtung gerichtet wie die von der ersten Betätigungsfläche 17 auf den Kolben 16 ausgeübte Kraft. Dazu liegt ein Betätigungselement 62 des Aktuators 15 auf der ersten Betätigungsfläche 17 an. Durch den Aktuator 15 kann die erste Betätigungsfläche 17 mit einer zusätzlichen Kraft beaufschlagt werden. Dadurch wird das Vorsteuerventil 14 betätigt, obwohl der anliegende Schmiermitteldruck zur Verstellung des Vorsteuerventils 14 nicht ausreichend ist. Die Kraft des Aktuators 15 wirkt dabei der Federkraft entgegen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Betätigungselement 62 des Aktuators 15 fest mit dem Kolben 16 des Vorsteuerventils 14 verbunden ist. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, dass das Betätigungselement 62 des Aktuators 15 und der Kolben 16 des Vorsteuerventils 14 einstückig miteinander ausgebildet sind.The lubricant pump device comprises an additional, electrically or electronically controllable actuator 15 , The additional actuator 15 exercises to control the pump unit 10 generated lubricant pressure an additional force on the pilot valve 14 out. The additional actuator 15 can apply a force to the first actuating surface 17 of the piston 16 exercise. The force of the actuator 15 is directed in the same direction as that of the first actuating surface 17 on the piston 16 applied force. This is an actuator 62 of the actuator 15 on the first actuating surface 17 at. Through the actuator 15 can be the first actuating surface 17 be charged with an additional force. This will be the pilot valve 14 operated, although the applied lubricant pressure for the adjustment of the pilot valve 14 is not enough. The force of the actuator 15 acts against the spring force. In principle, it is also conceivable that the actuating element 62 of the actuator 15 firmly with the piston 16 the pilot valve 14 connected is. In principle, it is also conceivable that the actuating element 62 of the actuator 15 and the piston 16 the pilot valve 14 are integrally formed with each other.
Der zusätzliche Aktuator 15 ist dabei als ein Proportional-Kraftmagnet ausgebildet. Der Aktuator 15 weist eine elektromagnetische Spule und einen innerhalb der magnetischen Spule angeordneten Anker auf. Der Anker ist aus einem ferromagnetischen Material und ist fest mit dem Betätigungselement 62 des Aktuators 15 verbunden. Durch Bestromung der Spule wird der Anker und dadurch das Betätigungselement 62 je nach Ausrichtung und Stärke der Bestromung in eine Richtung ausgelenkt. Der zusätzliche Aktuator 15 wird über eine nicht näher dargestellte Steuereinheit angesteuert. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der elektrisch oder elektronisch ansteuerbare Aktuator 15 als ein anderer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Aktuator 15, wie beispielsweise als ein hydraulischer oder pneumatischer Aktuator 15 ausgebildet ist.The additional actuator 15 is designed as a proportional force magnet. The actuator 15 has an electromagnetic coil and an armature disposed within the magnetic coil. The armature is made of a ferromagnetic material and is fixed to the actuator 62 of the actuator 15 connected. By energizing the coil, the armature and thereby the actuator 62 Depending on the orientation and strength of the current supply deflected in one direction. The additional actuator 15 is controlled by a control unit, not shown. In principle, it is also conceivable that the electrically or electronically controllable actuator 15 as another, the expert appears reasonable sense actuator 15 , such as a hydraulic or pneumatic actuator 15 is trained.
Nachfolgend soll kurz eine Funktionsweise der Schmiermittelpumpenvorrichtung und eine Einstellung eines Schmiermitteldrucks durch die Schmiermittelpumpenvorrichtung erläutert werden. In einem Normalbetriebszustand ist die Pumpeneinheit 10 angetrieben und erzeugt durch Rotation der Antriebswelle 24 bzw. des Rotors 25 ein Schmiermitteldruck und fördert das Schmiermittel durch die Schmiermittelleitung 40 zu einem Filterelement 63 und weiter zu Verbrauchern der Brennkraftmaschine und des Antriebsstrangs. Der Schmiermitteldruck ist dabei abhängig von einer Drehzahl der Antriebswelle 24 und der Exzentrizität des Stellrings 11 zu dem Rotor 25. Die Drehzahl der Antriebswelle 24 ist dabei an einen Abtrieb der Brennkraftmaschine gekoppelt, kann also nicht ohne eine Drehzahl der Brennkraftmaschine zu verändern, variiert werden. Das Schmiermittel wird durch die Einlasskanäle 44, 45 in die Druckräume 42, 43 des Vorsteuerventil 14 gefördert, wodurch in den Druckräumen 42, 43 jeweils der Schmiermitteldruck anliegt. Über die beiden in den Druckräumen 42, 43 angeordneten Betätigungsflächen 17, 18 wird eine Kraft auf den Kolben 16 ausgeübt. Da die erste Betätigungsfläche 17 durch ihren größeren Durchmesser eine größer Fläche aufweist als die zweite Betätigungsfläche 18, ist die Kraft, die über die erste Betätigungsfläche 17 auf den Kolben 16 ausgeübt wird, größer als die Kraft, die über die zweite Betätigungsfläche 18 auf den Kolben 16 ausgeübt wird, da in beiden Druckkammern 12, 13 der gleiche Schmiermitteldruck anliegt. Die Summe der beiden Kräfte, die über die beiden Betätigungsflächen 17, 18 in den Kolben 16 eingeleitet werden, ergibt eine von der ersten Betätigungsfläche 17 in Richtung der zweiten Betätigungsflache 18 gerichtete Kraft, die bei steigendem Schmiermitteldruck immer größer wird. Die Summe der Kräfte wirkt der Federkraft der Druckfeder 61 des Vorsteuerventils 14 entgegen. Die Federkraft ist dabei auf einen Maximal-Schmiermitteldruck ausgelegt. Solange ein von der Pumpeneinheit 10 erzeugte Schmiermitteldruck kleiner ist als der Maximal-Schmiermitteldruck, ist die von der Druckfeder 61 erzeugte Federkraft größer als die Summe der beiden von den Betätigungsflächen 17, 18 auf den Kolben 16 wirkenden Kräfte. Dadurch drückt die Druckfeder 61 den Kolben 16, in einem Betriebszustand in dem der zusätzliche Aktuator 15 unbetätigt ist, in die erste Betriebsstellung und die erste Druckkammer 12 der Pumpeneinheit 10 wird mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt, wodurch der Stellring 11 in die maximale Exzentrizität verschoben wird und die Pumpeneinheit 10 dadurch ein für die entsprechende Drehzahl maximales Fördervolumen bzw. einen maximalen Schmiermitteldruck erzeugt. Ist der Schmiermitteldruck größer als der Maximal-Schmiermitteldruck ist die Summe der von den Betätigungsflächen 17, 18 auf den Kolben 16 wirkenden Kräfte größer als die Federkraft und die Druckfeder 61 wird von dem Kolben 16 zusammendrückt und der Kolben 16 verschiebt sich in die zweite Betriebsstellung. Dabei wird die erste Druckkammer 12 der Pumpeneinheit 10 entlüftet und ein Schmiermittel läuft über das Vorsteuerventil 14 in den Schmiermitteltank 19 ab. Die zweite Druckkammer 13 wird über das Vorsteuerventil 14 mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt, wodurch der Stellring 11 in eine minimale Exzentrizität zu dem Rotor 25 verstellt wird und die Pumpeneinheit 10 dadurch ein für die entsprechende Drehzahl minimales Fördervolumen bzw. einen minimalen Schmiermitteldruck erzeugt. Der aus der Verstellung des Stellrings 11 in die zweite Betriebsstellung resultierende, niedrigere Schmiermitteldruck bewirkt eine Reduzierung der Kräfte, die über die Betätigungsflächen 17, 18 auf den Kolben 16 wirken und dadurch auch der Summe aus diesen. Ist die Summe der Kräfte wieder kleiner als die Federkraft für den Maximal-Schmiermitteldruck, wird der Kolben 16 wieder in die erste Betriebsstellung geschaltet, wodurch die zweite Druckkammer 13 der Pumpeneinheit 10 entlüftet und die erste Druckkammer 12 wieder mit dem Schmiermitteldruck beaufschlagt wird, wodurch der Stellring 11 wieder in seine erste Betriebsstellung zurück verschoben wird und dadurch wieder eine maximale Exzentrizität zu dem Rotor 25 aufweist und ein maximaler Schmiermitteldruck erzeugt wird. Die Einstellung des Maximal-Förderdrucks ist in Bereichen des Maximal-Förderdrucks ein hochdynamischer Vorgang, in dem der Kolben 16 des Vorsteuerventils 14 schnell zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung umgeschaltet wird und so der Maximal-Förderdruck eingestellt wird. Die oben beschriebene Funktion beschreibt die selbstregelnde Funktion des Vorsteuerventils 14, die auch einem Failsafe-Betriebsmodus entspricht, in dem der zusätzliche Aktuator 15 ausgefallen ist. In dem Failsafe-Betriebsmodus regelt das Vorsteuerventil 14 den Schmiermitteldruck selbsttätig auf den Maximal-Schmiermitteldruck ab.Hereinafter, an operation of the lubricant pump device and an adjustment of a lubricant pressure by the lubricant pump device will be briefly explained. In a normal operating condition, the pump unit is 10 driven and generated by rotation of the drive shaft 24 or the rotor 25 a lubricant pressure and conveys the lubricant through the lubricant line 40 to a filter element 63 and further to consumers of the internal combustion engine and the powertrain. The lubricant pressure is dependent on a speed of the drive shaft 24 and the eccentricity of the adjusting ring 11 to the rotor 25 , The speed of the drive shaft 24 is coupled to an output of the internal combustion engine, so it can not be varied without changing a speed of the internal combustion engine. The lubricant passes through the inlet channels 44 . 45 in the pressure chambers 42 . 43 the pilot valve 14 promoted, causing in the pressure chambers 42 . 43 in each case the lubricant pressure is applied. About the two in the pressure chambers 42 . 43 arranged actuating surfaces 17 . 18 becomes a force on the piston 16 exercised. Because the first actuating surface 17 by its larger diameter has a larger area than the second actuating surface 18 , is the force that over the first actuating surface 17 on the piston 16 is exercised greater than the force acting on the second actuating surface 18 on the piston 16 is exercised because in both pressure chambers 12 . 13 the same lubricant pressure is applied. The sum of the two forces acting over the two actuating surfaces 17 . 18 in the pistons 16 are introduced results in one of the first actuating surface 17 in the direction of the second actuating surface 18 Directional force, which is getting bigger with increasing lubricant pressure. The sum of the forces acts on the spring force of the compression spring 61 the pilot valve 14 opposite. The spring force is designed for a maximum lubricant pressure. As long as one of the pump unit 10 generated lubricant pressure is less than the maximum lubricant pressure, that of the compression spring 61 generated spring force greater than the sum of the two of the actuating surfaces 17 . 18 on the piston 16 acting forces. As a result, the compression spring presses 61 the piston 16 , in an operating state in which the additional actuator 15 is inoperative, in the first operating position and the first pressure chamber 12 the pump unit 10 is pressurized with the lubricant pressure, whereby the adjusting ring 11 is shifted to the maximum eccentricity and the pump unit 10 This produces a maximum delivery volume or a maximum lubricant pressure for the corresponding rotational speed. If the lubricant pressure is greater than the maximum lubricant pressure is the sum of the actuating surfaces 17 . 18 on the piston 16 acting forces greater than the spring force and the compression spring 61 is from the piston 16 squeezing and the piston 16 shifts to the second operating position. In this case, the first pressure chamber 12 the pump unit 10 vented and a lubricant passes through the pilot valve 14 in the lubricant tank 19 from. The second pressure chamber 13 is via the pilot valve 14 subjected to the lubricant pressure, whereby the adjusting ring 11 in a minimal eccentricity to the rotor 25 is adjusted and the pump unit 10 This produces a minimum delivery volume or a minimum lubricant pressure for the corresponding speed. The from the adjustment of the adjusting ring 11 resulting in the second operating position, lower lubricant pressure causes a reduction in the forces acting on the actuating surfaces 17 . 18 on the piston 16 act and thereby the sum of these. If the sum of the forces again smaller than the spring force for the maximum lubricant pressure, the piston 16 switched back to the first operating position, whereby the second pressure chamber 13 the pump unit 10 vented and the first pressure chamber 12 is again acted upon by the lubricant pressure, whereby the adjusting ring 11 is moved back to its first operating position back and thereby again a maximum eccentricity to the rotor 25 and a maximum lubricant pressure is generated. The setting of the maximum delivery pressure is a highly dynamic process in which the piston is in areas of the maximum delivery pressure 16 the pilot valve 14 is quickly switched between the first and the second operating position and so the maximum delivery pressure is set. The function described above describes the self-regulating function of the pilot valve 14 which also corresponds to a failsafe operating mode in which the additional actuator 15 has failed. In the failsafe operating mode, the pilot valve controls 14 the lubricant pressure automatically to the maximum lubricant pressure from.
In einem Normalbetriebszustand kann über den zusätzlichen Aktuator 15 ein beliebiger, zwischen einem Minimal-Schmiermitteldruck und dem Maximal-Schmiermitteldruck liegender Schmiermitteldruck stufenlos eingestellt werden. Die von dem Aktuator 15 erzeugte zusätzliche Kraft wirkt auf die erste Betätigungsfläche 17 des Kolbens 16 des Vorsteuerventils 14. Unabhängig von einem von der Pumpeneinheit 10 erzeugten Schmiermitteldruck kann der Aktuator 15 eine Kraft auf die erste Betätigungsfläche 17 des Kolbens 16 ausüben, sodass die Summe der Kräfte, die durch die Betätigungsflächen 17, 18 auf den Kolben 16 ausgeübt werden und der Kraft des Aktuators 15 bei einem beliebigen Schmiermitteldruck, der kleiner ist als der Maximal-Schmiermitteldruck, größer ist als die Federkraft der Druckfeder 61 des Vorsteuerventils 14. Erzeugt der Aktuator 15 bei einem bestimmten Schmiermitteldruck, der kleiner ist als der Maximal-Schmiermitteldruck, eine Kraft, die zusammen mit der Resultierenden der durch die Betätigungsflächen 17, 18 erzeugten Kräfte größer ist als die Federkraft der Druckfeder 61, wird die Druckfeder 61 zusammengedrückt und der Kolben 16 in die zweite Schaltstellung geschaltet, wodurch bei der Pumpeneinheit 10 der bestimmte Schmiermitteldruck eingestellt wird. Das Vorsteuerventil 14 wird somit betätigt, obwohl der anliegende Schmiermitteldruck zur Verstellung des Vorsteuerventils 14 nicht ausreichend ist. Dem Vorsteuerventil 14 wird durch die zusätzliche Kraft des Aktuators 15 quasi vorgegaukelt, dass der Maximal-Schmiermitteldruck vorliegt, sodass das Vorschaltventil abregelt und den gerade anliegenden Schmiermitteldruck einregelt. Dabei handelt es sich wie oben beschrieben auch hier um einen hochdynamischen Vorgang, in dem der Kolben 16 immer wieder schnell zwischen der ersten Betriebsstellung und der zweiten Betriebsstellung hin und her geschaltet wird. Je nachdem bei welchem Schmiermitteldruck der zusätzliche Aktuator 15 eine zusätzliche Kraft auf den Kolben 16 ausübt, kann die Pumpeneinheit 10 auf jeden beliebigen Schmiermitteldruck, der zwischen dem Maximal-Schmiermitteldruck und dem Minimal-Schmiermitteldruck liegt, eingestellt werden.In a normal operating state can via the additional actuator 15 Any, between a minimum lubricant pressure and the maximum lubricant pressure lying lubricant pressure can be adjusted continuously. The one of the actuator 15 generated additional force acts on the first actuating surface 17 of the piston 16 the pilot valve 14 , Regardless of one of the pump unit 10 generated lubricant pressure, the actuator 15 a force on the first actuating surface 17 of the piston 16 exercise, so that the sum of the forces generated by the actuating surfaces 17 . 18 on the piston 16 be exercised and the force of the actuator 15 at any lubricant pressure that is less than the maximum lubricant pressure, greater than the spring force of the compression spring 61 the pilot valve 14 , Generates the actuator 15 at a certain lubricant pressure that is less than the maximum lubricant pressure, a force that, together with the resultant of the actuation surfaces 17 . 18 generated forces is greater than the spring force of the compression spring 61 , becomes the compression spring 61 squeezed and the piston 16 switched to the second switching position, whereby at the pump unit 10 the specific lubricant pressure is set. The pilot valve 14 is thus actuated, although the applied lubricant pressure for adjusting the pilot valve 14 is not enough. The pilot valve 14 is due to the additional force of the actuator 15 It seems that the maximum lubricant pressure prevails, so that the pilot valve regulates and regulates the currently applied lubricant pressure. As described above, this is also a highly dynamic process in which the piston 16 repeatedly switched back and forth between the first operating position and the second operating position. Depending on which lubricant pressure the additional actuator 15 an extra force on the piston 16 exercise, the pump unit 10 be set to any lubricant pressure that is between the maximum lubricant pressure and the minimum lubricant pressure.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1010
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Pumpeneinheitpump unit
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1111
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Stellringcollar
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1212
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Druckkammerpressure chamber
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1313
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Druckkammerpressure chamber
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1414
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Vorsteuerventilpilot valve
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1515
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Aktuatoractuator
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1616
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Kolbenpiston
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1717
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Betätigungsflächeactuating surface
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1818
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Betätigungsflächeactuating surface
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1919
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Schmiermitteltanklubricant tank
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2020
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Pumpengehäusepump housing
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2121
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Innenwandunginner wall
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2222
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Außenwandungouter wall
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2323
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Dichtelementesealing elements
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2424
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Antriebswelledrive shaft
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2525
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Rotorrotor
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2626
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Erhebungsurvey
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2727
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Erhebungsurvey
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2828
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Erhebungsurvey
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2929
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Erhebungsurvey
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3030
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Erhebungsurvey
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3131
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Erhebungsurvey
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3232
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
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3333
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
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3434
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
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3535
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
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3636
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
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3737
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
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3838
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Innenwandunginner wall
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3939
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Schmiermittelleitunglubricant line
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4040
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Schmiermittelleitunglubricant line
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4141
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Ventilgehäusevalve housing
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4242
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Druckraumpressure chamber
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4343
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Druckraumpressure chamber
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4444
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Einlasskanalinlet channel
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4545
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Einlasskanalinlet channel
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4646
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Dichtbereichsealing area
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4747
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Dichtbereichsealing area
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4848
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Dichtbereichsealing area
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4949
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Innenwandunginner wall
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5050
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Schmiermittelbereichlubricant range
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5151
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Schmiermittelbereichlubricant range
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5252
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Schmiermittelkanallubricant channel
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5353
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Steuerausgangcontrol output
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5454
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Steuerausgangcontrol output
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5555
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Schmiermittelleitunglubricant line
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5656
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Schmiermittelleitunglubricant line
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5757
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Entlüftungskanalvent channel
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5858
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Entlüftungskanalvent channel
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5959
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Schmiermittelleitunglubricant line
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6060
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Schmiermittelleitunglubricant line
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6161
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Druckfedercompression spring
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6262
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Betätigungselementactuator
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6363
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Filterelementfilter element
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6464
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Flügelwing
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6565
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Fliehkraftschiebercentrifugal slide
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102009008865 A1 [0002] DE 102009008865 A1 [0002]
