DE102014006436A1 - Oil supply device for a machine, in particular a transmission, of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungseinrichtung (10) für eine Maschine eines Kraftwagens, mit einem Aufnahmeelement, welches einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen von Öl aufweist, und mit einer zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich angeordneten Filtereinrichtung (14) zum Filtern von über die Filtereinrichtung (14) aus dem Aufnahmebereich angesaugtem Öl, wobei bezogen auf eine Einbaulage der Ölversorgungseinrichtung (10) die Filtereinrichtung (14) in Fahrzeugquerrichtung beidseitig einer Mitte (24) der Filtereinrichtung (14) jeweils wenigstens eine Ansaugöffnung (18, 20) aufweist, über welche Öl aus dem Aufnahmebereich in die Filtereinrichtung (14) einsaugbar ist.The invention relates to an oil supply device (10) for a motor vehicle of a motor vehicle, comprising a receiving element having a receiving area for receiving oil, and having a filter device (14) at least partially arranged in the receiving area for filtering via the filter device (14) The filter device (14) in the vehicle transverse direction on both sides of a center (24) of the filter device (14) in each case at least one suction port (18, 20), via which oil from the receiving area, depending on an installation position of the oil supply device (10) in the filter device (14) is sucked.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungseinrichtung für eine Maschine, insbesondere ein Getriebe, eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an oil supply device for a machine, in particular a transmission, of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Ölversorgungseinrichtungen für Maschinen, insbesondere Getriebe, von Kraftwagen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Eine solche Ölversorgungseinrichtung weist ein Aufnahmeelement mit einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen von Öl auf. Bei dem Aufnahmeelement handelt es sich beispielsweise um ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil der Maschine. Bei einem Getriebe ist das Gehäuseteil beispielsweise eine Ölwanne, durch welche ein Aufnahmeraum zum Aufnehmen von Öl zumindest teilweise begrenzt ist. Durch die Ölwanne ist ein Aufnahmebereich begrenzt, in welchem sich Öl unter Bildung eines sogenannten Ölsumpfs sammeln kann.Such oil supply devices for machines, in particular transmissions, of motor vehicles are already well known from the general state of the art and in particular from mass-produced vehicles. Such an oil supply device has a receiving element with a receiving area for receiving oil. The receiving element is, for example, a housing or a housing part of the machine. In a transmission, the housing part, for example, an oil pan, through which a receiving space for receiving oil is at least partially limited. By the oil pan, a receiving area is limited, in which oil can collect to form a so-called oil sump.
In dem Aufnahmebereich ist zumindest teilweise eine Filtereinrichtung der Ölversorgungseinrichtung angeordnet. Die Filtereinrichtung dient zum Filtern von Öl, das über das Filterelement aus dem Aufnahmebereich angesaugt wird.In the receiving area, a filter device of the oil supply device is at least partially arranged. The filter device is used for filtering oil, which is sucked in via the filter element from the receiving area.
Zum Ansaugen des Öls aus dem Ölsumpf (Aufnahmebereich) wird beispielsweise wenigstens eine entsprechende Ölpumpe verwendet. Die Ölpumpe ist beispielsweise in Strömungsrichtung des angesaugten Öls stromab der Filtereinrichtung angeordnet, wobei die Filtereinrichtung dazu dient, Partikel aus dem angesaugten Öl zu filtern. Dadurch können die Partikel von der Ölpumpe ferngehalten werden. Eine solche Ölversorgungseinrichtung ist beispielsweise der
Das Öl wird beispielsweise als Schmiermittel verwendet, um relativ zueinander bewegbare Bauteile der Maschine, insbesondere des Getriebes, zu schmieren. Alternativ oder zusätzlich kann das Öl auch zum Kühlen von Bauteilen der Maschine genutzt werden. Ferner kann das Öl alternativ oder zusätzlich als Hydraulikmedium, das heißt zur hydraulischen, insbesondere elektrohydraulischen, Betätigung von Bauelementen der Maschine genutzt werden.The oil is used, for example, as a lubricant to lubricate relatively movable components of the machine, in particular the transmission. Alternatively or additionally, the oil can also be used for cooling components of the machine. Furthermore, the oil can alternatively or additionally be used as a hydraulic medium, that is to say for the hydraulic, in particular electro-hydraulic, actuation of components of the machine.
Insbesondere in Automatikgetrieben werden im Stand der Technik elektrohydraulische Steuerungen verbaut. Sie werden genutzt, um Schaltelemente innerhalb des jeweiligen Automatikgetriebes zu betätigen, was in der Regel aufgrund der vorteilhaften hohen Leistungsdichte hydraulisch geschieht. Zu diesem Zweck wird das als Getriebeöl ausgebildete Öl aus dem Ölsumpf des Getriebes angesaugt und Steuerungsventilen zugeführt. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise bei sportlicher Fahrweise auftretende Beschleunigungen, insbesondere in Fahrzeugquerrichtung wirkende Beschleunigungen, das Ansaugen des Öls aus dem Aufnahmebereich beeinträchtigen können. Hierdurch kann der Betrieb der Maschine insgesamt beeinträchtigt werden.In particular, in automatic transmissions electrohydraulic controls are installed in the prior art. They are used to operate switching elements within the respective automatic transmission, which is usually done hydraulically due to the advantageous high power density. For this purpose, designed as a transmission oil oil is sucked from the oil sump of the transmission and supplied to control valves. It has been found that, for example, accelerations occurring during a sporty driving style, in particular accelerations acting in the vehicle transverse direction, can impair the suction of the oil from the receiving area. This can affect the overall operation of the machine.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ölversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine durch während der Fahrt auftretende Beschleunigungen und daraus resultierende Kräfte bewirkte Beeinflussung der Ansaugung des Öls aus dem Aufnahmebereich zumindest gering gehalten werden kann.Object of the present invention is therefore to further develop an oil supply device of the type mentioned in such a way that caused by driving while driving accelerations and resulting forces caused influencing the suction of the oil from the receiving area can be kept at least low.
Diese Aufgabe wird durch eine Ölversorgungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an oil supply device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um eine Ölversorgungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine übermäßige, durch während der Fahrt auftretende Beschleunigungen und daraus resultierende Kräfte bewirkte Beeinflussung der Ansaugung des Öls aus dem Aufnahmebereich vermieden werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bezogen auf eine Einbaulage der Ölversorgungseinrichtung die Filtereinrichtung in Fahrzeugquerrichtung beidseitig der Mitte der Filtereinrichtung jeweils wenigstens eine Ansaugöffnung aufweist, über welche Öl aus dem Aufnahmebereich in die Filtereinrichtung einsaugbar ist. Mit anderen Worten weist die Filtereinrichtung wenigstens zwei Ansaugöffnungen auf, über welche Öl aus dem Aufnahmebereich in die Filtereinrichtung einströmen kann. Bezogen auf die Einbaulage der Ölversorgungseinrichtung ist eine erste der Ansaugöffnungen in Fahrzeugquerrichtung zu einer ersten Seite hin versetzt zur Mitte der Filtereinrichtung angeordnet, wobei die zweite Ansaugöffnung in Fahrzeugquerrichtung zu einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite hin versetzt zur Mitte der Filtereinrichtung angeordnet ist.In order to further develop an oil supply device specified in the preamble of claim 1 type such that an excessive, caused by driving accelerations and resulting forces influencing the suction of the oil can be avoided from the receiving area, it is provided according to the invention that based on a Installation position of the oil supply device, the filter device in the vehicle transverse direction on both sides of the center of the filter device each having at least one suction port through which oil from the receiving area in the filter device is sucked. In other words, the filter device has at least two suction openings, via which oil can flow from the receiving area into the filter device. Based on the installation position of the oil supply device, a first of the intake openings in the vehicle transverse direction to a first side offset from the center of the filter device is arranged, wherein the second intake opening in the vehicle transverse direction to a first side opposite the second side offset towards the center of the filter device is arranged.
Wirken beispielsweise in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Beschleunigungen und Kräfte, sogenannte Querbeschleunigungen beziehungsweise Querkräfte, auf den Kraftwagen und auf das im Aufnahmebereich aufgenommene Öl, wozu es beispielsweise bei schnellen Kurvenfahrten des Kraftwagens kommen kann, so wird dadurch üblicherweise das Öl von der Mitte der Filtereinrichtung weg auf eine Seite des Aufnahmeelements und somit der Filtereinrichtung bewegt. Da nun auf dieser Seite eine der Ansaugöffnungen angeordnet ist, kann trotz der auf das Öl wirkenden Querbeschleunigung und Querkräfte eine Ansaugung einer hinreichenden Menge von Öl aus dem Aufnahmebereich sichergestellt werden. In der Folge kann die Funktion der Maschine auch bei hohen Querkräften gewährleistet werden.Act, for example, in the vehicle transverse direction accelerations and forces, so-called transverse accelerations or shear forces on the cars and on the recorded in the receiving area oil, which can occur, for example, during fast cornering of the motor vehicle, so usually the oil from the middle of the filter device away on a Side of the receiving element and thus the filter device moves. Since one of the intake openings is now arranged on this side, despite the transverse acceleration acting on the oil and lateral forces a suction of a sufficient amount of oil from the receiving area can be ensured. As a result, the function of the machine can be ensured even at high shear forces.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Kurvenfahrt mit hoher Geschwindigkeit hohe Querbeschleunigungen auftreten, woraus Querkräfte resultieren. Diese Querkräfte wirken auch auf das Öl im Aufnahmebereich, welches – je nach Art der Kurve – auf die erste Seite oder auf die zweite Seite bewegt wird. Wäre nun beispielsweise eine Ansaugöffnung in der Mitte des Filterelements beziehungsweise des Aufnahmeelements angeordnet, so könnte es bei hohen Querkräften vorkommen, dass die mittige Ansaugöffnung nicht mehr vollständig in den Ölsumpf eintaucht. In der Folge könnte nicht mehr eine hinreichende Ölmenge angesaugt werden, sondern es würde auch Luft über die Filtereinrichtung angesaugt werden, was den Betrieb der Maschine, insbesondere einer elektrohydraulischen Steuereinheit, beeinträchtigen könnte.The invention is based on the finding that when cornering at high speed high lateral accelerations occur, resulting in lateral forces. These lateral forces also affect the oil in the receiving area, which - depending on the type of curve - is moved to the first side or to the second side. If, for example, an intake opening were arranged in the middle of the filter element or of the receiving element, then it could happen at high transverse forces that the central intake opening no longer completely dips into the oil sump. As a result, could no longer be sucked a sufficient amount of oil, but it would also be sucked air through the filter device, which could affect the operation of the machine, in particular an electro-hydraulic control unit.
Ein solches Ansaugen von Luft oder eines Öl-Luftgemisches kann dazu führen, dass ein erwünschter Systemdruck aufgrund der stark veränderten Kompressibilität einbricht, was beispielsweise bei einem Getriebe zum Verlust der Leistungsübertragung führen kann. Darüber hinaus besteht die Gefahr von unerwünschten Getriebegeräuschen bis hin zu pumpenschädigender Kavitation.Such aspiration of air or an oil-air mixture may result in a desired system pressure collapsing due to the greatly altered compressibility, which may result in loss of power transmission in a transmission, for example. In addition, there is a risk of unwanted transmission noises up to pump damaging cavitation.
Diese Problematik kann bei der erfindungsgemäßen Ölversorgungseinrichtung vermieden werden, da stets, das heißt auch bei hohen Querkräften, eine hinreichende Ölversorgung gewährleistet werden kann. Somit kann auch bei Bewegungen des Kraftwagens mit hohen Querbeschleunigungen stets Öl aus dem Aufnahmebereich angesaugt und beispielsweise der elektrohydraulischen Steuereinheit zur Verfügung gestellt werden. Dadurch können auch in solchen Situationen sämtliche Funktionen der Maschine störungsfrei gewährleistet werden. Eine übermäßige Ansaugung von Luft kann vermieden werden.This problem can be avoided in the oil supply device according to the invention, since always, that is, even at high shear forces, a sufficient supply of oil can be guaranteed. Thus, even with movements of the motor vehicle with high transverse accelerations always sucked oil from the receiving area and, for example, the electro-hydraulic control unit are provided. As a result, all functions of the machine can be guaranteed trouble-free even in such situations. Excessive intake of air can be avoided.
Fahrsituationen, in denen hohe Querkräfte auf die insbesondere als Getriebe ausgebildete Maschine und das im Aufnahmebereich aufgenommene Öl wirken, können beispielsweise an einem Getriebeprüfstand in Form eines Schwenkprüfstands nachgebildet werden. Durch Schwenken des Getriebes um seine Längsachse kann eine Bewegung des Öls im Aufnahmebereich wahlweise auf die erste Seite oder die zweite Seite erfolgen.Driving situations in which high lateral forces act on the machine designed in particular as a gearbox and the oil absorbed in the receiving area can be simulated, for example, on a transmission test bench in the form of a swivel test bench. By pivoting the transmission about its longitudinal axis, a movement of the oil in the receiving area can be made either on the first side or the second side.
Da die Ansaugöffnungen beidseitig der Mitte, das heißt seitlich der Mitte angeordnet sind, ist zumindest eine der Ansaugöffnungen stets in den Ölsumpf vorzugsweise vollständig eingetaucht, so dass eine hinreichende Menge an Öl angesaugt werden kann.Since the suction openings are arranged on both sides of the center, that is to say laterally of the center, at least one of the suction openings is always preferably completely immersed in the oil sump, so that a sufficient amount of oil can be sucked in.
Die zuvor genannte Einbaulage weist die Ölversorgungseinrichtung im fertig hergestellten Zustand des Kraftwagens auf, das heißt, wenn die Ölversorgungsreinrichtung am Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, montiert ist.The aforementioned mounting position has the oil supply device in the finished manufactured state of the motor vehicle, that is, when the oil supply device on the motor vehicle, especially passenger cars, is mounted.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Abdeckeinrichtung vorgesehen, welche relativ zur Filtereinrichtung zwischen wenigstens einer zumindest eine der Ansaugöffnungen zumindest teilweise freigebenden Offenstellung und wenigstens einer die zumindest eine Ansaugöffnung fluidisch versperrenden Schließstellung bewegbar ist.In an advantageous embodiment, a covering device is provided, which is movable relative to the filter device between at least one at least one of the intake openings at least partially releasing open position and at least one at least one suction port fluidly blocking closed position.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in wenigstens einer Offenstellung der Abdeckeinrichtung beide Ansaugöffnungen zumindest teilweise freigegeben sind und in einer ersten Schließstellung der Abdeckeinrichtung eine erste der Ansaugöffnungen zumindest teilweise freigegeben und die zweite Ansaugöffnung mittels der Abdeckeinrichtung fluidisch versperrt ist und in einer zweiten Schließstellung der Abdeckeinrichtung die zweite Ansaugöffnung zumindest teilweise freigegeben und die erste Ansaugöffnung mittels der Abdeckeinrichtung fluidisch versperrt ist.In an advantageous embodiment, it is provided that in at least one open position of the cover both intake ports are at least partially released and in a first closed position of the cover a first of the intake ports at least partially released and the second intake port is fluidly blocked by the cover and in a second closed position the cover device, the second intake port at least partially released and the first suction port is fluidly blocked by means of the cover.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Abdeckeinrichtung in Fahrzeugquerrichtung mittels aus einer Kurvenfahrt des Kraftwagens resultierender und auf die Abdeckeinrichtung wirkender Fliehkräfte aus der Offenstellung in die jeweilige Schließstellung relativ zur Filtereinrichtung bewegbar ist.In an advantageous embodiment, it is provided that the cover device is movable in the vehicle transverse direction by means of a cornering of the motor vehicle resulting and acting on the cover centrifugal forces from the open position into the respective closed position relative to the filter device.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein Federelement vorgesehen, mittels welchem die Abdeckeinrichtung aus der jeweiligen Schließstellung in die Offenstellung bewegbar ist.In an advantageous embodiment, at least one spring element is provided, by means of which the covering device can be moved from the respective closed position into the open position.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse auf, in welchem die Schaltelemente sowie Getriebeelemente relativ zu dem Getriebegehäuse bewegbar aufgenommen sind. Das Getriebegehäuse umfasst beispielsweise ein oberes Gehäuseteil
Durch das Gehäuseteil
Um die Schaltelemente mit dem Öl aus dem Ölsumpf zu versorgen, umfasst die Ölversorgungseinrichtung wenigstens eine in
Um die Ölpumpe vor in dem Öl aufgenommenen Partikeln zu schützen, umfasst die Ölversorgungseinrichtung eine Filtereinrichtung
In Strömungsrichtung des aus dem Ölsumpf angesaugten Öls ist die Filtereinrichtung
Aus
Fährt der Kraftwagen beispielsweise geradeaus oder steht er still auf einer horizontalen Ebene, so wirken auf den Kraftwagen und auf das Öl im Ölsumpf keine Querkräfte. Hierdurch sind beide Ansaugöffnungen
Wirken nun jedoch Querkräfte auf den Kraftwagen und auf das Öl, beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftwagens, so verschiebt sich der Ölpegel beziehungsweise Ölspiegel des Ölsumpfs und das Öl wird auf eine der Seiten
Da nun jedoch die Ansaugöffnungen
Um zu verhindern, dass bei einer Kurvenfahrt Luft über eine der Ansaugöffnungen
Die Filtereinrichtung
Bei entsprechendem Querkrafteinfluss wird der Blendenschieber
In der ersten Schließstellung ist die Ansaugöffnung
Bei einer entsprechend entgegengesetzten Querkrafteinwirkung wird der Blendenschieber
Die Abdeckeinrichtung
Gemäß
Bei diesen Maßnahmen handelt es sich vorliegend um Federelemente
Die Federelemente
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die jeweils unter Einfluss von Querkraft verschlossene beziehungsweise fluidisch versperrte der Ansaugöffnungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- ÖlversorgungseinrichtungOil supply
- 1212
- Gehäuseteilhousing part
- 1414
- Filtereinrichtungfiltering device
- 1616
- Gehäusecasing
- 1818
- Ansaugöffnungsuction
- 2020
- Ansaugöffnungsuction
- 2222
- Seitepage
- 2424
- Mittecenter
- 2626
- Seitepage
- 2828
- Abdeckeinrichtungcover
- 3030
- Blendenschiebershutters
- 3232
- Ölspiegeloil level
- 3434
- Luftseiteairside
- 3636
- Federelementspring element
- 3838
- Federelementspring element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102004021723 A1 [0004] DE 102004021723 A1 [0004]
Claims (6)
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DE201410006436 DE102014006436A1 (en) | 2014-05-02 | 2014-05-02 | Oil supply device for a machine, in particular a transmission, of a motor vehicle |
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ID=52274113
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---|---|---|---|
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DE102004021723A1 (en) | 2004-04-30 | 2005-11-17 | Joma-Polytec Kunststofftechnik Gmbh | Oil pan assembly for a machine and / or a transmission |
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2014
- 2014-05-02 DE DE201410006436 patent/DE102014006436A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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