DE102014018128A1

DE102014018128A1 - Schmier- und/oder Kühlmittelsystem

Info

Publication number: DE102014018128A1
Application number: DE102014018128.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Brandenburg; Christian Honert; Benjamin Kemmner; Jörg Schindler
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-12-06
Filing date: 2014-12-06
Publication date: 2016-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schmier- und/oder Kühlmittelsystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit zumindest einem Versorgungspfad (13, 22), der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Schmier- und/oder Kühlstelle (10, 12) mit einem Betriebsmittel zu versorgen, wobei das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest einen strömungstechnisch parallel zum Versorgungspfad (13, 22) geschalteten Bypasspfad (14, 23) umfasst, der zumindest ein Sperrventil (15, 24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmier- und/oder Kühlmittelsystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.
Es sind bereits Schmier- und Kühlmittelsysteme für Kraftfahrzeugantriebsstränge bekannt. Diese Schmier- und Kühlmittelsysteme weisen einen Versorgungspfad auf, der dazu vorgesehen ist, eine Schmier- und Kühlstelle mit einem Betriebsmittel zu versorgen.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das Schmier- und Kühlmittelsystem kostengünstig zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Schmier- und/oder Kühlmittelsystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit zumindest einem ersten Versorgungspfad, der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle mit einem Betriebsmittel zu versorgen.
Es wird vorgeschlagen, dass das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest einen strömungstechnisch parallel zum ersten Versorgungspfad geschalteten ersten Bypasspfad umfasst, der zumindest ein Sperrventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen. Durch das Sperrventil kann die erste Schmier- und/oder Kühlstelle in Abhängigkeit des in dem ersten Bypasspfad herrschenden Betriebsmitteldrucks wahlweise über den ersten Versorgungspfad und/oder über den ersten Bypasspfad mit dem Betriebsmittel versorgt werden, wodurch ein Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom zu der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlstelle ab einem bestimmten Schmier- und/oder Kühlmitteldruck durch das Öffnen des Sperrventils verändert und die Schmierung und/oder Kühlung von zumindest einer zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheit, insbesondere dem die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle zugeordnet ist, bei minimalen Steuerungsaufwand auf unterschiedliche Betriebszustände angepasst werden kann. Durch den Bypasspfad mit dem selbstschaltenden Sperrventil kann eine betriebszustandsabhängige Schmierung und/oder Kühlung zumindest der zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheit, dem die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle zugeordnet ist, mit einer besonders geringen Anzahl an Ventilen, insbesondere an Regelmagnetventilen und/oder Schaltschiebern, und mit einem besonders geringen Steuerungsaufwand realisiert werden, wodurch Kosten, eine Komplexität, Gewicht und/oder ein Bauraumbedarf reduziert werden kann. Durch den Bypasspfad, der durch das Sperrventil zur Betriebsmittelversorgung selbstständig zugeschaltet und abgeschaltet wird, kann bei einem besonders geringen Steuerungsaufwand ein vorhandener Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom in Abhängigkeit des Betriebsmitteldrucks ver- und/oder aufgeteilt werden, wodurch unterschiedliche Schmier- und/oder Kühlanforderungen in unterschiedlichen Betriebszuständen mit einer besonders geringen Anzahl an Ventilen bewältigt werden können. Durch den geschlossenen Zustand des Sperrventils kann ein erster Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom und durch den geöffneten Zustand des Sperrventils ein zweiter Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom zu der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlstelle eingestellt werden. Insbesondere kann ein besonders großer Schmier- und/oder Kühlmitteldruckbereich und/oder ein besonders großer Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrombereich zur Schmierung und/oder Kühlung genutzt werden, ohne hohe Kosten, eine hohe Komplexität und/oder eine hohe Anzahl an Ventilen hinnehmen zu müssen. Ferner kann der vorhandene Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom besonders effektiv genutzt werden, wodurch eine besonders klein ausgelegte Betriebsmittelpumpe zur Förderung des Betriebsmittels verwendet werden kann. Das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem kann insbesondere hinsichtlich der Komplexität, des Gewichts und/oder des Bauraumbedarfs kostengünstig verbessert werden.
Das Betriebsmittel ist vorzugsweise als ein Schmier- und/oder Kühlmittel ausgebildet. Der Betriebsmitteldruck ist vorzugsweise als ein Schmier- und/oder Kühlmitteldruck ausgebildet. Unter einem „Versorgungspfad” soll insbesondere ein Schmier- und/oder Kühlmittelpfad verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, das Betriebsmittel zu der zumindest einen Schmier- und/oder Kühlstelle zu leiten und/oder zu führen, vorzugsweise um eine zu schmierende und/oder zu kühlende Einheit des Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu schmieren und/oder zu kühlen. Grundsätzlich kann ein Versorgungspfad zur Betriebsmittelversorgung von mehreren gleichartigen Schmier- und/oder Kühlstellen vorgesehen sein. Unter „gleichartigen Schmier- und/oder Kühlstellen” sollen insbesondere Schmier- und/oder Kühlstellen verstanden werden, die zur Schmierung und/oder Kühlung derselben zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheit vorgesehen sind. Die gleichartigen Schmier- und/oder Kühlstellen sind vorzugsweise derselben zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheit zugeordnet. Die zumindest eine Schmier- und/oder Kühlstelle ist vorzugsweise entweder einem Getriebe oder einer Anfahrkupplung oder einem Elektromotor zugeordnet. Vorzugsweise sind gleichartige Schmier- und/oder Kühlstellen entweder dem Getriebe oder der Anfahrkupplung oder dem Elektromotor zugeordnet. Die zumindest eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle, die durch den ersten Versorgungspfad mit dem Betriebsmittel versorgbar ist, ist vorteilhaft der Anfahrkupplung zugeordnet. Unter einem „Bypasspfad” soll insbesondere ein zu dem Versorgungspfad zusätzlicher oder alternativer Schmier- und/oder Kühlmittelpfad verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, das Betriebsmittel zu der zumindest einen Schmier- und/oder Kühlstelle zu leiten und/oder zu führen, vorzugsweise um eine zu schmierende und/oder zu kühlende Einheit des Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu schmieren und/oder zu kühlen. Unter einem „strömungstechnisch parallel zum Versorgungspfad geschalteten Bypasspfad” soll insbesondere ein Bypasspfad verstanden werden, dessen Pfadeingang mit einem Pfadeingang des Versorgungspfads strömungstechnisch permanent, und insbesondere in einem Betrieb nicht trennbar, verbunden ist. Ein Pfadausgang des strömungstechnisch parallel zum Versorgungspfad geschalteten Bypasspfads ist mit einem Pfadausgang des Versorgungspfads strömungstechnisch permanent, und insbesondere in einem Betrieb nicht trennbar, verbunden. Der erste Bypasspfad ist vorzugsweise dazu vorgesehen, zusätzlich oder alternativ zum ersten Versorgungspfad die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle mit dem Betriebsmittel zu versorgen. Unter einem „Sperrventil” soll insbesondere ein selbstständig schaltendes Ventil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, oberhalb einer Betriebsmitteldruckschwelle den Bypasspfad zu öffnen und unterhalb der Betriebsmitteldruckschwelle den Bypasspfad zu schließen. Unter „selbstständig schaltend” soll insbesondere ein selbstständiger Vorgang, d. h. ein Vorgang, der ohne eine extern, beispielsweise mittels einer Steuer- und/oder Regeleinheit angesteuerter Aktorik, durchgeführt wird, verstanden werden. Vorzugsweise ist das Sperrventil als ein Rückschlagventil ausgebildet. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der erste Bypasspfad zumindest bei geöffnetem Sperrventil im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad einen kleineren Strömungswiderstand und/oder einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist. Dadurch kann der Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom durch Öffnen des Sperrventils vergrößert werden, wodurch durch das Sperrventil selbstständig zwischen einer geringen Schmier- und/oder Kühlleistung und einer erhöhten Schmier- und/oder Kühlleistung geschaltet werden kann. Durch die Verhältnisse zwischen den Strömungsquerschnitten und/oder den Strömungswiderständen des Versorgungspfads und des Bypasspfads und durch eine Auslegung des Sperrventils kann die Schmierung und/oder Kühlung ohne einen hohen Steuerungsaufwand gesteuert und/oder geregelt werden. Die Versorgung der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlmittelstelle mit dem an den Pfadeingängen des ersten Versorgungspfads und des ersten Bypasspfads vorhandenen Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom wird vorzugsweise durch den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Versorgungspfads, den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Bypasspfads und durch das Sperrventil gesteuert.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der erste Bypasspfad und der erste Versorgungspfad jeweils zumindest eine Strömungsengstelle aufweisen, wobei die Strömungsengstelle des ersten Bypasspfads im Vergleich zur Strömungsengstelle des ersten Versorgungspfads einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist, wodurch das Verhältnis zwischen den Strömungsquerschnitten und/oder den Strömungswiderständen des Versorgungspfads und des Bypasspfads konstruktiv einfach eingestellt werden kann. Die Strömungsengstelle ist vorzugsweise als bzw. durch eine Blende oder als bzw. durch eine Drossel ausgebildet.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest einen zweiten Versorgungspfad aufweist, der strömungstechnisch parallel zum ersten Versorgungspfad und zum ersten Bypasspfad angeordnet ist und der dazu vorgesehen ist, die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle mit einem Betriebsmittel zu versorgen. Dadurch kann die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle wahlweise über den ersten Versorgungspfad, den ersten Bypasspfad und/oder über den zweiten Versorgungspfad mit dem Betriebsmittel versorgt werden, wodurch die Anpassung der Schmierung und/oder Kühlung der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlstelle an verschiedene Schmier- und/oder Kühlanforderungen weiter verbessert werden kann. Die Schmierung und/oder Kühlung der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlstelle kann zum einen von dem Betriebsmitteldruck in dem Bypasspfad und zum anderen von einer Anbindung des ersten Versorgungspfads und/oder des zweiten Versorgungspfads an zumindest eine Betriebsmittelpumpe abhängen. Durch den zweiten Versorgungspfad kann ein dritter Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom zu den ersten Schmier- und/oder Kühlstellen eingestellt werden. Unter einem „strömungstechnisch parallel zum ersten Versorgungspfad und zum ersten Bypasspfad angeordneten zweiten Versorgungspfad” soll insbesondere ein Versorgungspfad verstanden werden, dessen Pfadeingang mit einem Pfadeingang des ersten Versorgungspfads und des ersten Bypasspfads wahlweise verbindbar und trennbar ist. Ein Pfadausgang des strömungstechnisch parallel zum ersten Versorgungspfad und zum ersten Bypasspfad angeordneten zweiten Versorgungspfads ist mit einem Pfadausgang des ersten Versorgungspfads und des ersten Bypasspfads strömungstechnisch permanent, und insbesondere in einem Betrieb nicht trennbar, verbunden. Die Versorgung der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlmittelstelle mit dem an den Pfadeingängen des ersten Versorgungspfads, des ersten Bypasspfads und des zweiten Versorgungspfads vorhandenen Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom wird vorzugsweise durch den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Versorgungspfads, durch den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des zweiten Versorgungspfads, den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Bypasspfads und durch das Sperrventil gesteuert.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem eine Verteilerventileinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Ventilstellung lediglich den ersten Versorgungspfad und den ersten Bypasspfad strömungstechnisch an zumindest eine Betriebsmittelpumpe anzubinden und in zumindest einer Ventilstellung wenigstens den zweiten Versorgungspfad an die zumindest eine Betriebsmittelpumpe anzubinden, wodurch die Anbindung des ersten Versorgungspfads und/oder des zweiten Versorgungspfads an die zumindest eine Betriebsmittelpumpe und damit die Betriebsmittelversorgung über die Versorgungspfade besonders einfach gesteuert werden kann. Unter „lediglich” soll in diesem Zusammenhang insbesondere hinsichtlich des zweiten Versorgungspfads verstanden werden, d. h. vorzugsweise dass in dieser Ventilstellung der Verteilerventileinheit der zweite Versorgungspfad von der zumindest einen Betriebsmittelpumpe strömungstechnisch getrennt ist, wobei andere Versorgungspfade in dieser Ventilstellung der Verteilerventileinheit zusätzlich zum ersten Versorgungspfad grundsätzlich an die zumindest eine Betriebsmittelpumpe strömungstechnisch angebunden sein können. Unter „wenigstens” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zusätzlich zum zweiten Versorgungspfad der erste Versorgungspfad und der erste Bypasspfad an die zumindest eine Betriebsmittelpumpe strömungstechnisch angebunden sein kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem ein Regelmagnetventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, einen Steuerdruck zur Schaltung der Verteilerventileinheit und den Betriebsmitteldruck zur Schaltung des Sperrventils zu steuern und/oder zu regeln. Dadurch kann mit nur einem Regelmagnetventil der Bypasspfad geöffnet und geschlossen sowie der erste Versorgungspfad und der zweite Versorgungspfad an die zumindest eine Betriebsmittelpumpe angebunden oder von dieser getrennt werden. Es kann mit nur einem Regelmagnetventil zwischen dem ersten, zweiten und dritten Schmier- und/oder Kühlmittelstrom geschaltet werden.
Zur Realisierung einer besonders hohen Schmier- und/oder Kühlleistung wird des Weiteren vorgeschlagen, dass der zweite Versorgungspfad im Vergleich zum ersten Versorgungspfad und zum ersten Bypasspfad einen kleineren Strömungswiderstand und/oder einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist, wodurch der zweite Versorgungspfad zur Bereitstellung eines besonders hohen Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstroms zu der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlstelle genutzt werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest einen dritten Versorgungspfad, der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine zweite Schmier- und/oder Kühlstelle mit einem Betriebsmittel zu versorgen, und zumindest einen strömungstechnisch parallel zum dritten Versorgungspfad geschalteten zweiten Bypasspfad, der zumindest ein Sperrventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen, umfasst. Dadurch kann die Schmierung und/oder Kühlung unterschiedlicher, insbesondere ungleichartiger Schmier- und/oder Kühlstellen bei minimalem Steuerungsaufwand auf unterschiedliche Betriebszustände angepasst werden. Die zumindest eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle und die zumindest eine zweite Schmier- und/oder Kühlstelle sind vorzugsweise ungleichartig zueinander. Unter „ungleichartig” soll insbesondere verstanden werden, dass die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle und die wenigstens eine zweite Schmier- und/oder Kühlstelle zur Schmierung und/oder Kühlung von unterschiedlichen zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheiten vorgesehen sind, d. h. vorzugsweise, dass die die wenigstens eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle zur Schmierung und/oder Kühlung einer ersten zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheit und die wenigstens eine zweite Schmier- und/oder Kühlstelle zur Schmierung und/oder Kühlung einer zweiten zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheit vorgesehen sind. Die ungleichartigen Schmier- und/oder Kühlstellen sind vorzugsweise unterschiedlichen zu schmierenden und/oder zu kühlenden Einheiten zugeordnet. Die zumindest eine zweite Schmier- und/oder Kühlstelle, die durch den dritten Versorgungspfad mit dem Betriebsmittel versorgbar ist, ist vorteilhaft dem Elektromotor zugeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste Versorgungspfad, der zum ersten Versorgungspfad parallel geschaltete erste Bypasspfad, der dritte Versorgungspfad und der zum dritten Versorgungspfad parallel geschaltete zweite Bypasspfad eingangsseitig permanent aneinander angebunden, wodurch eine Komplexität der Verteilerventileinheit gering gehalten werden kann. Vorzugsweise sind die Pfadeingänge des ersten Versorgungspfads, des ersten Bypasspfads, des dritten Versorgungspfads und des zweiten Bypasspfads strömungstechnisch permanent aneinander angebunden. Durch die Verhältnisse zwischen den Strömungsquerschnitten und/oder den Strömungswiderständen des ersten Versorgungspfads, des dritten Versorgungspfads und der beiden Bypasspfade sowie durch eine Auslegung der Sperrventile kann die Schmierung und/oder Kühlung der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlstelle und der wenigstens einen zweiten Schmier- und/oder Kühlstelle ohne einen hohen Steuerungsaufwand gesteuert und/oder geregelt werden. Die Versorgung der wenigstens einen ersten Schmier- und/oder Kühlmittelstelle und der wenigstens einen zweiten Schmier- und/oder Kühlstelle mit dem an den Pfadeingängen des ersten Versorgungspfads, des ersten Bypasspfads, des dritten Versorgungspfads und des zweiten Bypasspfads vorhandenen Schmier- und/oder Kühlmittelvolumenstrom wird vorzugsweise durch den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Versorgungspfads, den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des ersten Bypasspfads, den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des dritten Versorgungspfads, den Strömungswiderstand und/oder den Strömungsquerschnitt des zweiten Bypasspfads und durch die Sperrventile gesteuert.
Es ist weiter vorteilhaft, wenn das Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest einen zur Versorgung wenigstens einer dritten Schmier- und/oder Kühlstelle vorgesehenen Umgehungspfad aufweist, der zur Umgehung der Verteilerventileinheit vorgesehen ist. Dadurch kann eine Betriebsmittelversorgung der wenigstens einen dritten Schmier- und/oder Kühlstelle auch dann realisiert werden, wenn die Betriebsmittelversorgung der wenigstens einen dritten Schmier- und/oder Kühlstelle über die Verteilerventileinheit verhindert ist. Die zumindest eine erste Schmier- und/oder Kühlstelle, die zumindest eine zweite Schmier- und/oder Kühlstelle und die zumindest eine dritte Schmier- und/oder Kühlstelle sind vorzugsweise ungleichartig zueinander. Die zumindest eine dritte Schmier- und/oder Kühlstelle, die durch den Umgehungspfad mit dem Betriebsmittel versorgbar ist, ist vorteilhaft dem Getriebe zugeordnet. Unter einem „Umgehungspfad” soll insbesondere ein Schmier- und/oder Kühlmittelpfad verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, das Betriebsmittel zu der zumindest einen dritten Schmier- und/oder Kühlstelle an der Verteilerventileinheit vorbei zu leiten und/oder zu führen, vorzugsweise um die der dritten Schmier- und/oder Kühlstelle zugeordnete zu schmierende und/oder zu kühlende Einheit des Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu schmieren und/oder zu kühlen.
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.
Dabei zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung eines Schmier- und Kühlmittelsystem eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs und
2 teilweise das Schmier- und Kühlmittelsystem.
Die 1 und 2 zeigen ein Schmier- und Kühlmittelsystem eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang weist zur Bereitstellung eines Kraftfahrzeugantriebsmoments einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor und einen nicht dargestellten Elektromotor auf. Ferner weist der Kraftfahrzeugantriebsstrang ein nicht dargestelltes Getriebe zur Schaltung von mehreren Getriebegängen und eine nicht dargestellte Anfahrkupplung auf. Das Getriebe ist als ein Doppelkupplungsgetriebe und die Anfahrkupplung als eine Doppelkupplung ausgebildet. Der Kraftfahrzeugantriebsstrang ist als ein Kraftfahrzeughybridantriebsstrang ausgebildet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Getriebe als ein Planetenradsatzgetriebe ausgebildet ist. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die Anfahrkupplung als ein Drehmomentwandler ausgebildet ist. Ferner ist es grundsätzlich denkbar, dass der Kraftfahrzeugantriebsstrang rein verbrennungsmotorisch betrieben ist, wodurch der Elektromotor entfällt und der Kraftfahrzeugantriebsstrang zur Bereitstellung des Kraftfahrzeugantriebsmoments lediglich den Verbrennungsmotor aufweist.
Das Schmier- und Kühlmittelsystem ist zur Schmierung und Kühlung von drei unterschiedlichen zu schmierenden und kühlenden Einheiten des Kraftfahrzeugantriebsstrangs vorgesehen. Dazu weist das Schmier- und Kühlmittelsystem erste Schmier- und Kühlstellen 10, zweite Schmier- und Kühlstellen 11 und dritte Schmier- und Kühlstellen 12 auf. Die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 sind der Anfahrkupplung, die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 dem Elektromotor und die drittem Schmier- und Kühlstellen 12 dem Getriebe zugeordnet. Die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 sind zur Schmierung und Kühlung von Kupplungslamellen, die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 zur Schmierung und Kühlung eines Elektromotorrotors und die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 zur Schmierung und Kühlung eines Getrieberadsatzes vorgesehen. In einem Ausführungsbeispiel, in dem der Kraftfahrzeugantriebsstrang lediglich verbrennungsmotorisch betreibbar ist und damit keinen Elektromotor zur Bereitstellung des Kraftfahrzeugantriebsmoments aufweist, entfallen die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11, wodurch das Schmier- und Kühlmittelsystem lediglich die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 aufweist und zur Schmierung und Kühlung von zwei unterschiedlichen zu schmierenden und kühlenden Einheiten des Kraftfahrzeugantriebsstrangs vorgesehen ist.
Zur Förderung eines Betriebsmittels zu den Schmier- und Kühlstellen 10, 11, 12 weist das Schmier- und Kühlmittelsystem eine erste Betriebsmittelpumpe 19 auf. Die erste Betriebsmittelpumpe 19 ist antriebstechnisch an den Verbrennungsmotor angebunden. Der Verbrennungsmotor treibt die erste Betriebsmittelpumpe 19 an. Die erste Betriebsmittelpumpe 19 ist als eine Hauptpumpe ausgebildet. Das Schmier- und Kühlmittelsystem weist ferner eine zweite Betriebsmittelpumpe 20 auf, die dazu vorgesehen ist, die erste Betriebsmittelpumpe 19 zu unterstützen oder in bestimmten Betriebszuständen zu ersetzen. Die zweite Betriebsmittelpumpe 20 weist einen elektrischen Antrieb auf. Die zweite Betriebsmittelpumpe 20 ist als eine elektrische Zusatzpumpe ausgebildet. Das Betriebsmittel ist als ein Schmier- und Kühlmittel ausgebildet. Es ist als ein Schmier- und Kühlöl ausgebildet. Grundsätzlich kann auf die zweite Betriebsmittelpumpe 20 auch verzichtet werden.
Zur Versorgung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 mit dem Betriebsmittel zur Schmierung und Kühlung der Anfahrkupplung weist das Schmier- und Kühlmittelsystem einen ersten Versorgungspfad 13 und einen ersten Bypasspfad 14 auf. Der erste Bypasspfad 14 ist permanent strömungstechnisch parallel zum ersten Versorgungspfad 13 geschaltet. Der erste Bypasspfad 14 ist zur zumindest teilweisen Umgehung des ersten Versorgungspfads 13 vorgesehen. Die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 sind über den ersten Versorgungspfad 13 und über den ersten Bypasspfad 14 mit dem Betriebsmittel versorgbar. Der erste Versorgungspfad 13 und der erste Bypasspfad 14 sind eingangsseitig und ausgangsseitig strömungstechnisch permanent aneinander angebunden. Der erste Versorgungspfad 13 und der erste Bypasspfad 14 sind lediglich gemeinsam an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindbar. Der erste Versorgungspfad 13 ist als eine erste Versorgungsleitung und der erste Bypasspfad 14 als eine erste Bypassleitung ausgebildet.
Zur Steuerung der Betriebsmittelversorgung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 weist der erste Bypasspfad 14 ein Sperrventil 15 auf, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem in dem ersten Bypasspfad 14 herrschenden Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen und zu schließen. Das Sperrventil 15 ist selbstständig schaltend ausgeführt. Das Sperrventil 15 weist eine Feder auf, die eine Betriebsmitteldruckschwelle definiert, oberhalb der das Sperrventil 15 öffnet und unterhalb der das Sperrventil 15 schließt. Das Sperrventil 15 weist eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung auf. Die Durchlassrichtung ist strömungstechnisch in Richtung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 gerichtet. Die Sperrrichtung ist strömungstechnisch entgegengesetzt zur Durchlassrichtung gerichtet. Das Sperrventil 15 ist dazu vorgesehen, einen Betriebsmittelstrom durch den ersten Bypasspfad 14 lediglich in Richtung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 zu erlauben. Der erste Versorgungspfad 13 ist ventilfrei ausgeführt. Das Sperrventil 15 ist als ein Rückschlagventil ausgebildet. Der Betriebsmitteldruck ist als ein Schmier- und Kühlmitteldruck ausgebildet.
Der erste Bypasspfad 14 weist beim geöffneten Sperrventil 15 im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad 13 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Der erste Bypasspfad 14 weist beim geöffneten Sperrventil 15 im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad 13 einen geringeren Strömungswiderstand auf. Der erste Versorgungspfad 13 weist eine Strömungsengstelle 16 und der erste Bypasspfad 14 eine Strömungsengstelle 17 auf. Die Strömungsengstelle 16 ist strömungstechnisch zwischen dem Pfadeingang des ersten Versorgungspfads 13 und dem Pfadausgang des ersten Versorgungspfads 13 angeordnet. Die Strömungsengstelle 17 ist strömungstechnisch zwischen dem Pfadeingang des ersten Bypasspfads 14 und dem Pfadausgang des ersten Bypasspfads 14 angeordnet. Die Strömungsengstelle 17 des ersten Bypasspfads 14 ist strömungstechnisch nach dem Sperrventil 15 angeordnet. Die Strömungsengstelle 17 des ersten Bypasspfads 14 ist strömungstechnisch zwischen dem Sperrventil 15 und dem Pfadausgang des ersten Bypasspfads 14 angeordnet. Die Strömungsengstelle 17 des ersten Bypasspfads 14 weist im Vergleich zur Strömungsengstelle 16 des ersten Versorgungspfads 13 einen größeren Strömungsquerschnitt auf.
Zur Versorgung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 mit dem Betriebsmittel zur Schmierung und Kühlung der Anfahrkupplung weist das Schmier- und Kühlmittelsystem einen zweiten Versorgungspfad 18 auf. Die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 sind über den zweiten Versorgungspfad 18 mit dem Betriebsmittel versorgbar. Der zweite Versorgungspfad 18 ist zur zumindest teilweisen Umgehung des ersten Versorgungspfads 13 und des ersten Bypasspfads 14 vorgesehen. Der zweite Versorgungspfad 18 ist eingangsseitig an den ersten Versorgungspfad 13 und den ersten Bypasspfad 14 anbindbar und eingangsseitig von dem ersten Versorgungspfad 13 und dem ersten Bypasspfad 14 trennbar. Der zweite Versorgungspfad 18, der erste Versorgungspfad 13 und der erste Bypasspfad 14 sind ausgangsseitig strömungstechnisch permanent aneinander angebunden. Der zweite Versorgungspfad 18 ist getrennt oder unabhängig von dem ersten Versorgungspfad 13 und dem ersten Bypasspfad 14 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindbar. Der zweite Versorgungspfad 18 ist als eine zweite Versorgungsleitung ausgebildet.
Der zweite Versorgungspfad 18 weist im Vergleich zu dem ersten Bypasspfad 14 und dem ersten Versorgungspfad 13 den größten Strömungsquerschnitt auf. Der zweite Versorgungspfad 18 weist im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad 13 und dem ersten Bypasspfad 14 den geringsten Strömungswiderstand auf. Der zweite Versorgungspfad 18 ist ventil- und strömungsengstellenfrei ausgeführt. Grundsätzlich kann der zweite Versorgungspfad 18 aber auch eine Strömungsengstelle aufweisen, die im Vergleich zu den Strömungsengstellen 16, 17 den größten Strömungsquerschnitt aufweist.
Zur Versorgung der zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 mit dem Betriebsmittel zur Schmierung und Kühlung des Elektromotors weist das Schmier- und Kühlmittelsystem einen dritten Versorgungspfad 22 und einen zweiten Bypasspfad 23 auf. Der zweite Bypasspfad 23 ist permanent strömungstechnisch parallel zum dritten Versorgungspfad 22 geschaltet. Der zweite Bypasspfad 23 ist zur zumindest teilweisen Umgehung des dritten Versorgungspfads 22 vorgesehen. Die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 sind über den dritten Versorgungspfad 22 und über den zweiten Bypasspfad 23 mit dem Betriebsmittel versorgbar. Der dritte Versorgungspfad 22 und der zweite Bypasspfad 23 sind eingangsseitig und ausgangsseitig strömungstechnisch permanent aneinander angebunden. Der dritte Versorgungspfad 22 und der zweite Bypasspfad 23 sind lediglich gemeinsam an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindbar. Der dritte Versorgungspfad 22 ist als eine dritte Versorgungsleitung und der zweite Bypasspfad 23 als eine zweite Bypassleitung ausgebildet.
Zur Steuerung der Betriebsmittelversorgung der zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 weist der zweite Bypasspfad 23 ein Sperrventil 24 auf, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem in dem zweiten Bypasspfad 23 herrschenden Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen und zu schließen. Das Sperrventil 24 ist selbstständig schaltend ausgeführt. Das Sperrventil 24 weist eine Feder auf, die eine Betriebsmitteldruckschwelle definiert, oberhalb der das Sperrventil 24 öffnet und unterhalb der das Sperrventil 24 schließt. Das Sperrventil 24 weist eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung auf. Die Durchlassrichtung ist strömungstechnisch in Richtung der zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 gerichtet. Die Sperrrichtung ist strömungstechnisch entgegengesetzt zur Durchlassrichtung gerichtet. Das Sperrventil 24 ist dazu vorgesehen, einen Betriebsmittelstrom durch den zweiten Bypasspfad 23 lediglich in Richtung der zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 zu erlauben. Die Betriebsmitteldruckschwelle, ab der das Sperrventil 24 öffnet, und die Betriebsmitteldruckschwelle, ab der das Sperrventil 15 öffnet, können zumindest im Wesentlichen gleich sein oder sich voneinander unterscheiden. Der dritte Versorgungspfad 22 ist ventilfrei ausgeführt. Das Sperrventil 24 ist als ein Rückschlagventil ausgebildet.
Der zweite Bypasspfad 23 weist beim geöffneten Sperrventil 24 im Vergleich zu dem dritten Versorgungspfad 22 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Der zweite Bypasspfad 23 weist beim geöffneten Sperrventil 24 im Vergleich zu dem dritten Versorgungspfad 22 einen geringeren Strömungswiderstand auf. Der erste Versorgungspfad 13 und der dritte Versorgungspfad 22 weisen im Vergleich zueinander zumindest im Wesentlichen gleiche Strömungsquerschnitte und Strömungswiderstände auf. Der erste Bypasspfad 14 weist beim geöffneten Sperrventil 15 im Vergleich zu dem zweiten Bypasspfad 23 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Der erste Bypasspfad 14 weist beim geöffneten Sperrventil 15 im Vergleich zu dem zweiten Bypasspfad 23 einen geringeren Strömungswiderstand auf. Der zweite Versorgungspfad 18 weist im Vergleich zu dem zweiten Bypasspfad 23 und dem dritten Versorgungspfad 22 den größten Strömungsquerschnitt auf. Der zweite Versorgungspfad 18 weist im Vergleich zu dem drittem Versorgungspfad 22 und dem zweiten Bypasspfad 23 den geringsten Strömungswiderstand auf. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der erste Versorgungspfad 13 und der dritte Versorgungspfad 22 im Vergleich zueinander unterschiedliche Strömungsquerschnitte und Strömungswiderstände aufweisen.
Der dritte Versorgungspfad 22 weist eine Strömungsengstelle 25 und der zweite Bypasspfad 23 eine Strömungsengstelle 26 auf. Die Strömungsengstelle 25 ist strömungstechnisch zwischen dem Pfadeingang des dritten Versorgungspfads 22 und dem Pfadausgang des dritten Versorgungspfads 22 angeordnet. Die Strömungsengstelle 26 ist strömungstechnisch zwischen dem Pfadeingang des zweiten Bypasspfads 23 und dem Pfadausgang des zweiten Bypasspfads 23 angeordnet. Die Strömungsengstelle 26 des zweiten Bypasspfads 23 ist strömungstechnisch nach dem Sperrventil 24 angeordnet. Die Strömungsengstelle 26 des zweiten Bypasspfads 23 ist strömungstechnisch zwischen dem Sperrventil 24 und dem Pfadausgang des zweiten Bypasspfads 23 angeordnet. Die Strömungsengstelle 26 des zweiten Bypasspfads 23 weist im Vergleich zur Strömungsengstelle 25 des dritten Versorgungspfads 22 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstellen 16, 25 der Versorgungspfade 13, 22 weisen im Vergleich zueinander zumindest im Wesentlichen den gleichen Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstelle 17 des ersten Bypasspfads 14 weist im Vergleich zur Strömungsengstelle 26 des zweiten Bypasspfads 23 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstelle 17 des ersten Bypasspfads 14 weist im Vergleich zu den Strömungsengstellen 16, 25, 26 den größten Strömungsquerschnitt aufweist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Strömungsengstellen 16, 25 der Versorgungspfade 13, 22 im Vergleich zueinander unterschiedliche Strömungsquerschnitte aufweisen.
Der erste Versorgungspfad 13, der erste Bypasspfad 14, der dritte Versorgungspfad 22 und der zweite Bypasspfad 23 sind eingangsseitig strömungstechnisch permanent aneinander angebunden. Der erste Versorgungspfad 13, der erste Bypasspfad 14, der dritte Versorgungspfad 22 und der zweite Bypasspfad 23 sind lediglich gemeinsam an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindbar.
Zur Versorgung der dritten Schmier- und Kühlstellen 12 mit dem Betriebsmittel zur Schmierung und Kühlung des Getriebes weist das Schmier- und Kühlmittelsystem einen vierten Versorgungspfad 21 auf. Der vierte Versorgungspfad 21 ist getrennt oder unabhängig von dem ersten Versorgungspfad 13, dem ersten Bypasspfad 14, dem zweiten Versorgungspfad 18, dem dritten Versorgungspfad 22 und dem zweiten Bypasspfad 23 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindbar. Der vierte Versorgungspfad 21 ist ventilfrei ausgeführt. Der vierte Versorgungspfad 21 ist als eine vierte Versorgungsleitung ausgebildet.
Der vierte Versorgungspfad 21 weist im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad 13, dem ersten Bypasspfad 14, dem dritten Versorgungspfad 22 und dem zweiten Bypasspfad 23 den größten Strömungsquerschnitt auf. Der vierte Versorgungspfad 21 weist im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad 13, dem ersten Bypasspfad 14, dem dritten Versorgungspfad 22 und dem zweiten Bypasspfad 23 den geringsten Strömungswiderstand auf. Der vierte Versorgungspfad 21 weist eine Strömungsengstelle 47 auf. Die Strömungsengstelle 47 ist strömungstechnisch zwischen dem Pfadeingang des vierten Versorgungspfads 21 und dem Pfadausgang des vierten Versorgungspfads 21 angeordnet. Die Strömungsengstelle 47 des vierten Versorgungspfads 21 weist im Vergleich zu den Strömungsengstellen 16, 17, 25, 26 den größten Strömungsquerschnitt auf.
Zur Steuerung der Anbindung der Versorgungspfade 13, 18, 21, 22 und der Bypasspfade 14, 23 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder an die zweite Betriebsmittelpumpe 20 weist das Schmier- und Kühlmittelsystem eine Verteilerventileinheit 27 auf. Die Verteilerventileinheit 27 ist strömungstechnisch zwischen den Betriebsmittelpumpen 19, 20 und den Versorgungspfade 13, 18, 21, 22 sowie den Bypasspfaden 14, 23 angeordnet. Die Verteilerventileinheit 27 ist dazu vorgesehen, das von der ersten Betriebsmittelpumpe 19 und/oder das von der zweiten Betriebsmittelpumpe 20 geförderte Betriebsmittel auf die Schmier- und Kühlstellen 10, 11, 12 zu verteilen, in dem die Verteilerventileinheit 27 die Versorgungspfade 13, 18, 21, 22 und die Bypasspfade 14, 23 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindet oder von der ersten Betriebsmittelpumpe 19 und/oder der zweiten Betriebsmittelpumpe 20 trennt.
Die Verteilerventileinheit 27 weist einen ersten Pumpenanschluss 28 auf, der an die erste Betriebsmittelpumpe 19 strömungstechnisch angebunden ist. Die Verteilerventileinheit 27 weist einen zweiten Pumpenanschluss 29 auf, der an die zweite Betriebsmittelpumpe 20 strömungstechnisch angebunden ist. Die Verteilerventileinheit 27 weist einen ersten Schmier- und Kühlanschluss 30 auf, der an dem ersten Versorgungspfad 13, dem ersten Bypasspfad 14, dem dritten Versorgungspfad 22 und dem zweiten Bypasspfad 23 strömungstechnisch angebunden ist. Die Verteilerventileinheit 27 weist einen zweiten Schmier- und Kühlanschluss 31 auf, der an dem zweiten Versorgungspfad 18 strömungstechnisch angebunden ist. Die Verteilerventileinheit 27 weist einen dritten Schmier- und Kühlanschluss 32 auf, der an dem vierten Versorgungspfad 21 strömungstechnisch angebunden ist. Die Verteilerventileinheit 27 weist einen Unterstützungsanschluss 33 auf, der an den ersten Pumpenanschluss 28 strömungstechnisch angebunden ist. Der Unterstützungsanschluss 33 ist zur Anbindung des zweiten Pumpenanschlusses 28 an den ersten Pumpenanschluss 28 vorgesehen. Die Verteilerventileinheit 27 weist eine erste Ventilstellung, eine zweite Ventilstellung und eine dritte Ventilstellung auf. Grundsätzlich kann die Verteilerventileinheit 27 weitere Anschlüsse und/oder Ventilstellungen aufweisen.
In der ersten Ventilstellung der Verteilerventileinheit 27 ist der erste Pumpenanschluss 28 mit dem dritten Schmier- und Kühlanschluss 32 verbunden. Der erste Schmier- und Kühlanschluss 30, der zweite Schmier- und Kühlanschluss 31, der Unterstützungsanschluss 33 und der zweite Pumpenanschluss 29 sind verschlossenen. In der ersten Ventilstellung bindet die Verteilerventileinheit 27 den vierten Versorgungspfad 21 strömungstechnisch an die erste Betriebsmittelpumpe 19 an. In der ersten Ventilstellung trennt die Verteilerventileinheit 27 den ersten Versorgungspfad 13, den ersten Bypasspfad 14, den zweiten Versorgungspfad 18, den dritten Versorgungspfad 22 und den zweiten Bypasspfad 23 strömungstechnisch von den Betriebsmittelpumpen 19, 20.
In der zweiten Ventilstellung der Verteilerventileinheit 27 ist der erste Pumpenanschluss 28 mit dem erste Schmier- und Kühlanschluss 30 und dem dritten Schmier- und Kühlanschluss 32 verbunden. Der zweite Schmier- und Kühlanschluss 31, der Unterstützungsanschluss 33 und der zweite Pumpenanschluss 29 sind verschlossenen. In der zweiten Ventilstellung bindet die Verteilerventileinheit 27 den ersten Versorgungspfad 13, den ersten Bypasspfad 14, den dritten Versorgungspfad 22, den zweiten Bypasspfad 23 und den vierten Versorgungspfad 21 strömungstechnisch an die erste Betriebsmittelpumpe 19 an. In der zweiten Ventilstellung trennt die Verteilerventileinheit 27 den zweiten Versorgungspfad 18 strömungstechnisch von den Betriebsmittelpumpen 19, 20.
In der dritten Ventilstellung der Verteilerventileinheit 27 ist der erste Pumpenanschluss 28 mit dem ersten Schmier- und Kühlanschluss 30 und dem zweiten Schmier- und Kühlanschluss 31 sowie der zweite Pumpenanschluss 29 mit dem Unterstützungsanschluss 33 verbunden. Der dritte Schmier- und Kühlanschluss 32 ist verschlossenen. In der dritten Ventilstellung bindet die Verteilerventileinheit 27 den ersten Versorgungspfad 13, den ersten Bypasspfad 14, den zweiten Versorgungspfad 18, den dritten Versorgungspfad 22 und den zweiten Bypasspfad 23 strömungstechnisch an die erste Betriebsmittelpumpe 19 an. Zusätzlich bindet die Verteilerventileinheit 27 den ersten Versorgungspfad 13, den ersten Bypasspfad 14, den zweiten Versorgungspfad 18, den dritten Versorgungspfad 22 und den zweiten Bypasspfad 23 strömungstechnisch an die zweite Betriebsmittelpumpe 20 an. In der dritten Ventilstellung trennt die Verteilerventileinheit 27 den dritten Versorgungspfad 21 strömungstechnisch von den Betriebsmittelpumpen 19, 20. In einem Ausführungsbeispiel, in dem der Kraftfahrzeugantriebsstrang lediglich verbrennungsmotorisch betreibbar ist und damit keinen Elektromotor zur Bereitstellung des Kraftfahrzeugantriebsmoments aufweist, und damit in dem das Schmier- und Kühlmittelsystem lediglich die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 aufweist kann in der dritten Ventilstellung der Verteilerventileinheit 27 auf die Verbindung des ersten Pumpenanschlusses 28 mit dem ersten Schmier- und Kühlanschluss 30 verzichtet werden, wodurch in der dritten Ventilstellung die Verteilerventileinheit 27 zur Betriebsmittelversorgung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 lediglich den zweiten Versorgungspfad 18 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und/oder die zweite Betriebsmittelpumpe 20 anbindet.
Die Verteilerventileinheit 27 weist eine Feder 34 auf, die dazu vorgesehen ist, die erste Ventilstellung selbstständig einzustellen. Zur Schaltung der zweiten Ventilstellung und der dritten Ventilstellung weist die Verteilerventileinheit 27 einen Steuerraum auf. Der Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 ist zur Bereitstellung einer gegen eine Federkraft der Feder 34 wirkenden, aus einem Steuerdruck in dem Steuerraum resultierenden Schaltkraft vorgesehen. Zur Versorgung des Steuerraums der Verteilerventileinheit 27 mit einem Betriebsmittel weist die Verteilerventileinheit 27 einen Steueranschluss 35 auf. Die erste Ventilstellung der Verteilerventileinheit 27 ist als eine Grundstellung ausgebildet. Die zweite Ventilstellung und die dritte Ventilstellung der Verteilerventileinheit 27 sind jeweils als eine Schaltstellung ausgebildet. Unter einer „Grundstellung” soll insbesondere eine Ventilstellung verstanden werden, die ein Ventil ohne Anliegen eines Steuerdrucks und/oder ohne eine Ansteuerung einnimmt, wodurch die Grundstellung vorzugsweise auch bei stehendem Verbrennungsmotor eingestellt wird.
Zur Anbindung der ersten Betriebsmittelpumpe 19 an die Verteilerventileinheit 27 weist das Schmier- und Kühlmittelsystem eine Druckregelventileinheit 36 auf. Zur Schaltung der Verteilerventileinheit 27 ist der Steueranschluss 35 der Verteilerventileinheit 27 über die Druckregelventileinheit 36 strömungstechnisch an die erste Betriebsmittelpumpe 19 anbindbar. Zur Anbindung des Steueranschlusses 35 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 weist die Druckregelventileinheit 36 ein Regelmagnetventil 37 auf. Das Regelmagnetventil 37 ist strömungstechnisch zwischen der ersten Betriebsmittelpumpe 19 und dem Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 angeordnet. Das Regelmagnetventil 37 trennt in einer ersten Ventilstellung die erste Betriebsmittelpumpe 19 von dem Steueranschluss 35 und verbindet in einer zweiten Ventilstellung die erste Betriebsmittelpumpe 19 mit dem Steueranschluss 35. Das Schmier- und Kühlmittelsystem weist eine Steuerleitung 43 auf, die einen Ausgang des Regelmagnetventils 37 strömungstechnisch an den Steueranschluss 35 anbindet. Zur selbstständigen Einstellung der ersten Ventilstellung weist das Regelmagnetventil 37 eine Feder 44 auf. Zur Schaltung der zweiten Ventilstellung weist das Regelmagnetventil 37 einen Elektromagneten auf, der dazu vorgesehen ist, eine gegen eine Federkraft der Feder 44 wirkende Schaltkraft bereitzustellen. Die erste Ventilstellung des Regelmagnetventils 37 ist als eine Grundstellung und die zweite Ventilstellung des Regelmagnetventils 37 ist als eine Regelstellung ausgebildet.
Zur Versorgung der Verteilerventileinheit 27 ist der erste Pumpenanschluss 28 der Verteilerventileinheit 27 über die Druckregelventileinheit 36 strömungstechnisch an die erste Betriebsmittelpumpe 19 anbindbar. Zur Anbindung des ersten Pumpenanschlusses 28 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 weist die Druckregelventileinheit 36 einen Regelschieber 38 auf. Der Regelschieber 38 ist zur Einstellung des Betriebsmitteldrucks vorgesehen. Der Regelschieber 38 ist strömungstechnisch zwischen der ersten Betriebsmittelpumpe 19 und dem ersten Pumpenanschluss 28 der Verteilerventileinheit 27 angeordnet. Zur Steuerung und/oder Regelung weist der Regelschieber 38 einen Steuerraum auf, der strömungstechnisch an das Regelmagnetventil 37 angebunden ist. Der Steuerraum des Regelschiebers 38 und der Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 sind hydraulisch aneinander angebunden. Das Schmier- und Kühlmittelsystem weist eine Steuerleitung 45 auf, die den Ausgang des Regelmagnetventils 37 strömungstechnisch an den Steuerraum des Regelschiebers 38 anbindet. Das Regelmagnetventil 37 ist zur Ansteuerung des Regelschiebers 38 vorgesehen. Das Regelmagnetventil 37 ist über den Regelschieber 38 zur Regelung des Betriebsmitteldrucks vorgesehen. Das Regelmagnetventil 37 ist dazu vorgesehen, den Steuerdruck zur Schaltung der Verteilerventileinheit 27 und den Betriebsmitteldruck zur Schaltung des Sperrventils 15, 24 zu steuern und/oder zu regeln. Der Regelschieber 38 weist ferner eine Feder 46 auf, deren Federkraft gleichsinnig zu einer durch den Steuerraum des Regelschiebers 38 einstellbaren Schaltkraft wirkt.
Zur Kühlung des Betriebsmittels weist das Schmier- und Kühlmittelsystem einen Betriebsmittelkühler 39 auf, der strömungstechnisch zwischen der ersten Betriebsmittelpumpe 19 und der Verteilerventileinheit 27 angeordnet ist. Der Betriebsmittelkühler 39 ist strömungstechnisch vor der Verteilerventileinheit 27 angeordnet. Er ist strömungstechnisch vor den Versorgungspfaden 13, 18, 21, 22 und den Bypasspfaden 14, 23 und somit strömungstechnisch vor den Schmier- und Kühlstellen 10, 11, 12 angeordnet. Der Betriebsmittelkühler 39 weist einen Kühlereingang und einen Kühlerausgang auf. Der Kühlereingang ist an den Regelschieber 38 und der Kühlerausgang an den ersten Pumpenanschluss 28 der Verteilerventileinheit 27 angebunden. Der Unterstützungsanschluss 33 der Verteilerventileinheit 27 ist strömungstechnisch an den Kühlereingang des Betriebsmittelkühlers 39 angebunden.
Das Schmier- und Kühlmittelsystem weist ferner einen zur Versorgung der dritten Schmier- und Kühlstellen 11 mit dem Betriebsmittel zur Schmierung und Kühlung des Getriebes vorgesehenen Umgehungspfad 40 auf, der zur Umgehung der Verteilerventileinheit 27 vorgesehen ist. Der Umgehungspfad 40 bindet den Kühlerausgang des Betriebsmittelkühlers 39 unter Umgehung der Verteilerventileinheit 27 an die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 strömungstechnisch an. Der Umgehungspfad 40 weist im Vergleich zu dem vierten Versorgungspfad 21 einen kleineren Strömungsquerschnitt auf. Der Umgehungspfad 40 weist im Vergleich zu dem vierten Versorgungspfad 21 einen höheren Strömungswiderstand auf. Der Umgehungspfad 40 weist im Vergleich zu dem ersten Versorgungspfad 13 und zu dem dritten Versorgungspfad 22 einen größeren Strömungsquerschnitt und einen kleineren Strömungswiderstand auf. Der Umgehungspfad 40 und der zweite Bypasspfad 23 weisen im Vergleich zueinander zumindest im Wesentlichen gleiche Strömungsquerschnitte und Strömungswiderstände auf. Der erste Bypasspfad 14 weist bei geöffneten Sperrventil 15 im Vergleich zu dem Umgehungspfad 40 einen größeren Strömungsquerschnitt und einen kleineren Strömungswiderstand auf.
Der Umgehungspfad 40 weist eine Strömungsengstelle 41 auf. Die Strömungsengstelle 41 ist strömungstechnisch zwischen dem Pfadeingang des Umgehungspfads 40 und dem Pfadausgang des Umgehungspfads 40 angeordnet. Der Pfadeingang des Umgehungspfads 40 ist strömungstechnisch permanent an den ersten Pumpenanschluss 28 angebunden. Der Pfadausgang des Umgehungspfads 40 ist strömungstechnisch permanent an den Pfadausgang des vierten Versorgungspfads 21 angebunden. Die Strömungsengstelle 41 des Umgehungspfads 40 weist im Vergleich zur Strömungsengstelle 47 des vierten Versorgungspfads 21 einen kleineren Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstelle 41 weist im Vergleich zu der Strömungsengstelle 16 und zu der Strömungsengstelle 25 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstelle 41 und die Strömungsengstelle 26 weisen im Vergleich zueinander zumindest im Wesentlichen den gleichen Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstelle 17 weist im Vergleich zu der Strömungsengstelle 41 einen größeren Strömungsquerschnitt auf. Die Strömungsengstellen 16, 17, 25, 26, 41, 47 sind jeweils als oder durch eine Blende ausgebildet. Der Umgehungspfad 40 ist als eine Umgehungsleitung ausgebildet. Grundsätzlich kann auf den Umgehungspfad 40 verzichtet werden. Die Größe der Stömungsengstellen 16, 17, 25, 26, 41, 47 können grundsätzlich in jedem beliebigen Verhältnis zueinander stehen.
Zur Ansteuerung des Regelmagnetventils 37 weist das Schmier- und Kühlmittelsystem eine Steuer- und Regeleinheit 42 auf, die dazu vorgesehen ist, zur Einstellung des Steuerdrucks in der Verteilerventileinheit 27 und dem Regelschieber 38 das Regelmagnetventil 37 zu bestromen. Die Steuer- und Regeleinheit 42 ist durch die Ansteuerung des Regelmagnetventils 37 dazu vorgesehen, eine minimale Schmier- und Kühlmittelversorgung, eine mittlere Schmier- und Kühlmittelversorgung und eine maximale Schmier- und Kühlmittelversorgung einzustellen. Durch die minimale Schmier- und Kühlmittelversorgung werden lediglich die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 mit dem Betriebsmittel versorgt. Die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 werden während der minimalen Schmier- und Kühlmittelversorgung mit einer minimalen Grundmenge an Betriebsmittel versorgt. Bei der minimalen Schmier- und Kühlmittelversorgung wird auf die Betriebsmittelversorgung der ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und auf die Betriebsmittelversorgung der zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 verzichtet.
Zur Einstellung der minimalen Schmier- und Kühlmittelversorgung stellt die Steuer- und Regeleinheit 42 durch das Regelmagnetventil 37 einen ersten Druckwert des in dem Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 und dem Steuerraum des Regelschiebers 38 wirkenden Steuerdrucks ein. Durch den ersten Druckwert ist die Verteilerventileinheit 27 in der ersten Ventilstellung geschaltet, wodurch lediglich der vierte Versorgungspfad 21 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 angebunden ist. Durch den ersten Druckwert, der ebenfalls als Steuerdruck für den Regelschieber 38 genutzt wird, wird durch den Regelschieber 38 ein erster Schmier- und Kühlmitteldruck eingestellt.
Durch die mittlere Schmier- und Kühlmittelversorgung werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10, die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 und die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 mit dem Betriebsmittel versorgt. Die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 werden während der mittleren Schmier- und Kühlmittelversorgung und geschlossenen Sperrventilen 15, 24 in Abhängigkeit der Strömungsengstellen 16, 25 mit der minimalen Grundmenge an Betriebsmittel versorgt. Die minimale Grundmenge verteilt sich in Abhängigkeit der Strömungsquerschnitte der Strömungsengstellen 16, 25 auf die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11. Bei geöffneten Sperrventilen 15, 24 werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 während der mittleren Schmier- und Kühlmittelversorgung in Abhängigkeit der Strömungsengstellen 17, 26 mit einer maximalen Grundmenge an Betriebsmittel versorgt. Die maximale Grundmenge verteilt sich in Abhängigkeit der Strömungsquerschnitte der Strömungsengstellen 17, 26 auf die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11. Die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 werden während der mittleren Schmier- und Kühlmittelversorgung mit der minimalen Grundmenge an Betriebsmittel versorgt.
Zur Einstellung der mittleren Schmier- und Kühlmittelversorgung stellt die Steuer- und Regeleinheit 42 durch das Regelmagnetventil 37 einen zweiten Druckwert des in dem Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 und in dem Steuerraum des Regelschiebers 38 wirkenden Steuerdrucks ein, wobei der zweite Druckwert größer ist als der erste Druckwert. Durch den zweiten Druckwert ist die Verteilerventileinheit 27 in der zweiten Ventilstellung geschaltet, wodurch der erste Versorgungspfad 13, der erste Bypasspfad 14, der dritte Versorgungspfad 22, der zweite Bypasspfad 23 und der vierte Versorgungspfad 21 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 angebunden sind. Durch den zweiten Druckwert, der ebenfalls als Steuerdruck für den Regelschieber 38 genutzt wird, wird durch den Regelschieber 38 ein zweiter Schmier- und Kühlmitteldruck eingestellt, der größer ist als der erste Schmier- und Kühlmitteldruck. Der zweite Schmier- und Kühlmitteldruck ist dabei kleiner als die Betriebsmitteldruckschwellen der Sperrventile 15, 24. Der zweite Schmier- und Kühlmitteldruck ist damit zu klein um die Sperrventile 15, 24 zu öffnen, wodurch die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 über den ersten Versorgungspfad 13 und die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 über den dritten Versorgungspfad 22 mit dem Betriebsmittel versorgt werden. Da die Strömungsengstellen 16, 25 den gleichen Strömungsquerschnitt aufweisen, werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 und die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 zumindest im Wesentlichen mit der gleichen Betriebsmittelmenge versorgt.
Um die Bypässe 14, 23 während der mittleren Schmier- und Kühlmittelversorgung zu öffnen, stellt die Steuer- und Regeleinheit 42 durch das Regelmagnetventil 37 einen dritten Druckwert des in dem Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 und dem Steuerraum des Regelschiebers 38 wirkenden Steuerdrucks ein, wobei der dritte Druckwert größer ist als der zweite Druckwert. Durch den dritten Druckwert ist die Verteilerventileinheit 27 in der zweiten Ventilstellung geschaltet. Durch den dritten Druckwert, der ebenfalls als Steuerdruck für den Regelschieber 38 genutzt wird, wird durch den Regelschieber 38 ein dritter Schmier- und Kühlmitteldruck eingestellt, der größer ist als der zweite Schmier- und Kühlmitteldruck. Der dritte Schmier- und Kühlmitteldruck ist dabei größer als die Betriebsmitteldruckschwellen der Sperrventile 15, 24, wodurch die Sperrventile 15, 24 die Bypasspfade 14, 23 öffnen. Dadurch werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 über den ersten Bypasspfad 14 und die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 über den zweiten Bypasspfad 23 mit dem Betriebsmittel versorgt, da die Strömungsengstelle 17 einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als die Strömungsengstelle 16 und die Strömungsengstelle 26 einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als die Strömungsengstelle 25. Da die Strömungsengstelle 17 des ersten Bypasspfads 14 einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als die Strömungsengstelle 26 des zweiten Bypasspfads 23 werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 während der mittleren Schmier- und Kühlversorgung und offenen Sperrventilen 15, 24 mit einer höheren Betriebsmittelmenge versorgt als die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11.
Durch die maximale Schmier- und Kühlmittelversorgung werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 mit der maximalen Menge an Betriebsmittel versorgt. Die zweiten Schmier- und Kühlstellen 11 werden während der maximalen Schmier- und Kühlversorgung über den dritten Versorgungspfad 22 mit der minimalen Grundmenge an Betriebsmittel versorgt. Die dritten Schmier- und Kühlstellen 12 werden während der maximalen Schmier- und Kühlversorgung über den Umgehungspfad 40 mit der minimalen Grundmenge an Betriebsmittel versorgt. Grundsätzlich kann während der maximalen Schmier- und Kühlversorgung auf die Betriebsmittelversorgung der dritten Schmier- und Kühlstellen 12 verzichtet werden, wodurch der Umgehungspfad 40 eingespart werden kann.
Zur Einstellung der maximalen Schmier- und Kühlmittelversorgung stellt die Steuer- und Regeleinheit 42 durch das Regelmagnetventil 37 einen vierten Druckwert des in dem Steuerraum der Verteilerventileinheit 27 und in dem Steuerraum des Regelschiebers 38 wirkenden Steuerdrucks ein, wobei der vierte Druckwert größer ist als der dritte Druckwert. Durch den vierten Druckwert ist die Verteilerventileinheit 27 in der dritten Ventilstellung geschaltet, wodurch der erste Versorgungspfad 13, der erste Bypasspfad 14, der dritte Versorgungspfad 22, der zweite Bypasspfad 23 und der zweite Versorgungspfad 18 an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und an die zweite Betriebsmittelpumpe 20 angebunden sind. Der vierte Versorgungspfad 21 ist dabei über den Umgehungspfad 40 ebenfalls an die erste Betriebsmittelpumpe 19 und an die zweite Betriebsmittelpumpe 20 angebunden. Da der zweite Versorgungspfad 18 den größten Strömungsquerschnitt und den kleinsten Strömungswiderstand aufweist, werden die ersten Schmier- und Kühlstellen 10 im Vergleich zu den anderen Schmier- und Kühlstellen 11, 12 während der maximalen Schmier- und Kühlmittelversorgung mit der größten Betriebsmittelmenge versorgt.
Bezugszeichenliste

10: Schmier- und Kühlstelle
11: Schmier- und Kühlstelle
12: Schmier- und Kühlstelle
13: Versorgungspfad
14: Bypasspfad
15: Sperrventil
16: Strömungsengstelle
17: Strömungsengstelle
18: Versorgungspfad
19: Betriebsmittelpumpe
20: Betriebsmittelpumpe
21: Versorgungspfad
22: Versorgungspfad
23: Bypasspfad
24: Sperrventil
25: Strömungsengstelle
26: Strömungsengstelle
27: Verteilerventileinheit
28: Pumpenanschluss
29: Pumpenanschluss
30: Schmier- und Kühlanschluss
31: Schmier- und Kühlanschluss
32: Schmier- und Kühlanschluss
33: Unterstützungsanschluss
34: Feder
35: Steueranschluss
36: Druckregelventileinheit
37: Regelmagnetventil
38: Regelschieber
39: Betriebsmittelkühler
40: Umgehungspfad
41: Strömungsengstelle
42: Steuer- und Regeleinheit
43: Steuerleitung
44: Feder
45: Steuerleitung
46: Feder
47: Strömungsengstelle

Claims

Schmier- und/oder Kühlmittelsystem für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit zumindest einem Versorgungspfad (13, 22), der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Schmier- und/oder Kühlstelle (10, 12) mit einem Betriebsmittel zu versorgen, gekennzeichnet durch zumindest einen strömungstechnisch parallel zum Versorgungspfad (13, 22) geschalteten Bypasspfad (14, 23), der zumindest ein Sperrventil (15, 24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasspfad (14, 23) zumindest bei geöffnetem Sperrventil (15, 24) im Vergleich zu dem Versorgungspfad (13, 22) einen kleineren Strömungswiderstand und/oder einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasspfad (14, 23) und der Versorgungspfad (13, 22) jeweils zumindest eine Strömungsengstelle (16, 17, 25, 26) aufweisen, wobei die Strömungsengstelle (17, 26) des Bypasspfads (14, 23) im Vergleich zur Strömungsengstelle (16, 25) des Versorgungspfads (13, 22) einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen weiteren Versorgungspfad (18), der strömungstechnisch parallel zum Versorgungspfad (13, 22) und zum Bypasspfad (14, 23) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die wenigstens eine Schmier- und/oder Kühlstelle (10) mit einem Betriebsmittel zu versorgen.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Verteilerventileinheit (27), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Ventilstellung lediglich den Versorgungspfad (13, 22) und den Bypasspfad (14, 23) strömungstechnisch an zumindest eine Betriebsmittelpumpe (19, 20) anzubinden und in zumindest einer Ventilstellung wenigstens den weiteren Versorgungspfad (18) an die zumindest eine Betriebsmittelpumpe (19, 20) anzubinden.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Regelmagnetventil (37), das dazu vorgesehen ist, einen Steuerdruck zur Schaltung der Verteilerventileinheit (27) und den Betriebsmitteldruck zur Schaltung des Sperrventils (15, 24) zu steuern und/oder zu regeln.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Versorgungspfad (18) im Vergleich zum Versorgungspfad (13, 22) und zum Bypasspfad (14, 23) einen kleineren Strömungswiderstand und/oder einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen zusätzlichen Versorgungspfad (22), der dazu vorgesehen ist, wenigstens eine weitere Schmier- und/oder Kühlstelle (11) mit einem Betriebsmittel zu versorgen, und zumindest einen strömungstechnisch parallel zum zusätzlichen Versorgungspfad (22) geschalteten Bypasspfad (23), der zumindest ein Sperrventil (24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Betriebsmitteldruck selbstständig zu öffnen.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungspfad (13), der zum Versorgungspfad (13) parallel geschaltete Bypasspfad (14), der zusätzliche Versorgungspfad (22) und der zum zusätzlichen Versorgungspfad (22) parallel geschaltete Bypasspfad (23) eingangsseitig permanent aneinander angebunden sind.
Schmier- und/oder Kühlmittelsystem zumindest nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zumindest einen zur Versorgung wenigstens einer zusätzlichen Schmier- und/oder Kühlstelle (12) vorgesehenen Umgehungspfad (40), der zur Umgehung der Verteilerventileinheit (27) vorgesehen ist.