DE102014207204A1

DE102014207204A1 - Wärmemanagementmodul mit zwei Drehschiebern für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102014207204A1
Application number: DE102014207204.2A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Hurst
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-10-15

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Wärmemanagementmodul als Kühlmittelverteil- und/oder Sperreinheit für den Antriebsstrang und/oder die Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, mit einem in einem Modulgehäuse (1) angeordneten Drehschieber (7) mit Drehschieberwelle (6) und mit Fluidanschlüssen am Modulgehäuse (1) und Steuerquerschnitten am Drehschieber (7), wobei in Verlängerung der Drehschieberwelle (6) ein Nebendrehschieber (11) im Modulgehäuse (1) eingebaut ist, dass der Drehschieber (7) und der Nebendrehschieber (11) konzentrisch zueinander angeordnet sind und dass zwischen den Schiebern eine Übertragungstriebeinheit vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmemanagementmodul als Kühlmittelverteil- und/oder Sperreinheit für den Antriebsstrang und/oder die Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, mit einem in einem Modulgehäuse angeordneten Drehschieber und mit Fluidanschlüssen am Modulgehäuse und Steuerquerschnitten am Drehschieber.
Ein derartiges Managementmodul ist allgemein bekannt und wurde der Presse Anfang 2013 von der Anmelderin als Thermomanagement-Modul vorgestellt. Ein derartiges Modul wird in Verbindung mit dem Arbeitsmedium Kühlmittel im Kühlsystem oder mit Öl im Schmiersystem eines Verbrennungsmotors oder den Getrieben eines Kraftfahrzeuges bzw. eines sonstiges Verbrennungsmotors eingesetzt. Um eine Grundschaltlogik zur Verfügung zu stellen, welche zum einen mit permanent geschlossenem Zustand eines ausgewählten Managementmodul-Ausgangs, zum anderen mit permanent geöffnetem Zustand dieses Wärmemanagementmodul-Ausgangs betreibbar sein soll, wurde vorgeschlagen, die Grundschaltlogik doppelt auf den am Drehschieber zur Verfügung stehenden 360° Winkel minus x°-Betriebsbereich unterzubringen. Dies führt jedoch zu sehr großen Drehschieberdurchmessern, da deren Umfang eben die doppelte, abgewickelte Grundschaltlogik tragen können muss. Dies kann in vielen Fällen zu Verwerfungen und funktionaler Reduzierung der Schaltlogik aufgrund von Bauraumkollision führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wärmemanagementmodul der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, dass die geschilderten Nachteile behoben werden, wobei dies mit einfachen kostengünstigen Mitteln erfolgen soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in Verlängerung der Drehschieberachse ein Nebendrehschieber im Modulgehäuse eingebaut ist, dass die Drehschieber konzentrisch zueinander angeordnet sind und dass zwischen den Drehschiebern eine Übertragungstriebeinheit vorgesehen ist. Vorzugsweise ist dabei die Übertragungstriebeinheit zwischen dem Drehschieber und dem Nebendrehschieber als Untersetzungsstufe ins Langsame ausgebildet. Dadurch ist es möglich, in der ersten Umdrehung des Drehschiebers die geforderte Grundschaltlogik über die Fluidanschlüsse am Drehschieber zu bedienen, während der Wärmemanagementmodul-Ausgang mit spezieller Bedeutung am Nebendrehschieber stattfindet, der nur ca. eine halbe Umdrehung ausführt und dabei stets den ersten gewollten konstanten Zustand bildet. Dies ist dann gegeben, wenn die Untersetzung mit 2:1 ausgelegt ist. Wird der Drehschieber nun in seiner zweiten Umdrehung betrieben, fährt der Nebendrehschieber auch entsprechend weiter und wechselt dann dabei zu Beginn der zweiten Runde des Drehschiebers seinen Zustand auf den zweiten gewollten, konstanten Zustand, so dass die Grundschaltlogik mit diesem gewünschten zweiten Zustand des speziellen Wärmemanagementmodul-Anschlusses betrieben werden kann. Um am Drehschieber in eine zweite Runde hineinfahren zu können, ist es wichtig, keine Anschläge am Drehschieber vorzusehen. Die Anschläge am Modulgehäuse und am Drehschieber sind daher am Nebendrehschieber platziert, wobei dieser maximal 360° Winkel reduziert um x° der Endanschlagbreite verdreht werden kann. Dabei ist es wichtig, über die Drehwinkelsensoren stets die erkannten Übergänge aus einer Runde in die andere Runde und zurück mit zu zählen, also vorzeigegerecht zu integrieren. Hierzu kann es nötig sein, das Wärmemanagementmodul bzw. den Zählerstand bei jedem Start der Brennkraftmaschine per Endanschlagfahrt zu Nullen, um die Zählung der Runden zum Zeitpunkt des Starts der Brennkraftmaschine zu erledigen.
Vorzugsweise weist das Modulgehäuse einen dem Nebendrehschieber benachbarten Gehäusedeckel auf, um einen leichten Zugang zu dem Drehschieber zu ermöglichen. Zwischen den Drehschiebern ist im Modulgehäuse ein Sternhalter eingebaut, der eine stabile Lagerung der Drehschieberachse sicherstellt und darüber hinaus durch seine Durchtrittsöffnungen einen freien Fluss des Fluids erlaubt. Am Modulgehäuse, auf der dem Gehäusedeckel abgewandten Seite, ist ein Getriebegehäuse mit Antriebseinheit angebracht, die die Steuerung des Wärmemanagementmoduls übernimmt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beschrieben:
1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Modulgehäuse mit verschiedenen Fluidanschlüssen und durch einen Drehschieber und Nebendrehschieber.
In der 1 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Modulgehäuse bezeichnet, an dem zur Fluidsteuerung ein Fluideingang 2 und zwei Fluidausgänge 3 und 4 an verschiedenen Stellen des Modulgehäuses 1 angeschlossen sind. In dem Modulgehäuse 1 ist eine Drehschieberwelle 6 gelagert, die einen Drehschieber 7 trägt, der dichtend im Modulgehäuse 1 geführt ist. Die Drehschieberwelle 6 ist einerseits am Modulgehäuse 1 und weiterhin an einem Sternhalter 8 gelagert, wobei der Sternhalter 8 am Modulgehäuse 1 abgestützt ist. Die Drehschieberwelle 6 weist ein Antriebszahnrad 9 auf, das mit einem Abtriebszahnrad 10 kämmt. Das Abtriebszahnrad 16 ist Bestandteil eines Nebendrehschiebers 11, der am Sternhalter 8 und am Modulgehäuse 1 geführt ist. Der Nebendrehschieber 11 ist so angeordnet, dass er den Fluideingang 2 beherrscht und diesen öffnet oder verschließt. Bei dem Fluideingang 2 handelt es sich um einen Sonderausgang, der weitgehend unabhängig von den übrigen Ausgängen 3 und 4 durch die besondere Ansteuerung des Nebendrehschiebers 11 während längerer Betriebsperioden des Wärmemanagementmoduls permanent geöffnet oder permanent geschlossen sein kann. Am Gehäusedeckel 12 ist ein Gehäuseanschlag 13 angebracht, der mit einem Drehschieberanschlag 14 in Verbindung steht, der am Nebendrehschieber 11 befestigt ist. Diese Anschläge beherrschen damit die Verdrehmöglichkeiten des Nebendrehschiebers 11 und über das Antriebszahnrad 9 auch die Verdrehmöglichkeit des Drehschiebers 7. Wenn das Untersetzungsverhältnis 2:1 gewählt ist, kann der Drehschieber nahezu zwei Umdrehungen vollführen, während der Nebendrehschieber 11 etwas weniger als 360° Winkel vollführt hat. Auf der dem Antriebszahnrad 9 abgewandten Seite des Modulgehäuses 1 ist ein Getriebegehäuse 15 angebaut, in dem eine Antriebseinheit für das Wärmemanagementmodul eingebaut ist.
Bezugszeichenliste

1: Modulgehäuse
2: Fluideingang
3, 4: Fluidausgänge
6: Drehschieberwelle
7: Drehschieber
8: Sternhalter
9: Antriebszahnrad
11: Nebendrehschieber
12: Gehäusedeckel
13: Gehäuseanschlag
14: Drehschieberanschlag
15: Getriebegehäuse
16: Abtriebszahnrad

Claims

Wärmemanagementmodul als Kühlmittelverteil- und/oder Sperreinheit für den Antriebsstrang und/oder die Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen, mit einem in einem Modulgehäuse (1) angeordneten Drehschieber (7) mit Drehschieberwelle (6) und mit Fluidanschlüssen am Modulgehäuse (1) und Steuerquerschnitten am Drehschieber (7), dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung der Drehschieberwelle (6) ein Nebendrehschieber (11) im Modulgehäuse (1) eingebaut ist, dass der Drehschieber (7) und der Nebendrehschieber (11) konzentrisch zueinander angeordnet sind und dass zwischen den Schiebern eine Übertragungstriebeinheit vorgesehen ist.
Wärmemanagementmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungstriebeinheit zwischen dem Drehschieber (7) und dem Nebendrehschieber (11) als Untersetzungsstufe ins Langsame ausgebildet ist.
Wärmemanagementmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersetzung mit 2:1 ausgelegt ist.
Wärmemanagementmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Modulgehäuse (1) ein Gehäuseanschlag (13) vorgesehen ist, der mit einem Drehschieberanschlag (14) am Nebendrehschieber (11) in Wirkverbindung steht.
Wärmemanagementmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersetzungsstufe Zahnräder aufweist.
Wärmemanagementmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Modulgehäuse (1) zwischen den Schiebern ein Sternhalter (8) eingebaut ist.
Wärmemanagementmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Modulgehäuse (1) auf der dem Gehäusedeckel (12) abgewandte Seite ein Getriebegehäuse (15) mit Antriebseinheit angebaut ist.