DE102015204834A1

DE102015204834A1 - Ölversorgungsanordnung und Verfahren zur Ölversorgung

Info

Publication number: DE102015204834A1
Application number: DE102015204834.9A
Authority: DE
Inventors: Moritz Jas
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2016-09-22

Abstract

Es wird eine Ölversorgungsanordnung eines Getriebes eines Fahrzeuges mit zumindest einem mit einem Pumpensumpf (1) verbundenen Pumpenelement (2) zur Ölversorgung von Ölkreisläufen (I, II) des Getriebes vorgeschlagen, wobei ein zum Kühlen und Schmieren des Getriebes vorgesehener sekundärer Ölkreislauf (II) mit einer ansteuerbaren Bypassleitung (5) zum schnellen Rückführen des Öls in den Pumpensumpf (1) bei vorbestimmten Betriebszuständen versehen ist. Ferner wird ein Verfahren zur Ölversorgung eines Automatgetriebes eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei dem Schaltelemente des Automatgetriebes über einen primären Ölkreislauf (I) aus einem Pumpensumpf (1) versorgt werden und bei dem zum Kühlen und Schmieren ein sekundärer Ölkreislauf (II) mit Öl aus dem Pumpensumpf (1) versorgt wird, wobei in Abhängigkeit von vorbestimmten Betriebszuständen der sekundäre Ölkreislauf (II) von der Ölversorgung getrennt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölversorgungsanordnung eines Getriebes und ein Verfahren zur Ölversorgung eines Automatgetriebes eines Fahrzeuges.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Getriebe von Kraftfahrzeugen mit einer Ölversorgung bekannt. Die Ölversorgung erfordert eine vorbestimmte Ölmenge in dem Pumpensumpf, um eine ausreichende Versorgung sicherzustellen. Es wird aus Gründen der Gewichts- und Kostenersparnis aber auch zum Vermeiden von Funktionsnachteilen, wie Verschäumungen und Ölaustritt, versucht, die erforderliche Ölmenge auf ein Minimum zu begrenzen. Hierbei muss jedoch beachtet werden, dass in dem Ölsumpf bzw. in dem Pumpensumpf des Getriebes eine Mindestmenge an Öl bei jedem Betriebszustand des Fahrzeuges vorhanden sein muss, um z. B. Luftansaugungen zu verhindern.
Üblicherweise sind mehrere Ölkreisläufe in dem Getriebe vorhanden. Beispielsweise ist zum Versorgen der Schaltelemente in dem Getriebe ein primärer Ölkreislauf vorgesehen. Zur Ölversorgung des hydrodynamischen Wandlers sowie zur Schmier- und Kühlung wird ein sekundärer Ölkreislauf eingesetzt. Bei dem größeren sekundären Ölkreislauf ergibt sich eine deutlich längere Umlaufzeit des Öls bis es wieder den Pumpensumpf erreicht. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die erforderliche Mindestmenge an Öl in dem Pumpensumpf insbesondere bei bestimmten Betriebszuständen, wie zum Beispiel beim Kaltstart, unterschritten wird, welches zu Luftansaugungen führen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Ölversorgungsanordnung und ein Verfahren zur Ölversorgung vorzuschlagen, welche eine Luftansaugung bei vorbestimmten Betriebszuständen sicher verhindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 5 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Somit wird eine Ölversorgungsanordnung eines Getriebes eines Fahrzeuges mit zumindest einem mit einem Pumpensumpf oder dergleichen verbundenen Pumpenelement zur Ölversorgung von Kreisläufen des Getriebes vorgeschlagen, bei der ein zum Kühlen und Schmieren des Getriebes vorgesehener sekundärer Ölkreislauf mit einer ansteuerbaren Bypassleitung zum schnellen Rückführen des Öls in vorbestimmten Betriebszuständen versehen ist. Auf diese Weise kann auch bei Betriebszuständen, in denen zum Beispiel ein verringerter Rücklauf aufgrund von verlängerten Umlaufzeiten des Öls auftritt, eine Luftansaugung in dem Sumpf des Getriebes sicher verhindert werden, da der Rücklauf bzw. Zulauf des Öls in den Pumpensumpf durch die Bypassleitung erhöht wird.
Um den Rücklauf des Öls entsprechend ansteuern zu können und an bestimmte Betriebszustände anpassen zu können, kann gemäß einer nächsten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die mit dem Pumpensumpf verbundene Bypassleitung über ein ansteuerbares Bypassventil an den sekundären Ölkreislauf angeschlossen ist. Auf diese Weise wird eine Ölkühlersumpfbypass-Ventilregelung ermöglicht und in jedem Betriebszustand ein ausreichender Ölstand in dem Sumpf gewährleistet. Insbesondere bei tiefen Temperaturen wird das Ansaugen von Luftblasen mit der vorgeschlagenen Ölversorgungsanordnung sicher verhindert, so dass Druckschwankungen bei den Schaltelementen aber auch bei dem Wandler, dem Kühler und der Schmierung sicher verhindert wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Ölversorgung eines Automatgetriebes eines Fahrzeuges gelöst, bei dem Schaltelemente des Automatgetriebes über einen primären Ölkreislauf aus einem Pumpensumpf versorgt werden und bei dem zum Kühlen und Schmieren ein sekundärer Ölkreislauf mit Öl aus dem Pumpensumpf versorgt wird.
Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren in Abhängigkeit von vorbestimmten Betriebszuständen der sekundäre Ölkreislauf von der Ölversorgung getrennt. Auf diese Weise wird mit der vorgeschlagenen Verfahrensweise ein ausreichender Ölstand in dem Pumpensumpf sichergestellt, so dass eine Luftansaugung sicher verhindert wird.
Im Rahmen einer bevorzugten Verfahrensweise wird die Ölversorgung des sekundären Ölkreislaufes bei Erkennen des Betriebszustandes Kaltstart getrennt und das normalerweise in den sekundären Ölkreislauf fließende Öl nun in den Pumpensumpf zum Verhindern einer Luftansaugung direkt zurückgeführt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ölversorgungsanordnung eines Getriebes eines Fahrzeuges; und
2 eine schematische Einzelteilansicht eines Bypassventils der Ölversorgungsanordnung.
In 1 ist eine Ölversorgungsanordnung eines Getriebes eines Fahrzeuges beispielhaft anhand eines schematischen Hydraulikplans dargestellt. Die Ölversorgungsanordnung weist einen mit einem Pumpensumpf 1 verbundenes Pumpenelement 2 zur Ölversorgung eines primären Ölkreislaufes I des Getriebes und eines sekundären Ölkreislaufes II des Getriebes auf. Dem Pumpenelement 2 ist ein Filter 7 vorgeschaltet.
Der primäre Ölkreislauf I dient im Wesentlichen zur Ölversorgung von Schaltelementen, wie zum Beispiel Kupplungen oder dergleichen. Der sekundäre Ölkreislauf II dient im Wesentlichen zum Kühlen und Schmieren der Getriebeelemente in dem Getriebegehäuse. Des Weiteren wird mit dem sekundären Ölkreislauf II der hydrodynamische Wandler mit Öl versorgt. Der Rücklauf des primären Kühlkreislaufes I und der Rücklauf des sekundären Ölkreislaufes II ist jeweils mit dem Getriebesumpf bzw. Ölsumpf 1 verbunden. Der sekundäre Ölkreislauf II weist quasi als Einlassventil 3 ein sogenanntes Wandlerrückhalteventil auf, mit dem eine Ölströmung in den sekundären Ölkreislauf II ab einem vorbestimmten Mindestdruck ermöglicht wird. Ferner umfasst der sekundäre Ölkreislauf II einen steuerbaren Kühler 4 zum Kühlen des in den sekundären Ölkreislauf II fließenden Öls.
Bei der vorgeschlagenen Ölversorgungsanordnung ist der zum Kühlen und Schmieren des Getriebes vorgesehene sekundäre Ölkreislauf II mit einer ansteuerbaren Bypassleitung 5 zum schnellen Rückführen des Öls in vorbestimmten Betriebszuständen versehen. Die mit dem Pumpensumpf 1 verbundene Bypassleitung 5 ist über ein ansteuerbares Bypassventil 6 an den sekundären Ölkreislauf II angeschlossen. Das Bypassventil 6 ist in 2 näher dargestellt.
Das Bypassventil 6 ist in Strömungsrichtung hinter dem als Wandlerrückhalteventil ausgebildeten Einlassventil 3 und vor dem Kühler 4 des sekundären Ölkreislaufes II angeordnet. Die dargestellte Ölversorgungsanordnung ist in einem hydraulischen Steuergerät des als Automatikgetriebe ausgeführten Getriebes angeordnet.
Das Verfahren zur Ölversorgung eines Automatgetriebes sieht vor, dass in Abhängigkeit von vorbestimmten Betriebszuständen der sekundäre Ölkreislauf II von der Ölversorgung getrennt wird und somit das Ölniveau in dem Pumpensumpf erhöht wird.
Dies wird erreicht, indem das Bypassventil 6 geöffnet wird und somit das in den sekundären Ölkreislauf II einströmende Öl direkt in den Ölsumpf bzw. Pumpensumpf 1 zurückgeführt wird. Dies wird im Rahmen des Verfahrens beim Erkennen des Betriebszustandes Kaltstart durchgeführt, indem der sekundäre Ölkreislauf II von der Ölversorgung getrennt wird.
Zum Erkennen des Betriebszustandes Kaltstart wird die Umgebungstemperatur und die Getriebeöltemperatur im Rahmen des Verfahrens erfasst und entsprechend ausgewertet.
Zum Erkennen von vorbestimmten kritischen Betriebszuständen beispielsweise während des Kaltstarts wird im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens die Wählhebelposition und/oder die Abtriebsdrehzahl des Automatgetriebes erfasst und ausgewertet.
Das Bypassventil 6 kann die Bypassleitung öffnen, wenn beispielsweise bei dem Automatikgetriebe die Wählhebelposition P bzw. Parksperre eingelegt erkannt wird oder die Wählhebelposition D bzw. Fahren und gleichzeitig die Abtriebsdrehzahl gleich 0 erfasst wird oder die Wählhebelposition R bzw. Rückwärtsfahren und gleichzeitig die Abtriebsdrehzahl gleich 0 erfasst wird. In den vorgenannten Betriebszuständen wird der Kühler 4 bzw. der Kühlersumpf und damit der sekundäre Ölkreislauf II von der Ölversorgung getrennt. Somit wird das zum Beispiel aus dem Wandler kommende Öl direkt in den Pumpensumpf 1 abgeführt, welches zu einer schnelleren Erwärmung der Öltemperatur in den Pumpensumpf 1 führt und ein Leersaugen des Pumpensumpfes 1 bzw. ein Luftansaugen durch das Pumpenelement 2 verhindert.
Des Weiteren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass das Bypassventil 6 geschlossen wird, wenn ein stromloser Getriebezustand beispielweise durch Vorliegen eines mechanischen Notprogramms, eines geöffneten Wandlers oder dergleichen erkannt wird.
Bezugszeichenliste

1: Pumpensumpf
2: Pumpenelement
3: Einlassventil bzw. Wandlerrückhalteventil
4: Kühler
5: Bypassleitung
6: Bypassventil
7: Filter
I: primärer Ölkreislauf
II: sekundärer Ölkreislauf

Claims

Ölversorgungsanordnung eines Getriebes eines Fahrzeuges mit zumindest einem mit einem Pumpensumpf (1) verbundenen Pumpenelement (2) zur Ölversorgung von Ölkreisläufen (I, II) des Getriebes, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Kühlen und Schmieren des Getriebes vorgesehener sekundärer Ölkreislauf (II) mit einer ansteuerbaren Bypassleitung (5) zum schnellen Rückführen des Öls in den Pumpensumpf (1) bei vorbestimmten Betriebszuständen versehen ist.
Ölversorgungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Pumpensumpf (1) verbundene Bypassleitung (5) über ein ansteuerbares Bypassventil (6) an den sekundären Ölkreislauf (II) angeschlossen ist.
Ölversorgungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (6) in Strömungsrichtung hinter einem Einlassventil (3) und vor einem Kühler (4) des sekundären Ölkreislaufes (II) angeordnet ist.
Ölversorgungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölversorgungsanordnung in einem hydraulischen Steuergerät des als Automatgetriebes ausgeführten Getriebes angeordnet ist.
Verfahren zur Ölversorgung eines Automatgetriebes eines Fahrzeuges, bei dem Schaltelemente des Automatgetriebes über einen primären Ölkreislauf (I) aus einem Pumpensumpf (1) versorgt werden und bei dem zum Kühlen und Schmieren ein sekundärer Ölkreislauf (II) mit Öl aus dem Pumpensumpf (1) versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von vorbestimmten Betriebszuständen der sekundäre Ölkreislauf (II) von der Ölversorgung getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölversorgung des sekundären Ölkreislaufes (II) bei Erkennen des Betriebszustandes „Kaltstart“ getrennt wird und das Öl in den Pumpensumpf (1) zum Verhindern einer Luftansaugung zurückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen des Betriebszustandes „Kaltstart“ die Umgebungstemperatur und/oder die Getriebeöltemperatur erfasst und ausgewertet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen von vorbestimmten Betriebszuständen die Wählhebelposition des Automatikgetriebes erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen von vorbestimmten Betriebszuständen zum Trennen der Ölversorgung des sekundären Ölkreislaufes (II) die Abtriebsdrehzahl des Automatgetriebes erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennung der Ölversorgung des sekundären Ölkreislaufes (II) verhindert wird, wenn ein mechanisches Notprogramm bei dem Automatgetriebe vorliegt.