DE102016115564A1 - Doppelpumpensystem für automatikgetriebeerweiterung, verlängerten stopp und start und leerlauf - Google Patents

Doppelpumpensystem für automatikgetriebeerweiterung, verlängerten stopp und start und leerlauf Download PDF

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Abstract

Ein Doppelpumpensystem für ein Kraftfahrzeuggetriebe beinhaltet eine erste Pumpe, mit einer Pumpenwelle verbunden und gleichläufig, die während des Betriebs eines Kraftfahrzeugmotors gedreht wird. Eine zweite Pumpe ist an einer Motorwelle eines Elektromotors verbunden. Eine Freilauf-Rollenkupplung ist mit der zweiten Pumpe und an der Pumpenwelle verbunden. Die Freilauf-Rollenkupplung ist so konfiguriert, schnelleres Drehen einer der Pumpenwellen oder der Motorwelle zum Antrieb der zweiten Pumpe zu ermöglichen. Die Pumpenwelle und Motorwelle können koaxial zueinander ausgerichtet oder außeraxial zueinander positioniert sein.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Elektromotor angetriebenen Pumpenerweiterungsvorgang einer mechanisch angetriebenen Hydraulikpumpe für Kraftfahrzeuggetriebe.
  • HINTERGRUND
  • Die Erklärungen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung betreffen, und können den Stand der Technik darstellen oder auch nicht.
  • Viele moderne Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe, einschließlich stufenloser Getriebe (CVT), verwenden gesteuerte Hydraulikflüssigkeit (Getriebeöl) zur Betätigung von Kupplungen. CVT-Getriebe verwenden die Hydraulikflüssigkeit auch zum Betätigen der CVT-Riemen und Riemenscheiben (oder eine Kette und Riemenscheiben) zur Erzielung eines gewünschten Verhältnisses zur Optimierung von Kraftstoffeffizienz. Die Steuerung dieser Hydraulikflüssigkeit wird durch einen Ventilkörper erzielt, der mehrere Kolbenventile umfasst, die Hydraulikflüssigkeitsstrom über eine Anlage von Durchgängen an Getriebekomponenten lenken, einschließlich CVT-Riemenscheiben-Kolben, sowie andere Kupplungs- und Bremsbetätigungen. Der Ventilkörper wird mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, normalerweise von einer Getriebe- oder Flügelzellenpumpe, die von der Motor-Abtriebswelle oder von der Getriebe-Antriebswelle angetrieben wird.
  • Da dies eine so übliche Getriebeeinstellung ist und aufgrund des Herstellungsvolumens solcher Automatikgetriebe, wurde umfangreiche Forschung und Entwicklung, zur Verringerung der Kosten und Optimierung der Ausführung dieser Pumpen vorgenommen. Beispielsweise die Vereinfachung solcher Pumpen, um ihr Gewicht und ihre Kosten zu reduzieren, zur Reduzierung ihrer Größe für eine verbesserte Verpackung, zur Verbesserung niedriger Drehzahlleistung, zur Verbesserung niedriger Temperaturleistung und zum Reduzieren hoher Drehzahl-Energieverluste, waren alles Bereiche der Entwicklung und Verbesserung.
  • Eine Konstantpumpe, die normalerweise durch eine Welle angetrieben wird, die außeraxial von der Getriebe-Drehmomentwandler-Antriebswelle angebracht ist, wobei die Welle Strom proportional zur Motorgeschwindigkeit bereitstellt. Die Pumpenbemessungskriterien sind oft durch Hydraulik-Druck- und Volumenanforderungen des Getriebes bei Leerlaufdrehzahlen des Motors angetrieben oder während Park-An-Drosselklappen-Verschiebungsbedingungen. Da Reibungskräfte innerhalb der Pumpe zunehmen, sofern die Größe der Oberfläche des Pumpenrotors zunimmt, tragen größere Durchmesser, höhere Verdrängerpumpen, die den hydraulischen Anforderungen des Getriebes in Nähe der Leerlaufdrehzahl des Motors oder während Park-An-Drosselklappen-Verschiebungsbedingungen oft zu unerwünschten Getriebe-Rotationsverlusten bei und verringern die Effizienz des Getriebes, wenn dieses bei konstanten Bedingungen der Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird. Eine große Pumpe stellt auch einen viel stärkeren Ölfluss bereit als vom Getriebe bei höherer Motorgeschwindigkeit verbraucht wird, mit höherem Energieverbrauch der Pumpe, der zu Verlusten des gesamten Getriebewirkungsgrads und somit zur Reduzierung der Kraftstoffeffizienz führt.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine einachsige Doppelpumpenkonstruktion und Verbesserungen, die Pumpen-Rotationsverluste reduzieren und den Getriebewirkungsgrad verbessern, während der Erweiterung der hydraulischen Anforderungen an eine mechanische Flügelzellenpumpe eines Automatikgetriebes, während der Leerlaufdrehzahl des Motors und während Park-An-Drosselklappen-Verschiebungsbedingungen.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Doppelpumpensystem für ein Kraftfahrzeuggetriebe beinhaltet eine erste Pumpe, mit einer Pumpenwelle verbunden und gleichläufig, die während des Betriebs eines Kraftfahrzeugmotors gedreht wird. Eine zweite Pumpe ist mit einer Motorwelle eines Elektromotors verbunden. Eine Freilauf-Rollenkupplung ist mit der zweiten Pumpe und an der Pumpenwelle verbunden. Die Freilauf-Rollenkupplung ist konfiguriert, schnelleres Drehen einer der Pumpenwellen oder der Motorwelle zum Antrieb der zweiten Pumpe zu ermöglichen.
  • Gemäß weiteren Aspekten, die Pumpenwelle und Motorwelle koaxial ausgerichtet sind.
  • Gemäß weiteren Aspekten, die zweite Pumpe eine Gerotor-Zahnradpumpe ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, ein Gehäuse der Gerotor-Zahnradpumpe unmittelbar an ein Pumpengehäuse der ersten Pumpe gekoppelt ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, die zweite Pumpe eine Flügelzellenpumpe ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, die zweite Pumpe eine zweiachsige Doppel-Zahnradpumpe ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, eine Längsachse des Motors der Doppelachsenpumpe von einer Längsachse der Pumpenwelle versetzt ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor ein 12 Volt bürstenloser Motor ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor ein 48 Volt bürstenloser Motor ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor ein 300 Volt bürstenloser Motor ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor ein 80 Watt Motor ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor ein 250 Watt Motor ist.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor eingeschaltet wird, wenn sich die Pumpenwelle nicht dreht, mit dem Kraftfahrzeugmotor abgeschaltet, um Hydraulikstrom für das Getriebe bereitzustellen.
  • Gemäß weiteren Aspekten, der Elektromotor eingeschaltet wird, wenn sich die Pumpenwelle dreht, zum Drehen der Motorwelle des Elektromotors bei einer schnelleren Drehzahl als der Pumpenwelle, um einen Hydraulikstrom von der ersten Pumpe mit einem Hydraulikstrom von der zweiten Pumpe zu verbessern.
  • Weitere Eigenschaften, Vorteile und Anwendungsgebiete werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
  • ZEICHNUNGEN
  • Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu begrenzen. Die Komponenten in den Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu, die Betonung liegt vielmehr auf der Darstellung der erfindungsgemäßen Prinzipien. In den Figuren bezeichnen darüber hinaus gleiche Nummern in allen Ansichten entsprechend dieselben Komponenten. Zu den Zeichnungen:
  • 1 ist ein Diagramm, das einen Abschnitt eines hydraulischen Steuersystems darstellt, das ein Doppelpumpensystem der vorliegenden Offenbarung umsetzt;
  • 2 ist eine Explosionsansicht der Baugruppe des Doppelpumpensystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
  • 3 ist eine Querschnitt-Vorderansicht des montierten Doppelpumpensystems aus 2;
  • 4 ist eine Explosionsansicht der Baugruppe einer Doppel-Zahnradpumpe eines weiteren Aspekts der Offenbarung; und
  • 5 ist eine Querschnitt-Vorderansicht eines montierten Doppelpumpensystems, das anders ist als das Doppelpumpensystem nach 2.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein beispielhafter Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs im Allgemeinen mit der Nummer 10 gekennzeichnet. Der Antriebsstrang 10 beinhaltet einen Motor 12 zum Bereitstellen von Energie und Drehmoment zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Der Motor 12 kann ein herkömmlicher Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor oder jede andere Art von Antriebsmaschine sein, ohne dabei den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Ein Motorstarter 13 ist mit dem Motor 12 zum Starten des Motors 12 verbunden. Der Motor 12 ist konfiguriert, um angetriebenes Drehmoment an eine Startvorrichtung 14 durch eine Motor-Abtriebswelle 16 bereitzustellen. Die Motor-Abtriebswelle 16 kann mit der Startvorrichtung 14 durch eine Flexplatte (nicht dargestellt) oder eine andere Verbindungsvorrichtung verbunden sein. Die Startvorrichtung 14 kann eine hydrodynamische Vorrichtung, wie etwa eine Flüssigkeitskupplung oder Drehmomentwandler, ein Elektromotor, oder eine Reibungsvorrichtung, wie etwa eine trockene oder nasse Anfahrkupplung, sein. Es sollte beachtet werden, dass jede Art von Startvorrichtung 14 verwendet werden kann, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Das Getriebe 20 kann ein Vorderradantrieb- oder Hinterradantrieb-Getriebe sein. Allgemein ausgedrückt beinhaltet das Getriebe 20 eine Getriebe-Antriebswelle 22 und eine Getriebe-Abtriebswelle 24. Die Getriebe-Antriebswelle 22 ist funktional mit dem Motor 12 über die Startvorrichtung 14 verbunden und empfängt Antriebsdrehmoment oder Energie vom Motor 12. Dementsprechend kann die Getriebe-Antriebswelle 22 in dem Fall eine Turbinenwelle sein, wobei die Startvorrichtung 14 eine hydrodynamische Vorrichtung ist, eine Doppelantriebswelle, wobei die Startvorrichtung 14 ein Doppelkupplung ist oder eine Antriebswelle, wobei die Vorrichtung 14 ein Elektromotor ist.
  • Zwischen der Getriebe-Antriebswelle 22 und der Getriebe-Abtriebswelle 24 ist eine Zahnrad- und Kupplungsanordnung (nicht dargestellt) angeordnet. Die Zahnrad- und Kupplungsanordnung kann mehrere Radsätze, mehrere Kupplungen und/oder Bremsen und mehrere Wellen beinhalten. Die verschiedenen Radsätze können einzelne, sich verzahnende Zahnräder beinhalten, wie etwa Planetenradsätze, die mit mehreren Wellen durch gezielten Antrieb mehrerer Kupplungen und Bremsen verbunden oder gezielt verknüpfbar sind. Die Vielzahl von Wellen können Vorgelegewellen, Ausgleichwellen, Hohl- und Zentralwellen, Rückwärtsgang oder freie Wellen oder Kombinationen daraus beinhalten. Die Kupplungen und Bremsen sind gezielt so zuschaltbar, dass sie mindestens eines aus mehreren Getriebe- oder Geschwindigkeitsverhältnissen initiieren, indem sie gezielt einzelne Gänge innerhalb der mehreren Radsätze mit mehreren Wellen kuppeln. Es ist darauf hinzuweisen, dass die spezielle Anordnung und Anzahl an Radsätzen, Kupplungen und Bremsen und Wellen innerhalb des Getriebes 20 unterschiedlich sein kann, ohne dabei den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
  • Die Getriebe-Abtriebswelle 24 ist vorzugsweise mit einer Endantriebseinheit 26 verbunden. Die Endantriebseinheit 26 kann, beispielsweise, Antriebswellen, Differenzial-Baugruppen und Antriebsachsen beinhalten. Das Getriebe 20 beinhaltet auch ein Getriebesteuermodul 28. Das Getriebesteuermodul 28 ist vorzugsweise ein elektronisches Kontrollgerät, das einen vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, eine Steuerlogik, einen Speicher, um Daten zu speichern und wenigstens ein I/O-Peripheriegerät besitzt. Die Steuerlogik beinhaltet mehrere logische Routinen für Überwachung, Manipulierung und Generierung von Daten. Das Getriebesteuermodul 28 steuert die Betätigung des Getriebes 20 über ein Hydrauliksteuersystem 30. Das Hydrauliksteuersystem 30 ist bedienbar, um gezielt die Kupplungen und Bremsen durch gezieltes Übertragen einer Hydraulikflüssigkeit für hydraulische Betätigungen einzustellen, die mechanisch die Kupplungen und Bremsen einstellen. Die Hydraulikflüssigkeit wird an die Kupplungen und Bremsen unter Druck aus einem hydraulischen Pumpensystem 32 an das hydraulische Steuersystem 30 übertragen, wie nachfolgend näher beschrieben.
  • Das hydraulische Pumpensystem 32 ist konfiguriert, um unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit für das hydraulische Steuersystem 30, und um Energie an die Endantriebseinheit 26 durch das Getriebe 20 bereitzustellen. Beispielsweise definiert in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das hydraulische Pumpensystem 32 ein außeraxiales Doppelpumpensystem 34. Das Doppelpumpensystem 34 ist mechanisch mit einem Rotor oder der Pumpenwelle 36 verbunden. Eine erstes Getriebe oder Ritzel 38 ist mit der Pumpenwelle 36 verbunden, während ein zweites Getriebe 40 mit der Startvorrichtung 14 verbunden ist, beispielsweise einer Nabe eines externen Gehäuses eines Drehmomentwandlers, der einen Teil der Startvorrichtung 14 bildet und mit Motorgeschwindigkeit angetrieben ist. Ein angetriebenes Element, wie etwa eine Antriebskette 42, ist drehend an das erste Getriebe oder Ritzel 38 mit dem zweiten Zahnrad 40 gekoppelt. Das Doppelpumpensystem 34 befindet sich in fließender Kommunikation mit dem Hydrauliksteuersystem 30 über einen ersten Flüssigkeitsanschluss 44.
  • Bezugnehmend auf 2 und 3 und auch in 1, beinhaltet das Doppelpumpensystem 34, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung, eine erste Pumpe 46, die gemäß mehrerer Aspekte eine mechanisch angetriebene Flügelzellenpumpe ist, die axial mit einer zweiten Pumpe 48 ausgerichtet ist, die entweder elektrisch oder mechanisch angetrieben werden kann. Gemäß mehrerer Aspekte, kann die erste Pumpe 46 eine Flügelzellenpumpe sein, wie in US-Patent Nr. 8,042,331 mit dem Titel „Variable Hydraulikpumpe für ein Getriebe und Verfahren für den Betrieb“, welches am 25. Oktober 2011 eingereicht wurde, beschrieben, dessen Inhalte hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden. Die erste Pumpe 46 als Flügelzellenpumpe kann als ausgeglichene Flügelzellenpumpe mit einer ausgeglichenen Druckausgabe von seinen beiden Stromanschlüssen oder als binäre Pumpe mit einem der beiden Ausgangsstromanschlüssen isoliert oder geschlossen betrieben werden. Gemäß mehreren Aspekten ist die zweite Pumpe 48 eine Gerotor-Pumpe. Die erste und die zweite Pumpe 46, 48 sind aneinander gekoppelt und koaxial dazu in Bezug auf eine Pumpenwellen-Drehachse 50 angebracht. In manchen Anordnungen ist das Doppelpumpensystem 34 eine „außeraxiale Pumpen“-Baugruppe, die vollständig in einer Hydraulikflüssigkeit innerhalb eines Sumpfbereichs des Automatikgetriebes 20 (nur teilweise dargestellt) eingetaucht ist. Das Doppelpumpensystem 34 wird hierin als eine „außeraxiale Pumpe“ definiert, da die Pumpenwellen-Drehachse 50 der angetriebenen Pumpenwelle 36 nicht koaxial zur Antriebswelle oder Getriebe-Antriebswelle 22 des Getriebes 20 ausgerichtet ist.
  • Weitere Einzelheiten von außeraxialen Pumpen werden im US-Patent Nr. 6,964,631 und U.S. Patentanmeldungsnr. 13/475,559, eingereicht am 18. Mai 2012, beschrieben und mit dem Titel „Pumpen-Baugruppe mit mehreren Übersetzungsverhältnissen“, dessen Inhalte hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden. Derartige Anordnungen setzen, beispielsweise, einen Elektromotor mit einer Ein-Weg-Kupplung ein, zum Antrieb eines Rotorsatzes einer Pumpe, ob die Pumpe eine ausgeglichene Flügelzellenpumpe oder eine Gerotor-Zahnradpumpe ist. Die erste Pumpe 46 und die zweite Pumpe 48 definieren zusammen eine gekoppelte binäre Pumpe, die mit dem Getriebe-Hydrauliksteuersystem 30 kommuniziert, ähnlich dem gesteuerten Vorgang der binären Pumpe in der beschrieben US-Patentanmeldungsnr. 14/247,867, eingereicht am 8. April 2014, und mit dem Titel „Binäre Pumpe für ein Getriebe“, dessen Inhalte hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.
  • Das Doppelpumpensystem 34 wird teilweise mechanisch durch die Kette 42 des angetriebenen Ritzels 38 an einem verzahnten Ende 52 der Pumpenwelle 36 angetrieben, wodurch es die Pumpenwelle 36 axial bei einer Drehzahl des Motors 12 des Fahrzeugs dreht. Die Pumpenwelle 36 erstreckt sich durch eine tragende vordere Abstützung 54 eines Gehäuses des Getriebes 20. Die Pumpenwelle 36 kann an der tragenden vorderen Abstützung 54 unter Verwendung einer Kontaktdichtung 56 abgedichtet werden. Eine Torsions- oder Kettenradlast, die am angetriebenen Ritzel 38 der Pumpenwelle 36 angewendet wird, wird durch eine Lager-Baugruppe 58 getragen, um die angetriebene Ritzeltorsionslast zu mindern, um an die Pumpenwelle 36 gebogen oder übertragen zu werden.
  • Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet die erste Pumpe 46 ein Pumpengehäuse 60 mit einer Schaufel oder einem Rotor 62, die auf der Pumpenwelle 36 angeordnet ist und durch die Pumpenwelle 36 innerhalb des Pumpengehäuses 60 gedreht wird. Der Rotor 62 wird in einem Nocken 64 empfangen, mit der Pumpenwelle 36, die sich zentral durch dieses hindurch erstreckt. Ein Anschluss oder eine Druckplatte 66 ist am Pumpengehäuse 60 befestigt, was den Rotor 62 und den Nocken 64 in einem Hohlraum des Pumpengehäuses 60 hält. Die Druckplatte 66 kann entweder direkt an der tragenden vorderen Abstützung 54 befestigt sein oder in weiteren Aspekten kann eine Dichtungsplatte 68 zwischen der Druckplatte 66 und der tragenden vorderen Abstützung 54 angeordnet werden. Bei Anwendung kann die Dichtungsplatte 68 Hydraulikflüssigkeitsanschlüsse für Einlass und Entlastungsportierung beinhalten. Ein Flüssigkeitsfilter 70 ist mit einem Pumpeneinlass 72 des Pumpengehäuses 60 verbunden, der zum Filtern der Hydraulikflüssigkeit vor Eintritt in das Pumpengehäuse 60 fungiert. Gemäß mehreren Aspekten kann auch eine Flüssigkeitsverbindung (nicht dargestellt) zwischen dem Filter 70 und einem Einlass der zweiten Pumpe 48 zur Filterung der Hydraulikflüssigkeit vor Eintritt in die zweite Pumpe 48 gebildet werden.
  • Die zweite Pumpe 48 beinhaltet einen Elektromotor 74, der nach mehreren Aspekten ein 12 Volt bürstenloser Motor ist. Gemäß anderer Aspekte kann der Elektromotor 74 auch ein 48 Volt bürstenloser Motor oder ein 300 Volt bürstenloser Motor sein. Gemäß mehreren Aspekten ist der Elektromotor 74 ein 80-Watt-Motor. Gemäß anderer Aspekte, ist der Elektromotor 74 ein 250-Watt-Motor. Die Nennleistung des Elektromotors 74 kann auf eine 250-Watt-Leistung, beispielsweise zur Erhöhung des Betriebsdrucks der zweiten Pumpe 48 oder zur Verbesserung eines Niedrigtemperaturbetriebspunkts des Systems, erhöht werden. Eine Motorsteuerung 76 ist mit dem Elektromotor 74 verbunden, der die Befehle zum Betrieb des Elektromotors 74 vom Getriebesteuergerät 28 empfängt. Gemäß mehreren Aspekten ist die zweite Pumpe 48 eine Gerotor-Pumpe 78 die eine Gerotor-Innenverzahnung 80 beinhaltet, die innerhalb einer Gerotor-Außenverzahnung 82 angeordnet ist. Die Gerotor-Pumpe 78 wird in einen Hohlraum 83 eines Deckels oder Gerotor-Gehäuses 84 empfangen, welches beispielsweise über Befestigungselemente an einem Gehäuse des Elektromotors 74 verbunden ist.
  • Diese Befestigungselemente 86 dienen zur Montage einer Baugruppe des Elektromotors 74, der Motorsteuerung 76 und des Gerotor-Gehäuses 84 direkt am Pumpengehäuse 60, sodass das Gerotor-Gehäuse 84 direkt mit dem Pumpengehäuse 60 und der Stützstruktur 54 verbunden ist. Das Pumpengehäuse 60 beinhaltet eine Bohrung 88, die koaxial mit der Längsachse 50 der Pumpenwelle 36 ausgerichtet ist, sodass sich ein Teil der Pumpenwelle 36 durch die Bohrung 88 in das Gerotor-Gehäuse 84 erstreckt. Eine Freilauf-Rollenkupplung 90 ist drehbar mit der Pumpenwelle 36 gekoppelt und an die Gerotor-Innenverzahnung 80 fixiert. Die Freilauf-Rollenkupplung 90 kann, beispielsweise, als HFL-Reihe Hülsenfreilauf der Schaeffler AG Corporation aus Herzogenaurach, Deutschland, sowie aus anderen Quellen bereitgestellt werden. Die Freilauf-Rollenkupplung 90 koppelt daher eine Motorwelle des Elektromotors 74 an die Pumpenwelle 36, die nachfolgend dargestellt und in Bezug auf 3 näher beschrieben ist.
  • Mit weiterer Bezugnahme auf 3 und bezugnehmend auf 1 und 2, nach mehreren Aspekten beinhaltet das Doppelpumpensystem 34, wenn es montiert und installiert ist, das Pumpengehäuse 60, das an der tragenden vorderen Abstützung 54 mit der Dichtungsplatte 68 zwischen dem Pumpengehäuse 60 befestigt und an der tragenden vorderen Abstützung 54 positioniert ist. Das Pumpengehäuse 60 stellt gegenüberliegende Druckplatten bereit, die eine erste Druckplatte 92 mit einer ersten Fläche beinhalten, die ein beispielhaftes 20 Mikrometer Längsspiel mit Hydraulikflüssigkeit-Ölfilm bereitstellen, um dem Rotor 62 Drehung zu ermöglichen sowie eine zweite Fläche, zur Kontaktierung der Dichtungsplatte 68. Eine zweite Druckplatte 94 des Pumpengehäuses 60 beinhaltet eine erste Stirnseite, die ein beispielhaftes 20 Mikrometer Längsspiels für Hydraulikflüssigkeit-Ölfilm bereitstellen, um dem Rotor 62 Drehung zu ermöglichen sowie eine zweite Fläche zum Bereitstellen einer Befestigungsfläche direkt mit dem Gerotor-Gehäuse 84. Gemäß mehreren Aspekten kann die erste und zweite Druckplatte 92, 94 des Pumpengehäuses 60 starr sein oder eine elastische Auslenkung zum Bereitstellen von axialem Druckausgleich für den Rotor 62 bei hohem Auslassdruck ermöglichen. Axialen Druckausgleich stellt die erste und zweite Druckplatte 92, 94 bereit, wobei jedes konstruiert ist, sich unter Drucklast elastisch aus der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit zu biegen. Der Wert dieser Biegung ist zum Reduzieren des „End-Längsspiels“ zwischen etwa 10 µm bis etwa 30 µm zwischen entweder der ersten oder zweiten Druckplatte 92, 94 und dem Rotor 62 zur Begrenzung des Pumpinnen-Längsspiels unter Hochdruck zum Verbessern des volumetrischen Wirkungsgrads der Pumpe vorgegeben.
  • Dort, wo die Pumpenwelle 36 die zweite Druckplatte 94 über die Bohrung 88 durchdringt, trägt eine Buchse 96 die Pumpenwelle 36, ermöglicht jedoch eine Leckage von Hydraulikflüssigkeit für die drehbare Schmierung der Pumpenwelle 36. Ein Einsatz 98 der Pumpenwelle 36 erstreckt sich außerhalb des Pumpengehäuses 60 und wird in einer Nabenbohrung 100 der Freilauf-Rollenkupplung 90 empfangen. Die Freilauf-Rollenkupplung 90 ist außerhalb mit der Gerotor-Innenverzahnung 80 gekoppelt, sodass die Drehung der Freilauf-Rollenkupplung 90 durch axiale Drehung der Pumpenwelle 36 gleichläufig mit der Gerotor-Innenverzahnung 80 ist, wenn entweder der Elektromotor 74 abgeschaltet wird oder wenn eine Drehzahl der Pumpenwelle 36 eine Drehzahl des Elektromotors 74 überschreitet.
  • Der Elektromotor 74 rotiert beim Einschalten einer Motorwelle 102 axial, die gemäß mehrerer Aspekte koaxial mit der Längsachse 50 der Pumpenwelle 36 ausgerichtet ist. Die Motorwelle 102 ist drehbar an gegenüberliegenden Enden unter Verwendung des ersten und zweiten Kugellagers 104, 106 gestützt. Dauermagnetrotor 108, der von der Motorwelle 102 getragen wird, wird zum Drehen der Motorwelle 102 durch Erregung eines Stators 110 unter Verwendung von Signalen von der Steuereinheit 76 veranlasst. Ein verzahntes Ende 112 der Motorwelle 102 stellt eine ähnlich verzahnte Bohrung 114 der Gerotor-Innenverzahnung 80 ein und dreht damit die Gerotor-Innenverzahnung 80, wenn der Elektromotor 74 eingeschaltet wird.
  • Die Freilauf-Rollenkupplung 90 ermöglicht der Gerotor-Pumpe 78 sich bei Bediengeschwindigkeit derjenigen Pumpenwelle 36 bzw. Motorwelle 102, die sich schneller dreht, zu drehen. Zum Beispiel dreht die Pumpenwelle 36 die erste Pumpe 46, wenn der Elektromotor 74 abgeschaltet wird, wenn sich die Pumpenwelle 36 dreht und auch durch Einsatz der Freilauf-Rollenkupplung 90 die Zahnräder der Gerotor-Pumpe 78 gleichläufig sind, wodurch mechanisch sowohl die erste Pumpe 46 und die zweite Pumpe 48 mit der gleichen Geschwindigkeit wie die der Pumpenwelle 36 gleichläufig ist. Wenn der Elektromotor 74 eingeschaltet wird, sofern die Drehzahl der Motorwelle 102 unterhalb der Drehzahl der Pumpenwelle 36 liegt, koppelt die Freilauf-Rollenkupplung 90 die Gerotor-Pumpe 78 an die Pumpenwelle 36, das der Drehzahl der Pumpenwelle 36 die Steuerung der Drehzahl der Gerotor-Pumpe 78 ermöglicht. Wenn der Elektromotor 74 eingeschaltet ist und wenn die Drehzahl der Motorwelle 102 die Drehzahl der Pumpenwelle 36 überschreitet, entkoppelt die Freilauf-Rollenkupplung 90 die Gerotor-Pumpe 78 von der Pumpenwelle 36, was der höheren Drehzahl der Motorwelle 102 die Steuerung der Drehzahl der Gerotor-Pumpe 78 ermöglicht, welche dadurch die Drehzahl der Pumpenwelle 36 überschreitet. Gleichzeitig werden sich die Motorwelle 102 und die Gerotor-Pumpe 78 bei einer Geschwindigkeit drehen, die durch die Steuerung 76 eingestellt ist, ohne sich auf die nicht-drehende Pumpenwelle 36 auszuwirken, sofern der Elektromotor 74 eingeschaltet wird, wenn der Kraftfahrzeugmotor ausgeschaltet ist und daher, wenn sich die Pumpenwelle 36 nicht dreht, während beispielsweise eines Motor-Start-Stopp-Betriebes.
  • Die Freilauf-Rollenkupplung 90 kann somit dem Elektromotor 74, während des Motorbetriebs mit der Pumpenwelle 36, ermöglichen, ausgeschaltet zu werden, der sich dreht, während er mechanische Drehung sowohl an die erste Pumpe 46 und die zweite Pumpe 48 bereitstellt. Es ist akzeptabel der Motorwelle 102 zu erlauben, sich weiter zu drehen, wenn der Elektromotor 74 ausgeschaltet ist, da die Blind- oder Schleppverluste der Elektromotorwelle 102 gering sind, beispielsweise weniger als etwa 0,05 Nm. Zusätzlich ermöglicht die Freilauf-Rollenkupplung 90 auch das Einschalten des Elektromotors 74, während des Motorbetriebs mit der Pumpenwelle 36, die sich dreht, um die zweite Pumpe 48 entweder mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Pumpenwelle 36 oder mit höherer Geschwindigkeit als der Pumpenwelle zu betreiben, wenn der Elektromotor 74 bei einer höheren Geschwindigkeit als der Pumpenwelle 36 betrieben wird. Des Weiteren kann der Elektromotor 74 eingeschaltet werden, um die zweite Pumpe 48 zu drehen, während sich die Pumpenwelle 36 und somit die erste Pumpe 46 nicht drehen.
  • Die oben genannten Eigenschaften des Doppelpumpensystems 34 erlauben der zweiten Pumpe 48 unabhängig zum Verbessern des Hydraulikstrom und dem Druck, der an die erste Pumpe 46 geliefert wird, betätigt zu werden. Das Doppelpumpensystem 34 ermöglicht somit der ersten Pumpe 46 an unteren System-Hydraulikanforderungen der stationären Autobahn-Fahrbedingungen gemessen zu werden, was mit optimaler Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs übereinstimmt. Der Elektromotor 74 kann auch bei einer ausgewählten höheren Drehzahl als der Drehzahl der Pumpenwelle 36 betrieben werden, wodurch dieser die zweite Pumpe 48 bei einer höheren Drehzahl als die der Pumpenwelle 36 sowie die erste Pumpe 46 zum Verbessern des Hydraulikstroms der ersten Pumpe 46 mit einem wählbaren Hydraulikstrom der zweiten Pumpe 48 an den Getriebe-Kupplungen dreht.
  • Die Begriffe „erweitern“ oder „Erweiterung“, wie hierin verwendet, stellen die Möglichkeit einer variablen Kapazität an Hydraulikflüssigkeitsstrom durch den Betrieb der zweiten Pumpe 48 durch Erhöhen der Betriebsgeschwindigkeit des Elektromotors 74 bereit, sodass die Drehzahl der zweiten Pumpe 48 oberhalb der Drehzahl der Pumpenwelle 36 erhöht wird. Hierdurch erhöht sich die Drehzahl der Motorwelle 102 oberhalb der Motorgeschwindigkeit, sodass die zweite Pumpe 48 eine zusätzliche Komponente an Hydraulikstrom, größer als die gemeinsame Strömung, durch die erste und zweite Pumpe 12, 14 bereitstellt, wenn die erste und zweite Pumpe 46, 48 auf einen Betrieb bei der Drehzahl der Pumpenwelle 36 beschränkt sind. Dies erlaubt die erste Pumpe 46 für den kleinen Hydrauliksystemstrom zu bemessen, der für stationären Fahrbetrieb erforderlich ist, mit der Geschwindigkeit der zweiten Pumpe 48, die bei Bedarf zur Erweiterung oder zeitweisen Erhöhung des Hydraulikstroms erhöht wird, um den Ausgleich des Hydrauliksystemstroms für nicht-stationäre Fahrbedingungen bereitzustellen.
  • Während des Betriebs eines Kraftfahrzeuges mit dem Doppelpumpensystem 34 der vorliegenden Offenbarung, können Komponenten des Doppelpumpensystems 34 wie folgt betrieben werden. Mit Fahrzeugbetrieb bei stetiger Autobahngeschwindigkeit sind die Anforderungen des Hydraulikstroms minimal, wodurch der Elektromotor 74 ausgeschaltet werden kann und den hydraulischen Anforderungen des Systems entsprochen wird, durch den Betrieb der ersten und zweiten Pumpe 12, 14, die unter Verwendung der Freilauf-Rollenkupplung 90 mit Drehzahl der Pumpenwelle 36 zusammen betrieben wird. Ist ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang erforderlich, kann der Elektromotor 74 vorübergehend eingeschaltet werden und zur Bedienung auf eine höhere Drehzahl als die der Pumpenwelle 36 eingestellt werden, wodurch eine zweite Pumpe 48 mit einer höheren Geschwindigkeit als die der ersten Pumpe 46 dreht, um vorübergehend den Strom der ersten Pumpe 46 zu verbessern, um dadurch den zusätzlichen Hydraulikstrom, der zum Füllen der Kupplungen des Getriebes 20 benötigt wird, bereitzustellen. Dieser vorübergehende Betrieb des Elektromotors 74 kann in etwa 100 Millisekunden aus einer erfassten Schaltanforderung eingeleitet werden. Der Elektromotor 74 kann danach für etwa 1 bis 3 Sekunden betrieben werden, um die Verschiebung auszuführen, die häufig in etwa 1 Sekunde auftritt und anschließend abgeschaltet wird. Sofern ein Start-Stopp-Betrieb auftritt, während dem das Fahrzeug stoppt, beispielsweise an einer Ampel, kann der Motor 12 abgeschaltet werden, was die Drehung der Pumpenwelle 36 anhält. Während eines Start-Stopp-Betriebes wird der Elektromotor 74 zum Liefern von Hydraulikstrom und notwendigen Drucks, der zum Aufrechterhalten der Kupplungsbereitschaft für Motorneustart und einen Hochschaltvorgang oder Herunterschaltvorgang des Getriebes 20 notwendig ist, eingeschaltet.
  • Das Doppelpumpensystem 34 sorgt auch vorteilhaft für den Betrieb des Fahrzeugs, während eines „ausgedehnten Motor-Start-Stopp-Betriebes“ und für einen „Leerlauf“-Betrieb. Ein ausgedehnter Start-Stopp ist als eine Fahrzeugverlangsamung definiert, während der die Getriebe-Kupplungen noch das Drehmoment halten können, da das Fahrzeug sich noch immer zum Stopp hin verlangsamt, wo ein Stopp-Ereignis erwartet wird und es ist daher wünschenswert, den Motor und die Drehung der Pumpenwelle 36 zu stoppen, um die Kraftstoffeinsparung zu verbessern. Während des ausgedehnten Motor-Start-Stopp-Betriebes wird der Motor abgeschaltet, die Pumpenwelle 36 hört auf zu drehen und die erste Pumpe 46 wird sich nicht drehen, damit wird der Elektromotor 74 eingeschaltet, um die zweite Pumpe 48 zu betreiben, um Hydraulikstrom zu liefern, der zum Erhalt der Getriebe-Kupplungsbedingungen erforderlich ist.
  • „Leerlauf“ wird als Betrieb des Fahrzeugs für eine verlängerte Zeitdauer definiert, beispielsweise etwa 10 bis 20 Sekunden, während sich das Fahrzeug bewegt, jedoch ist es vorteilhaft, den Motor auszuschalten, um die Kraftstoffeinsparung zu verbessern. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn Motorleistung bei Bergabfahrt nicht erforderlich ist, um Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten und daher wenn es wünschenswert ist, den Motor auszuschalten, um Kraftstoff einzusparen und den Motor vor Drehung zu schützen. Der Elektromotor 74 ist ebenfalls, während des „Leerlauf“-Betriebs, eingeschaltet, um die zweite Pumpe 48 zu betreiben, wodurch Hydraulikstrom geliefert wird, der erforderlich ist, um Getriebe-Kupplungsbereitschaft für den Motorneustart aufrechtzuerhalten und einen Hochschaltvorgang oder einen Herunterschaltvorgang des Getriebes 20, wenn der Bediener auf das Gaspedal tritt.
  • Obwohl die Einschaltdauer des Elektromotors 74 beeinträchtigt wird, wird der Betrieb des Elektromotors 74 für längere Zeiträume des „ausgedehnten Start-Stopps“ und für die „Leerlauf“-Betriebe, die Systemkomponenten nicht thermisch mindern. Dieses geschieht aufgrund der Komponenten des Doppelpumpensystems 34, einschließlich des Elektromotors 74, die ganz in Hydraulikflüssigkeit in einer Ölwanne des Getriebes 20 eingetaucht sind, wodurch sie konvektive und induktive Kühlung des Elektromotors 74 durch die gesteuerte Temperatur (etwa 90 Grad Celsius) der Getriebe-Hydraulikflüssigkeit bereitstellt.
  • Die Erweiterung, die durch die zweite Pumpe 48 und den Elektromotor 74 bereitgestellt ist, bietet mehrere Vorteile. Da der Elektromotor 74 während Systembedingungen betrieben werden kann, die zusätzlichen Hydraulikstrom erfordern, wie etwa während einer Gangschaltung, einem Herunterschaltvorgang oder einem Hochschaltvorgang, kann die erste Pumpe 46 verkleinert werden, um die Hydraulikanforderungen des Systems bei stationärer Autobahn-Bediengeschwindigkeit bereitzustellen. Dieses beseitigt die Betriebsverluste, die auftreten würden, wenn die erste Pumpe 46 „überdimensioniert“ ist und somit mehr Strom als erforderlich bereitstellt und mit einem höheren Blind-Reibungsverlust bei stationärer Autobahn-Bediengeschwindigkeit betrieben wird. Der Elektromotor 74 und die zweite Pumpe 48 können ebenfalls bei einer höheren Drehzahl als der Drehzahl der Pumpenwelle 36 betrieben werden, was unter Verwendung der Freilauf-Rollenkupplung 90 zugelassen ist, was der Drehzahl der zweiten Pumpe 48 erlaubt, die Motorgeschwindigkeit des Motors zu überschreiten.
  • Es wird angemerkt, dass mit einer konventionellen, binär ausgeglichenen Einzelrotor-Flügelzellenpumpe, die Pumpe Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit bei entweder 100 % oder 50 % Strom (bezeichnet als ein 50/50 Split) liefert, da beide Auslassanschlüsse die gleiche projizierte Fläche gegen die Pumpenwelle aufweisen. Die Anordnung gemäß 2 und 3 ermöglicht weiter eine optimierte Strommenge, die einen veränderten Strommengen-Split beinhaltet, wie etwa beispielsweise 80/20 Prozent der Strommenge zur Minimierung des Energieverbrauchs der Pumpe, während optimale Stromlieferung des Getriebes bereitgestellt ist. Jedoch verwendet das Getriebe für bestimmte Getriebe, wie stufenlose Getriebe, jeweils Hochdruck- und Niederdruck-Hydraulikflüssigkeit. Dementsprechend ermöglicht die Anordnung der ersten Pumpe 46 und der zweiten Pumpe 48 die Förderung der Hochdruck-Hydraulikflüssigkeit und Niederdruck-Hydraulikflüssigkeit zur besten Optimierung des Energieverbrauchs der Pumpe. Der Antrieb beider Pumpen kann bei niedriger Umgebungstemperatur vorteilhaft sein, wenn höhere Flüssigkeitsviskosität Drehmoment verursachen könnte, um das was vom Motor erarbeitet wird zu überschreiten, was die Verwendung eines kleineren Energiemotors ermöglicht.
  • In einigen Aspekten verwendet das Doppelpumpensystem 34 die erste Pumpe 46 zum Bereitstellen sowohl der Anforderungen der Niederdruck-Hydraulikpumpe und der Hochdruck-Hydraulikpumpe und verwendet die zweite Pumpe 48 als Gerotor-Zahnradpumpe, um Niederdruck-Hydraulikflüssigkeit für die Kühlungs- und Schmierungsanforderungen des Getriebes 20 zu liefern. Dies kann durch Verwendung von getrennten Druckregelventilen (nicht dargestellt) erreicht werden, die hydraulisch mit der ersten Pumpe 46 und der zweiten Pumpe 48 verbunden sind. Beispielsweise kann die erste Pumpe 46 mit einem sehr hohen Druck betrieben werden, wie, beispielsweise, 60 Bar, während die zweite Pumpe 48 mit geringem Druck betrieben werden kann, wie, beispielsweise 7 bis 12 Bar zur Verwendung in einem stufenlosen Getriebe.
  • Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Doppelpumpensystem 34 eine erste Pumpe 46, verbunden und gleichläufig mit einer Pumpenwelle 36, die während des Betriebs eines Kraftfahrzeugmotors 12 gedreht wird. Eine zweite Pumpe 48 ist mit einer Motorwelle 102 eines Elektromotors 74 verbunden. Eine Freilauf-Rollenkupplung 90 ist mit der zweiten Pumpe 48 und der Pumpenwelle 36 verbunden. Die Freilauf-Rollenkupplung 90 ist konfiguriert, das schnellere Drehen einer der Pumpenwellen 36 bzw. der Motorwelle 102 zum Antrieb der zweiten Pumpe 48 zu ermöglichen. Die Pumpenwelle 36 und die Motorwelle 102 sind koaxial ausgerichtet.
  • In einigen Aspekten, sind jeweils die erste Pumpe 46 und die zweite Pumpe 48 von einem im Allgemeinen zylindrischen Gehäuse (nicht dargestellt) umschlossen, das aus zwei oder mehreren Teilen gebildet werden kann.
  • Bezugnehmend auf 4 und mit weiterer Bezugnahme auf 1 bis 3, nach mehreren Aspekten kann das Doppelpumpensystem 34 die zweite Pumpe 48 mit einer Doppel-Zahnradpumpe 116 anstelle der Gerotor-Pumpe 78 ersetzen. Doppel-Zahnradpumpe 116 wird allgemein als externe-externe oder X-X Pumpe beschrieben. In der Pumpe 116 ist ein erster Gang 118 mit der Freilauf-Rollenkupplung 90 und ein zweites Zahnrad 120 mit einer Motorwelle 122 eines Elektromotors 124 gekoppelt. Die Pumpe 116 kann ein Fördervolumen kleiner als die Verdrängung der Gerotor-Pumpe 78 aufweisen, beispielsweise ca. 0,5 bis 1,5 cc pro Umdrehung im Vergleich zu etwa 1,5 bis 5,0 cc pro Umdrehung für die Gerotor-Pumpe 78, während sie einen höheren mechanischen Wirkungsgrad als die Gerotor-Pumpe 78 aufweist. Die beiden Gang-Konfigurationen der Pumpe 116 ermöglichen ebenfalls eine Längs- und Drehachse 126 der Motorwelle 122 des Elektromotors 124, die von der Längsachse 50 der Pumpenwelle 36 versetzt ist. Dies stellt zusätzliche Flexibilität der Anordnung innerhalb des Getriebes 20 zur Positionierung des Elektromotors 124 gegenüber der Inlineraum-Hüllkurve des Doppelpumpensystems 34 bereit. Die Doppel-Gangkonstruktion der Pumpe 116 gibt den zusätzlichen Vorteil, dass sie sich, aufgrund der geringeren Verdrängung ebenfalls, auf einen höheren Systemdruck als die Gerotor-Pumpe 78 verbessert.
  • Die Pumpe 116 beinhaltet ferner eine erste Anschluss-Platte 128 und eine zweite Anschluss-Platte 130, die an gegenüberliegenden Seiten der ersten und zweiten Zahnräder 118, 120 positioniert sind. Die ersten und zweiten Anschluss-Platten 128, 130, zusammen mit den ersten und zweiten Zahnrädern 118, 120, werden in einem formstabilen Hohlraum 132 eines Pumpengehäuses 134 empfangen. Ähnlich dem Gerotor-Pumpengehäuse 84, ist das Pumpengehäuse 134 ebenfalls unmittelbar am Pumpengehäuse 60 der ersten Pumpe 46 montiert. Eine Steuerung 136 für den Elektromotor 124 ist ebenfalls an das Getriebesteuergerät 28 verbunden und fungiert somit, ähnlich wie die Steuerung 76, zum Steuern, wenn die Pumpe 116 eingeschaltet ist sowie zum Kontrollieren einer Bediengeschwindigkeit des Elektromotors 124.
  • Bezugnehmend auf 5 sowie weiterhin mit Bezug auf 2, beinhaltet ein Doppelpumpensystem 138, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung, eine erste Pumpe 140, die nach mehreren Aspekten eine mechanisch angetriebene Flügelzellenpumpe ist, die axial mit einer zweiten Pumpe 142 einer elektrisch angetriebenen Gerotor-Pumpe ausgerichtet ist. Gemäß mehreren Aspekten kann die erste Pumpe 140 eine Flügelzellenpumpen-Einheit 144 beinhalten, die in Bezug auf die Längsachse einer Welle 146 axial drehbar ist. Die Welle 146 ist drehbar mit einer Motorwelle 148 unter Verwendung einer Freilauf-Rollenkupplung 150 verbunden, die ähnlich der Freilauf-Rollenkupplung 90, beschrieben mit Bezug auf 2 und 3, fungiert. Die Motorwelle 148 reicht durch einen Pumpendeckel 152 und ist drehbar mit dem Pumpendeckel 152 mittels einer Buchse 154 gestützt. Der Pumpendeckel 152 trennt die erste Pumpe 140 von der zweiten Pumpe 142.
  • Die zweite Pumpe 142 beinhaltet eine Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152, beinhaltend ein Gerotor-Pumpen-Innenzahnrad 158, das mit der Motorwelle 148 durch eine Verzahnung 160 verbunden ist und eine Gerotor-Pumpe mit Außenzahnrad 162, das am Gerotor-Pumpen-Innnenzahnrad 158 eingestellt ist. Die Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152 ist drehbar in einem Pumpenkörper 164 gestützt, der an der Motorwelle 148 durch eine Hülse 166 befestigt ist. Ein Motorrotor 168 ist mit einem freien Ende der Motorwelle 148 durch eine Verzahnung 170 verbunden. Ein Motorstator 172 umgibt den Motorrotor 168 und ist vom Motorrotor 168 durch einen Luftspalt 174 getrennt. Der Motorrotor 168, der Motorstator 172 und die Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152 sind alle in einem einzigen Motorgehäuse 176 enthalten. Eine Motorsteuerung 178 ist mit dem Motorgehäuse 176 und dem Elektromotor durch den Motorrotor 168 und den Motorstator 172 verbunden, empfängt Befehle für den Betrieb aus dem Getriebesteuermodul 28, das in Bezug auf 1 definiert ist.
  • Die Freilauf-Rollenkupplung 150 ermöglicht der Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152 gleichläufig zusammen mit der Flügelzellenpumpe 144 zu sein oder wenn der Motorstator 172 eingeschaltet wird, kann der Motorrotor 168 und dadurch die Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152 unabhängig betrieben werden. Gemäß mehreren Aspekten erstreckt sich die Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152 in einer Innenraum-Hülle, die durch den Motorrotor 168 und den Motorstator 172 definiert ist. Den Motorrotor 168 und den Motorstator 172 umgibt deshalb mindestens teilweise die Gerotor-Pumpen-Baugruppe 152 zur Minimierung einer axialen Länge der zweiten Pumpe 142 und damit zur Minimierung einer axialen Länge des Doppelpumpensystems 138 gegenüber dem Doppelpumpensystem 34 und in Bezug auf 2 beschrieben ist.
  • Gemäß weiterer Aspekte, kann die Freilauf-Rollenkupplung 90 entfallen und die zweite Pumpe direkt mit der ersten Pumpe verbunden sein, beispielsweise durch Teilen eines gleichen Pumpengehäuses oder der Befestigung der zweiten Pumpe an die erste Pumpe. Die beiden Pumpen können Einlass-Anschluss teilen, wobei die zweite Pumpe eine Elektromotor angetriebene Pumpe definiert und dadurch nicht mechanisch mit der mechanisch angetriebenen Welle der ersten Pumpe verbunden ist.
  • Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, werden als im Rahmen der Erfindung befindlich vorausgesetzt. Solche Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8042331 [0034]
    • US 6964631 [0035]

Claims (10)

  1. Doppelpumpensystem eines Getriebes, umfassend: eine erste Pumpe, mit einer Pumpenwelle verbunden und gleichläufig, die während des Betriebs eines Kraftfahrzeugmotors gedreht wird; eine zweite Pumpe, die mit einer Motorwelle eines Elektromotors verbunden ist; und eine Freilauf-Rollenkupplung, die mit der zweiten Pumpe und an der Pumpenwelle verbunden ist; worin die Freilauf-Rollenkupplung so konfiguriert ist, ein schnelleres Drehen einer der Pumpenwellen oder der Motorwelle zum Antrieb der zweiten Pumpe zu ermöglichen.
  2. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin die Pumpenwelle und die Motorwelle koaxial ausgerichtet sind.
  3. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin die zweite Pumpe eine Gerotor-Zahnradpumpe ist.
  4. Doppelpumpensystem nach Anspruch 3, ferner beinhaltend ein Gehäuse der Gerotor-Zahnradpumpe, das direkt an ein Pumpengehäuse der ersten Pumpe gekoppelt ist.
  5. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin die zweite Pumpe eine Flügelzellenpumpe ist.
  6. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin die zweite Pumpe eine zweiachsige Doppel-Zahnradpumpe ist.
  7. Doppelpumpensystem nach Anspruch 6, worin eine Längsachse der Motorwelle der Doppelachsenpumpe von einer Längsachse der Pumpenwelle versetzt ist.
  8. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin der Elektromotor ein 250-Watt-Motor ist.
  9. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin die Freilauf-Rollenkupplung dem Elektromotor ermöglicht angetrieben zu werden, um die Motorwelle unabhängig von der Pumpenwelle zu drehen, wenn sie die Pumpenwelle nicht dreht und mit dem Kraftfahrzeugmotor abgeschaltet wird, um einen Hydraulikstrom am Getriebe bereitzustellen.
  10. Doppelpumpensystem nach Anspruch 1, worin, wenn der Elektromotor eingeschaltet wird, wenn sich die Pumpenwelle dreht, dieser dadurch die Motorwelle des Elektromotors bei einer drehbaren Geschwindigkeit schneller als eine drehbare Geschwindigkeit der Pumpenwelle dreht, um einen Hydraulikstrom von der ersten Pumpe mit einem Hydraulikstrom von der zweiten Pumpe zu verbessern.
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US62/210,097 2015-08-26
US15/179,358 US20170058895A1 (en) 2015-08-26 2016-06-10 Dual pump system for automatic transmission augmentation, extended stop and start, and sailing
US15/179,358 2016-06-10

Publications (2)

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Country Status (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018133680A1 (de) * 2018-12-28 2020-07-02 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Rotationspumpe mit axialer Kompensation, Auslassdichtung für eine Pumpe sowie vormontierte Pumpeneinheit
DE102019208847A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Vitesco Technologies GmbH Pumpenstufenanordnung, Außenzahnradpumpe, Verwendung einer Pumpenstufenanordnung und Fahrzeuggetriebe

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964631B2 (en) 2004-02-24 2005-11-15 General Motors Corporation Integrated electric motor-driven oil pump for automatic transmissions in hybrid applications
US8042331B2 (en) 2008-04-01 2011-10-25 GM Global Technology Operations LLC On-demand hydraulic pump for a transmission and method of operation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1001279C2 (nl) 1995-09-25 1997-03-26 Doornes Transmissie Bv Continu variabele transmissie.
US6386836B1 (en) 2000-01-20 2002-05-14 Eagle-Picher Industries, Inc. Dual gerotor pump for use with automatic transmission
DE10016782B4 (de) 2000-04-05 2009-11-19 Thyssenkrupp Presta Steertec Gmbh Ausfallsichere und kompakte Hydraulikpumpe
US6634866B2 (en) 2001-08-17 2003-10-21 Borgwarner, Inc. Method and apparatus for providing a hydraulic transmission pump assembly having a one way clutch
JP5325188B2 (ja) 2010-09-24 2013-10-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 液圧発生装置及び駆動装置
US9500197B2 (en) 2012-05-18 2016-11-22 Gm Global Technology Operations, Llc Pump assembly with multiple gear ratios
CA2906303A1 (en) 2013-03-20 2014-09-25 Magna Powertrain Inc. Tandem electric pump
US9546728B2 (en) 2014-04-08 2017-01-17 GM Global Technology Operations LLC Balanced binary pump for CVT transmission

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964631B2 (en) 2004-02-24 2005-11-15 General Motors Corporation Integrated electric motor-driven oil pump for automatic transmissions in hybrid applications
US8042331B2 (en) 2008-04-01 2011-10-25 GM Global Technology Operations LLC On-demand hydraulic pump for a transmission and method of operation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018133680A1 (de) * 2018-12-28 2020-07-02 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Rotationspumpe mit axialer Kompensation, Auslassdichtung für eine Pumpe sowie vormontierte Pumpeneinheit
DE102019208847A1 (de) * 2019-06-18 2020-12-24 Vitesco Technologies GmbH Pumpenstufenanordnung, Außenzahnradpumpe, Verwendung einer Pumpenstufenanordnung und Fahrzeuggetriebe
CN114008303A (zh) * 2019-06-18 2022-02-01 纬湃技术有限公司 分级泵装置,外齿轮泵,分级泵装置的用途及车辆传动机构
CN114008303B (zh) * 2019-06-18 2024-04-16 纬湃技术有限公司 分级泵装置,外齿轮泵,分级泵装置的用途及车辆传动机构

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