DE102017002728A1

DE102017002728A1 - lubrication system

Info

Publication number: DE102017002728A1
Application number: DE102017002728.5A
Authority: DE
Inventors: Jörgen Forsberg; Kym Schaube
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2017-10-05
Also published as: SE1650408A1; SE539745C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmiersystem zum Schmieren eines Bauteils (10). Das Schmiersystem umfasst einen Leitungskreis (5), eine Pumpe (4), die konfiguriert ist, um Schmiermittel in dem Leitungskreis (5) umzuwälzen, und ein erstes Entlastungsventil (12), das in einer stromaufwärtigen Position des Bauteils (10) in dem Leitungskreis (5) angeordnet und konfiguriert ist, um den Druck in dem Leitungskreis (5) auf einen ersten Regeldruck (p₁) einzuschränken. Das Schmiersystem umfasst ferner eine Temperatursensorvorrichtung (13), die konfiguriert ist, um eine Temperatur zu erfassen, die mit der Schmiermitteltemperatur in dem Leitungskreis (5) zusammenhängt, und eine Sperrvorrichtung (14), die konfiguriert ist, um das erste Entlastungsventil (12) derart zu sperren, dass es nicht in der Lage ist, den Druck in dem Leitungskreis während der Betriebsbedingungen zu reduzieren, bei denen ein Schmiermittel eine niedrigere Temperatur als eine vorbestimmte Temperatur (T) aufweist.The present invention relates to a lubrication system for lubricating a component (10). The lubrication system includes a conduit circuit (5), a pump (4) configured to circulate lubricant in the conduit circuit (5), and a first relief valve (12) located in an upstream position of the component (10) in the conduit circuit (5) is arranged and configured to restrict the pressure in the line circuit (5) to a first control pressure (p ₁ ). The lubrication system further comprises a temperature sensing device (13) configured to sense a temperature associated with the lubricant temperature in the conduit (5), and a blocking device (14) configured to move the first relief valve (12). such that it is unable to reduce the pressure in the piping during operating conditions in which a lubricant has a lower temperature than a predetermined temperature (T).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmiersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a lubrication system according to the preamble of claim 1.

Ein Schmiersystem in einem Fahrzeug kann eine Konstantpumpe umfassen, die in jedem Pumpzyklus ein konstantes Schmiermittelvolumen abgibt. Die Pumpe kann von einem Elektromotor oder einem Verbrennungsmotor über eine Welle in dem Getriebe angetrieben werden. In diesem Fall stellt die Pumpe einen Schmiermitteldurchsatz durch das System hindurch bereit, der mit der Drehzahl des Elektromotors oder des Verbrennungsmotors zusammenhängt. Der Gegendruck in dem System hängt mit dem Schmiermitteldurchsatz zusammen. Die Viskosität eines Schmiermittels, wie etwa eines Öls, ist bei niedrigen Temperaturen erheblich höher als bei hohen Temperaturen. Folglich hängt der Gegendruck in dem System mit der Schmiermitteltemperatur zusammen.A lubrication system in a vehicle may include a fixed displacement pump that delivers a constant volume of lubricant in each pumping cycle. The pump may be driven by an electric motor or an internal combustion engine via a shaft in the transmission. In this case, the pump provides a lubricant flow rate through the system that is related to the speed of the electric motor or the internal combustion engine. The backpressure in the system is related to lubricant throughput. The viscosity of a lubricant, such as an oil, is significantly higher at low temperatures than at high temperatures. Consequently, the backpressure in the system is related to the lubricant temperature.

Herkömmliche Schmiersysteme umfassen ein Entlastungsventil, das sich bei einem Regulierungsdruck öffnet und den Druck in dem System einschränkt. Das Vorhandensein des Entlastungsventils verhindert eine Beschädigung der druckempfindlichen Bauteile in dem System. Eine weitere Aufgabe des Entlastungsventils besteht darin, einen zu hohen Schmiermitteldurchsatz in dem System zu verhindern. Ein zu hoher Schmiermitteldurchsatz führt zu einem hohen Gegendruck in dem System und zu einem übermäßigen Verbrauch an Pumpenergie. Das Entlastungsventil ist dimensioniert, um sich bei einem Druck zu öffnen, der einem annehmbaren Schmiermitteldurchsatz auf einer niedrigen Schmiermitteltemperatur entspricht. In diesem Fall ist es möglich, einen unzureichenden Schmiermitteldurchsatz zu dem Bauteil auf niedrigen Schmiermitteltemperaturen zu vermeiden. Folglich ist ein herkömmliches Entlastungsventil nicht dimensioniert, um den Schmiermitteldurchsatz auf annehmbare Art und Weise bei hohen Schmiermitteltemperaturen einzuschränken.Conventional lubrication systems include a relief valve that opens at a regulation pressure and limits the pressure in the system. The presence of the relief valve prevents damage to the pressure sensitive components in the system. Another object of the relief valve is to prevent excessive lubricant flow in the system. Excessive lubricant throughput will result in high backpressure in the system and excessive consumption of pumping energy. The relief valve is dimensioned to open at a pressure corresponding to acceptable lubricant flow at a low lubricant temperature. In this case, it is possible to prevent insufficient lubricant flow to the component at low lubricant temperatures. As a result, a conventional relief valve is not sized to restrain lubricant throughput in an acceptable manner at high lubricant temperatures.

Die US 2010/0192899 zeigt ein Ölversorgungssystem für einen Verbrennungsmotor. Das Ölversorgungssystem umfasst ein Druckentlastungsventil, um den Öldruck in dem System auf einen maximal zulässigen Wert einzuschränken. Ferner umfasst das Schmiersystem ein erstes Entlastungsventil, das von einem Steuerventil und einem Controller gesteuert wird. Der Controller ist konfiguriert, um das Steuerventil derart zu steuern, dass es während eines Betriebszustands, bei dem der Schmierbedarf gering ist, das erste Entlastungsventil mit dem System verbindet.The US 2010/0192899 shows an oil supply system for an internal combustion engine. The oil supply system includes a pressure relief valve to limit the oil pressure in the system to a maximum allowable value. Further, the lubrication system includes a first relief valve controlled by a control valve and a controller. The controller is configured to control the control valve to connect the first relief valve to the system during an operating condition in which the lubrication requirement is low.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schmiersystem bereitzustellen, das eine wirksame Schmierung eines Bauteils und gleichzeitig einen geringen Verbrauch an Pumpenergie bereitstellt.The object of the invention is to provide a lubrication system which provides effective lubrication of a component and at the same time a low consumption of pumping energy.

Diese Aufgabe wird mit dem in der Einleitung definierten Schmiersystem erreicht, das durch die Merkmale gekennzeichnet ist, die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben werden. Während des Betriebszustands, wenn die Temperatursensorvorrichtung detektiert, dass das Schmiermittel eine niedrigere Temperatur als die vorbestimmte Temperatur aufweist, wird die Sperrvorrichtung aktiviert, so dass sie das erste Entlastungsventil sperrt. Im gesperrten Zustand kann sich das erste Entlastungsventil nicht öffnen und den Druck in dem System einschränken. Folglich kann die Pumpe einen ausreichenden Schmiermitteldurchsatz für das Bauteil bei niedrigen Temperaturen bereitstellen, ohne das Risiko, dass das erste Entlastungsventil den Druck einschränkt. Während des Betriebszustands, bei dem die Temperatursensorvorrichtung detektiert, dass das Schmiermittel eine höhere Temperatur als die vorbestimmte Temperatur aufweist, befindet sich das erste Entlastungsventil in einem entsperrten Zustand. Somit kann sich das erste Entlastungsventil bei hohen Temperaturen öffnen und den Druck in dem System, den Schmiermitteldurchsatz für das Bauteil und den Verbrauch an Pumpenergie einschränken.This object is achieved with the lubricating system defined in the introduction, which is characterized by the features indicated in the characterizing part of claim 1. During the operating condition, when the temperature sensing device detects that the lubricant is at a lower temperature than the predetermined temperature, the locking device is activated to disable the first relief valve. When locked, the first relief valve can not open and restrict the pressure in the system. As a result, the pump can provide sufficient lubricant throughput for the component at low temperatures without the risk of the first relief valve restricting the pressure. During the operating state in which the temperature sensor device detects that the lubricant has a higher temperature than the predetermined temperature, the first relief valve is in an unlocked state. Thus, the first relief valve can open at high temperatures and restrict the pressure in the system, the lubricant flow rate for the component, and the consumption of pumping energy.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Schmiersystem ein zweites Entlastungsventil, das in einer stromaufwärtigen Position des Bauteils in dem Leitungskreis angeordnet und konfiguriert ist, um den Druck in dem Leitungskreis auf einen zweiten Regeldruck, der höher als der erste Regeldruck ist, einzuschränken. Während des Betriebszustands, bei dem die Temperatursensorvorrichtung detektiert, dass das Schmiermittel eine niedrigere Temperatur als die vorbestimmte Temperatur aufweist, wird die Sperrvorrichtung derart aktiviert, dass sie das erste Entlastungsventil sperrt. Folglich schränkt das zweite Entlastungsventil den Druck und den Durchsatz für das Bauteil bei niedrigen Temperaturen ein. Während des Betriebszustands, bei dem die Temperatursensorvorrichtung detektiert, dass das Schmiermittel eine höhere Temperatur als die vorbestimmte Temperatur aufweist, ist das erste Entlastungsventil entsperrt. Da das erste Entlastungsventil einen niedrigeren Regeldruck als das zweite Entlastungsventil aufweist, schränkt das erste Entlastungsventil den Druck und den Durchsatz für das Bauteil bei hohen Temperaturen ein. Folglich ermöglicht es das vorliegende Schmiersystem, den Druck und folglich den Durchsatz für das Bauteil bei niedrigen Temperaturen und auch bei hohen Temperaturen zuverlässig einzuschränken. Ferner ist es möglich, einen zu hohen Durchsatz für das Bauteil und einen übermäßig hohen Gegendruck in dem System während der meisten Betriebsbedingungen zu vermeiden, was zu einem geringen Verbrauch an Pumpenergie führt.According to an embodiment of the present invention, the lubrication system includes a second relief valve disposed in an upstream position of the component in the piping circuit and configured to restrict the pressure in the piping to a second control pressure higher than the first control pressure. During the operating state in which the temperature sensor device detects that the lubricant has a lower temperature than the predetermined temperature, the locking device is activated in such a way that it blocks the first relief valve. As a result, the second relief valve limits the pressure and flow rate for the component at low temperatures. During the operating state in which the temperature sensor device detects that the lubricant has a higher temperature than the predetermined temperature, the first relief valve is unlocked. Since the first relief valve has a lower control pressure than the second relief valve, the first relief valve restricts the pressure and flow rate for the component at high temperatures. Consequently, the present invention makes it possible Lubricating system, the pressure and consequently the throughput for the component at low temperatures and at high temperatures reliably limit. Furthermore, it is possible to avoid too high component throughput and excessive backpressure in the system during most operating conditions, resulting in low pump power consumption.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Temperatursensorvorrichtung in Kontakt mit dem Schmiermittel, das in dem Leitungskreis umläuft, angeordnet. In diesem Fall detektiert die Temperatursensorvorrichtung Temperaturänderungen praktisch sofort. Alternativ kann die Temperatursensorvorrichtung in einer Wand angeordnet sein oder kann sich ähnlich in der Nähe des Leitungskreises befinden. Gemäß einer weiteren Alternative kann die Temperatursensorvorrichtung in einer Schmiermittelwanne angeordnet sein. In den letztgenannten Fällen detektiert die Temperatursensorvorrichtung die Änderungen mit einer gewissen Verzögerung.According to an embodiment of the present invention, the temperature sensor device is disposed in contact with the lubricant circulating in the piping circuit. In this case, the temperature sensor device detects temperature changes almost immediately. Alternatively, the temperature sensor device may be disposed in a wall or may similarly be in the vicinity of the circuit. According to a further alternative, the temperature sensor device may be arranged in a lubricant trough. In the latter cases, the temperature sensor device detects the changes with a certain delay.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Temperatursensorvorrichtung ein Gehäuse, das ein Material einschließt, das konfiguriert ist, um sein Volumen bei der vorbestimmten Temperatur zu ändern. Das Material kann ein geeignetes Wachsmaterial sein, dessen Phase sich auf der vorbestimmten Temperatur zwischen einer festen Phase und einer flüssigen Phase ändert. Eine derartige Temperatursensorvorrichtung ist kostengünstig und funktioniert sehr zuverlässig. Alternativ kann die Temperatursensorvorrichtung Bauteile, deren Form sich bei verschiedenen Temperaturen ändert, wie etwa Bimetallstreifen, umfassen.According to an embodiment of the present invention, the temperature sensing device includes a housing that encloses a material that is configured to change its volume at the predetermined temperature. The material may be a suitable wax material whose phase changes at the predetermined temperature between a solid phase and a liquid phase. Such a temperature sensor device is inexpensive and works very reliable. Alternatively, the temperature sensor device may include components whose shape changes at different temperatures, such as bimetallic strips.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Temperatursensorvorrichtung einen Bewegungsübertragungsmechanismus, der konfiguriert ist, um eine Bewegung von der Temperatursensorvorrichtung auf die Sperrvorrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur des Schmiermittels zu übertragen. Ein derartiger Bewegungsübertragungsmechanismus kann verwendet werden, um die Sperrvorrichtung zwischen einer Sperrposition, in der sie das erste Entlastungsventil sperrt, und einer Nicht-Sperrposition, in der sie das erste Entlastungsventil nicht sperrt, umzuschalten.According to an embodiment of the present invention, the temperature sensing device comprises a motion transmitting mechanism configured to transmit a movement from the temperature sensing device to the blocking device in response to the temperature of the lubricant. Such a motion transmission mechanism may be used to switch the locking device between a blocking position in which it locks the first relief valve and a non-locking position in which it does not lock the first relief valve.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das erste Entlastungsventil einen Ventilkörper, der zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position, in der er einen Teil des Schmiermittels in dem Leitungskreis zu einem alternativen Strömungskanal leitet, bewegbar angeordnet ist. Der alternative Strömungskanal kann eine Rücklaufleitung sein, die das Schmiermittel zurück in eine Schmiermittelwanne leitet. Falls die Pumpe einen zu hohen Druck in dem Leitungssystem bei einer hohen Schmiermitteltemperatur bereitstellt, öffnet sich das erste Entlastungsventil und schränkt den Druck und somit den Schmiermitteldurchsatz für das zu schmierende Bauteil ein. In diesem Fall wird ein Teil des Schmiermitteldurchsatzes zurück zu einer Schmiermittelwanne geleitet, während ein restlicher Teil des Schmiermitteldurchsatzes, der dem Druck entspricht, zu dem Bauteil geleitet wird. Die Verteilung des Schmiermittels auf die jeweiligen Strömungskanäle hängt mit dem Strömungswiderstand in den Strömungskanälen zusammen. Auf jeden Fall wird das Schmiermittel über zwei parallele Strömungskanäle gepumpt, was den Gegendruck in dem System verringert. Folglich wird Pumpenergie eingespart.According to one embodiment of the present invention, the first relief valve comprises a valve body movably disposed between a closed position and an open position, in which it directs a portion of the lubricant in the conduit loop to an alternative flow channel. The alternative flow channel may be a return line which directs the lubricant back into a lubricant sump. If the pump provides too high a pressure in the piping system at a high lubricant temperature, the first relief valve opens and restricts the pressure and thus the lubricant flow rate to the component to be lubricated. In this case, a portion of the lubricant flow rate is directed back to a lubricant pan while a remaining portion of the lubricant flow rate corresponding to the pressure is directed to the component. The distribution of the lubricant to the respective flow channels is related to the flow resistance in the flow channels. In any case, the lubricant is pumped through two parallel flow channels, reducing the back pressure in the system. Consequently, pump energy is saved.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das erste Entlastungsventil eine Ventilfeder, die mit einer Kraft auf den Ventilkörper einwirkt, die ihn in Richtung auf die geschlossene Position gegen den Druck von dem Schmiermittel in dem Leitungskreis bewegt. In der geschlossenen Position kann der Ventilkörper an einem Ventilsitz anliegen, wobei ein Teil des Ventilkörpers mit dem Schmiermittel in dem Leitungskreis in Kontakt steht. Die Federkraftkennzeichen der Ventilfeder bestimmen den Regeldruck des ersten Entlastungsventils, bei dem der Ventilkörper von dem Ventilsitz in eine offene Position bewegt wird.According to one embodiment of the present invention, the first relief valve comprises a valve spring which acts with a force on the valve body, which moves it towards the closed position against the pressure of the lubricant in the line circuit. In the closed position, the valve body may abut against a valve seat with a portion of the valve body in contact with the lubricant in the conduit loop. The spring force characteristics of the valve spring determine the control pressure of the first relief valve, in which the valve body is moved from the valve seat to an open position.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Ventilkörper eine Vertiefung, und die Sperrvorrichtung umfasst einen Sperrkörper, der in eine Sperrposition des Ventilkörpers bewegbar ist, in dem ein Bolzen des Sperrkörpers in die Vertiefung eingeführt wird. Eine derartige Sperrvorrichtung stellt eine einfache aber zuverlässige Sperrung des Ventilkörpers des ersten Entlastungsventils in der geschlossenen Position bereit. Die Sperrvorrichtung kann eine Sperrfeder umfassen, die mit einer Kraft auf den Sperrkörper in Richtung auf die Sperrposition einwirkt. In diesem Fall wird das erste Entlastungsventil in der geschlossenen Position gesperrt, bis sich der Sperrkörper von der Sperrposition gegen die Wirkung der Sperrfeder bewegt. Der Bewegungsübertragungsmechanismus der Temperatursensorvorrichtung kann konfiguriert sein, um den Sperrkörper von der Sperrposition in eine Nicht-Sperrposition gegen die Kraft der Sperrfeder zu bewegen, wenn die Schmiermitteltemperatur höher als die vorbestimmte Temperatur ist. In diesem Fall wird der Sperrkörper automatisch von der Sperrposition in die Nicht-Sperrposition bewegt, sobald die Temperatursensorvorrichtung detektiert, dass das Schmiermittel eine höhere Temperatur als die vorbestimmte Temperatur aufweist.According to an embodiment of the present invention, the valve body comprises a recess, and the locking device comprises a locking body which is movable in a locking position of the valve body, in which a bolt of the locking body is inserted into the recess. Such a locking device provides a simple but reliable blocking of the valve body of the first relief valve in the closed position. The locking device may comprise a locking spring which acts with a force on the locking body in the direction of the locking position. In this case, the first relief valve is locked in the closed position until the locking body moves from the locking position against the action of the locking spring. The motion transmission mechanism of the temperature sensor device may be configured to move the lock body from the lock position to a non-lock position against the force of the lock spring when the lubricant temperature is higher than the predetermined temperature. In this case, the lock body is automatically moved from the lock position to the non-lock position as soon as the temperature sensor device detects that the lubricant has a higher temperature than the predetermined temperature.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Pumpe eine Konstantpumpe. Eine derartige Pumpe gibt in jedem Pumpzyklus ein konstantes Schmiermittelvolumen an den Leitungskreis ab. Falls die Pumpe von einem Verbrennungsmotor oder einem anderen Aggregat mit variabler Drehzahl angetrieben wird, kann die Drehzahl der Pumpe innerhalb eines relativ großen Bereichs variieren, und somit kann der Schmiermitteldurchsatz, der an den Leitungskreis abgegeben wird, erheblich variieren. In diesem Fall ist es besonders wichtig, den Schmiermitteldruck in dem Bauteil einzuschränken und Pumpenergie einzusparen.According to one embodiment of the present invention, the pump is a constant displacement pump. Such a pump delivers a constant volume of lubricant to the line circuit in each pumping cycle. If the pump is driven by an internal combustion engine or other variable speed unit, the speed of the pump may vary within a relatively wide range, and thus the lubricant flow rate delivered to the conduit may vary significantly. In this case, it is particularly important to restrict the lubricant pressure in the component and to save pump energy.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich das zweite Entlastungsventil in einer offenen Position, die konfiguriert ist, um einen Teil des Schmiermittels in dem Leitungskreis zu einem alternativen Strömungskanal zu leiten. Der alternative Strömungskanal kann ein Rücklaufkanal sein, der das Schmiermittel zurück in eine Schmiermittelwanne leitet. Die Verteilung des Schmiermittels auf die jeweiligen Strömungskanäle hängt mit dem Strömungswiderstand in den Strömungskanälen zusammen. Auf jeden Fall wird das Schmiermittel durch zwei parallele Strömungskanäle gepumpt, was den Gegendruck in dem System verringert. Folglich wird Pumpenergie eingespart.According to an embodiment of the present invention, the second relief valve is in an open position configured to direct a portion of the lubricant in the conduit to an alternative flow channel. The alternate flow passage may be a return passage that directs the lubricant back into a lubricant sump. The distribution of the lubricant to the respective flow channels is related to the flow resistance in the flow channels. In any event, the lubricant is pumped through two parallel flow channels, reducing the back pressure in the system. Consequently, pump energy is saved.

Ein Getriebe kann ein Schmiersystem wie zuvor umfassen. Das zu schmierende Bauteil in einem Getriebe kann eine Hauptwelle, eine Gegenwelle und Lager sein. Alternativ kann das Schmiersystem verwendet werden, um ein Bauteil in einem Verbrennungsmotor, einer Maschine oder einem Antriebsstrang zu schmieren. Das Schmiersystem kann in einem Fahrzeug verwendet werden, das ein Hybridfahrzeug sein kann.A transmission may include a lubrication system as before. The component to be lubricated in a transmission may be a main shaft, a countershaft and bearings. Alternatively, the lubrication system may be used to lubricate a component in an internal combustion engine, engine, or powertrain. The lubrication system may be used in a vehicle that may be a hybrid vehicle.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein Schmiersystem mit einem ersten Entlastungsventil und einem zweiten Entlastungsventil gemäß der Erfindung, 1 a lubrication system having a first relief valve and a second relief valve according to the invention,

2 das erste Entlastungsventil in 1 in einer gesperrten Position, und 2 the first relief valve in 1 in a locked position, and

3 das erste Entlastungsventil in 1 in einer entsperrten Position. 3 the first relief valve in 1 in an unlocked position.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

1 zeigt ein Schmiersystem für ein schematisch angegebenes Getriebe 2 in einem Fahrzeug 1. In diesem Fall ist das Schmiermittel in dem Schmiersystem ein Öl. Das Schmiersystem umfasst eine Ölwanne 3. Eine Pumpe 4 pumpt Öl aus der Ölwanne 3 in einen Leitungskreis 5. In diesem Fall ist die Pumpe 4 eine Konstantpumpe. Somit gibt die Pumpe 4 in jedem Pumpzyklus ein konstantes Ölvolumen an den Leitungskreis 5 und mit einer bestimmten Pumpdrehzahl ab. Die Pumpe 4 wird durch einen schematisch angegebenen Antriebsmotor angetrieben. In diesem Fall ist der Antriebsmotor beispielsweise ein Verbrennungsmotor 6. Alternativ kann der Antriebsmotor ein Elektromotor sein. In diesem Fall variiert der Öldurchsatz, der in den Leitungskreis 5 gepumpt wird, mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 6. Der Öldurchsatz, der in den Leitungskreis 5 gepumpt wird, kann in einem relativ großen Bereich während verschiedenen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 6 variieren. Die Pumpe 4 leitet das Öl anfänglich in einen ersten Leitungsabschnitt 5a des Leitungskreises 5. Das Schmiersystem umfasst ein zweites Entlastungsventil 7, das durch den Druck in dem ersten Leitungsabschnitt 5a gesteuert wird. Das zweite Entlastungsventil 7 ist dimensioniert, um sich bei einem zweiten Regeldruck p₂ zu öffnen. Für den Fall, dass sich das zweite Entlastungsventil 7 öffnet, wird ein Teil des Öls in dem ersten Leitungsabschnitt 5a über einen zweiten Leitungsabschnitt 5b zu der Ölwanne 3 geleitet. Sobald der Druck in dem ersten Leitungsabschnitt 5a bis auf einen niedrigeren Druck als den Regeldruck p₂ abgenommen hat, wird das zweite Entlastungsventil 7 geschlossen, und der Ölstrom durch den zweiten Leitungsabschnitt 5b ist beendet. 1 shows a lubrication system for a schematically indicated gear 2 in a vehicle 1 , In this case, the lubricant in the lubrication system is an oil. The lubrication system includes an oil pan 3 , A pump 4 Pumps oil from the oil pan 3 into a circuit 5 , In this case, the pump is 4 a constant pump. Thus, the pump gives 4 in each pumping cycle, a constant volume of oil to the line circuit 5 and at a certain pump speed. The pump 4 is driven by a schematically indicated drive motor. In this case, the drive motor is, for example, an internal combustion engine 6 , Alternatively, the drive motor may be an electric motor. In this case, the oil flow rate that varies in the piping circuit varies 5 is pumped, with the speed of the internal combustion engine 6 , The oil flow, in the circuit circle 5 can be pumped in a relatively large area during different operating conditions of the internal combustion engine 6 vary. The pump 4 Initially, the oil passes into a first line section 5a of the management circle 5 , The lubrication system includes a second relief valve 7 caused by the pressure in the first line section 5a is controlled. The second relief valve 7 is dimensioned to open at a second control pressure p ₂ . In the event that the second relief valve 7 opens, part of the oil in the first line section 5a over a second line section 5b to the oil pan 3 directed. Once the pressure in the first line section 5a has decreased to a lower pressure than the control pressure p ₂ , the second relief valve 7 closed, and the flow of oil through the second line section 5b is finished.

Das Öl in der ersten Leitung 5a wird über einen dritten Leitungsabschnitt 5c zu einem Ölfilter 8 geleitet. Ein Umgehungsventil 9 ist in einem vierten Leitungsabschnitt 5d parallel zu der dritten Leitung 5c angeordnet. Nur für den Fall, dass der Ölfilter 8 verstopft ist, wird das Umgehungsventil 9 geöffnet. Das Öl, das den Ölfilter 8 verlässt, dringt in einen fünften Leitungsabschnitt 5e ein, der das Öl zu einem ersten Entlastungsventil 12 leitet. Das erste Entlastungsventil 12 ist dimensioniert, um sich auf einem ersten Regeldruck p₁ zu öffnen. Für den Fall, dass in dem fünften Leitungsabschnitt 5e ein höherer Druck als der erste Regeldruck p₁ vorherrscht, kann sich das erste Entlastungsventil 12 öffnen, so dass ein Teil des Öls in dem fünften Leitungsabschnitt 5e über einen sechsten Leitungsabschnitt 5f zu der Ölwanne 3 geleitet wird. Sobald der Druck in dem fünften Leitungsabschnitt 5e bis auf einen niedrigeren Druck als den ersten Regeldruck p₁ abgenommen hat, wird das erste Entlastungsventil 12 geschlossen, und der Ölstrom durch den sechsten Leitungsabschnitt 5f ist beendet. Eine Temperatursensorvorrichtung 13 ist in einem siebten Leitungsabschnitt 5g in Kontakt mit dem Öl angeordnet. Eine Sperrvorrichtung 14 ist konfiguriert, um das erste Entspannungsventil 12 in einer geschlossenen Position zu sperren, wenn das Öl eine niedrigere Temperatur als eine Regeltemperatur T der Temperatursensorvorrichtung 13 aufweist. Das Öl in dem siebten Leitungsabschnitt 5g wird zu einem zu schmierenden Bauteil geleitet. Das Bauteil ist beispielsweise eine Welle 10, die mindestens ein Zahnrad 11 in dem Getriebe 2 trägt. Die Welle 10 kann eine Hauptwelle oder eine Gegenwelle in dem Getriebe 2 sein. Wenn das Öl die Welle 10 und eventuelle weitere Bauteile in dem Getriebe geschmiert hat, wird das Öl über einen achten Leitungsabschnitt 5h zurück in die Ölwanne 3 geleitet.The oil in the first pipe 5a is via a third line section 5c to an oil filter 8th directed. A bypass valve 9 is in a fourth line section 5d parallel to the third line 5c arranged. Just in case the oil filter 8th is clogged, the bypass valve 9 open. The oil, the oil filter 8th leaves, enters a fifth line section 5e one that turns the oil into a first relief valve 12 passes. The first relief valve 12 is dimensioned to open at a first control pressure p ₁ . In the event that in the fifth line section 5e a higher pressure than the first control pressure p ₁ prevails, the first relief valve 12 open so that part of the oil in the fifth line section 5e over a sixth line section 5f to the oil pan 3 is directed. As soon as the pressure in the fifth line section 5e has decreased to a lower pressure than the first control pressure p ₁ , the first relief valve 12 closed, and the flow of oil through the sixth line section 5f is finished. A temperature sensor device 13 is in a seventh line section 5g arranged in contact with the oil. A locking device 14 is configured to the first expansion valve 12 to lock in a closed position when the oil is a lower temperature than a control temperature T of the temperature sensor device 13 having. The oil in the seventh line section 5g is passed to a component to be lubricated. The component is for example a shaft 10 that have at least one gear 11 in the transmission 2 wearing. The wave 10 Can be a main shaft or a countershaft in the transmission 2 be. If the oil is the shaft 10 and lubricated any other components in the transmission, the oil is passed through an eighth line section 5h back to the oil pan 3 directed.

2 und 3 zeigen das erste Entlastungsventil 12, die Temperatursensorvorrichtung 13 und die Sperrvorrichtung in näheren Einzelheiten. Das erste Entspannungsventil 12 umfasst einen bewegbaren Ventilkörper 12a, der eine vordere Oberfläche aufweist, die in dem fünften Leitungsabschnitt 5e mit dem Öl in Kontakt stehen soll. Der Ventilkörper 12a liegt in einer geschlossenen Position an einem Ventilsitz 12b an. Die Ventilfeder 12c wirkt auf den Ventilkörper 12a mit einer Kraft ein, die den Ventilkörper 12a in Richtung auf die geschlossene Position bewegt. Somit ist das erste Entlastungsventil 12 dimensioniert, um sich zu öffnen, wenn der Druck in dem fünften Leitungsabschnitt 5e den ersten Regeldruck p₁ erreicht. Wenn dies der Fall ist, hebt der Druck in dem fünften Leitungsabschnitt 5e den Ventilkörper 12a von dem Ventilsitz 12b gegen die Wirkung der Ventilfeder 12c in eine offene Position an. In der offenen Position strömt ein Teil des Öls in dem fünften Leitungsabschnitt 5e in einen inneren Raum des ersten Entlastungsventils 12. Der innere Raum des ersten Entlastungsventils 12 ist mit dem sechsten Leitungsabschnitt 5f verbunden, der das Öl zurück zu der Ölwanne 3 leitet. 2 and 3 show the first relief valve 12 , the temperature sensor device 13 and the locking device in more detail. The first relaxation valve 12 includes a movable valve body 12a having a front surface, which in the fifth line section 5e to be in contact with the oil. The valve body 12a is in a closed position on a valve seat 12b at. The valve spring 12c acts on the valve body 12a with a force entering the valve body 12a moved towards the closed position. Thus, the first relief valve 12 dimensioned to open when the pressure in the fifth line section 5e reaches the first control pressure p ₁ . If this is the case, the pressure in the fifth line section rises 5e the valve body 12a from the valve seat 12b against the action of the valve spring 12c in an open position. In the open position, part of the oil flows in the fifth line section 5e in an inner space of the first relief valve 12 , The inner space of the first relief valve 12 is with the sixth line section 5f connected the oil back to the sump 3 passes.

Das Öl in dem siebten Leitungsabschnitt 5g kommt in Kontakt mit einem Gehäuse 13a der Temperatursensorvorrichtung 13. Das Gehäuse 13a umfasst einen inneren Raum, der ein Wachsmaterial 13b aufnimmt. Das Wachsmaterial ändert seine Phase und sein Volumen bei einer Regeltemperatur T. Die Temperatursensorvorrichtung 13 umfasst ferner einen Bewegungsübertragungsmechanismus 13c, der Bewegungen von dem Wachsmaterial 13b auf die Sperrvorrichtung 14 überträgt, die auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Entspannungsventils 12 angeordnet ist. Somit erstreckt sich ein Teil des Bewegungsübertragungsmechanismus 13c um das erste Entlastungsventil 12 herum. Die Sperrvorrichtung 14 umfasst einen Sperrkörper 14a, der mit einem Bolzen 14b versehen ist, der in eine Vertiefung 12d des Ventilelements 12a einzufügen ist. Eine Sperrfeder 14c wirkt auf den Sperrkörper 14a mit einer Kraft ein, die den Bolzen 14b in Eingriff mit der Vertiefung bewegt.The oil in the seventh line section 5g comes in contact with a housing 13a the temperature sensor device 13 , The housing 13a includes an interior space that is a wax material 13b receives. The wax material changes its phase and volume at a control temperature T. The temperature sensor device 13 further comprises a motion transmission mechanism 13c , the movements of the wax material 13b on the locking device 14 transfers that on an opposite side of the first expansion valve 12 is arranged. Thus, a part of the motion transmission mechanism extends 13c around the first relief valve 12 around. The locking device 14 includes a locking body 14a that with a bolt 14b is provided in a recess 12d of the valve element 12a is to insert. A locking spring 14c acts on the locking body 14a with a force on the bolt 14b moved into engagement with the recess.

Während der Betriebsbedingungen, bei denen die Öltemperatur in dem fünften Leitungsabschnitt 5e niedriger als die Regeltemperatur T der Temperatursensorvorrichtung 13a ist, befindet sich das Wachsmaterial in einer festen Phase, siehe 2. Das Wachsmaterial nimmt ein relativ kleines Volumen in dem inneren Raum des Gehäuses 13a ein. In diesem Fall ist es möglich, dass die Sperrfeder 14c den Bolzen 14b mit der Vertiefung 12d des Ventilkörpers 12a in Eingriff bewegt. Die Sperrfeder 14c bewegt den Sperrkörper 14a in eine Sperrposition, in der sie Bewegungen des Ventilkörpers 12a aus der geschlossenen Position verhindert. In der Sperrposition ist es nicht möglich, das Ventilelement 12a von dem Ventilsitz 12b abzuheben.During the operating conditions in which the oil temperature in the fifth line section 5e lower than the control temperature T of the temperature sensor device 13a is, the wax material is in a solid phase, see 2 , The wax material occupies a relatively small volume in the inner space of the housing 13a one. In this case, it is possible that the locking spring 14c the bolt 14b with the recess 12d of the valve body 12a moved into engagement. The locking spring 14c moves the locking body 14a in a locked position in which they move the valve body 12a prevented from the closed position. In the locked position, it is not possible to use the valve element 12a from the valve seat 12b withdraw.

Während der Betriebsbedingungen, bei denen die Öltemperatur höher als die Regeltemperatur der Sensorvorrichtung 13a ist, erfährt das Wachsmaterial 13b einen Phasenübergang in eine flüssige Phase, in der es ein größeres Volumen in dem Gehäuse 13a einnimmt, siehe 3. Folglich stellt das Wachsmaterial 13b eine Bewegung des Bewegungsübertragungsmechanismus 13c derart bereit, dass es den Sperrkörper 14a in eine Nicht-Sperrposition gegen die Kraft der Sperrfeder 14c bewegt. In der Nicht-Sperrposition steht der Bolzen 14b außer Eingriff mit der Vertiefung 12d, und das Ventilelement 12a wird in eine offene Position bewegt, wenn der Druck in dem fünften Leitungsabschnitt 5e den ersten Regeldruck p₁ überschreitet.During operating conditions where the oil temperature is higher than the control temperature of the sensor device 13a is, experiences the wax material 13b a phase transition to a liquid phase in which there is a larger volume in the housing 13a takes, see 3 , Consequently, the wax material represents 13b a movement of the motion transmission mechanism 13c so ready that it's the locking body 14a in a non-locking position against the force of the locking spring 14c emotional. In the non-locking position is the bolt 14b out of engagement with the recess 12d , and the valve element 12a is moved to an open position when the pressure in the fifth line section 5e exceeds the first control pressure p ₁ .

Während eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors 2 weist das Öl in der Ölwanne 3 eine niedrige Temperatur und eine hohe Viskosität auf. Das Öl weist eine niedrigere Temperatur als die Regeltemperatur T der Sensorvorrichtung 13 auf. Die Pumpe 4 startet und pumpt Öl durch den Leitungskreis 5. Da das Öl eine hohe Viskosität aufweist, ist eine relativ hohe Pumpenergie notwendig, um das Öl durch den Leitungskreis 5 umzuwälzen. Folglich ist der Gegendruck in dem Ölsystem 5 hoch. Da das Öl eine niedrigere Temperatur als die Regeltemperatur T der Temperatursensorvorrichtung 13 aufweist, ist das erste Entlastungsventil 12 in der geschlossenen Position gesperrt. Somit wird das erste Entlastungsventil 12 daran gehindert, sich zu öffnen, obwohl der Druck in dem fünften Leitungsabschnitt 5e höher als der erste Regeldruck p₁ ist. Der Öldurchsatz, der in den Leitungskreis 5 gepumpt wird, hängt mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 6 zusammen, der die Pumpe 4 antreibt. Um eine angemessene Schmierung der Welle 10 bereitzustellen, muss die Pumpe mindestens einen Mindestöldurchsatz für die Welle 10 bereitstellen. Andererseits ist es nicht zweckmäßig, einen Durchsatz über einem annehmbaren Durchsatz für die Welle 10 bereitzustellen. In einem derartigen Fall nimmt der Verbrauch an Pumpenergie ohne verbesserte Schmiereigenschaften zu. Das zweite Entlastungsventil 7 ist dimensioniert, um sich bei einem zweiten Regeldruck p₂ zu öffnen, der einem annehmbaren Druck in dem System entspricht. Für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 6 und die Pumpe 4 mit einer hohen Drehzahl funktionieren und ein hoher Öldurchsatz in den Leitungskreis 5 gepumpt wird, kann der Druck in dem ersten Leitungsabschnitt den zweiten Regeldruck p₂ überschreiten. In diesem Fall wird das zweite Entlastungsventil 7 auf eine offene Position eingestellt, und ein Teil des Öldurchsatzes wird über den zweiten Leitungsabschnitt zurück zu der Ölwanne 3 geleitet, ohne in die Welle 10 einzudringen. Der restliche Öldurchsatz in dem ersten Leitungsabschnitt 5e wird zu der Welle 10 geleitet. In diesem Fall wird das Öl auf zwei parallele Strömungskanäle verteilt, was den Gegendruck in dem System und den Bedarf an Pumpenergie, um das Öl in dem System umzuwälzen, erhöht.During a cold start of the internal combustion engine 2 shows the oil in the sump 3 a low temperature and a high viscosity. The oil has a lower temperature than the control temperature T of the sensor device 13 on. The pump 4 starts and pumps oil through the circuit 5 , Since the oil has a high viscosity, a relatively high pumping energy is necessary to pass the oil through the circuit 5 to circulate. Consequently, the back pressure in the oil system 5 high. Since the oil is a lower temperature than the control temperature T of the temperature sensor device 13 has, is the first relief valve 12 locked in the closed position. Thus, the first relief valve 12 prevented from opening, although the pressure in the fifth line section 5e higher than the first control pressure p ₁ . The oil flow, in the circuit circle 5 is pumped, depends on the speed of the internal combustion engine 6 together, the pump 4 drives. To ensure adequate lubrication of the shaft 10 To provide, the pump must have at least a minimum oil flow for the shaft 10 provide. On the other hand, it is not appropriate to have a throughput above an acceptable throughput for the shaft 10 provide. In such a case, the consumption of pumping energy without improved lubricating properties increases. The second relief valve 7 is dimensioned to open at a second control pressure p ₂ , which corresponds to an acceptable pressure in the system. In the event that the internal combustion engine 6 and the pump 4 With a high speed and a high oil flow in the line circuit 5 is pumped, the pressure in the first line section may exceed the second control pressure p ₂ . In this case, the second relief valve 7 set to an open position and a portion of the oil flow is returned to the oil pan via the second conduit section 3 passed without getting into the shaft 10 penetrate. The remaining oil flow in the first line section 5e becomes the wave 10 directed. In this case, the oil is distributed to two parallel flow channels, increasing the back pressure in the system and the need for pumping energy to circulate the oil in the system.

Die Temperatur des Öls nimmt während des laufenden Betriebs zu. Sobald das Öl eine höhere Temperatur als die Regeltemperatur T der Temperatursensorvorrichtung 13a aufweist, ist das Sperren des Entlastungsventils 12 beendet. In diesem Fall weist das Öl eine geringe Viskosität auf und benötigt weniger Pumpenergie, um einen angemessenen Öldurchsatz zu der Welle 10 umzuwälzen. Somit ist der Druck, der einem annehmbaren Öldurchsatz für das Bauteil entspricht, bei einer hohen Öltemperatur niedriger als der Druck, der einem annehmbaren Öldurchsatz bei einer niedrigen Öltemperatur entspricht. Das erste Entlastungsventil 12 ist dimensioniert, um sich bei einem ersten Regeldruck p₁ zu öffnen, der einem annehmbaren Durchsatz für das Bauteil entspricht, wenn die Öltemperatur hoch ist. Für den Fall, dass der Verbrennungsmotor 6 und die Pumpe 4 mit einer hohen Drehzahl funktionieren und ein hoher Öldurchsatz durch den Leitungskreis 5 gepumpt wird, kann der Druck in dem ersten Leitungsabschnitt den ersten Regeldruck p₁ überschreiten. In diesem Fall wird das erste Entlastungsventil 12 auf eine offene Position eingestellt, und ein Teil des Öldurchsatzes wird über den sechsten Leitungsabschnitt 5f zurück zu der Ölwanne 3 geleitet, ohne in die Welle 10 einzudringen. In diesem Fall wird das Öl auf zwei parallele Strömungskanäle verteilt, was den Gegendruck in dem System und den Bedarf an Pumpenergie verringert.The temperature of the oil increases during operation. Once the oil is a higher temperature than the control temperature T of the temperature sensor device 13a has, is the locking of the relief valve 12 completed. In this case, the oil has a low viscosity and requires less pump energy to provide adequate oil flow to the shaft 10 to circulate. Thus, at a high oil temperature, the pressure corresponding to an acceptable oil flow rate for the component is lower than the pressure corresponding to an acceptable oil flow rate at a low oil temperature. The first relief valve 12 is dimensioned to open at a first control pressure p ₁ , which corresponds to an acceptable flow rate for the component when the oil temperature is high. In the event that the internal combustion engine 6 and the pump 4 operate at a high speed and high oil flow through the circuit 5 is pumped, the pressure in the first line section may exceed the first control pressure p ₁ . In this case, the first relief valve 12 is set to an open position, and a part of the oil flow becomes over the sixth pipe section 5f back to the oil pan 3 passed without getting into the shaft 10 penetrate. In this case, the oil is distributed to two parallel flow channels, reducing the back pressure in the system and the need for pumping energy.

Die Erfindung ist keineswegs auf die Ausführungsform eingeschränkt, auf die sich die Zeichnung bezieht, sondern kann im Umfang der Ansprüche frei variiert werden. Das Schmiersystem kann verwendet werden, um beliebige Bauteile in Maschinen, Motoren, Antriebssträngen usw. zu schmieren.The invention is by no means limited to the embodiment to which the drawing refers but may be freely varied within the scope of the claims. The lubrication system can be used to lubricate any components in machinery, motors, powertrains, etc.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2010/0192899 [0004]

Claims

Lubrication system for lubricating a component ( 10 ), wherein the lubrication system is a line circuit ( 5 ), a pump ( 4 ), which is configured to supply lubricant in the circuit ( 5 ), and a first relief valve ( 12 ), which in an upstream position of the component ( 10 ) in the circuit ( 5 ) and configured to reduce the pressure in the circuit ( 5 ) to a first control pressure (p ₁ ), characterized in that the lubrication system comprises a temperature sensor device ( 13 ) configured to detect a temperature that is related to the temperature of the lubricant in the circuit ( 5 ), and a locking device ( 14 ), which is configured to be the first relief valve ( 12 ) such that it is unable to reduce the pressure in the piping during operating conditions in which a lubricant has a lower temperature than a predetermined temperature (T).

Lubricant according to claim 1, characterized in that the lubrication system comprises a second relief valve ( 7 ), which in an upstream position of the component ( 10 ) in the circuit ( 5 ) configured to control the pressure in the circuit ( 5 ) to a second control pressure (p ₂ ), which is higher than the first control pressure (p ₁ ).

Lubricating system according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature sensor device ( 13 ) is arranged in contact with the lubricant, which by the line circuit ( 5 ) rotates.

Lubricating system according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor device ( 13 ) a housing ( 13a ), which is a material ( 13b ) configured to change its volume at the predetermined temperature (T).

Lubricating system according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor device ( 13 ) a motion transmission mechanism ( 13c ) configured to detect movement from the temperature sensing device (10). 13 ) on the locking device ( 14 ) depending on the temperature of the lubricant.

Lubricating system according to one of the preceding claims, characterized in that the first relief valve ( 12 ) a valve body ( 12a ) between a closed position and an open position, in which it removes part of the lubricant in the circuit ( 5 ) to an alternative flow channel ( 5f ) in the circuit ( 5 ), is movably arranged.

Lubricating system according to claim 6, characterized in that the first relief valve ( 12 ) a valve spring ( 12c ), which with a force on the valve body ( 12b ) acting in the direction of the closed position against the pressure of the lubricant in the circuit ( 5 ) emotional.

Lubricating system according to claim 6 or 7, characterized in that the valve body ( 12a ) a recess ( 12d ), and the locking device ( 14 ) a blocking body ( 14a ), which in a blocking position of the valve body ( 12b ) is movable, in which a bolt ( 14b ) of the blocking body ( 14a ) into the depression ( 12d ) is introduced.

Lubricating system according to claim 8, characterized in that the locking device ( 14 ) a locking spring ( 14c ), which with a force on the blocking body ( 14a ) acts in the direction of the blocking position.

Lubricating system according to claim 9, characterized in that the motion transmission mechanism ( 13c ) is configured to the lock body ( 14a ) from the locking position to a non-locking position against the force of the locking spring ( 14c ) when the lubricant temperature is higher than the predetermined temperature.

Lubricating system according to one of the preceding claims, characterized in that the pump ( 4 ) is a fixed displacement pump.

Lubricating system according to one of the preceding claims, characterized in that the second relief valve ( 7 ) is in an open position configured to transfer a portion of the lubricant to an alternative flow channel ( 5b ) in the circuit ( 5 ).

Transmission comprising a lubrication system according to one of the preceding claims 1 to 12.

Vehicle comprising a transmission ( 400 ) according to claim 13.