DE102017011791A1 - Oil supply device for a vacuum pump of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungseinrichtung (10) für eine Unterdruckpumpe (20) einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit einer Ölzuführleitung (30), über welche die Unterdruckpumpe (20) mit Öl (12) zur Schmierung der Unterdruckpumpe (20) versorgbar ist. Die Ölversorgungseinrichtung (10) umfasst ein mit der Ölzuführleitung (30) ölleitend verbundenes Ventil (40), welches einen in einem Ventilinnenraum (42) des Ventils (40) aufgenommenen und zumindest zwischen einer, eine Versorgung der Unterdruckpumpe (20) mit Öl (12) freigebenden Versorgungsstellung (52) und einer, die Versorgung der Unterdruckpumpe (20) mit Öl (12) unterbindenden Sperrstellung (54) bewegbaren Kolben (50) sowie ein Federelement (60) aufweist, mittels welchem der Kolben (50) im Stillstand der Verbrennungskraftmaschine mit einer, den Kolben (50) in der Sperrstellung (54) haltenden Federkraft (F) beaufschlagbar ist. The invention relates to an oil supply device (10) for a vacuum pump (20) of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with an oil supply line (30) via which the vacuum pump (20) with oil (12) for lubricating the vacuum pump (20) can be supplied. The oil supply device (10) comprises a valve (40), which is oil-conductively connected to the oil supply line (30) and has at least one oil contained in a valve interior (42) of the valve (40) and at least one supply of oil to the vacuum pump (20) ) releasing supply position (52) and one, the supply of the vacuum pump (20) with oil (12) preventing locking position (54) movable piston (50) and a spring element (60), by means of which the piston (50) at a standstill of the internal combustion engine with a, the piston (50) in the blocking position (54) holding spring force (F) can be acted upon.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ölversorgungseinrichtung für eine Unterdruckpumpe einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit einer Ölzuführleitung, über welche die Unterdruckpumpe mit Öl zur Schmierung der Unterdruckpumpe versorgbar ist.The invention relates to an oil supply device for a vacuum pump of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with an oil supply line via which the vacuum pump with oil for lubricating the vacuum pump can be supplied.
Unterdruckpumpen werden eingesetzt, um pneumatische Bauteile einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Kraftwagens zu betätigen. Zu derartigen, pneumatischen Bauteilen gehören beispielsweise so genannte Unterdruckdosen, welche eingesetzt werden, um beispielsweise AGR-Ventile (Abgasrückführventile) zu betätigen. Des Weiteren ist es bekannt, beispielsweise so genannte Saugrohrschaltungen einer Verbrennungskraftmaschine mit zumindest einer derartigen Unterdruckdose zu betätigen. Unterdruckpumpen werden zudem eingesetzt, um Bremskraftverstärker von Kraftwagen mit Unterdruck zu versorgen. Um einen besonders störungsfreien Betrieb von Unterdruckpumpen zu gewährleisten, werden diese in der Regel mit Öl geschmiert.Vacuum pumps are used to operate pneumatic components of an internal combustion engine or a motor vehicle. Such pneumatic components include, for example, so-called vacuum cans, which are used, for example, to actuate EGR valves (exhaust gas recirculation valves). Furthermore, it is known, for example, to actuate so-called intake manifold circuits of an internal combustion engine with at least one such vacuum unit. Vacuum pumps are also used to supply negative pressure to motor vehicle brake boosters. To ensure a particularly trouble-free operation of vacuum pumps, they are usually lubricated with oil.
Aus der
Nach einem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine kann es aufgrund eines in der Unterdruckpumpe verbleibenden Unterdruckes zu einer nachteiligen Befüllung der Unterdruckpumpe mit Schmieröl (Öl) kommen. Die Befüllung der Unterdruckpumpe kann zudem durch deren Einbaulage, also deren geodätische Höhe in Bezug auf einen, die Unterdruckpumpe mit Öl versorgenden Schmierölkreislauf erfolgen. Um eine Schädigung der Unterdruckpumpe zu vermeiden, wird das in der Unterdruckpumpe befindliche Öl bei einem Start der Verbrennungskraftmaschine während der ersten Umdrehung beispielsweise eines Flügelelements der Unterdruckpumpe aus dieser gepumpt beziehungsweise verdrängt. Da die Unterdruckpumpe in der Regel durch eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, hängen jeweilige, beim Start der Verbrennungskraftmaschine in der Unterdruckpumpe auftretende Öldrücke von einem Startgardienten der Verbrennungskraftmaschine also mit anderen Worten von einer Beschleunigung der Kurbelwelle beim Start der Verbrennungskraftmaschine sowie vom Übersetzungsverhältnis zwischen der Unterdruckpumpe und der Kurbelwelle ab. Je höher also der Startgradient der Verbrennungskraftmaschine ist, desto höher sind die in der Unterdruckpumpe auftretenden Öldrücke, wobei bei besonders hohen Öldrücken eine Schädigung der Unterdruckpumpe auftreten kann.After switching off the internal combustion engine may occur due to a remaining negative pressure in the vacuum pump to a disadvantageous filling of the vacuum pump with lubricating oil (oil). The filling of the vacuum pump can also be done by their installation position, ie the geodetic height with respect to one, the vacuum pump with oil supplying lubricating oil circuit. In order to avoid damage to the vacuum pump, the oil in the vacuum pump is pumped or displaced at a start of the internal combustion engine during the first revolution, for example, a wing element of the vacuum pump from this. Since the vacuum pump is usually driven by a crankshaft of the internal combustion engine, respective oil pressures occurring at the start of the internal combustion engine in the vacuum pump depend on a starting engine of the internal combustion engine, in other words, an acceleration of the crankshaft at the start of the internal combustion engine and the transmission ratio between the vacuum pump and the crankshaft. Thus, the higher the starting gradient of the internal combustion engine, the higher are the oil pressures occurring in the vacuum pump, with damage to the vacuum pump occurring at particularly high oil pressures.
Bei Hybridkraftwagen, welche sowohl durch die Verbrennungskraftmaschine als auch durch zumindest einen Elektromotor antreibbar sind, tritt bei einem so genannten Hybridstart der Verbrennungskraftmaschine also bei einem Start der Verbrennungskraftmaschine nach vorangegangener elektrischer Fahrt ein besonders großer Startgradient auf, sodass aufgrund des entsprechend hohen Öldrucks ein Bauteilversagen an der Unterdruckpumpe auftreten kann.In hybrid motor vehicles, which can be driven both by the internal combustion engine and by at least one electric motor, occurs in a so-called hybrid start of the internal combustion engine at a start of the internal combustion engine after previous electric drive a particularly large start gradient, so due to the correspondingly high oil pressure to a component failure the vacuum pump can occur.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ölversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche ein Bauteilversagen der Unterdruckpumpe besonders wirksam unterbunden werden kann.Object of the present invention is to provide an oil supply device of the type mentioned, by which a component failure of the vacuum pump can be particularly effectively prevented.
Diese Aufgabe wird durch eine Ölversorgungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an oil supply device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Die Erfindung geht von einer Ölversorgungseinrichtung für eine Unterdruckpumpe einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit einer Ölzuführleitung, über welche die Unterdruckpumpe mit Öl zur Schmierung der Unterdruckpumpe versorgbar ist, aus. Die Verbrennungskraftmaschine kann bevorzugt in einem als Hybridkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen, also in einem Kraftwagen, welcher sowohl mittels der Verbrennungskraftmaschine als auch mittels wenigstens eines Elektromotors antreibbar ist, eingesetzt werden. Eine Versorgung der Unterdruckpumpe mit Öl (Schmieröl) kann über die Ölzuführleitung, welche sich beispielsweise durch einen Zylinderkopf oder eine Nockenwelle der Verbrennungskraftmaschine erstrecken kann, und welche als Ölkanal ausgebildet sein kann, erfolgen.The invention relates to an oil supply device for a vacuum pump of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with an oil supply line, via which the vacuum pump can be supplied with oil for lubricating the vacuum pump from. The internal combustion engine can preferably be used in a motor vehicle designed as a hybrid motor vehicle, that is to say in a motor vehicle which can be driven both by means of the internal combustion engine and by means of at least one electric motor. A supply of the vacuum pump with oil (lubricating oil) can take place via the oil feed line, which can extend for example through a cylinder head or a camshaft of the internal combustion engine, and which can be designed as an oil passage.
Um ein Bauteilversagen der Unterdruckpumpe besonders wirksam zu unterbinden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ölversorgungseinrichtung ein mit der Ölzuführleitung ölleitend verbundenes Ventil umfasst, welches einen in einem Ventilinnenraum des Ventils aufgenommenen und zumindest zwischen einer, eine Versorgung der Unterdruckpumpe mit Öl freigebenden Versorgungsstellung und einer, die Versorgung der Unterdruckpumpe mit Öl unterbindenden Sperrstellung bewegbaren Kolben sowie ein Federelement aufweist, mittels welchem der Kolben im Stillstand der Verbrennungskraftmaschine mit einer, den Kolben in der Sperrstellung haltenden Federkraft beaufschlagbar ist. Durch den Kolben sowie das Federelement des Ventils, welches auch als Schaltventil bezeichnet werden kann, kann eine Versorgung der Unterdruckpumpe mit Öl beim Stillstand der Verbrennungskraftmaschine in der Sperrstellung wirksam unterbunden werden. Somit kann eine, die Unterdruckpumpe schädigende, übermäßige Befüllung mit Öl unabhängig vom Startgradient der Verbrennungskraftmaschine sowie unabhängig von einer Einbaulage der Unterdruckpumpe verhindert werden.In order to prevent a component failure of the vacuum pump particularly effective, it is provided according to the invention that the oil supply device comprises a Ölzuführleitung oil-conducting connected valve, which accommodated in a valve interior of the valve and at least between one, a supply of the vacuum pump with oil releasing supply position and a , the supply of the vacuum pump with oil-blocking position movable piston and a spring element, by means of which the piston at standstill of the internal combustion engine with a, the piston in the blocking position holding spring force can be acted upon. By the piston and the spring element of the valve, which can also be referred to as a switching valve, a supply of the vacuum pump with oil at standstill of the internal combustion engine in the locked position can be effectively prevented. Thus, one, the negative pressure pump damaging, excessive filling with oil regardless of the starting gradient of the internal combustion engine and regardless of a mounting position of the vacuum pump can be prevented.
Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Rückschlagventilen (Kugel-Feder-Ventile), welche in jeweilige Schmierölleitungen von Unterdruckpumpen integriert sein können und erst schließen, also einen Ölfluss unterbinden, nachdem sich ein Unterdruck innerhalb der Unterdruckpumpe abgebaut hat, kann mittels der vorliegenden Ölversorgungseinrichtung beziehungsweise des Ventils ein besonders frühzeitiges Unterbinden des Ölflusses durch Verlagern des Kolbens in die Sperrstellung bewirkt werden. Somit gelangt deutlich weniger Öl in die Unterdruckpumpe als beim Einsatz von aus dem Stand der Technik bekannten Rückschlagventilen.In contrast to known from the prior art check valves (ball-spring valves), which may be integrated into respective lubricating oil lines of vacuum pumps and only close, so prevent oil flow after a negative pressure has degraded within the vacuum pump, can by means of the present Oil supply device or the valve a particularly early inhibiting the flow of oil can be effected by displacing the piston in the blocking position. Thus, significantly less oil enters the vacuum pump than when using known from the prior art check valves.
Ein ebenfalls aus dem Stand der Technik bekanntes Vorsehen von Belüftungsbohrungen für einen Förderraum der Unterdruckpumpe führt zu einer permanenten Luftleckage und damit zu einer erhöhten Leistungsaufnahme. Des Weiteren ist durch derartige Belüftungsbohrungen kein Schutz gegen eine ungünstige Befüllung der Unterdruckpumpe mit Öl bei einer ungünstigen Einbaulage der Unterdruckpumpe gegeben. Im Gegensatz dazu kann durch das Ventil der Ölversorgungseinrichtung ein wirksamer Schutz der Unterdruckpumpe vor einer übermäßigen Befüllung mit Öl unabhängig von der Einbaulage der Unterdruckpumpe gewährleistet werden. Des Weiteren kann durch das Ventil eine übermäßige Leistungsaufnahme der Unterdruckpumpe wirksam unterbunden werden.A well-known from the prior art provision of ventilation holes for a pumping chamber of the vacuum pump leads to a permanent air leakage and thus to an increased power consumption. Furthermore, no such protection against unfavorable filling of the vacuum pump with oil in an unfavorable mounting position of the vacuum pump is given by such ventilation holes. In contrast, can be ensured by the valve of the oil supply device effective protection of the vacuum pump from excessive filling with oil, regardless of the installation position of the vacuum pump. Furthermore, can be effectively prevented by the valve excessive power consumption of the vacuum pump.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kolben mittels eines, beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine an dem Kolben anliegenden Öldrucks des Öls entgegen der Federkraft von der Sperrstellung in die Versorgungsstellung verlagerbar. Dies ist von Vorteil, da somit keine separate Ansteuerung des Ventils zur Verlagerung des Kolbens von der Sperrstellung in die Versorgungsstellung entgegen der Federkraft erforderlich ist. Mit anderen Worten kann das Ventil und damit ein Kolben-Feder-System des Ventils in Abhängigkeit von beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine an dem Kolben anliegenden Öldruck geschaltet werden. Ein entsprechender Schaltpunkt des Ventils ist dabei derart ausgelegt, dass eine ausreichende Schmierölversorgung (Ölversorgung) der Unterdruckpumpe gewährleistet, jedoch eine Überfüllung der Unterdruckpumpe mit Öl vermieden wird.In an advantageous development of the invention, the piston is displaceable against the spring force from the blocking position into the supply position by means of an oil pressure of the oil which is applied to the piston during operation of the internal combustion engine. This is advantageous because thus no separate control of the valve to displace the piston from the locking position to the supply position against the spring force is required. In other words, the valve and thus a piston-spring system of the valve can be switched as a function of the oil pressure applied to the piston during operation of the internal combustion engine. A corresponding switching point of the valve is designed such that a sufficient lubricating oil supply (oil supply) ensures the vacuum pump, but overfilling the vacuum pump is avoided with oil.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Ventil eine Belüftungsöffnung auf, über welche Luft beim Bewegen des Kolbens zwischen der Sperrstellung und der Versorgungsstellung zwischen dem Ventilinnenraum und einer Umgebung des Ventils austauschbar ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein Entstehen eines Luftdrucks im Ventilinnenraum beim Bewegen des Kolbens unterbunden werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the valve has a ventilation opening, via which air is exchangeable when moving the piston between the blocking position and the supply position between the valve interior and an environment of the valve. This is advantageous since this can prevent the occurrence of an air pressure in the interior of the valve when moving the piston.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing (s). The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Unterdruckpumpe, welche über eine Ölversorgungseinrichtung mit Öl versorgbar ist, wobei sich ein Kolben eines Ventils der Ölversorgungseinrichtung in einer Sperrstellung befindet; -
2 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs der Ölversorgungseinrichtung, welche den Kolben des Ventils in der Sperrstellung zeigt, in welcher der Kolben die Versorgung der Unterdruckpumpe mit Öl unterbindet; und -
3 eine weitere Schnittdarstellung des Teilbereichs der Ölversorgungseinrichtung, wobei sich der Kolben in einer die Versorgung der Unterdruckpumpe mit Öl freigebenden Versorgungsstellung befindet.
-
1 a schematic representation of a vacuum pump, which is supplied via an oil supply device with oil, wherein a piston of a valve of the oil supply device is in a blocking position; -
2 a sectional view of a portion of the oil supply device, which shows the piston of the valve in the blocking position in which the piston prevents the supply of the vacuum pump with oil; and -
3 a further sectional view of the portion of the oil supply device, wherein the piston is in a supply of the vacuum pump with oil releasing supply position.
Der Kolben
Das Ventil
Das Ventil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- ÖlversorgungseinrichtungOil supply
- 1212
- Öloil
- 2020
- UnterdruckpumpeVacuum pump
- 2222
- Flügelelementwing element
- 2424
- Arbeitskammerworking chamber
- 3030
- Ölzuführleitungoil supply
- 4040
- VentilValve
- 4242
- VentilinnenraumValve interior
- 4444
- Ventilgehäusevalve housing
- 5050
- Kolbenpiston
- 5252
- Versorgungsstellungsupply position
- 5454
- Sperrstellungblocking position
- 6060
- Federelementspring element
- 7070
- Belüftungsöffnungventilation opening
- FF
- Federkraftspring force
- pp
- Öldruckoil pressure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: JOMA-POLYTEC GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE; JOMA-POLYTEC GMBH, 72411 BODELSHAUSEN, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: DREISS PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |