DE102017128042B3

DE102017128042B3 - Ölkreislaufanordnung zur Schmierung und/oder Kühlung

Info

Publication number: DE102017128042B3
Application number: DE102017128042.1A
Authority: DE
Inventors: Serge Nassif
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2037-11-29

Abstract

Ölkreislaufanordnung zur Schmierung und/oder Kühlung von beweglichen Fahrzeugteilen (4, 6) eines Kraftfahrzeuges, wobei mindestens ein erstes Pumpenorgan (8) zum Fördern von Öl in eine Hauptversorgungsleitung (10) vorgesehen ist, wobei sich von der Hauptversorgungsleitung (10) eine Getriebeversorgungsleitung (12), die zu einer Getriebeanordnung (4) führt und eine Kupplungsversorgungsleitung (14), die zu einer Kupplungsanordnung (6) führt, abzweigt, wobei mindestens ein Stromventilorgan in der Kupplungsversorgungsleitung (14) vorgesehen ist, das als Bypassventil (18) ausgebildet ist und eine druckabhängige Bypassleitung (32) und einen durch ein Federorgan (22) belasteten Ventilkörper (20), in dem eine Blende (26) integriert ist, aufweist, und wobei ein zweites zuschaltbares Pumpenorgan (30) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ölkreislaufanordnung zur Schmierung und/oder Kühlung von beweglichen Fahrzeugteilen eines Kraftfahrzeuges, wobei mindestens ein erstes Pumpenorgan zum Fördern von Öl in eine Hauptversorgungsleitung vorgesehen ist, wobei von der Hauptversorgungsleitung eine Getriebeversorgungsleitung, die zu einer Getriebeanordnung führt, und eine Kupplungsversorgungsleitung, die zu einer Kupplungsanordnung führt, abzweigt, wobei mindestens ein Stromventilorgan in der Kupplungsversorgungsleitung vorgesehen ist, wobei das Stromventilorgan als Stromregelventil ausgebildet ist und eine druckabhängige Bypassleitung aufweist und dass ein zweites zuschaltbares Pumpenorgan vorgesehen ist.
Ölkreislaufanordnungen in Kraftfahrzeugen dienen zur Schmierung und/oder Kühlung von beweglichen Fahrzeugteilen, um Reibung zu verringern und aufgrund einer Beanspruchung entstehende Wärme abzuführen. Darüber hinaus können auch mögliche Verschleißpartikel, Rückstände oder sonstige Verschmutzungen ausgespült werden.
Um eine möglichst bedarfsgerechte Schmierung und/oder Kühlung zu gewährleisten und darüber hinaus den Bauraum im Kraftfahrzeug optimal zu nutzen, ist es aus der WO 2016/134796 A1 bekannt, einen Getriebeölkreislauf und einen Kupplungsölkreislauf miteinander zu verbinden und zumindest ein Pumpenorgan vorzusehen, das Öl in diese Kreisläufe fördert. Insbesondere bei leistungsstarken Kraftfahrzeugen können jedoch die benötigten Volumenströme, die zur Schmierung und/oder Kühlung der bewegten Fahrzeugteile benötigt werden, in den unterschiedlichen Betriebssituationen stark voneinander abweichen.
In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise aus der DE 10 2012 110 762 A1 bekannt, in einer Kupplungsversorgungsleitung ein druckabhängiges Stellelement vorzusehen. Eine ständige Versorgung der Kupplungsanordnung mit Öl ist hierbei jedoch nicht gewährleistet.
Gemäß der WO 2016/134796 A1 ist vorgesehen, dass bei erhöhtem Schmiermittelbedarf der Kupplungsanordnung ein Kurzschluss von der Getriebeversorgungsleitung zur Kupplungsanordnung geschaltet wird, wodurch ein erhöhter Volumenstrom zur Kupplungsanordnung geführt wird. Dies führt in diesem Moment jedoch dazu, dass die Getriebeanordnung nicht mehr mit Schmiermittel versorgt wird, was im ungünstigsten Fall zu einer Beschädigung oder sogar zu einem Ausfall der Getriebeanordnung führen kann.
Aus der gattungsgemäßen DE 10 2014 018 128 A1 ist eine Kupplungsversorgungsleitung bekannt, die unter anderem eine druckabhängige Bypassleitung aufweist und gewährleisten kann, dass die Kupplungsanordnung ständig mit Öl versorgt wird. Diese Anordnung ist jedoch sehr komplex im Aufbau und daher kompliziert in der Montage und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Stromventilorgan als Bypassventil (18) mit einem durch ein Federorgan belasteten Ventilkörper (20), in dem eine Blende integriert ist, ausgebildet ist. Hierdurch wird auf einfache Weise in jedem Betriebszustand gewährleistet, dass Öl in die Getriebeversorgungsleitung und in die Kupplungsversorgungsleitung gefördert wird. Dadurch, dass eine druckabhängige Bypassleitung vorgesehen ist, ist es möglich, den Volumenstromanteil in der Kupplungsversorgungsleitung, wenn gewünscht, wesentlich zu erhöhen. Dies kann dann bedarfsgerecht durch den Einsatz des zweiten Pumpenorgans vorgenommen werden.
In besonders vorteilhafter Weise ist die Getriebeanordnung als Doppelkupplungsgetriebe und die Kupplungsanordnung als Hang-On-Kupplung eines Allrad-Kraftfahrzeuges ausgebildet.
Insbesondere bei einer dynamischen Fahrt benötigt die Hang-On-Kupplung mehr Öl zur Kühlung als das Doppelkupplungsgetriebe.
Das erste Pumpenorgan kann eine Konstantpumpe, insbesondere eine abtriebsseitige Radsatz-Pumpe sein. Eine derartige Kostantpumpe ist sehr kostengünstig, wobei deren Antriebsdrehzahl bzw. der geförderte Volumenstrom proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist und dementsprechend eine Grund-Schmierung und/oder - kühlung gewährleistet ist. Das zweite Pumpenorgan ist in vorteilhafter Weise eine Verstellpumpe, insbesondere eine geregelte Flügelzellenpumpe. Hierdurch ist es möglich, einen erhöhten Ölbedarf in der Kupplungsversorgungsleitung und der Getriebeversorgungsleitung bedarfsgerecht zu regeln und über das Stromventil die Hang-On-Kupplung bei Spitzenbedarfen anteilig stärker als das Doppelkupplungsgetriebe zu kühlen.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ölkreislaufanordnung, und
2 a, b eine schematische Schnittdarstellung eines Stromventils in unterschiedlichen Betriebssituationen.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ölkreislaufanordnung 2. Diese Ölkreislaufanordnung 2 dient im Wesentlichen der Schmierung und Kühlung einer als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführten Getriebeanordnung 4 und einer als Hang-On-Kupplung ausgeführten Kupplungsanordnung 6. Das Doppelkupplungsgetriebe 4 und die Hang-On-Kupplung 6 bilden auf bekannte Weise Fahrzeugteile eines Allrad-Kraftfahrzeuges, das hier nicht weiter dargestellt ist.
Die Darstellung der 1 geht hier von einer Betriebssituation des Kraftfahrzeuges aus, die beispielsweise einem Economy-Mode entspricht und folglich einer niedrigen Leistung der Hang-On-Kupplung 6 bedarf. Folglich ist lediglich eine als erstes Pumpenorgan 8 ausgebildete Konstantpumpe, die hier als abtriebsseitige Radsatzpumpe ausgeführt ist, in Betrieb. Diese Radsatzpumpe 8 fördert Öl in eine Hauptversorgungsleitung 10, von der nachfolgend eine Getriebeversorgungsleitung 12 und eine Kupplungsversorgungsleitung 14 abzweigen. Über die Getriebeversorgungsleitung 12 wird das Doppelkupplungsgetriebe 4 auf bekannte Weise mit Öl versorgt, das nachfolgend zu einem Tank 16 zurückgeführt wird. Über die Kupplungsversorgungsleitung 14 wird auf bekannte Weise die Hang-On-Kupplung 6 mit Schmiermittel versorgt, das ebenfalls in den Tank 16 zurückgeführt wird. In der Kupplungsversorgungsleitung 14 ist ein als Bypassventil 18 ausgebildetes Stromventil 19 vorgesehen, das grundsätzlich einen vom anliegenden Druck abhängigen Ölvolumenstrom bereit stellt. Die Bypassfunktion des Stromventils 19 wird durch einen Ventilkörper 20 ausgebildet, der durch ein Federorgan 22 gegen einen Ventilsitz 24 angedrückt wird und hier im geschlossenen Zustand dargestellt ist. Das Stromventil 19 ist im Wesentlichen durch eine im Ventilkörper 20 angeordnete Blende 26 ausgebildet. Die Funktion des als Bypassventil 18 ausgebildeten Stromventils wird nachfolgend anhand der 2a, 2b näher erläutert.
2a zeigt in einer Schnittansicht das kombinierte Strom-, Bypassventil 19, 18 in der in 1 dargestellten Betriebssituation. Durch die im Ventilkörper 20 angeordnete Blende 26 wird ein durch den anliegenden Druck bestimmter Volumenstrom 28 eingestellt.
Wird aufgrund einer dynamischen Fahranforderung eine hohe Leistung der Hang-On-Kupplung 6 benötigt, wird ein als Verstellpumpe ausgebildetes zweites Pumpenorgan 30 hinzugeschaltet. Das zweite Pumpenorgan 30 ist hier als regelbare Flügelzellenpumpe ausgeführt, kann aber auch beispielsweise als elektrische Pumpe ausgebildet sein. Hierdurch wird ein erheblicher, plötzlicher Druckanstieg in der Hauptversorgungsleitung 10 bewirkt, was ebenfalls zu einem Druckanstieg in der Getriebeversorgungsleitung 12 und in der Kupplungsversorgungsleitung 14 führt. Durch diesen Druckanstieg wird der Ventilkörper 20, wie in 2b dargestellt, vom Ventilsitz 24 aktiv abgehoben und somit eine Bypassleitung 32 freigegeben, wodurch ein zusätzlicher Volumenstrom 34 ermöglicht wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass das zweite Pumpenorgan 30 nicht zwangsläufig zum Öffnen der Bypassleitung 32 eingeschaltet werden muss. Es ist auch möglich, dass das zweite Pumpenorgan 30 mit einer geringeren Pumpenleistung zur Bereitstellung des Öl-Volumenstroms bei geschlossenem Bypassventil 18 beiträgt.

Claims

Ölkreislaufanordnung zur Schmierung und/oder Kühlung von beweglichen Fahrzeugteilen (4, 6) eines Kraftfahrzeuges, wobei mindestens ein erstes Pumpenorgan (8) zum Fördern von Öl in eine Hauptversorgungsleitung (10) vorgesehen ist, wobei von der Hauptversorgungsleitung (10) eine Getriebeversorgungsleitung (12), die zu einer Getriebeanordnung (4) führt, und eine Kupplungsversorgungsleitung (14), die zu einer Kupplungsanordnung (6) führt, abzweigt, wobei mindestens ein Stromventilorgan (19) in der Kupplungsversorgungsleitung (14) vorgesehen ist, wobei das Stromventilorgan (19) als Stromregelventil ausgebildet ist und eine druckabhängige Bypassleitung (32) aufweist, und wobei ein zweites zuschaltbares Pumpenorgan (30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromventilorgan (19) als Bypassventil (18) mit einem durch ein Federorgan (22) belasteten Ventilkörper (20), in dem eine Blende (26) integriert ist, ausgebildet ist.
Ölkreislaufanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (4) als Doppelkupplungsgetriebe und die Kupplungsanordnung (6) als Hang-On-Kupplung (6) eines Allrad-Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.
Ölkreislaufanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Pumpenorgan (8) eine Konstantpumpe, insbesondere eine abtriebsseitige Radsatzpumpe, ist.
Ölkreislaufanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Pumpenorgan (30) eine Verstellpumpe, insbesondere eine geregelte Flügelzellenpumpe, ist.