DE102018219170A1

DE102018219170A1 - Ölsystem, insbesondere Ölsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Niederdruckzweig und mit einem Hochdruckzweig

Info

Publication number: DE102018219170A1
Application number: DE102018219170.0A
Authority: DE
Inventors: Jannis Zimmermann; Wolfgang Vöge; Thomas Birnbaum
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ölsystem (10), insbesondere Ölsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Niederdruckzweig und mit einem Hochdruckzweig, wobei das Ölsystem (10)• eine Hochdruckpumpe (11)• ein erstes Ölreservoir (12);• eine Niederdruckpumpe (13)• ein zweites Ölreservoir (14); und• ein Wegeventil (15) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss (151, 152) aufweist, wobei• die Hochdruckpumpe (11) an das erste Ölreservoir (12) hydraulisch gekoppelt ist;• die Niederdruckpumpe (13) an das zweite Ölreservoir (14) hydraulisch gekoppelt ist;• in der ersten Schaltstellung des Wegeventils (15) der erste und der zweite Anschluss (151, 152) hydraulisch voneinander getrennt sind und in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils (15) der erste und der zweite Anschluss (151, 152) hydraulisch miteinander verbunden sind;Der Konstruktions- und Kostenaufwand ist dadurch verringert, dass• das Wegeventil (15) mit seinem ersten Anschluss (151) an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe (13) hydraulisch gekoppelt ist;• das Wegeventil (15) mit seinem zweiten Anschluss (152) an das erste Ölreservoir (12) hydraulisch gekoppelt ist;• das Wegeventil (15) derart ausgebildet ist, dass es die erste Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe (11) unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, und das Wegeventil (15) die zweite Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe (11) über dem bestimmten Schwellenwert liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölsystem, insbesondere ein Ölsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Niederdruckzweig und mit einem Hochdruckzweig gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.
Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Ölsystemen, insbesondere auch Ölsysteme für Kraftfahrzeuge bekannt. Derartige bekannte Ölsysteme sind unterschiedlich ausgebildet.
So wird in der DE 10 2014 209 856 A1 , von der die Erfindung ausgeht, eine Versorgungsvorrichtung bzw. ein Ölsystem für ein automatisches oder für ein automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Das hier beschriebene Ölsystem weist einen Hochdruckzweig und einen Niederdruckzweig auf. Der Hochdruckzweig wird mittels einer Hochdruckpumpe mit Öl versorgt. Der Niederdruckzweig wird mittels einer Niederdruckpumpe mit Öl versorgt. Weiterhin ist ein Ventil stromabwärts der Hochdruckpumpe angeordnet, das mehrere Schaltstellungen aufweisen kann. In einer ersten Schaltstellung ist die Versorgung des Hochdruckzweiges mittels der Hochdruckpumpe ermöglicht, wobei in einer zweiten Schaltstellung die Ausgangsseite der Hochdruckpumpe mit einem ersten Ölreservoir bzw. mit der Eingangsseite der Hochdruckpumpe hydraulisch verbunden ist. Zusätzlich weist das Ventil eine dritte Schaltstellung auf. In der bevorzugten Ausführungsform des Ölsystems wird das Ölsystem insbesondere bei einem Kraftfahrzeug und/oder für ein Kraftfahrzeug verwendet und/oder eingesetzt. Hierbei ist dann der Hochdruckverbraucher insbesondere als ein hydraulisch betätigbares Schaltelement und/oder als eine Kupplung, insbesondere für das Getriebe des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Der Hochdruckzweig versorgt daher im Wesentlichen die jeweiligen hydraulisch betätigbaren Schaltelemente und/oder Kupplungskomponenten, wo ein entsprechender hoher Druck für deren Betätigung erforderlich ist. Der Niederdruckzweig versorgt daher im Wesentlichen Niederdruckverbraucher bzw. hydraulisch betätigbare Niederdruck-Komponenten, wo ein niedriger Druck für deren Betätigung oder eine Kühlung erforderlich ist, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird. In der bevorzugten Ausführungsform des Ölsystems wird das Ölsystem insbesondere bei einem Kraftfahrzeug und/oder für ein Kraftfahrzeug verwendet und/oder eingesetzt. Hierbei ist dann der Hochdruckverbraucher insbesondere als ein hydraulisch betätigbares Schaltelement und/oder als eine Kupplung, insbesondere für das Getriebe des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Der Hochdruckzweig versorgt daher im Wesentlichen die jeweiligen hydraulisch betätigbaren Schaltelemente und/oder Kupplungskomponenten, wo ein entsprechender hydraulischer „Hochdruck“ zur Betätigung erforderlich ist und der Niederdruckzweig versorgt daher im Wesentlichen Niederdruckverbraucher bzw. hydraulisch betätigbare Niederdruck-Komponenten, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
Bei der zuvor genannten Versorgungsvorrichtung bzw. bei dem zuvor genannten Ölsystem weisen die Hochdruckpumpe und die Niederdruckpumpe einen gemeinsamen Antrieb auf. Der Konstruktions- und/oder Steuerungsaufwand einschließlich der Ausführung des verwendeten Ventils mit der möglichen Mehrzahl der Schaltstellungen ist sehr kostenintensiv und wartungsaufwendig.
Aus der DE 103 18 152 A1 ist ein Ölsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen Hochdruckzweig und einen Niederdruckzweig aufweist. Dem Hochdruckzweig und dem Niederdruckzweig vorgeschaltet ist eine konstruktiv sehr aufwendige Steuer- und /oder Reglungsschaltung mit einer Mehrzahl von Leitungen sowie Steuer- und/oder Regelventilen. Die Steuer- und/oder Regelungsschaltung weist zwei Eingangsleitungen und zwei Ausgangsleitungen auf. Hierbei ist eine der Ausgangsleitungen mit dem Hochdruckzweig und die andere Ausgangsleitung mit dem Niederdruckzweig hydraulisch gekoppelt. Über jeweilige separate Pumpen werden die Eingangsleitungen der Steuer- und Regelungsschaltung mit Öl versorgt, was einem gemeinsamen Ölreservoir mit Hilfe der jeweiligen Pumpe entnommen wird. Die zuvor genannte Steuer- und Regelungsschaltung und/oder der Hochdruckzweig bzw. der Niederdruckzweig führt entsprechendes Öl im Kreislauf in das gemeinsame Ölreservoir wieder zurück. Der Konstruktion- und Montageaufwand dieses bekannten Ölsystems ist sehr aufwendig und kostenintensiv.
Schließlich wird in der DE 10 2008 016 490 A1 ein Ölsystem für ein Mehrganggetriebe eines Kraftfahrzeuges offenbart. Dieses bekannte Ölsystem hat einen Hochdruckzweig und einen Niederdruckzweig mit einer ersten und einer zweiten Pumpe. Hierbei ist die erste Pumpe eine Pumpe mit fester Verdrängung und die zweite Pumpe eine Pumpe mit variabler Verdrängung. Schließlich sind hier unterschiedliche „Kreisläufe“, insbesondere ein Abschwächungskreislauf bzw. ein Rückkopplungskreislauf für die zweite Pumpe vorgesehen bzw. vorhanden. Der konstruktive Aufwand einschließlich des Steuer- und/oder Regelungsaufwandes ist entsprechend aufwendig und kostenintensiv.
Im Ergebnis sind die im Stand der Technik bekannten Ölsysteme noch nicht optimal ausgebildet, insbesondere konstruktions- und/oder steuerungsbedingt kostenintensiv und/oder montage- bzw. wartungsaufwendig.
Der Erfindung liegt daher Aufgabe zugrunde, das bekannte Ölsystem, von dem die Erfindung ausgeht, nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Konstruktions- und/oder Montage- bzw. Wartungsaufwand verringert ist, insbesondere ein kostengünstiges und auch flexibel steuerbares Ölsystem mit geringerem Funktions- und/oder Kostenaufwand realisierbar ist.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Dadurch, dass das Wegeventil mit seinem ersten Anschluss an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe hydraulisch gekoppelt ist, wobei das Wegeventil mit seinem zweiten Anschluss an das erste Ölreservoir hydraulisch gekoppelt ist und das Wegeventil derart ausgebildet ist, dass dieses die erste Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, und wobei das Wegeventil die zweite Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe über dem bestimmten Schwellenwert liegt, kann eine Auffüllung und/oder ein Nachfüllen des ersten Ölreservoirs mit Hilfe des zweiten Ölreservoirs auf einfache Art und Weise, insbesondere nur mit geringem Konstruktions- und Montageaufwand sowie geringen Kosten realisiert werden. Die eingangs genannten Nachteile sind vermieden entsprechende Vorteile sind erzielt.
Der Hochdruckzweig umfasst insbesondere die Hochdruckpumpe, das erste Ölreservoir und mindestens einen Hochdruckverbraucher. Der Niederdruckzweig umfasst insbesondere die Niederdruckpumpe, das zweite Ölreservoir, das Wegeventil und mindestens einen Niederdruckverbraucher. Die Ausbildung und/oder Ausführung der jeweiligen Verbraucher, also die Ausführung des Hochdruckverbrauchers und/oder des Niederdruckverbrauchers können unterschiedlich realisiert sein, was im Folgenden noch näher erläutert werden darf.
Aufgrund der Anordnung und/oder Ansteuerung des Wegeventils, wie zuvor beschrieben, wird ein selbstständiges, regelmäßiges Nachfüllen des ersten Ölreservoirs realisiert, bevorzugt immer dann, wenn die Hochdruckpumpe läuft und an ihrem Druckanschluss den Hochdruck aufbaut, auch dies soll im Folgenden noch näher erläutert werden.
Als Hochdruckverbraucher, die über den Hochdruckzweig versorgt werden, kommen insbesondere hydraulisch betätigbare Schaltelemente und/oder die Kupplung eines Kraftfahrzeugs infrage. Beispielsweise also die Kupplung eines Antriebsstranges sowie insbesondere die im Getriebe des Kraftfahrzeugs hydraulisch zu betätigenden Schaltelemente. Als Niederdruckverbraucher kommen - in der einfachsten Form - Kühlkanäle in Betracht, insbesondere entweder Kühlkanäle die innerhalb eines Verbrennungsmotors ausgebildet sind und/oder Kühlkanäle einer Elektromaschine und/oder Kühlkanäle für andere zu kühlende Komponenten des Kraftfahrzeugs.
In der bevorzugten Ausführungsform des Ölsystems, wird das Ölsystem bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt bzw. verwendet, wobei der Hochdruckzweig die Kupplung des Antriebstranges des Kraftfahrzeugs mit Öl versorgt und der Niederdruckzweig insbesondere die Elektromaschine eines Hybrid-Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs kühlt. Hieraus ist ersichtlich, dass der Einsatz des erfindungsgemäßen Ölsystems sehr flexibel ist bzw. das erfindungsgemäße Ölsystem auf flexible Art und Weise eingesetzt werden kann.
In der bevorzugten Ausführungsform des Ölsystems, also insbesondere bei einem Einsatz des Ölsystems bei einem Kraftfahrzeug ist der bestimmte Schwellenwert kleiner als der Kisspoint-Druck, also als der Druck, der im Kisspoint einer als Hochdruckverbraucher ausgebildeten Kupplung dann entsprechend anliegt. Insbesondere ist dieser bestimmte Schwellenwert dann geringer als 25%, 33% oder 50% des „Kisspoint-Druckes“.
Mit Hilfe des Wegeventils wird ein selbständiges, insbesondere regelmäßiges Nachfüllen des ersten Ölreservoirs bevorzugt immer dann realisiert, wenn die Hochdruckpumpe läuft und an ihrem Druckanschluss den Hochdruck aufbaut. Hierdurch können insbesondere absichtliche und auch unabsichtliche Verbräuche im Hochdruckzweig ausgeglichen werden und ein optimierter und/oder verschleißarmer Betrieb des Hochdruckverbrauchers und/oder der Hochdruckverbraucher kann sichergestellt werden. Insbesondere eine Füllstandskontrolle des ersten Ölreservoirs ist nicht mehr notwendig. Dadurch werden wiederum entsprechende konstruktive Vorteile realisiert.
Sobald die Hochdruckpumpe läuft, steigt der Druck an ihrem Druckanschluss, bis der bestimmte Schwellenwert überschritten wird und das Wegeventil in seine zweite Schaltstellung schaltet, so dass das Öl von der Niederdruckpumpe, die bevorzugt dauernd oder zumindest dann läuft, wenn auch die Hochdruckpumpe läuft, in das erste Ölreservoir fließt bzw. gepumpt wird.
Wenn die Hochdruckpumpe steht, sinkt der Druck an ihrem Druckanschluss, bis der bestimmte Schwellenwert unterschritten wird und das Wegeventil in seine erste Schaltstellung schaltet, so dass das Öl weder von der Niederdruckpumpe noch von dem Niederdruckverbraucher) in das erste Ölreservoir fließen kann. Die Strömungsverbindung zwischen dem ersten und zweiten Ölreservoir ist dann durch die erste Schaltstellung des Wegeventils unterbrochen bzw. geschlossen.
Vorzugsweise dient das erfindungsgemäße Ölsystem in seiner bevorzugten Ausführungsform zum Kühlen oder zum Schmieren eines Verbrennungsmotors und zum Betätigen eines automatisierten Schaltgetriebes und/oder eines Wandlerautomatikgetriebes und/oder einer Kupplung eines Kraftfahrzeugs. Hierbei versorgt die Hochdruckpumpe über den Hochdruckzweig die hydraulisch zu betätigenden Hochdruck-Komponenten und die Niederdruckpumpe über den Niederdruckzweig die hydraulisch zu betätigenden Niederdruck-Komponenten und/oder Kühlkanäle bzw. realisiert die Kühlung von Komponenten, wie bspw. die Kühlung einer Elektromaschine.
Die Ausbildung oder die Ausführung der Hochdruck- oder der Niederdruckpumpe kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, insbesondere kann die jeweilige Pumpe als Drehkolbenpumpe, als Flügelzellenpumpe, als Zahnradpumpe oder als Schraubenspindelpumpe ausgebildet sein.
Auch das erste und/oder zweite Ölreservoir kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Ölgefäß, als Ölwanne, als Ölbehälter oder als ein Öltank.
Das hier vorgesehene bzw. vorhandene Wegeventil kann ebenfalls auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein, insbesondere als 2/2-Wegeventil und/oder derart, dass das Wegeventil hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch und/oder elektromagnetisch betätigt wird bzw. betätigbar ist.
Vorzugsweise ist die Niederdruckpumpe mit ihrem Druckanschluss an einen Niederdruckverbraucher direkt, also insbesondere nicht über das Wegeventil hydraulisch gekoppelt. Es ist aber auch denkbar, dass die zuvor genannte Kopplung indirekt, also über das Wegeventil realisiert ist.
Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform ist der bestimmte Schwellenwert kleiner als der Kisspoint-Druck, also als der Druck, der im Kisspoint einer als Hochdruckverbraucher ausgebildeter Kupplung entsprechend anliegt.
Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform ist spezifiziert, dass der bestimmte Schwellenwert insbesondere 25%, 33% oder 50% des Kisspoint-Drucks beträgt (oder kleiner ist als die zuvor genannten prozentualen Teil-Schwellenwerte).
Die Hochdruckpumpe und die Niederdruckpumpe können insbesondere über einen gemeinsamen Antrieb miteinander mechanisch gekoppelt sein. Es ist aber auch denkbar bzw. möglich, dass die Hochdruckpumpe und die Niederdruckpumpe jeweils einen eigenen separaten Antrieb aufweisen bzw. für jede der Pumpe ein eigener separater Antrieb vorgesehen bzw. vorhanden ist.
Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Wegeventil in seine erste Schaltstellung vorgespannt, insbesondere mit Hilfe einer Feder bzw. eines Federelementes.
Das Wegeventil kann einen hydraulischen Betätigungsantrieb aufweisen. Der Betätigungsantrieb ist insbesondere an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe hydraulisch gekoppelt bzw. mit dem Druckanschluss der Hochdruckpumpe hydraulisch verbunden. Anders ausgedrückt, der Betätigungsantrieb des Wegeventils wird von dem Druckanschluss der Hochdruckpumpe zumindest teilweise gesteuert bzw. angesteuert.
In der bevorzugten Ausführungsform des Ölsystems ist für den Überlauf von Öl aus dem ersten Ölreservoir in das zweite Ölreservoir ein Überlauf vorgesehen bzw. vorhanden. Vorzugsweise ist das zweite Ölreservoir als eine größere Ölwanne ausgeführt als ein als Ölwanne ausgeführtes zweites Ölreservoir. Insbesondere kann das als eine Ölwanne ausgeführte erste Ölreservoir über dem als größere Ölwanne ausgeführten zweiten Ölreservoir angeordnet werden.
Wie bereits zuvor erwähnt weist das erfindungsgemäße Ölsystem mindestens einen Hochdruckverbraucher aus, der an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe hydraulisch gekoppelt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Hochdruckverbraucher als innerhalb eines Kraftfahrzeuggetriebes ausgebildetes Schaltelement oder als eine für ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgebildete Kupplung ausgeführt bzw. ausgebildet.
In der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ölsystems weist der Niederdruckzweig mindestens einen Niederdruckverbraucher auf, der an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe hydraulisch gekoppelt ist. Hierbei gibt es für den Niederdruckverbraucher unterschiedliche Ausführungsformen. Im einfachsten Fall kann der Niederdruckverbraucher als ein Kühlkanal, insbesondere als ein Kühlkanal einer Elektromaschine eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Anders ausgedrückt, der Niederdruckzweig versorgt über Kühlkanäle bspw. insbesondere eine Elektromaschine und/oder versorgt die Kühlkanäle einer Elektromaschine zur Kühlung der Elektromaschine eines Kraftfahrzeuges.
Insbesondere ist bzw. wird das erfindungsgemäße Ölsystem in seiner bevorzugten Ausführungsform in einem Hybrid-Kraftfahrzeug eingesetzt, wobei einerseits die Elektromaschine mit Hilfe des Niederdruckzweigs entsprechend kühlbar, andererseits die jeweilige Schaltelemente und/oder Kupplungen, also die durch den Hochdruckzweig zu verwendeten Komponenten des Kraftfahrzeug entsprechend ansteuerbar sind.
Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden, entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Ölsystem in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierbei darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden darf eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und anhand der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:

1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ölsystems mit einem Niederdruckzweig und mit einem Hochdruckzweig sowie weiterer dargestellter Komponenten in sehr vereinfachter schematischer Darstellung, insbesondere für das Ölsystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für das Ölsystem eines nicht näher dargestellten Hybrid-Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs.

1 zeigt in sehr vereinfachter schematischer Darstellung die besonders bevorzugte Ausführungsform eines Ölsystems, insbesondere ein Ölsystem 10 für ein hier nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug.
Unter dem Begriff „Kraftfahrzeug“ fallen grundsätzlich alle, insbesondere nicht schienengebundenen Fahrzeuge, insbesondere also Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, aber auch ohne Verbrennungsmotor, beispielsweise Elektrofahrzeuge sowie auch Hybrid-Kraftfahrzeuge, also Fahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor und eine Elektromaschine aufweisen sowie aber auch reine Elektrofahrzeuge.
Die 1 zeigt in schematischer Darstellung im Wesentlichen in der linken Hälfte einen Niederdruckzweig und in der rechten Hälfte einen Hochdruckzweig. Insbesondere dient das hier dargestellte Ölsystem 10 einerseits zum Betätigen einer nicht dargestellten Kupplung eines Kraftfahrzeuges sowie andererseits zur Kühlung von bestimmten Komponenten des Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Kühlung der Elektromaschine eines Hybrid-Kraftfahrzeuges oder auch eines Elektrofahrzeuges.
Das in 1 dargestellte Ölsystem 10 weist daher zunächst einen Niederdruckzweig und einen Hochdruckzweig auf. Weiterhin ist eine Hochdruckpumpe 11 vorgesehen bzw. vorhanden, die einen Sauganschluss und einen Druckanschluss aufweist. Zur Versorgung des Hochdruckzweiges ist ein erstes Ölreservoir 12 vorgesehen.
Weiterhin ist eine Niederdruckpumpe 13 vorgesehen bzw. vorhanden, die einen Sauganschluss und einen Druckanschluss aufweist. Zur Versorgung des Niederdruckzweiges ist ein zweites Ölreservoir 14 vorgesehen.
Das zur Versorgung des Nieder- und Hochdruckkreises notwendige Öl wird daher dem ersten bzw. dem zweiten Ölreservoir 14 mit Hilfe der jeweiligen Pumpe 11 bzw. 13 entnommen und dem jeweiligen Druckzweig, also dem Niederdruckzweig bzw. dem Hochdruckzweig mit Hilfe der jeweiligen Pumpe 13 bzw. 11 zugeführt.
Weiterhin ist ein Wegeventil 15, insbesondere ein Schaltventil mit einem ersten und einem zweiten Anschluss 151, 152 vorgesehen bzw. vorhanden. Das Wegeventil 15 kann zumindest eine erste und eine zweite Schaltstellung aufweisen, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
Die Hochdruckpumpe 11 ist mit ihrem Sauganschluss an das erste Ölreservoir 12 hydraulisch gekoppelt. Die Niederdruckpumpe 13 ist mit ihrem Sauganschluss an das zweite Ölreservoir 14 hydraulisch gekoppelt.
Die Hochdruckpumpe 11 ist mit ihrem Druckanschluss an mindestens einem Hochdruckverbraucher 16 hydraulisch koppelbar bzw. entsprechend hydraulisch gekoppelt. Die Niederdruckpumpe 13 ist mit ihrem Druckanschluss an mindestens einem Niederdruckverbraucher 17 hydraulisch koppelbar bzw. entsprechend hydraulisch gekoppelt.
In der ersten Schaltstellung des Wegeventils 15 ist der erste und der zweite Anschluss 151, 152 hydraulisch voneinander getrennt, insbesondere ist das Wegeventil 15 dann geschlossen, wobei in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils 15 der erste und der zweite Anschluss 151, 152 hydraulisch miteinander verbunden sind, insbesondere das Wegeventil 15 dann geöffnet ist.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass das Wegeventil 15 mit seinem ersten Anschluss 151 an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe 13 hydraulisch gekoppelt ist, dass das Wegeventil 15 mit seinem zweiten Anschluss 152 an das erste Ölreservoir 12 hydraulisch gekoppelt ist, dass das Wegeventil 15 derart ausgebildet ist und/oder derart steuerbar ist, dass das Wegeventil 15 die erste Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe 11 unter einem bestimmten Schwellenwert liegt und wobei das Wegeventil 15 die zweite Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe 11 über dem bestimmten Schwellenwert liegt. Durch die entsprechende Realisierung werden die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt, insbesondere wird auf konstruktive einfache und kostengünstige Weise eine Nachfüllung/Auffüllung des ersten Ölreservoirs 12 mit Hilfe der Niederdruckpumpe und mit Hilfe des zweiten Ölreservoirs 14 realisiert.
Als Hochdruckverbraucher 16 kann beispielsweise ein hydraulisch betätigbares Schaltelement eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges fungieren. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Hochdruckverbraucher 16 als eine Kupplung eines Kraftfahrzeuges ausgebildet. Insbesondere ist die Kupplung in dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs entsprechend angeordnet. Für diesen Fall, insbesondere bei der bevorzugten Ausführungsform ist der bestimmte Schwellenwert kleiner als der Kisspoint-Druck der Kupplung, also als der Druck, der im Kisspoint einer als Hochdruckverbraucher 16 ausgebildeten Kupplung entsprechend anliegt, um den „Kisspoint“ auch zu realisieren. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist der bestimmte Schwellenwert geringer als 25%, als 33% oder als 50% des zuvor genannten Kisspoint-Druckes.
Wie die 1 zeigen soll weisen bei der besonders bevorzugten Ausführungsform die Hochdruckpumpe 11 und die Niederdruckpumpe 13 jeweils separate Antriebe auf, die hier aber nicht im Einzelnen dargestellt sind. Denkbar ist aber auch, dass die Hochdruckpumpe und die Niederdruckpumpe einen gemeinsamen Antrieb aufweisen bzw. an einen gemeinsamen Antrieb mechanisch gekoppelt sind.
Insbesondere ist das Wegeventil 15 in die erste Schaltstellung vorgespannt, insbesondere mit Hilfe der Kraft einer Feder 153 bzw. eines Federelementes.
In der besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Wegeventil 15 einen hydraulischen Betätigungsantrieb 154 auf, dies ist in 1 entsprechend schematisch dargestellt.
Insbesondere ist der Betätigungsantrieb 154 an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe 11 hydraulisch gekoppelt. Insbesondere ist das Wegeventil 15 als ein vorgespanntes, hydraulisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgebildet und weist daher eine Feder 153 und den hydraulischen Betätigungsantrieb 154 auf. Hierbei ist der Betätigungsantrieb 154 an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe 11 gekoppelt und wird von diesem „gespeist“ bzw. angesteuert. Anders ausgedrückt, der im Hochdruckzweig herrschende Druck wird insbesondere auf das Steuerungsmodul des Wegeventils 15 übertragen bzw. wirkt auf den Betätigungsantrieb 154 und/oder die Feder 153 ein und, falls der Druck den bestimmten Schwellenwert übersteigt, öffnet das Wegeventil 15, schaltet also in seine zweite Schaltstellung. Hier ist dann eine Strömungsverbindung vom zweiten Ölreservoir 14 zum ersten Ölreservoir 12 realisiert, so dass das erste Ölreservoir 12 mit Öl vom zweiten Ölreservoir 14 versorgt werden kann.
Vorzugsweise weist das erste Ölreservoir 12 einen hier nicht dargestellten Überlauf auf, so dass überschüssiges Öl in das zweite Ölreservoir 14 abfließen kann.
Der an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe 11 hydraulisch gekoppelte Hochdruckverbraucher 16 ist bei der besonders bevorzugten Ausführungsform als ein innerhalb eines Kraftfahrzeuggetriebes ausgebildetes und/oder angeordnetes betätigbares Schaltelement oder als eine im Antriebsstrang angeordnete Kupplung ausgeführt. Anders ausgedrückt, der Hochdruckzweig versorgt insbesondere entsprechende zu schaltende und/oder zu betätigende Hochdruck-Komponenten mit entsprechendem unter höherem Druck stehendem Öl, um diese anzusteuern und/oder zu schalten.
Weiterhin gibt es bei dem Einsatz des erfindungsgemäßen Ölsystems 10 bei einem Kraftfahrzeug unterschiedliche Möglichkeiten für die Ausbildung und/oder Ausführung eines Niederdruckverbrauchers 17. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Niederdruckverbraucher 17 an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe 13 hydraulisch gekoppelt. Hierbei ist der Niederdruckverbraucher 17 bei der besonders bevorzugten Ausführungsform zumindest als ein Kühlkanal, insbesondere als ein Kühlkanal einer Elektromaschine eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Anders ausgedrückt, der Niederdruckzweig des Ölsystems 10 dient zur Kühlung von entsprechenden Komponenten eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Kühlung der Elektromaschine eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Hybrid-Kraftfahrzeuges oder der Elektromaschine eines Elektrofahrzeuges.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Hochdruckverbraucher 16 zumindest als eine Kupplung in einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges oder eines Hybrid-Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs ausgebildet.
Der Niederdruckverbraucher 17 ist insbesondere als Kühlkanal in einem Getriebe und/oder als ein Kühlkanal in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs oder als ein Kühlkanal eines Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs ausgebildet.
Bei der sehr bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ölsystems 10 ist der Niederdruckverbraucher 17 insbesondere als ein Kühlkanal einer Elektromaschine eines Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, insbesondere als der Kühlkanal einer Elektromaschine zur Kühlung der Elektromaschine ausgebildet.
Die Hochdruckpumpe 11 kann beispielsweise als eine Zahnradpumpe ausgebildet sein und wird durch einen nicht dargestellten ersten Elektromotor angetrieben. Das erste Ölreservoir 12 ist beispielsweise eine Ölwanne, die im nicht dargestellten Motorblock des Verbrennungsmotors integriert ist und einen Ölsumpf darstellt.
Die Niederdruckpumpe 13 ist beispielhaft als eine Drehkolbenpumpe ausgebildet und wird durch einen nicht dargestellten zweiten Elektromotor angetrieben. Das zweite Ölreservoir 14 ist beispielhaft als eine Ölwanne ausgebildet und ist ebenfalls in dem Motorblock integriert. Insbesondere ist das zweite Ölreservoir 14 derart ausgebildet, dass es über den Rand laufendes Öl des ersten Ölreservates 12 aufnehmen kann.
Das Wegeventil 15 ist insbesondere als ein vorgespanntes, hydraulisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgebildet, wie bereits oben erwähnt, und weist die bereits erwähnte Feder 153 und den hydraulischen Betätigungsantrieb 154 auf. Die Ansteuerung des Wegeventils 15 kann daher auch konstruktiv sehr einfach und kostengünstig realisiert werden, was entscheidende Vorteile mit sich bringt.
Bezugszeichenliste

10: Ölsystem
11: Hochdruckpumpe
12: erstes Ölreservoir, Ölgefäß
13: Niederdruckpumpe
14: zweites Ölreservoir, Ölwanne
15: Wegeventil
151/152: erster/zweiter Anschluss von 15
153/154: Feder/Betätigungsantrieb von 15
16: Hochdruckverbraucher
17: Niederdruckverbraucher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014209856 A1 [0003]
DE 10318152 A1 [0005]
DE 102008016490 A1 [0006]

Claims

Ölsystem (10), insbesondere Ölsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Niederdruckzweig und mit einem Hochdruckzweig, wobei das Ölsystem (10) • eine Hochdruckpumpe (11) mit einem Sauganschluss und einem Druckanschluss; • ein erstes Ölreservoir (12) für die Versorgung des Hochdruckzweiges; • eine Niederdruckpumpe (13) mit einem Sauganschluss und einem Druckanschluss; • ein zweites Ölreservoir (14) zumindest zur Versorgung des Niederdruckzweiges; und • ein Wegeventil (15) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss (151, 152) und zumindest einer ersten und einer zweiten Schaltstellung aufweist, wobei • die Hochdruckpumpe (11) mit ihrem Sauganschluss an das erste Ölreservoir (12) hydraulisch gekoppelt ist; • die Niederdruckpumpe (13) mit ihrem Sauganschluss an das zweite Ölreservoir (14) hydraulisch gekoppelt ist; • die Hochdruckpumpe (11) mit ihrem Druckanschluss an mindestens einen Hochdruckverbraucher (16) hydraulisch gekoppelt werden kann bzw. entsprechend hydraulisch koppelbar ist; • die Niederdruckpumpe (13) mit ihrem Druckanschluss an mindestens einen Niederdruckverbraucher (17) hydraulisch gekoppelt werden kann bzw. entsprechend hydraulisch koppelbar ist; • in der ersten Schaltstellung des Wegeventils (15) der erste und der zweite Anschluss (151, 152) hydraulisch voneinander getrennt sind und in der zweiten Schaltstellung des Wegeventils (15) der erste und der zweite Anschluss (151, 152) hydraulisch miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass • das Wegeventil (15) mit seinem ersten Anschluss (151) an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe (13) hydraulisch gekoppelt ist; • das Wegeventil (15) mit seinem zweiten Anschluss (152) an das erste Ölreservoir (12) hydraulisch gekoppelt ist; • das Wegeventil (15) derart ausgebildet ist, dass das Wegeventil (15) die erste Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe (11) unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, und wobei das Wegeventil (15) die zweite Schaltstellung einnimmt, wenn der Druck am Druckanschluss der Hochdruckpumpe (11) über dem bestimmten Schwellenwert liegt.
Ölsystem (10) nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass • der Hochdruckverbraucher (16) als ein hydraulisch betätigbares Schaltelement und/oder als eine Kupplung ausgebildet ist;
Ölsystem (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass • der bestimmte Schwellenwert kleiner ist als der Kisspoint-Druck, der im Kisspoint einer als Hochdruckverbraucher (16) ausgebildeten Kupplung entsprechend anliegt.
Ölsystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Schwellenwert geringer ist als 25%, 33% oder 50% des Kisspoint-Drucks.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (11) und die Niederdruckpumpe (13) an einen gemeinsamen Antrieb mechanisch gekoppelt sind, insbesondere an einen elektrischen Antrieb gekoppelt sind.
Ölsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (11) und die Niederdruckpumpe (13) jeweils an einen separaten Antrieb gekoppelt sind, insbesondere jeweils einen elektrischen Antrieb aufweisen.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (15) in die erste Schaltstellung vorgespannt ist.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • das Wegeventil (15) einen hydraulischen Betätigungsantrieb (154) aufweist.
Ölsystem (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass • der Betätigungsantrieb (154) an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe (11) hydraulisch gekoppelt ist.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlauf aus dem ersten Ölreservoir (12) in das zweite Ölreservoir (14) führt.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • das Ölsystem (10) mindestens einen Hochdruckverbraucher (16) aufweist, der an den Druckanschluss der Hochdruckpumpe (11) hydraulisch gekoppelt ist, wobei der Hochdruckverbraucher (16) als innerhalb eines Kraftfahrzeuggetriebes ausgebildetes Schaltelement oder als eine für ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgebildete Kupplung ausgeführt ist.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • das Ölsystem (10) mindestens einen Niederdruckverbraucher (17) aufweist, der an den Druckanschluss der Niederdruckpumpe (13) hydraulisch gekoppelt ist, wobei der Niederdruckverbraucher zumindest als ein Kühlkanal, insbesondere als ein Kühlkanal einer Elektromaschine eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • der Hochdruckverbraucher (16) zumindest als eine Kupplung in einem Getriebe eine Kraftfahrzeugs oder eines Hybrid-Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs ausgeführt ist.
Ölsystem (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass • der Niederdruckverbraucher (17) zumindest als ein Kühlkanal in einem Getriebe und/oder als ein Kühlkanal in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs oder als ein Kühlkanal eines Hybrid-Kraftfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, insbesondere als ein Kühlkanal einer Elektromaschine eines Hybrid-Fahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist.