-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
-
Aus der Praxis ist ein Fahrzeuggetriebe mit einem Getriebegehäuse bekannt, das einen Ölsumpfraum und einen Hybridraum begrenzt. Im Ölsumpfraum ist eine rotatorisch antreibbare Getriebeölpumpe vorgesehen, die in einem Pumpengehäuse angeordnet ist und von diesem teilweise gegenüber dem Ölsumpfraum abgeschirmt ist. Im Hybridraum ist eine elektrische Maschine vorgesehen. In Einbaulage des Fahrzeuggetriebes in einem Fahrzeug ist der Hybridraum in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Ölsumpfraumes angeordnet.
-
Der Hybridraum ist als offener Ölraum ausgeführt und über eine Öffnung im Getriebegehäuse mit dem Ölsumpfraum verbunden. Über die Öffnung im Getriebegehäuse wird der nötige Bauraum zur Integration einer elektrischen Maschine für einen elektrischen Antrieb der Getriebeölpumpe zur Verfügung gestellt. Zusätzlich strömt Öl, das zunächst zum Kühlen und Schmieren von Bauteilen in den Hybridraum eingeleitet wurde, durch die Öffnung im Getriebegehäuse aus dem Hybridraum in den Ölsumpfraum.
-
Eine Antriebswelle der Getriebeölpumpe ist zusätzlich über eine Zahnradpaarung von einer Getriebewelle mechanisch rotatorisch antreibbar. Die Zahnradpaarung umfasst ein erstes Zahnrad, das im Hybridraum vorgesehen ist und das mit einem zweiten Zahnrad kämmt, das im Pumpengehäuse angeordnet ist,
-
Bei dynamischer Fahrt, insbesondere während eines Abbremsvorganges eines Fahrzeuges, sowie während eines Bergab-Fahrbetriebes wird das Öl im Ölsumpf in Richtung des Hybridraumes geführt und aus dem Ölsumpf über die Öffnung im Getriebegehäuse in den Hybridraum eingeleitet. Diese Ölverlagerung im Getriebegehäuse führt während ungünstiger Betriebszustandsverläufe zu einem kritischen Absinken des Ölpegels in einem Ölentnahmebereich der hydraulischen Getriebeölpumpe im Ölsumpf. Bei Vorliegen eines solchen kritischen Ölpegels saugt die Getriebeölpumpe aus dem Ölsumpf Luft an. Daraus resultieren Systemdruckeinbrüche und gegebenenfalls unerwünschte Kraftschlussunterbrechungen im Fahrzeuggetriebe, die einen Fahrkomfort beeinträchtigen. Ein solcher ungünstiger Betriebszustandsverlauf ist beispielsweise durch eine Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit und eine direkt darauf folgende Volllastbeschleunigung mit jeweils großen Gradienten gekennzeichnet.
-
Wenn der Ölpegel im Hybridraum durch das Abbremsen des Fahrzeuges ansteigt, plantschen rotierende Teile im Hybridraum im Öl. Dann wird das Öl im Hybridraum verschäumt und verwirbelt. Zusätzlich werden durch das Plantschen der rotierenden Bauteile im Öl Schleppmomente verursacht, die den Wirkungsgrad des Fahrzeuggetriebes beeinträchtigen. Darüber hinaus steigt die Verweilzeit des Öls im Hybridraum durch das Herumwirbeln des Öls an, weshalb ein kritischer Ölpegel im Ölsumpf auch noch nach Beendigung eines Bremsvorganges eines Fahrzeuges vorliegen kann. Ebenso wird ein Ölaustritt aus einem sogenannten Getriebeentlüfter durch herumwirbelndes Öl im Hybridraum begünstigt.
-
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Erfindung, ein Fahrzeuggetriebe bereitzustellen, das hinsichtlich mindestens eines der folgenden Faktoren verbessert ist: Herstellungskosten, Herstellungszeit, Herstellungskosten, Komplexität der Herstellung, Bauraumausnutzung, Betriebssicherheit, Nachhaltigkeit und/oder Bauteilzuverlässigkeit. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben.
-
Eine besonders bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, kritische Ölpegel im Ölsumpf über den gesamten Betriebszustandsbereich des Fahrzeuggetriebes zu vermeiden.
-
Diese Aufgabe/n wird/werden ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruches 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
-
Es wird ein Fahrzeuggetriebe mit einem Getriebegehäuse vorgeschlagen, das einen Ölsumpfraum und einen Hybridraum begrenzt. Im Ölsumpfraum ist ein rotatorisch antreibbares Aggregat vorgesehen, das in einem Gehäuse angeordnet und von diesem zumindest teilweise gegenüber dem Ölsumpfraum abgeschirmt ist. Im Hybridraum ist eine elektrische Maschine vorgesehen. Zusätzlich ist der Hybridraum in Einbaulage des Fahrzeuggetriebes in einem Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Ölsumpfraumes angeordnet. Eine Antriebswelle des Aggregates ist über wenigstens eine Zahnradpaarung rotatorisch antreibbar. Die Zahnradpaarung kann wenigstens ein erstes Zahnrad umfassen, das im Hybridraum vorgesehen ist und das mit einem zweiten Zahnrad kämmt, das im Gehäuse des Aggregates angeordnet ist.
-
Erfindungsgemäß ist im Bereich des Zahneingriffes der Zahnradpaarung eine Dichtkappe mit einer Öffnung vorgesehen. Wenigstens eines der Zahnräder der Zahnradpaarung durchgreift die Öffnung der Dichtkappe. Die Dichtkappe umschließt die Öffnung mit einem Bereich umfangsseitig und erstreckt sich zwischen dem Gehäuse des Aggregates und dem Getriebegehäuse. Dabei begrenzt die Dichtkappe gemeinsam mit dem Gehäuse des Aggregates einen Ölvolumenstrom zwischen dem Ölsumpfraum und dem Hybridraum.
-
Die Erfindung liegt die technische Lehre zugrunde, im Öffnungsbereich des Getriebegehäuses zwischen dem Hybridraum und dem Ölsumpfraum bzw. Ölwannenraum eine vorzugsweise halbelastische Dichtkappe einzubringen. Die Dichtkappe kann beispielsweise in einem sehr kleinen Spaltbereich zwischen einer elektrischen Maschine, die für den Antrieb des Aggregates vorgesehen ist, und einem Stator der elektrischen Maschine, die im Hybridraum angeordnet ist, positioniert sein und den Hybridraum vom Ölsumpfraum hydraulisch trennen.
-
Zusätzlich ist die Dichtkappe derart ausgestaltet, dass eine Öffnung im Bereich des Verzahnungseingriffs der Zahnräder der Zahnradpaarung zur Verfügung steht. Die Öffnung kann durch gezielte Anpressung der Dichtkappe an das Gehäuse des Aggregates abgedichtet werden.
-
Die Dichtkappe kann im Bereich zwischen dem Gehäuse des Aggregates und dem Getriebegehäuse mit einem Rückschlagventil ausgeführt sein, durch das Öl aus dem Hybridraum in den Ölsumpfraum führbar ist.
-
Dabei umfasst das Rückschlagventil bei einer konstruktiv einfachen und mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausführungsform des Fahrzeuggetriebes eine Rückschlagklappe, die mit der Dichtkappe drehbar verbunden ist. Die Rückschlagklappe gibt in kraftausgeglichenem Betriebszustand eine Durchgangsöffnung für das Öl durch die Dichtkappe frei. Dabei wird die Rückschlagklappe während Betriebszuständen, während den Öl aus dem Ölsumpfraum in Richtung des Hybridraumes beschleunigt wird, vom Öl gegen einen Randbereich der Dichtkappe gedrückt, der die Durchgangsöffnung der Dichtkappe umfangsseitig begrenzt.
-
Mit anderen Worten weist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeuggetriebes ein Rückschlagventil bzw. ein Rückschlagklappenventil auf, mittels dem ein Ölabfluss aus dem Hybridraum in Richtung des Ölsumpfraumes bei bremsfreier Fahrt möglich ist.
-
Dabei wird vorliegend unter einem kraftausgeglichenen Betriebszustand der Dichtklappe bzw. der Rückschlagklappe des Rückschlagventiles ein Betriebszustand verstanden, in dem das Öl im Ölsumpfraum die Rückschlagklappe nicht an die Dichtkappe anlegt. In einem solchen kraftausgeglichenen Betriebszustand greift an der Rückschlagklappe im Wesentlichen lediglich die Gewichtskraft an, die die Rückschlagklappe in eine Stellung überführt, in der das Rückschlagventil die Verbindung zwischen dem Hybridraum und dem Ölsumpfraum freigibt.
-
Ein Öffnungsquerschnitt der Durchgangsöffnung kann mit einer Vertikalebene des Getriebegehäuses, die in Einbaulage des Fahrzeuggetriebes in einem Fahrzeug im Wesentlichen von einer Fahrzeughochrichtung und einer Fahrzeugquerrichtung aufgespannt wird, einen spitzen Winkel einschließen. Dadurch wird erreicht, dass die Durchgangsöffnung von der Rückschlagklappe während eines Betriebszustandsverlaufes des Fahrzeuggetriebes, während dem Öl im Ölsumpfraum in Richtung des Hybridraumes beschleunigt wird, innerhalb kurzer Betriebszeiten verschlossen ist. Dann ist nur ein geringer bzw. kein Ölvolumenstrom aus dem Ölsumpfraum durch die Durchgangsöffnung in den Hybridraum führbar.
-
Dabei ist das Rückschlagventil vorteilhafterweise räumlich so anzuordnen und die Rückschlagklappe so auszurichten, dass das während eines Abbremsmanövers eines Fahrzeuges in Fahrtrichtung im Ölsumpfraum vorschießende Öl die Rückschlagklappe mitreißt und gegen den Grundkörper des Rückschlagventil presst und die Öldurchflussöffnung verschließt. Beim nachfolgenden Beschleunigen des Fahrzeugs schiebt die Ölsäule im Hybridraum die Rückschlagklappe wieder auf, da das Öl im Ölsumpfraum in Richtung Fahrzeugheck abfließt und die Rückschlagklappe freigibt.
-
Die Rückschlagklappe des Rückschlagventiles erstreckt sich von einem Drehachsenbereich der Dichtkappe, in dessen Bereich die Rückschlagklappe drehbar mit der Dichtkappe verbunden ist, während statischer bzw. kraftausgeglichener Betriebszustände des Fahrzeuggetriebes parallel zur Vertikalebene verlaufend vom Drehachsenbereich weg. In diesem Betriebszustand gibt die Rückschlagklappe die Durchgangsöffnung der Dichtkappe für einen Ölaustausch zwischen dem Hybridraum und dem Ölsumpfraum frei.
-
Dabei ist die Rückschlagklappe von der Durchgangsöffnung der Dichtkappe beabstandet. Die Rückschlagklappe wird dann von der Gewichtskraft in eine Position verstellt, in der ein freies Ende der Rückschlagklappe im Wesentlichen senkrecht nach unten hängend und von der Dichtkappe weg weisend ausgerichtet ist.
-
Hierfür kann die Rückschlagklappe vorteilhafterweise aus Metall hergestellt sein. Die Rückschlagklappe des Rückschlagventils kann aus Stahl mittels Stanzen oder dergleichen kostengünstig hergestellt sein. Dann ist mit geringem konstruktiven Aufwand gewährleistbar, dass das Rückschlagventil im Stillstand des Fahrzeuges allein aufgrund der an der Rückschlagklappe angreifenden Gewichtskraft reproduzierbar und zuverlässig öffnet. Dabei überwindet die Rückschlagklappe aufgrund ihres Eigengewichtes auch Haftkräfte, die bei der Anlage der Rückschlagklappe an der Dichtkappe aufgrund des Ölfilms wirken, der im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem Grundkörper des Rückschlagventils und der Rückschlagklappe vorliegt.
-
Ein Drehwinkelbereich der Rückschlagklappe kann in Öffnungsrichtung des Rückschlagventils durch einen mechanischen Anschlag begrenzt werden. Dadurch wird auf einfach Art und Weise erreicht, dass das Rückschlagventil innerhalb gewünscht kurzer Betriebszeiten in seinen geschlossenen Betriebszustand überführbar ist. Dann wird während eines dynamischen Betriebszustandsverlaufes nur ein geringer Ölvolumenstrom aus dem Ölsumpfraum durch das Rückschlagventil in den Hybridraum geführt.
-
Das Rückschlagventil kann derart angeordnet sein, dass das Rückschlagventil die Dichtkappe teilweise seitlich überlappt. Dadurch kann ein unerwünschtes Verschieben der Dichtkappe aus seiner Montageposition in der Öffnung des Getriebegehäuses, in der die Dichtkappe den Hybridraum und den Ölsumpfraum voneinander trennt, mit geringem konstruktiven Aufwand verhindert werden.
-
Die Dichtkappe kann zur Verbesserung einer Dichtwirkung im Randbereich der Öffnung mit einer elastischen Dichtlippe am Gehäuse des Aggregates dichtend anliegen.
-
Eine für die Funktion ausreichende Öldichtheit der Dichtkappe zum Getriebegehäuse und auch gegenüber dem Gehäuse des Aggregates kann mit geringem Aufwand über eine entsprechende Flanschflächenanlage sowie über eine solche in die Dichtkappe eingebrachte Dichtlippenkontur erreicht werden. Dabei kann eine Verpressung der Dichtlippenkontur über eine gezielte geometrische Überschneidung zwischen der Dichtkappe und daran angrenzender Bauteile und zusätzlich über eine entsprechende Membransteifigkeit der Dichtkappe realisiert werden.
-
Bei einer kostengünstigen und durch ein geringes Bauteilgewicht gekennzeichneten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrzeuggetriebes ist die Dichtkappe aus Kunststoff hergestellt.
-
Die Dichtkappe kann als Kunststoff-Spritzgussteil mit einer Wandstärke von vorzugsweise 1 mm bis 3 mm und ausgeführt sein. Bevorzugterweise ist die Dichtkappe aus PA6 oder PA66 ohne Faserverstärkung hergestellt, um eine gewisse Bauteil-Nachgiebigkeit bei gleichzeitig ausreichender Formsteifigkeit und Temperaturresistenz zu erreichen.
-
Die Bauteil-Nachgiebigkeit wird gezielt eingestellt, um im Betrieb im Einbauzustand Beschädigungen an der Dichtkappe und an angrenzenden Bauteil des Fahrzeuggetriebes zu vermeiden. Hierfür kann die Dichtkappe derart geometrisch und werkstofftechnisch ausgeführt sein, dass diese bei einem Kontakt zu angrenzenden Bauteilen gezielt membranartig nachgibt und sich anschmiegt.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeuggetriebes stützt sich die Dichtkappe in Einbaulage über wenigstens eine Stützrippe am Gehäuse des Aggregates und/oder am Getriebegehäuse ab. Dabei kann die Stützrippe im Bereich der Dichtkappe zwischen der Öffnung und einem Anlagebereich der Dichtkappe am Gehäuse des Aggregates und/oder am Getriebegehäuse vorgesehen sein.
-
Auch kann die Dichtkappe mehrere Stützrippen umfassen, welche mit geringem Abstand, vorzugsweise 0 mm bis 2 mm, an die angrenzenden Peripherieteile herangeführt werden. Über die Stützrippen kann die Dichtkappe im Falle eines Herauswanderns der Dichtkappe aus ihrer Einbauposition von den Bauteilen des Fahrzeuggetriebes, die die Dichtkappe umgegeben, mit geringem Aufwand in ihrer Montageposition gehalten werden.
-
Dabei besteht auch die Möglichkeit, die Dichtkappe über die Stützrippen gezielt zwischen den Peripherieteilen und dem Getriebegehäuse verpresst zu montieren.
-
Des Weiteren kann die Dichtkappe eine Ausnehmung aufweisen, durch die Öl aus dem Hybridraum in den Ölsumpfraum führbar ist. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das Öl in Drehrichtung des Zahnrades, welches im Hybridraum angeordnet ist, vom Zahnrad in Richtung der Öffnung abgeschleudert wird.
-
Diese zusätzliche Öffnung bzw. Ausnehmung in der Dichtkappe kann in geringem Abstand zum ersten Zahnrad liegen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass um diese zusätzliche Öffnung der Dichtkappe herum ein zusätzlicher Ölleitsteg vorgesehen ist, der das abgespritze Öl im erforderlichen Umfang in Richtung der zusätzlichen Öffnung leitet.
-
Die zusätzliche Öffnung ist bevorzugterweise derart angeordnet, dass die Rotationsrichtung des Zahnrades im Hybridraum ausgenutzt wird, zusätzlich Öl aus dem Hybridraum über die drehende Laufverzahnung in den Ölsumpfraum zu fördern.
-
Im Falle eines Bremsmanövers reduziert die turbulente Entölungsströmung des Zahnrades im Hybridraum die aus dem Ölsumpfraum in den Hybridraum vorschießende Ölmenge.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
-
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert.
-
Dabei zeigt:
- 1 eine Frontansicht eines Fahrzeuggetriebes;
- 2 eine Teillängsschnittansicht des Fahrzeuggetriebes gemäß 1 entlang einer in 1 näher gekennzeichneten Schnittebene II-II;
- 3 eine Teillängsschnittansicht des Fahrzeuggetriebes gemäß 1 entlang einer in 1 näher gekennzeichneten Schnittebene III-III;
- 4 eine dreidimensionale Einzelansicht einer Dichtkappe des Fahrzeuggetriebes gemäß 1;
- 5 eine vergrößerte Ansicht eines in 3 näher gekennzeichneten Bereiches V des Fahrzeuggetriebes gemäß 1;
- 6 eine Teilquerschnittansicht des Fahrzeuggetriebes gemäß 1 entlang einer in 3 näher gekennzeichneten Schnittebene VI-VI;
- 7 eine Teilquerschnittansicht des Fahrzeuggetriebes gemäß 1 entlang einer in 3 näher gekennzeichneten Schnittebene VII-VII;
- 8 eine dreidimensionale Ansicht eines Rückschlagventiles des Fahrzeuggetriebes gemäß 1 in Alleinstellung in einer Ansicht von schräg unten;
- 9 eine dreidimensionale Ansicht des Rückschlagventiles gemäß 8 in Alleinstellung in einer Ansicht von schräg oben;
- 10 eine Seitenansicht des Rückschlagventiles gemäß 8 während eines Bremsmanövers eines mit dem Fahrzeuggetriebe gemäß 1 ausgeführten Fahrzeuges;
- 11 eine 10 entsprechende Darstellung des Rückschlagventiles gemäß 8 während eines im Wesentlichen statischen Betriebszustandes des Fahrzeuggetriebes gemäß 1; und
- 12 eine 10 entsprechende Darstellung des Rückschlagventiles gemäß 8 während einer Beschleunigung eines mit dem Fahrzeuggetriebe gemäß 1 ausgeführten Fahrzeuges in Vorwärtsfahrtrichtung.
-
1 zeigt ein Fahrzeuggetriebe 1 in einer Vorderansicht mit einem Getriebegehäuse 2. Zusätzlich zeigt 2 eine Teillängsschnittansicht des Fahrzeuggetriebes 1 entlang einer in 1 näher gekennzeichneten Schnittebene II-II. Des Weiteren ist in 3 eine Teillängsschnittansicht des Fahrzeuggetriebes 1 entlang einer in 1 näher gekennzeichneten Schnittebene III-III dargestellt.
-
Das Getriebegehäuse 2 begrenzt einen Ölsumpfraum 3 und einen Hybridraum 4. Im Ölsumpfraum 3 ist ein rotatorisch antreibbares Aggregat 5 vorgesehen, dass als Getriebeölpumpe ausgeführt ist und in einem Gehäuse 6 des Aggregates 5 angeordnet und von diesem teilweise gegenüber dem Ölsumpfraum 3 abgeschirmt ist. Die Getriebeölpumpe 5 ist von einer elektrischen Maschine 5A elektrisch antreibbar. In Einbaulage des Fahrzeuggetriebes 1 in einem Fahrzeug befindet sich der Hybridraum 4 in Fahrzeughochrichtung z oberhalb des Ölsumpfraumes 3. Zusätzlich ist im Hybridraum 4 eine weitere elektrische Maschine 7 des Fahrzeuggetriebes 1 mit einem Stator 8 und einem Rotor 9 vorgesehen, das ein sogenanntes Hybridgetriebe darstellt.
-
Eine Antriebswelle 10 der Getriebeölpumpe 5 ist über eine Zahnradpaarung 11 zusätzlich mechanisch antreibbar, wobei die Zahnradpaarung 11 ein erstes Zahnrad 12 umfasst. Das erste Zahnrad 12 ist im Hybridraum 4 angeordnet und kämmt mit einem zweiten Zahnrad 13, das im Gehäuse des Aggregates 5 bzw. dem Pumpengehäuse 6 angeordnet ist.
-
Im Bereich des Zahneingriffes der Zahnradpaarung 11 ist zwischen dem Hybridraum 4 und dem Ölsumpfraum 3 eine Dichtkappe 14 mit einer Öffnung 15 für den Zahndurchgriff der Zahnradpaarung 11 vorgesehen. Die Dichtkappe 14 ist in 4 in einer dreidimensionalen Einzelansicht dargestellt und in montiertem Zustand mit dem Getriebegehäuse 2 verschraubt. Dabei durchgreift das Zahnrad 12 der Zahnradpaarung 11 die Öffnung 15 der Dichtkappe 14 und kämmt im Bereich der Öffnung 15 mit dem zweiten Zahnrad 13. Darüber hinaus weist die Dichtkappe 14 einen Bereich 16 auf, der die Öffnung 15 umfangsseitig umschließt und sich zwischen dem Pumpengehäuse 6 und dem Getriebegehäuse 2 in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise erstreckt, um einen Ölvolumenstrom zwischen dem Ölsumpfraum 3 und dem Hybridraum 4 gemeinsam mit dem Pumpengehäuse 6 zu begrenzen.
-
Die Dichtkappe 14 ist aus Kunststoff hergestellt und liegt im Randbereich 17 der Öffnung 15 mit einer elastischen Dichtlippe 18 dichtend am Pumpengehäuse 6 an. Zusätzlich stützt sich die Dichtkappe 14 in Einbaulage über mehrere Stützrippen 19 am Pumpengehäuse 6 und am Getriebegehäuse 2 ab. Die Stützrippen 19 sind im Bereich 16 der Dichtkappe 14 zwischen der Öffnung 15 und einem Anlagebereich 20 der Dichtkappe 14 am Getriebegehäuse 2 vorgesehen.
-
Darüber hinaus weist die Dichtkappe 14 eine Ausnehmung 21 auf, durch die Öl aus dem Hybridraum 4 in den Ölsumpfraum 3 führbar ist, das in Drehrichtung 22 des Zahnrades 12 im Hybridraum 4 und in Richtung der Ausnehmung vom Zahnrad 12 abgeschleudert wird. Die Ausnehmung 21 der Dichtkappe 14 ist in Fahrzeughochrichtung z oberhalb der Öffnung 15 der Dichtkappe 14 für den Zahndurchgriff der Zahnradpaarung 11 vorgesehen ist. Über die Ausnehmung 21 erfolgt im Betrieb des Fahrzeuggetriebes 1 zur Reduzierung von Schleppmomenten eine Direktentölung des Hybridraumes 4 in Richtung der unter dem Bezugszeichen 23 näher gekennzeichneten Pfeile in den Ölsumpfraum 3.
-
In 5 ist ein in 3 näher gekennzeichneter Bereich V in vergrößerter Ansicht gezeigt, der den Anlagebereich 20 der Dichtkappe 14 am Getriebegehäuse 2 und den Randbereich 17 mit der Dichtlippe 18 und der Öffnung 15 der Dichtkappe 14 umfasst.
-
Zusätzlich zeigen 6 und 7 jeweils Teilquerschnittansichten des Fahrzeuggetriebes 1 entlang in 3 näher gekennzeichneten Schnittebenen VI-VI bzw. VII-VII. Dabei sind in 6 die elektrische Maschine 5A für den elektrischen Antrieb der Getriebeölpumpe 5 und ein Rückschlagventil 24 der Dichtkappe 14 dargestellt, während in 7 ein Umlaufrädergetriebe 25 gezeigt ist. Über das Umlaufrädergetriebe 25 ist der leistungsverzweigte Antrieb der Getriebeölpumpe 5 realisiert.
-
Das Rückschlagventil 24 der Dichtkappe 14 zeigen die 8 bis 12 in verschiedenen Ansichten und verschiedenen Betriebszuständen in Alleinstellung. Dabei ist mittels des Rückschlagventils 24 eine Durchgangsöffnung 26 der Dichtkappe 14 freigebbar und verschließbar, die im Bereich 16 der Dichtkappe 14 vorgesehen ist. Durch die Durchgangsöffnung 26 der Dichtkappe 14 ist Öl zwischen dem Hybridraum 4 und dem Ölsumpfraum 3 austauschbar. Zum Ansteuern der Durchgangsöffnung 26 weist das Rückschlagventil 24 eine Rückschlagklappe 27 auf, die während eines Bremsmanövers oder während einer Bergabfahrt eines mit dem Fahrzeuggetriebe 1 ausgeführten Fahrzeuges die Durchgangsöffnung 26 in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise verschließt.
-
Die Rückschlagklappe 27 ist um einen Drehachsenbereich 28 an der Dichtkappe 14 drehbar angebracht und besteht aus Metall. Während eines statischen Fahrbetriebszustandes des Fahrzeuges, während dem am Ölvolumen im Ölsumpfraum 3 im Wesentlichen keine Beschleunigungskräfte in Fahrzeuglängsrichtung x angreifen, weist die Rückschlagklappe 27 die in 11 gezeigte Stellung auf. In dieser Stellung ist die Rückschlagklappe 27 im Wesentlichen parallel zur Fahrzeughochrichtung z ausgerichtet. Diese idealisierte Stellung nimmt die Rückschlagklappe 27 allein aufgrund der an ihr angreifenden Gewichtskraft ein. Dann gibt die Rückschlagklappe 27 die Durchgangsöffnung 26 der Dichtkappe 14 frei und es kann Öl in der unter anderem in 6 angegebenen Ölströmungsrichtung 40 durch die Durchgangsöffnung 26 aus dem Hybridraum 4 in den Ölsumpfraum 3 abfließen, welches zuvor zur Kühlung der weiteren elektrischen Maschine 7 in den Hybridraum 4 eingeleitet wurde.
-
Die in 12 gezeigte Stellung weist die Rückschlagklappe 27 während einer positiven Beschleunigung des Fahrzeuges in Fahrzeugvorwärtsfahrtrichtung auf. In dieser Stellung liegt die Rückschlagklappe 27 an einem mechanischen Anschlag 29 an, über den eine Schwenkbewegung der Rückschlagklappe 27 in Öffnungsrichtung des Rückschlagventils 24 begrenzt ist.
-
Während eines Bremsmanövers oder während einer Bergabfahrt wird das Öl im Ölsumpfraum 3 in Fahrzeuglängsrichtung x in Vorwärtsfahrtrichtung beschleunigt und hat dann das Bestreben, aus dem Ölsumpfraum 3 in den Hybridraum 4 zu strömen. Das in Vorwärtsfahrtrichtung im Ölsumpfraum 3 beschleunigte Öl trifft als Ölschwall auf die Rückschlagklappe 27. Dann wird die Rückschlagklappe 27 vom Öl im Ölsumpfraum 3 aus einer Stellung, in der die Rückschlagklappe 27 die Durchgangsöffnung 26 freigibt, in die in 10 gezeigte Stellung verschwenkt.
-
In dieser Stellung liegt die Rückschlagklappe 27 an einem Randbereich 30 eines kanalartigen Abschnittes 31 des Rückschlagventils 24 der Dichtkappe 14 an und begrenzt einen Ölstrom aus dem Ölsumpfraum 3 in Richtung des Hybridraumes 4 durch die Durchgangsöffnung 26 der Dichtkappe 14 derart, dass ein Ölpegel im Ölsumpfraum 3 auch während Bremsmanövern und Bergabfahrten ein vordefiniertes Minimum nicht unterschreitet. Dadurch wird gewährleistet, dass im Ölsumpfraum 3 über den gesamten Betriebsbereich des Fahrzeuggetriebes 1 eine solches Ölvolumen vorhanden ist, dass die Getriebeölpumpe 5 über ihre Entnahmestelle im Ölsumpfraum 3 zu keiner Zeit Luft ansaugt.
-
Der Öffnungsquerschnitt der Durchgangsöffnung 26 schließt in der in den 10 bis 12 gezeigten Einbaulage des Rückschlagventils 24 mit der Fahrzeughochrichtung z einen spitzen Winkel α ein. Dadurch ist einerseits gewährleistet, dass die Rückschlagklappe 27 während statischen Betriebszuständen die Durchgangsöffnung 26 der Dichtkappe 14 für einen ausreichenden Ölabfluss aus dem Hybridraum 4 in Richtung des Ölsumpfraumes 3 im erforderlichen Umfang freigibt. Anderseits wird durch schräge Anstellung der Durchgangsöffnung 26 gegenüber der Fahrzeughochrichtung z erreicht, dass die Rückschlagklappe 27 vom Öl im Ölsumpfraum 3 während Bremsmanövern und Bergabfahrten innerhalb kurzer Betriebszeiten so verstellt wird und das Rückschlagventil 24 geschlossen wird, dass ein unerwünschtes Absinken des Ölpegels im Ölsumpfraum 3 unter den vordefinierten Wert sicher vermieden wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeuggetriebe
- 2
- Getriebegehäuse
- 3
- Ölsumpfraum
- 4
- Hybridraum
- 5
- Aggregat, Getriebeölpumpe
- 5A
- elektrische Maschine
- 6
- Gehäuse des Aggregates, Pumpengehäuse
- 7
- weitere elektrische Maschine
- 8
- Stator
- 9
- Rotor
- 10
- Antriebswelle des Aggregates bzw. der Getriebeölpumpe
- 11
- Zahnradpaarung
- 12
- erstes Zahnrad
- 13
- zweites Zahnrad
- 14
- Dichtkappe
- 15
- Öffnung der Dichtkappe für Zahndurchgriff
- 16
- Bereich der Dichtkappe
- 17
- Randbereich der Dichtkappe
- 18
- Dichtlippe
- 19
- Stützrippen
- 20
- Anlagebereich
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Drehrichtung des ersten Zahnrades
- 23
- Strömungsrichtung des Öls durch Ausnehmung der Dichtkappe
- 24
- Rückschlagventil
- 25
- Umlaufrädergetriebe
- 26
- Durchgangsöffnung der Dichtkappe
- 27
- Rückschlagklappe
- 28
- Drehachsenbereich der Dichtkappe
- 29
- mechanischer Anschlag
- 30
- Randbereich des kanalartigen Abschnittes
- 31
- kanalartiger Abschnitt
- 40
- Ölströmungsrichtung
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
- α
- Winkel
