DE10249557A1 - Getriebe - Google Patents

Abstract

Das Fahrzeuggetriebe weist eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine Vielzahl von Lagern und Zahnrädern und eine Ölpumpe zu deren Schmierung auf. Die Ölpumpe 4 wird von einem rein mechanisch arbeitenden Summationsgetriebe 3 angetrieben, das sowohl mit der Eingangswelle 1 als auch mit der Ausgangswelle 2 des Getriebes in Wirkverbindung steht.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuggetriebe, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, mit einer Eingangswelle, mit einer Ausgangswelle, mit einer Vielzahl von Lagern und Zahnrädern und mit einer Ölpumpe zu deren Schmierung.
• Automatische oder stufenlose Getriebe von Kraftfahrzeugen benötigen für die Versorgung der Schmiereinrichtung sowie der Steuer- und Betätigungseinrichtungen eine Ölpumpe, die z.B. als Verdrängerpumpe ausgestaltet ist, und mit der Drehzahl des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges über die Antriebswelle des Getriebes angetrieben wird.
• Es werden auch sogenannte Konstantpumpen verwendet, deren Förderstrom proportional mit ihrer Antriebsdrehzahl ansteigt. Die Auslegung der Pumpe erfolgt dabei im Allgemeinen bei der Leerlaufdrehzahl des Motors. Der dabei gelieferte Förderstrom muss bereits die Anforderungen des zu versorgenden automatischen Getriebes erfüllen. Bei höheren Drehzahlen des Motors fördert eine derartige Konstantpumpe jedoch ein Mehrfaches der erforderlichen Menge. Dadurch nehmen derartige Konstantpumpen zu viel Leistung auf, kavitieren und erzeugen ein zu hohes Geräuschniveau.
• Es wurden auch bereits sogenannte Verstellpumpen in automatische Getriebe eingebaut, deren Förderstrom besser an den Bedarf angepasst werden kann, die jedoch im verbrauchsrelevanten unteren bis mittleren Motordrehzahlbereich einen schlechteren Wirkungsgrad als eine Konstantpum pe aufweisen. Außerdem liefern sie zu wenig Öl bei niedrigen Motordrehzahlen.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurden bereits sauggeregelte Konstantpumpen für die automatischen Getriebe von Personenkraftwagen vorgeschlagen ( EP 0682756 ), und zwar in Form einer sauggedrosselten Radialkolbenpumpe, die ab einer bestimmten Drehzahl einen nahezu konstanten Förderstrom liefert, der eine ebenso nahezu konstante Leistungsaufnahme erfordert. Eine sauggedrosselte Radialkolbenpumpe ist jedoch noch mit dem Nachteil einer hohen Geräuschentwicklung behaftet.
• Es wurden auch rein elektrisch betriebene Pumpen in automatische Getriebe für Personenwagen eingebaut, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass sie das elektrische Bordnetz des Fahrzeugs zu stark belasten, wenn sie ausschließlich die gesamte Ölversorgung des automatischen Getriebes sicherstellen müssen.
• In der DE-A 197 50 675 der Anmelderin wurde eine Kombination aus einem herkömmlichen mechanischen Antriebsteil mit einem elektrischen Antriebsteil vorgeschlagen, wobei die dadurch gebildete Ölpumpe mit einem kleineren Verdrängungsvolumen im Vergleich zu den rein mechanisch betriebenen Ölpumpen ausgestattet werden kann. Die Verwendung eines elektrischen Antriebsteils ermöglicht es, bei kleinen Motordrehzahlen die Ölpumpe auf höhere Drehzahlen zu bringen und damit mehr Öl in niedrigeren Drehzahlbereichen zu fördern. Im niedrigen Drehzahlbereich wird die Pumpe ausschließlich durch das elektrische Antriebsteil angetrieben. Der vorgesehene Freilauf ermöglicht, dass die Drehzahl der Ölpumpe höher sein kann als die Drehzahl des Verbrennungs motors. In einem höheren Drehzahlbereich dreht der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges schneller als der das elektrische Antriebsteil bildende Elektromotor. Der Verbrennungsmotor läuft nun auf den Freilauf auf und übernimmt den Antrieb der Ölpumpe. Gleichzeitig wird das elektrische Antriebsteil abgeschaltet.
• Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das elektrische Antriebsteil als unabhängige elektrische Pumpe ausgebildet sein, die zusammen mit der mechanisch angetriebenen Pumpe mit einer Ventileinrichtung verbunden ist, die das automatische Getriebe mit dem erforderlichen Ölstrom versorgt. In diesem Fall erfolgt die Grundversorgung der Schmierung sowie der Wandler über das mechanische Antriebsteil, das vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges angetrieben wird, während die Grundversorgung der Kupplungen über das elektrische Antriebsteil erfolgt. In der Ventileinheit erfolgt eine überlagerte Ölstromsteuerung. Schließlich ist es auch möglich, das mechanische Antriebsteil durch ein beliebiges anderes Antriebsteil zu ersetzen, wobei eine weitere Verbesserung der Anpassung der geförderten Ölmenge an den Verbrauch gewährleistet wird.
• Bei all diesen Ölpumpen zur Schmierung von Lagern und Zahnrädern, beispielsweise in automatischen Getrieben, mit Ausnahme der Elektropumpe, erfolgt der Antrieb über die Eingangswelle des automatischen Getriebes, und damit ausgehend vom Motor des Fahrzeuges. Ein Nachteil bei dieser Ausgestaltung ist, dass bei ausgeschaltetem Antriebsmotor die Getriebeschmierung nicht mehr gewährleistet ist. Bei bestimmten Fahrzeugsituationen, wie bei einem Abschleppen des Fahrzeuges, können bei längeren Abschleppfahrten die automatischen Getriebe zerstört werden, da die Schmierung aus fällt. Weiterhin ist von der Sicherheitsseite aus zu erwähnen, dass bei Gefällefahrten und dabei ausgefallenem Motor der Antriebsstrang bei Automatikbetrieb unterbrochen ist, sodass keine Motorbremsung möglich ist.
• Der Einsatz einer Ölpumpe mit Elektromotor ist nachteilig hinsichtlich Robustheit, Standzeit und Zuverlässigkeit.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antrieb für die Ölpumpe in einem Fahrzeuggetriebe, beispielsweise einem automatischen Getriebe, zu schaffen, der auch bei ausgeschaltetem Antriebsmotor die Ölpumpe antreibt, sodass eine Getriebeschmierung in jeder Fahrzeugsituation gewährleistet ist, und damit eine Zerstörung des Getriebes vermieden werden kann.
• Ausgehend von einem Getriebe der Eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen.
• Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, dass die Ölpumpe von einem rein mechanisch arbeitenden Summationsgetriebe angetrieben wird, das sowohl mit der Eingangswelle als auch mit der Ausgangswelle des Getriebes in Wirkverbindung steht.
• Das Summationsgetriebe kann entweder als Planetensatz oder als Differential ausgebildet sein.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert, in der schematisch der redundante Ölpumpenantrieb mittels eines Summationsgetriebes dargestellt ist, das sowohl mit der Eingangswelle des Getriebes, die mit dem Motor des Fahrzeuges verbunden ist, als auch mit der Ausgangswelle des Getriebes, die mit dem Radantrieb verbunden ist, in Wirkverbindung steht.
• In der einzigen Figur ist mit 1 die Eingangswelle eines automatischen Getriebes bezeichnet, dessen übrige Bauteile nicht dargestellt sind, da sie dem Fachmann gut bekannt sind, und mit 2 dessen Ausgangswelle. Mit 4 ist eine Ölpumpe bezeichnet, die von einem Summationsgetriebe 3 angetrieben wird, das sowohl mit der Eingangswelle 1 als auch mit der Ausgangswelle 2 in Wirkverbindung steht. Das Summationsgetriebe, das als kleine mechanische Baueinheit ausgeführt ist, kann ein Planetensatzgetriebe oder ein Differential sein, womit ein redundanter Antrieb der Ölpumpe 4 für das (nicht dargestellte) automatische Getriebe in allen Fahrsituationen gewährleistet ist.

1

Eingangswelle

2

Ausgangswelle

3

Summationsgetriebe

4

Ölpumpe

Claims (3)

1. Fahrzeuggetriebe mit einer Eingangswelle, mit einer Ausgangswelle, mit einer Vielzahl von Lagern und Zahnrädern und mit einer Ölpumpe zu deren Schmierung, dadurch ge– kennzeichnet, dass die Ölpumpe (4) von einem rein mechanisch arbeitenden Summationsgetriebe (3) angetrieben wird, das sowohl mit der Eingangswelle (1) als auch mit der Ausgangswelle (2) des Getriebes in Wirkverbindung steht.
2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Summationsgetriebe ein Planetensatzgetriebe ist.
3. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Summationsgetriebe ein Differential ist.