DE112016002498T5 - Start-stopp-akkumulator mit integriertem zufuhrbegrenzungsventil - Google Patents

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Abstract

Bereitgestellt wird ein druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem, wobei das Ölzufuhrsystem umfasst: einen Akkumulator, eine Zufuhrleitung, die mit dem Akkumulator verbunden ist, ein Rückschlagventil, das fluidmäßig den Akkumulator mit der Zufuhrleitung verbindet, ein durch einen Elektromagnet gesteuertes Ventil, das fluidmäßig mit dem Akkumulator verbunden ist, und eine Auslassleitung, die mit dem Getriebe verbunden ist. Auch eine Speiseleitung, welche die Getriebepumpe mit druckbeaufschlagtem Öl versorgt, ist vorgesehen. Ein Dosierventil verbindet die Speiseleitung mit der Zufuhrleitung, um den Öldruck zu regeln, der an die Zufuhrleitung geliefert wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme zur Zufuhr von druckbeaufschlagtem Öl für Kraftfahrzeuge mit Motorabtstellsystemen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In der Geschichte der Entwicklung von Kraftfahrzeugen herrscht das kontinuierliche Bestreben, die Kraftstoffökonomie der Fahrzeuge zu erhöhen. Ein Verfahren zur Erhöhung der Kraftstoffökonomie von Fahrzeugen besteht darin, den Motor abzustellen, wenn das Fahrzeug einen Halt vollzieht. Fahrzeuge mit Motorabstellsystem müssen eine Quelle für druckbeaufschlagtes Öl für das Getriebe bereitstellen, wenn der Fahrzeugmotor neu gestartet wird. Eine Lösung für diese Forderung besteht darin, eine Getriebeöl-Pumpe bereitzustellen, die elektrisch angetrieben wird. Vom Standpunkt der Kosten und der betrieblichen Effizienz eines Fahrzeugs sind elektrisch angetriebene Getriebeölpumpen jedoch nicht optimal.
  • Es ist wünschenswert, eine Quelle für druckbeaufschlagtes Öl für das Getriebe bereitzustellen, die für eine motorangetriebene Getriebepumpe zur Verfügung steht, bevor die Getriebepumpe das Öl für das Getriebe voll druckbeaufschlagt hat. Um die erwähnten Herausforderungen zu bewältigen, weisen viele Druckölsysteme für Kraftfahrzeuggetriebe einen Akkumulator auf, der eine Quelle für druckbeaufschlagtes Öl speichert, um druckbeaufschlagtes Öl für das Getriebe zur Verfügung zu halten. Ein Problem in Verbindung mit solchen druckbeaufschlagten Ölsystemen für Getriebe besteht darin, dass die Getriebepumpe über einen relativ weiten Bereich von Drücken arbeitet. Der Druck, der von einer motorbetriebenen Getriebepumpe geliefert wird, liegt oft über jenem, der bei einem Neustart des Fahrzeuggetriebes nach einem Fahrzeugstopp benötigt wird. Aufgrund der relativ hohen Druckwerte, die von vielen motorangetriebenen Getriebepumpen ausgegeben werden, müssen der Akkumulator und die zugeordnete Hardware, die ein Elektromagnetventil umfasst, mit einer ausreichenden Stärke und Lebensdauer ausgelegt werden, um den relativ hohen Getriebepumpendrücken standzuhalten. Es ist wünschenswert, ein druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem für ein Getriebe mit einem Akkumulator bereitzustellen, wobei kostengünstigere und vorzugsweise leichtere Materialien, wie etwa Polymermaterialien, und kostengünstigere Elektromagnetventile eingesetzt werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die obigen und weitere Wünsche zu manifestieren, wird eine Offenbarung der vorliegenden Erfindung vorgelegt. Die vorliegende Erfindung gewährt Freiheiten für ein druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem Dieses umfasst einen Akkumulator, eine Zufuhrleitung, die mit dem Akkumulator verbunden ist, ein Rückschlagventil, das den Akkumulator fluidmäßig mit der Zufuhrleitung verbindet, ein durch einen Elektromagnet gesteuertes Ventil, das fluidmäßig mit dem Akkumulator und einer Auslassleitung verbunden ist, die mit dem Getriebe verbunden ist, eine Speiseleitung, die von der Getriebepumpe druckbeaufschlagtes Öl zuführt, und ein Dosierventil, das mit der Speiseleitung und der Zufuhrleitung verbunden ist, während es den Öldruck regelt, der an die Zufuhrleitung geliefert wird.
  • Andere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden durch die im Folgenden gegebene detaillierte Beschreibung deutlich werden. Es sollte klar sein, dass die detaillierte Beschreibung sowie die spezifischen Beispiele, auch wenn sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, rein dem Zweck der Veranschaulichung dienen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlicher werden, in denen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines druckbeaufschlagten Ölzufuhrsystems für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
  • 2 eine schematische Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausführungsform eines druckbeaufschlagten Ölzufuhrsystems für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) erfolgt rein beispielhaft und soll in keiner Weise den Umfang der Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Einsatzmöglichkeiten beschränken.
  • Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird ein druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem 7 für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem bereitgestellt. Das System 7 weist einen Akkumulator 10 auf. Der Akkumulator 10 weist einen Kolben 12 auf. Der Kolben 12 ist durch eine Spiralfeder 14 vorgespannt. Die Körper des Kolbens 12 und des Akkumulators 10 können aus einem Metall wie Stahl oder einem geeigneten Polymermaterial wie einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Material hergestellt sein. Der Akkumulator 10 wird über eine Entlüftungsleitung 16 entlüftet, um die Entfernung von Fluid zu ermöglichen, die den Kolben 12 umgeht, und um den Aufbau von Druck hinter dem Kolben 12 zu verhindern.
  • Eine Zufuhrleitung 20 ist mit dem Akkumulator 10 verbunden. Ein Rückschlagventil 24 lässt Fluid von der Zufuhrleitung 20 in den Akkumulator 10 ein (wenn der Druck in der Zufuhrleitung 20 höher ist als der Druck in dem Akkumulator 10), verhindert jedoch, dass Fluid innerhalb des Akkumulators 10 zurück in die Zufuhrleitung 20 abgegeben wird. Das Rückschlagventil 24 verhindert auch Druckverluste aus dem Akkumulator 10, wenn der Druck in der Zufuhrleitung 20 niedriger ist als der Druck des Akkumulators 10. Ein selektiv öffnendes und schließendes, durch einen Elektromagnet gesteuertes Ventil 26 ist fluidmäßig mit dem Akkumulator 10 und einer Auslassleitung 28 verbunden. Die Auslassleitung 28 ist fluidmäßig mit dem Fahrzeuggetriebe (nicht dargestellt) verbunden. In der Ausführungsform der Erfindung, die in 1 gezeigt ist, verläuft die Auslassleitung 28 über einen Großteil ihrer Länge zusammen mit der Zufuhrleitung 20.
  • Das druckbeaufschlagte Ölzufuhrsystem 7 weist auch ein Schieber-Dosierventil 32 auf. Der Schieber 32 gleitet in einer Bohrung 33. Der Schieber 32 weist einen ersten Kolben 34 auf. Eine Seite des ersten Kolbens 34 steht mit einer Vorspannfeder 36 in Eingriff. Eine entgegengesetzte Seite 38 des ersten Kolbens 34 ist mit einem ersten Steg 40 verbunden. Die Bohrung 33 schneidet eine Speiseleitung 44 und die Zufuhrleitung 20 zwischen dem ersten Kolben 34 und einem zweiten Kolben 48. Der erste Steg 40 ist auch mit einem zweiten Kolben 48 verbunden. Der zweite Kolben ist an seiner dem ersten Steg 40 entgegengesetzten Seite dem Auslass 16 ausgesetzt. Der zweite Kolben 48 ist mit einem zweiten Steg 50 verbunden. Der zweite Steg 50 ist mit einem dritten Kolben 52 verbunden. Ein dritter Kolben 52 ist an seiner dem Steg entgegengesetzten Seite der Zufuhrleitung 20 ausgesetzt. Ein Teil der Zufuhrleitung 20, der dem dritten Kolben 52 ausgesetzt ist, weist eine Begrenzung 54 auf. Der dritte Kolben weist eine Seite 56 mit einem verringerten Durchmesser auf.
  • Während des Betriebs empfängt das Zufuhrsystem 7 druckbeaufschlagtes Öl von der Getriebepumpe durch die Speiseleitung 44. Die Speiseleitung 44 hat den Steg 40 mit der Zufuhrleitung 20 gemeinsam. Druckbeaufschlagtes Öl strömt durch die Zufuhrleitung 20, passiert dann das Rückschlagventil 24 in den Akkumulator 10, wodurch der Kolben 12 gegen seine Vorspannfeder 14 angehoben wird. Wenn gewünscht wird, druckbeaufschlagtes Fluid nach Zeitperioden, in denen der Motor abgestellt wurde und die Getriebepumpe nicht länger läuft, zurück in ein Fahrzeuggetriebe zu lassen, erhält das Elektromagnetventil 26 ein Signal, um aus seiner geschlossenen Stellung in die offene zu schalten, wodurch die Fluidströmung von dem Akkumulator 10 zurück in die Auslassleitung 28 erlaubt wird. Die Auslassleitung 28 verläuft zusammen mit der Zufuhrleitung 20. Abgegebenes Öl strömt an dem Schieberventil vorbei zu dem ersten Steg 40 in die Speiseleitung 44 und von dort zu dem Fahrzeuggetriebe (nicht dargestellt). Die Zufuhr von der Speiseleitung 44 kann im Druck oft schwanken. Um den Druck des druckbeaufschlagten Öls, das an den Akkumulator 10 geliefert wird, zu begrenzen, veranlasst ein übermäßiger Druck den Schieber 32, durch den Druck in der Zufuhrleitung 20, der auf den dritten Kolben 52 wirkt, nach links bewegt zu werden. Die Bewegung des Schiebers 32 nach links veranlasst den zweiten Kolben 48, die von der Speiseleitung 44 kommende Strömung zu dosieren und dadurch ihren Druck zu verringern, während sie in die Zufuhrleitung 20 eintritt. Da der Druck in der Zufuhrleitung 20 verringert ist, wird der Abschnitt der Zufuhrleitung 20, der dem dritten Kolben 52 ausgesetzt ist, seinen Wert verringern und dadurch seine Kraft verringern, die auf den Schieber 32 gegen die Feder 36 wirkt. Die Bewegung des Schiebers 32 ist selbstregelnd. Eine Begrenzung 54 innerhalb der Zufuhrleitung 20, die dem dritten Kolben ausgesetzt ist, ist hinzugefügt, um Schwankungen in dem Druck in der Zufuhrleitung 20, die dem dritten Kolben ausgesetzt ist, zu verringern. Der Aufbau von Fluiddruck an dem ersten Kolben 34 in dem Abschnitt der Bohrung 33, in dem sich die Vorspannfeder 36 befindet, wird verhindert, indem der Auslass 16 der Seite 37 des ersten Kolbens ausgesetzt wird. Das druckbeaufschlagte Ölzufuhrsystem 7 erlaubt die Verwendung eines Akkumulators, Rückschlagventils und Elektromagnets in dem Druckbereich von 8 bar anstatt eines Systems von 20 bar, um die möglichen Getriebepumpenausgaben zu bewältigen. Niedrigere Drücke erleichtern auch die Einhausung des Akkumulators, der Elektromagnetventilbefestigung und des Schieberventils in einem gemeinsamen Gehäuse.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird dort eine alternative bevorzugte Ausführungsform eines druckbeaufschlagten Ölzufuhrsystems 17 gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Teile, die ähnliche Funktionen wie in 1 haben, tragen hier identische Bezugszeichen. In dieser Ausführungsform ist die Auslassleitung 28 von der Zufuhrleitung getrennt. In den meisten anderen Aspekten der Erfindung funktioniert das Druckfluid-Zufuhrsystem 17 auf ähnliche oder identische Weise wie das Druckfluid-Zufuhrsystem 7, das in 1 gezeigt wurde.
  • Die Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhafter Natur, und somit werden auch Variationen, die vom Prinzip der Erfindung nicht abweichen, als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet. Solche Variationen werden nicht als Abweichungen vom Geist und Umfang der Erfindung betrachtet.

Claims (15)

  1. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem, umfassend: einen Akkumulator; eine Zufuhrleitung, die mit dem Akkumulator verbunden ist; ein Rückschlagventil, das den Akkumulator fluidmäßig mit der Zufuhrleitung verbindet; ein durch einen Elektromagnet gesteuertes Ventil, das fluidmäßig mit dem Akkumulator und einer Auslassleitung verbunden ist, die mit dem Getriebe verbunden ist; eine Speiseleitung, welche die Getriebepumpe mit druckbeaufschlagtem Öl versorgt; und ein Dosierventil, das mit der Speiseleitung und der Zufuhrleitung verbunden ist, um den Öldruck zu regeln, der an die Zufuhrleitung geliefert wird.
  2. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei die Zufuhrleitung von der Auslassleitung getrennt ist.
  3. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei die Zufuhrleitung und die Auslassleitung gemeinsam vorgesehen sind.
  4. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei der Akkumulator einen federvorgespannten Kolben aufweist.
  5. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei das Dosierventil ein Schieberventil umfasst, wobei die Speiseleitung und die Zufuhrleitung eine Bohrung des Schieberventils zwischen ersten und zweiten Kolben des Schieberventils schneiden.
  6. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei das Schieberventil durch eine Feder federvorgespannt ist, die mit dem ersten Kolben gegenüber dem ersten Steg in Eingriff steht.
  7. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei die Zufuhrleitung einem dritten Kolben des Schieberventils ausgesetzt ist.
  8. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei der dritte Kolben einen kleineren Durchmesser als der erste und der zweite Kolben aufweist.
  9. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei eine Begrenzung in einem Abschnitt der Zufuhrleitung vorgesehen ist, der dem dritten Kolben des Schieberventils ausgesetzt ist.
  10. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei das Schieberventil 3 Kolben aufweist, nämlich einen ersten Kolben, der einem Auslass und der Zufuhrleitung ausgesetzt ist, einen zweiten Kolben, der der Speiseleitung und einem Auslass ausgesetzt ist, und einen dritten Kolben, der einem Auslass und der Zufuhrleitung ausgesetzt ist.
  11. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei die Auslassleitung nicht dem Rückschlagventil ausgesetzt ist.
  12. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei das Schieberventil einen Kolben aufweist, wobei eine Seite der Zufuhrleitung ausgesetzt ist, und eine andere Seite einem Auslass ausgesetzt ist.
  13. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden oder folgenden Ansprüche, wobei der dritte Kolben eine Seite mit einem verringerten Durchmesser aufweist.
  14. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem, umfassend: einen Akkumulator; eine Zufuhrleitung, die mit dem Akkumulator verbunden ist; ein Rückschlagventil, das den Akkumulator fluidmäßig mit der Zufuhrleitung verbindet; ein durch einen Elektromagnet gesteuertes Ventil, das fluidmäßig mit dem Akkumulator und einer Auslassleitung verbunden ist, die mit der Zufuhrleitung gemeinsam vorgesehen ist, die mit dem Getriebe verbunden ist; eine Speiseleitung, welche die Getriebepumpe mit druckbeaufschlagtem Öl versorgt; und ein Dosierventil, das mit der Speiseleitung und der Zufuhrleitung verbunden ist, um den Öldruck zu regeln, der an die Zufuhrleitung geliefert wird, wobei das Dosierventil einen ersten federvorgespannten Kolben aufweist, wobei der Kolben auf einer Seite einem Auslass ausgesetzt ist, wobei der erste Kolben mit einem zweiten Kolben durch einen ersten Steg verbunden ist, der der Zufuhrleitung und der Speiseleitung ausgesetzt ist, wobei der zweite Kolben auf einer Seite der Speiseleitung ausgesetzt ist, und auf einer entgegengesetzten Seite dem Auslassdruck, wobei der zweite Kolben durch einen zweiten Steg mit einem dritten Kolben verbunden ist, der der Zufuhrleitung auf einer Seite des dritten Kolbens ausgesetzt ist, die dem zweiten Kolben entgegengesetzt ist.
  15. Druckbeaufschlagtes Ölzufuhrsystem für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Motorabstellsystem, umfassend: einen Akkumulator; eine Zufuhrleitung, die mit dem Akkumulator verbunden ist; ein Rückschlagventil, das den Akkumulator fluidmäßig mit der Zufuhrleitung verbindet; ein durch einen Elektromagnet gesteuertes Ventil, das fluidmäßig mit dem Akkumulator und einer Auslassleitung verbunden ist, die von der Zufuhrleitung getrennt ist und die mit dem Getriebe verbunden ist; eine Speiseleitung, welche die Getriebepumpe mit druckbeaufschlagtem Öl versorgt; und ein Dosierventil, das mit der Speiseleitung und der Zufuhrleitung verbunden ist, um den Öldruck zu regeln, der an die Zufuhrleitung geliefert wird, wobei das Dosierventil einen ersten federvorgespannten Kolben aufweist, wobei der Kolben auf einer Seite einem Auslass ausgesetzt ist, wobei der erste Kolben mit einem zweiten Kolben durch einen ersten Steg verbunden ist, der der Zufuhrleitung und der Speiseleitung ausgesetzt ist, wobei der zweite Kolben auf einer Seite der Speiseleitung ausgesetzt ist, und auf einer entgegengesetzten Seite dem Auslassdruck, wobei der zweite Kolben durch einen zweiten Steg mit einem dritten Kolben verbunden ist, der der Zufuhrleitung auf einer Seite des dritten Kolbens ausgesetzt ist, die dem zweiten Kolben entgegengesetzt ist.
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