SE532922C2 - Sätt och anordning för smörjning och kylning av växellåda, växellåda jämte fordon - Google Patents

Description

532 922 För att på detta sätt möjliggöra såväl Smörjning och kylning som separat oljekylning görs den mekaniska oljepumpen större än vad som egentligen krävs för att smörja växellådans kugghjul och lager, vilket i sin tur leder till onödigt höga förluster.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstadkomma en flexibel, energieffektiv och driftsäkerlietsinässigt tilltalande lösning på ovan angivna problem.

SAMMANFATTNING AV UPPF INN IN GEN Ovan angivna ändamål uppnås medelst ett sätt, en anordning, en växellåda och ett fordon med särdrag enligt patentkraven l, 10, 19 och 20, resp.

Ytterligare fördelar tippnås genom vad som anges i resp. beroende patentkrav.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Föreliggande uppfinning kommer att förstås bättre i belysning av den följande detaljerade beskrivningen, läst tillsammans med de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar hänför sig till lika detaljer i de olika vyerna och där - Fig. l schematiskt visar känd teknik, inbegripande en via en växellådas sidoaxel niekaniskt driven oljepump för puinpning av olja för sinörjning och kylning av växellådan, där uppe till vänster i figuren en mekaniskt driven oljepump visas i större skala i ett snitt vinkelrätt mot pumpens axels axiella riktning, och - Fig. 2 schematiskt visar en iitföringsforni av en anordning enligt uppfinningen.

I Fig. l betecknas med l en växellåda, vid sitt nedre parti innefattande en oljesump 2 rymmande olja för Smörjning och kylning. Med 3 betecknas en mekaniskt driven oljepump, exempelvis en kugghjulspump anordnad att pumpa olja från oljepumpen till användningsställeii 4, smörj ställen 4, hos växellådan via ett oljefilter 5 och ett ledningssystem 6 på i och för sig väsentligen känt sätt, varvid olja är avsedd att intagas genom ett suginlopp 7 hos oljepumpen 3 anslutet till en med ett i oljesumpen anordnat filter 8 försedd sugledníng 9 och att utpumpas genom ett utlopp 10 hos oljepumpen till ledningssystemet 6 via tanken 5. Med 7' betecknas en överströmningsventil nedströms pumpen 3.

Pumpen 3 drivs mekaniskt via sin axel ll medelst växellådans sidoaxel 12 antingen direkt, såsom antyds i F ig. l, eller via något, ej visat, växlingssteg.

Uppe till vänster i Fig. 1 visas pumpen 3 mer i detalj i ett snitt tvärs pumpens 3 axels 1 1 axiella riktning.

I Fig. 2, schematiskt visande en anordning eller ett system enligt uppfinningen, betecknas med 13 en elektriskt driven oljepump anordnad att för behovsstyrd kylning punipa olja från växellådans 1 oljesump 2 till ett oljekylsystem 14, från vilket den kylda oljan är avsedd att återfóras till oljesumpeii 2 via lämplig ledning 15. Enligt ett alternativt utförande fórefiiins även en ledning 16, streckad i Fig. 2, via vilken kyld olja överförs direkt till den mekaniska oljepumpen 3 för att tillföras sagda användningsställen 4. l beroende av bl a kylbehov kan alternativen användas separat eller i kombination.

I Fig. 2 är växellådan markerad med en förhållandevis detaljerad avbildning av växellådans liuvudaxel I och en schematiskt markerad sidoaxel löpande till pumpen 3.

För sagda behovsstyrning förefinns sensoranordningar 17 för avkäiining av oljetemperatur, företrädesvis i oljesumpen 2, varvid signaler innefattande information rörande den êlvkända temperaturen överförs, exempelvis via en ledning 18, till en styrenhet 19 anordnad att, exempelvis via en ledning 20, till den elektriskt drivna pumpens 21 motor ge signal att pumpa då avkänd teniperatur överstiger ett fórutbestämt värde. 532 522 Utöver behovsstyrning baserat på avkänd oljetemperatur kan behovsstyrningen ske baserat på exempelvis aktuell växel hos växellådan eller momentuttag från den växellådan drivande motorn 22, endast markerad i Fig. 2, hos det aktuella fordonet.

Behovsstyrningen kan liärvid ske baserat på en eller fler av parametrarna oljeteriiperatur, aktuell växel och niomeiituttag. I inånga fall torde lämplig styrenliet härvid vara en central elektronisk styrenhet, ibland kallad ECU, hos fordonet, vilken fortlöpande tillförs information rörande ett stort antal driftparametrar hos fordonet.

Enligt föredragna utföringsformer är den mekaniskt drivna olj epumpen dimensionerad att åstadkomma ett grundflöde av olja täckande växellådans behov av Smörjning, varvid den elektriskt drivna oljepumpen är dimensionerad att åstadkomma ett vanligtvis interniitteiit tilläggsflöde av olja för att åstadkomma ett totalflöde, som motsvarar såväl växellådans smörjbeliov som växellådans och dess oljas behov av kylning.

Sättet liksom funktionen hos anordningen enligt uppfinningen torde till väsentlig och tillräcklig del framgått ovan.

För att tillgodose växellådans behov av sinörjniiig och kylning förefrnns sålunda en företrädesvis medelst växellådans sidoaxel, mekaniskt driven Oljepump och för att behovsstyrt tillgodose växellådans behov av kylning förefmns en elektriskt driven oljepump anordnad att ingå i en krets innefattande ett kylsystem för olja, varigenom pumpkapacítet för sinörjning och. kompletterande pumpkapacitet för kylning separerats så att pumpkapaciteten för Smörjning kan dimensioneras efter behov och pumpkapacitet för kylning kan dimensioneras efter behov, där behovet av kylning ofta är temporärt, varför möjligheten till intermittent drift av den elektriskt drivna oljepumpen erbjuder stora fördelar och kan ske och styras utifrån olika, en eller fler, behovsparainetrar. 532 922 Separeringen enligt uppfinningen av pumpkapaciteten ger möjlighet till lägre förluster i växellådan då den mekaniskt drivna oljepumpen inte behöver dimensioneras att generera det höga oljeflöde som krävs för effektiv' oljekylning.

Oljekylningen sköts i stället medelst den elektriskt drivna pumpen, vilken i normalfallet ej är i drift.

I och med att växellådans drift ej är beroende av den elektriskt drivna oljepumpen för Smörjning föreligger det ingen risk för driftstopp om den skulle haverera.

Föraren kan meddelas att kylningen har upphört och anpassa körningen men kan fortsätta köra.

Ovan har uppfinningen beskrivits i anslutning till utföringsexenipel och föredragna utföringsformer .

Naturligtvis kan fler utföriiigsforiiier liksom mindre kompletteringar och förändringar tänkas utan att den grundläggande uppfmningstaiikeii därför frångås.

Sålunda kan kylningen i kylsystemet utföras på lämpligt sätt, exempelvis medelst en luftkyld värmeväxlare. Oljekylsystemet 14 kan föreligga med sin kylare etc externt relativt växellådan eller vara anordnat internt i växellådan.

Tänkas kan vidare att den behovstyrda styrningen av den elektriskt drivna oljepuinpen innefattar funktionen att avbryta driften av den elektriska pumpen då ett minskat eller obefintligt behov detekteras, såsom en temperatur något understigande sagda förutbestämda värde, då annan växel ilagts eller då momentuttaget sjunkit.

Styrningen kan också utföras så att driften av den elektriskt drivna punipen sker under en förutbestämd tid.

Uppfinningeii skall således ej anses begränsad till ovan angivna utföringsfornier utan kan varieras inom sitt av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (20)

532 9422 i: Patentkrav

1. Sätt för Smörjning och kylning av växellåda (l) innefattande stegen att medelst en första krets innefattande en mekaniskt driven oljepump (3) pumpa Smörjmedel i form av olja från växellådans olj esump (2) till användningsställen hos växellådan (1) och att kyla oljan från sagda oljesump (2) i ett oljekylsystem, kännetecknat av att steget att kyla oljan från sagda oljesump (2) i ett oljekylsystem (14) sker medelst en andra krets innefattande en elektriskt driven separat Oljepump (13) som är anordnad att behovsstyrt och intermittent pumpa oljan från nämnda olj esump (2) till nämnda oljekylsystem (14), och att nämnda första krets och nämnda andra krets är två från varandra separata kretsar.

2. Sätt enligt krav l, vari den mekaniska pumpen (3) drivs medelst växellådans (1) sidoaxel (12).

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, vari den elektriskt drivna oljepumpen (13) pumpar olja från oljesumpen (2) till oljekylsystemet (14) och åter till oljesumpen (2).

4. Sätt enligt krav 1, 2 eller 3, vari oljetemperatur avkännes, och vari den elektriskt drivna oljepumpen (13) bringas att pumpa då avkänd oljetemperatur överstiger ett förutbestämt värde.

5. Sätt enligt något av kraven 1-4, vari olja kyld i oljekylsystemet återfórs direkt till den mekaniskt drivna olj epumpen (3).

6. Sätt enligt något av kraven 1-5, vari den elektriskt drivna oljepumpens (13) behovsstyrda drift styrs medelst en styrenhet (19), exempelvis en central elektronisk styrenhet (19) hos fordonet, medelst styrsignaler. 532 522 7

7. Sätt enligt något av kraven 1-6, vari den mekaniskt drivna oljepumpen (3) dimensioneras att åstadkomma ett grundflöde av olja täckande växellådans (1) smörjbehov.

8. Sätt enligt något av kraven 1-7, vari den elektriskt drivna oljepumpen (13) dimensioneras att åstadkomma ett tilläggsflöde av olja medverkande till ett totalflöde av olja, vilket motsvarar såväl växellådans smörjbehov som växellådans oljas behov av kylning.

9. Sätt enligt något av kraven 1-8, vari behovsstymingen sker baserat på en eller fler av parametrarna olj etemperatur, aktuell växel och momentuttag från den växellådan drivande motorn (22).

10. Anordning för smörj ning och kylning av växellåda (1) innefattande en första krets innefattande en mekaniskt driven oljepump (3) anordnad att pumpa Smörjmedel i form av olja från växellådans oljesump (2) till användningsställen hos växellådan (l), vilken anordning vidare innefattar ett oljekylsystem (14) och en elektriskt driven oljepump (3 ), kännetecknad av att anordningen vidare innefattar en andra krets innefattande nämnda elektriskt drivna oljepump (13) som är anordnad att behovsstyrt och intermittent pumpa oljan från nämnda oljesump (2) till nämnda oljekylsystem (14) och att nämnda forsta krets och nämnda andra krets är två från varandra separata kretsar.

11. 1 1. Anordning enligt krav 10, vari den mekaniska pumpen (3) är anordnad att drivas medelst växellådans sidoaxel (12).

12. Anordning enligt krav 10 eller 11, vari den elektriskt drivna pumpen (13) är anordnad att pumpa olja från sagda oljesump (2) till oljekylsystemet och åter till oljesumpen (2). 532 522

13. Anordning enligtkrav 10, 11 eller 12, vari anordningar (17, 19) för avkänning av olj etemperatur fóreñnns och för att via en styrenhet (19) bringa den elektriskt drivna pumpen (13) att pumpa då avkänd temperatur överstiger ett forutbestämt värde.

14. Anordning enligt krav 10, 11, 12 eller 13, vari olja kyld i oljekylsystemet är anordnad att återfóras direkt till den mekaniskt drivna oljepumpen (3) for att pumpas till användningsställen (4) hos växellådan (1).

15. Anordning enligt något av kraven 10-14, vari en styrenhet (19), exempelvis en central elektronisk styrenhet (19) hos fordonet, fórefinns for styrning av den elektriskt drivna oljepumpens (13) behovsstyrda drift medelst styrsignaler.

16. Anordning enligt något av kraven 10-15. vari den mekaniskt drivna olj epumpen (3) är dimensionerad att åstadkomma ett grundflöde av olja täckande växellådans (1) smörj behov.

17. Anordning enligt något av kraven 10-16, vari den elektriskt drivna oljepumpen (13) är dimensionerad att åstadkomma ett tilläggsflöde av olja medverkande till ett totalflöde av olja, vilket motsvarar såväl växellådans smörj behov som växellådans oljas behov av kylning.

18. Anordning enligt något av kraven 10-17, vari behovsstyrningen är avsedd att ske baserat på en eller fler av parametrarna oljetemperatur, aktuell växel och momentuttag från den växellådan drivande motom (22) hos fordonet.

19. Växellåda, kännetecknad av en anordning enligt något av kraven 10-18.

20. Fordon, exempelvis en lastbil eller buss, kännetecknat av en växellåda (1) enligt krav 19.