WO2016134796A1 - Kühlungs- und/oder schmierungskreislauf für eine getriebeanordnung - Google Patents

Kühlungs- und/oder schmierungskreislauf für eine getriebeanordnung Download PDF

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Rainer Hofkirchner
Christian LANGSENLEHNER
Bernhard Steiner
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Engineering Center Steyr Gmbh & Co Kg
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    • F16H57/0489—Friction gearings with endless flexible members, e.g. belt CVTs

Definitions

  • the present invention relates to a cooling and / or lubrication circuit for a transmission arrangement of a motor vehicle comprising at least one pump for conveying a coolant and / or lubricant to a supply line, wherein via the supply line, a transmission circuit and a clutch circuit with cooling and / or Lubricant can be acted upon and a gear arrangement comprising a gear set and at least one clutch and the cooling and / or lubrication circuit.
  • the document DE 10 2009 005 7 A1 describes, for example, a motor vehicle transmission device with a hydraulic system which has a high pressure circuit for supplying actuators and a low pressure circuit for lubricating and / or Has coolant supply, and with a control device having a low pressure valve which is intended to derive an operating medium pressure for the low pressure circuit from the high pressure circuit, and having a mode valve which is provided for an adjustment between at least two different lubrication and / or cooling modes, which differ from each other with respect to a maximum amount of lubricant and / or coolant.
  • a cooling and / or lubrication circuit for a transmission arrangement of a motor vehicle comprising at least one pump for conveying a coolant and / or lubricant to a supply line, wherein via the supply line, a transmission circuit and a clutch circuit with cooling and / or Lubricant can be acted upon, wherein the clutch circuit is connected via an orifice to the supply line and the transmission circuit via a valve to the supply line is connectable, via the valve and a short-circuit line between the supply line and the clutch circuit, a connection can be established.
  • the cooling and / or lubrication circuit comprises a pump that conveys coolant and / or lubricant to a supply line.
  • the coolant and / or lubricant is, for example, oil.
  • a transmission circuit and a clutch circuit with the coolant and / or lubricant can be acted upon.
  • the clutch circuit is connected via a shutter to the supply line.
  • the orifice regulates the amount of coolant and / or lubricant delivered from the supply line to the clutch circuit.
  • the transmission circuit can be connected to the supply line via a switchable valve. Furthermore, the supply line and the clutch circuit according to the invention via the valve and the short-circuit line can be connected - between the supply line and the clutch circuit via the valve and the short-circuit line connectable.
  • the cooling and / or lubrication circuit according to the invention for a transmission arrangement of a motor vehicle allows for a simple structure an optimized cooling and / or lubricant supply for a gear assembly and thereby requires an efficient and efficiency-optimized operation of a gear assembly.
  • the short-circuit line opens from the valve in the clutch circuit after the panel.
  • the pump of the cooling and / or lubrication circuit is preferably driven electrically.
  • an electrically driven pump By using an electrically driven pump, the need for coolant and / or lubricant as well as the operating time of the pump can be variably adjusted to the requirements of a gearbox arrangement, whereby a higher degree of efficiency can be achieved.
  • a gear arrangement comprising at least one gear set and at least one clutch and the cooling and / or lubrication circuit according to the invention, wherein the gear set is lubricated via the transmission circuit and the clutch is cooled independently of the gear set via the clutch circuit.
  • the gear arrangement according to the invention comprises at least one gear set, at least one clutch and the cooling and / or lubrication circuit according to the invention.
  • the gear set can be lubricated via the transmission circuit and the clutch can be cooled via the clutch circuit.
  • the inventive construction of the gear arrangement allows a targeted cooling of the clutch and lubrication of the gear set, wherein the clutch can be cooled in a second operating state of the gear assembly regardless of the gear set. This generates an efficient and efficiency-optimized gear arrangement.
  • the second operating state of the transmission arrangement corresponds to an active operating state in which the clutch is actuated.
  • the gear arrangement according to the invention has an optimized efficiency due to an optimized cooling and lubricant supply.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an exemplary
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a cooling
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an exemplary transmission assembly 1 1, which is a gear assembly 1 1 for a hybrid drive.
  • the hybrid drive includes an electric machine 12, an internal combustion engine 13, and the transmission assembly 11, wherein the transmission assembly 11 comprises a gear set 3 and a wet-running clutch 4, such as a dual clutch.
  • the cooling of the clutch 4 and the lubrication of the gear set 3 takes place by means of a cooling and / or lubricating circuit 1, as shown schematically in Fig. 2.
  • the wet-running clutch 4 is cooled by means of a coolant and / or lubricant, in the present example oil.
  • the cooling and / or lubrication circuit 1 has a pump 2, wherein the pump 2 conveys, if necessary, coolant and / or lubricant from a coolant and / or lubricant reservoir 5 into a central supply line 14.
  • the pump 2 is designed as an electrically driven pump 2.
  • the cooling and / or lubrication of the gear assembly 1 1, more precisely the clutch 4 and the gear set 3, takes place from a cooling and / or lubricating circuit 1 using a common pump 2 and a common coolant and / or lubricant reservoir 5.
  • the cooling and / or lubricant is conveyed by means of the pump 2 from the coolant and / or lubricant reservoir 5 in the supply line 14.
  • cooling and / or lubrication circuit 1 to a transmission circuit 9 and a clutch circuit 10.
  • the coupling circuit 10 is connected via an aperture 6 to the supply line 14.
  • the transmission circuit 9 is separable via a switchable valve 7 from the supply line 14.
  • the transmission circuit 9 and the clutch circuit 10 are separated from each other and can be acted upon via the common supply line with cooling and / or Schmierfluu- id. Via the valve 7 and the short-circuit line 8, the supply line 14 can be connected to the clutch circuit 10 ..
  • connection of the transmission circuit 9 with the supply line 14 and the connection of the supply line 14 to the clutch circuit 10 via the short-circuit line 8 can be controlled via the valve 7.
  • the gear set 3 of the gear assembly 1 1 is lubricated via the transmission circuit 9 and the clutch 4 of the gear assembly 1 1 is cooled via the clutch circuit 10.
  • the lubrication of the gear set 3 and / or the cooling of the clutch 4 takes place via the cooling and / or lubrication circuit 1.
  • a stationary operation in which the clutch 4 is not switched the pump 2 promotes the coolant and / or lubricant to the clutch 4 and the gear set 3.
  • the cooling and / or amount of lubricant for the clutch 3 by means of the diaphragm 6 set.
  • the supply line 14 is connected via the valve 7 to the transmission circuit 9.
  • cooling and / or lubricant is also conveyed via the clutch circuit 10 to the clutch 4 in order to cool it.
  • the orifice 6 regulates the amount of coolant and / or lubricant that is supplied to the clutch 4 via the clutch circuit 10.
  • the transmission circuit 9 and thus the lubrication of the gear set 3 is interrupted by means of the valve 7 and the short-circuit line 8 is a connection between the Supply line 14 and the clutch circuit 10 produced, while the aperture 6 is bridged, so that the clutch 4 in the second operating state of the gear assembly 1 1 more cooling and / or lubricant than in the first operating state of the gear assembly 1 1 is supplied.

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Abstract

Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf (1) für eine Getriebeanordnung (11) eines Kraftfahrzeugs umfassend zumindest eine Pumpe (2) zum Fördern eines Kühl- und/oder Schmiermittel zu einer Versorgungsleitung (14), wobei über die Versorgungsleitung (14) ein Getriebekreislauf (9) und ein Kupplungskreislauf (10) mit Kühl- und/oder Schmiermittel beaufschlagbar sind, wobei der Kupplungskreislauf (10) über eine Blende (6) mit der Versorgungsleitung (14) verbunden ist und der Getriebekreislauf (9) über ein Ventil (7) mit der Versorgungsleitung (14) verbindbar ist, wobei über das Ventil (7) und eine Kurzschlussleitung (8) zwischen der Versorgungsleitung (14) und dem Kupplungskreislauf (10) eine Verbindung herstellbar ist.

Description

Kühlunqs- und/oder Schmierunqskreislauf für eine Getriebean- ordnunq Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugs umfassend zumindest eine Pumpe zum Fördern eines Kühl- und/oder Schmiermittel zu einer Versorgungslei- tung, wobei über die Versorgungsleitung ein Getriebekreislauf und ein Kupplungskreislauf mit Kühl- und/oder Schmiermittel beaufschlagbar sind und eine Getriebeanordnung umfassend einen Zahnradsatz und zumindest eine Kupplung sowie den Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf.
Stand der Technik
In Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge aller Art kommen unterschiedlichste Getriebeanordnungen zum Einsatz. Derartige Getriebeanordnungen bedürfen in der Regel einer Getriebeschmierung und oftmals, im Falle des Einsatzes von (Rei- bungs-) Kupplungen, einer Kupplungskühlung, um einen zuverlässigen und lebensdaueroptimierten Betrieb gewährleisten zu können.
Der Stand der Technik beschreibt unterschiedlichste Möglichkeiten und Ausfüh- rungen in Bezug auf die Kühlung und/oder die Schmierung von Getriebekomponenten.
Das Dokument DE 10 2009 005 7 A1 beschreibt beispielsweise eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einem Hydrauliksystem, das einen Hochdruckkreis zur Versorgung von Aktuatoren und einen Niederdruckkreis zur Schmier- und/oder Kühlmittelversorgung aufweist, und mit einer Steuereinrichtung, die ein Niederdruckventil aufweist, das dazu vorgesehen ist, aus dem Hochdruckkreis einen Betriebsmitteldruck für den Niederdruckkreis abzuleiten, und ein Betriebsartventil aufweist, das für eine Verstellung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Schmier- und/oder Kühlmodi vorgesehen ist, die sich bezüglich einer maximalen Schmier- und/oder Kühlmittelmenge voneinander unterscheiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Kühlungs-und/oder Schmierungskreislauf für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, der bei einem einfachen Aufbau eine optimierte Kühl- und/oder Schmiermittelversorgung für die Getriebeanordnung bereitstellt. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Getriebeanordnung anzugeben, deren Wirkungsgrad aufgrund einer optimierten Kühlungs- und/oder Schmiermittelversorgung verbessert wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugs umfassend zumindest eine Pumpe zum Fördern eines Kühl- und/oder Schmiermittels zu einer Versorgungsleitung, wobei über die Versorgungsleitung ein Getriebekreislauf und ein Kupplungskreislauf mit Kühl- und/oder Schmiermittel beaufschlagbar sind, wobei der Kupplungskreislauf über eine Blende mit der Versorgungsleitung verbunden ist und der Getriebekreislauf über ein Ventil mit der Versorgungsleitung verbindbar ist, wobei über das Ventil und eine Kurzschlussleitung zwischen der Versorgungsleitung und dem Kupplungskreislauf eine Verbindung herstellbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf eine Pumpe auf, die Kühl- und/oder Schmiermittel zu einer Versorgungs- leitung fördert. Bei dem Kühl- und/oder Schmiermittel handelt es sich beispielsweise um Öl.
Über die Versorgungsleitung sind erfindungsgemäß ein Getriebekreislauf und ein Kupplungskreislauf mit dem Kühl- und/oder Schmiermittel beaufschlagbar.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Kupplungskreislauf über eine Blende mit der Versorgungsleitung verbunden.
Über die Blende wird die Kühl- und/oder Schmiermittelmenge, die von der Versor- gungsleitung in den Kupplungskreislauf gefördert wird, reguliert.
Erfindungsgemäß ist der Getriebekreislauf mit der Versorgungsleitung über ein schaltbares Ventil verbindbar. Weiterhin sind die Versorgungsleitung und der Kupplungskreislauf erfindungsgemäß über das Ventil und die Kurzschlussleitung verbindbar - zwischen der Versorgungsleitung und dem Kupplungskreislauf ist über das Ventil und die Kurzschlussleitung eine Verbindung herstellbar. Der erfindungsgemäße Kühlungs-und/oder Schmierungskreislauf für eine Getriebeanordnung eines Kraftfahrzeugs ermöglicht bei einem einfachen Aufbau eine optimierte Kühl- und/oder Schmiermittelversorgung für eine Getriebeanordnung und bedingt dadurch einen effizienten und wirkungsgradoptimierten Betrieb einer Getriebeanordnung.
Vorzugsweise mündet die Kurzschlussleitung ausgehend von dem Ventil in den Kupplungskreislauf nach der Blende.
Die Pumpe des Kühlungs- und/oder Schmierungskreislaufs ist vorzugsweise elektrisch angetrieben. Durch den Einsatz einer elektrisch angetriebenen Pumpe kann der Bedarf an Kühl- und/oder Schmiermittel sowie die Betriebsdauer der Pumpe variabel an die Anforderung einer Getriebeanordnung angepasst werden, wodurch sich ein höhe- rer Wirkungsgrad erzielen lässt.
Weiterhin erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine Getriebeanordnung umfassend zumindest einen Zahnradsatz und zumindest eine Kupplung sowie den erfindungsgemäßen Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf, wobei der Zahnradsatz über den Getriebekreislauf schmierbar ist und die Kupplung unabhängig von dem Zahnradsatz über den Kupplungskreislauf gekühlt ist.
Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung umfasst zumindest einen Zahnradsatz, zumindest eine Kupplung und den erfindungsgemäßen Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Zahnradsatz über den Getriebekreislauf schmierbar und die Kupplung über den Kupplungskreislauf kühlbar. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Getriebeanordnung erlaubt eine gezielte Kühlung der Kupplung und Schmierung des Zahnradsatzes, wobei die Kupplung in einem zweiten Betriebszustand der Getriebeanordnung unabhängig von dem Zahnradsatz gekühlt werden kann. Dadurch wird eine effiziente und wirkungsgradoptimierte Getriebeanordnung generiert.
Der zweite Betriebszustand der Getriebeanordnung entspricht einem aktiven Betriebszustand in dem die Kupplung betätigt wird.
Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung weist einen optimierten Wirkungsgrad aufgrund einer optimierten Kühlungs- und Schmiermittelversorgung auf. Kurzbeschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften
Getriebeanordnung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlungs- und
Schmierkreislaufs.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Getriebeanordnung 1 1 , wobei es sich um eine Getriebeanordnung 1 1 für einen Hybridantrieb handelt.
Der Hybridantrieb umfasst eine elektrische Maschine 12, eine Verbrennungskraftmaschine 13 und die Getriebeanordnung 1 1 , wobei die Getriebeanordnung 1 1 einen Zahnradsatz 3 und eine nasslaufende Kupplung 4, wie beispielsweise eine Doppelkupplung, aufweist.
Die Kühlung der Kupplung 4 und die Schmierung des Zahnradsatzes 3 erfolgt vermittels eines Kühlungs- und/oder Schmierkreislaufs 1 , wie in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die nasslaufende Kupplung 4 wird vermittels eines Kühl- und/oder Schmiermittels, in dem vorliegenden Beispiel Öl, gekühlt.
Der Kühlungs- und/oder Schmierkreislauf 1 weist eine Pumpe 2 auf, wobei die Pumpe 2 bei Bedarf Kühl- und/oder Schmiermittel aus einem Kühl- und/oder Schmiermittelreservoir 5 in eine zentrale Versorgungsleitung 14 fördert.
Die Pumpe 2 ist als elektrisch angetriebene Pumpe 2 ausgeführt. Die Kühlung und/oder Schmierung der Getriebeanordnung 1 1 , genauer der Kupplung 4 und des Zahnradsatzes 3, erfolgt aus einem Kühlungs- und/oder Schmierkreislauf 1 unter Nutzung einer gemeinsamen Pumpe 2 und eines gemeinsamen Kühl- und/oder Schmiermittelreservoirs 5. Das Kühl- und/oder Schmiermittel wird vermittels der Pumpe 2 von dem Kühl- und/oder Schmiermittelreservoir 5 in die Versorgungsleitung 14 gefördert.
Weiterhin weist der Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf 1 einen Getriebekreislauf 9 und einen Kupplungskreislauf 10 auf.
Über die Versorgungsleitung 14 sind der Getriebekreislauf 9 und der Kupplungskreislauf 10 mit dem Kühl- und/oder Schmiermittel beaufschlagbar.
Der Kupplungskreislauf 10 ist über eine Blende 6 mit der Versorgungsleitung 14 verbunden.
Der Getriebekreislauf 9 ist über ein schaltbares Ventil 7 von der Versorgungsleitung 14 trennbar. Der Getriebekreislauf 9 und der Kupplungskreislauf 10 sind voneinander getrennt und sind über die gemeinsame Versorgungsleitung mit Kühl- und/oder Schmierflu- id beaufschlagbar. Über das Ventil 7 und die Kurzschlussleitung 8 kann die Versorgungsleitung 14 mit dem Kupplungskreislauf 10 verbunden werden..
Die Verbindung des Getriebekreislaufs 9 mit der Versorgungsleitung 14 sowie die Verbindung der Versorgungsleitung 14 mit dem Kupplungskreislauf 10 über die Kurzschlussleitung 8 ist über das Ventil 7 steuerbar. Der Zahnradsatz 3 der Getriebeanordnung 1 1 ist über den Getriebekreislauf 9 schmierbar und die Kupplung 4 der Getriebeanordnung 1 1 ist über den Kupplungskreislauf 10 gekühlt.
Die Schmierung des Zahnradsatzes 3 und/oder die Kühlung der Kupplung 4 er- folgt über den Kühlungs- und/oder Schmierkreislauf 1 .
In einem ersten Betriebszustand der Getriebeanordnung 1 1 , einem stationären Betrieb in dem die Kupplung 4 nicht geschaltet wird, fördert die Pumpe 2 das Kühl- und/oder Schmiermittel zu der Kupplung 4 und dem Zahnradsatz 3. In dem ersten Betriebszustand ist die Kühl- und/oder Schmiermittelmenge für die Kupplung 3 vermittels der Blende 6 eingestellt.
Bei der Schmierung des Zahnradsatzes 3 ist die Versorgungsleitung 14 über das Ventil 7 mit dem Getriebekreislauf 9 verbunden. Dabei wird ebenso Kühl und/oder Schmiermittel über den Kupplungskreislauf 10 zu der Kupplung 4 gefördert, um diese zu kühlen. Die Blende 6 reguliert die Menge an Kühl- und/oder Schmiermittel, die der Kupplung 4 über den Kupplungskreislauf 10 zugeführt wird.
In einem zweiten Betriebszustand der Getriebeanordnung 1 1 , einem aktiven Be- triebszustand in dem die Kupplung 4 geschaltet wird, bedarf die Kupplung 4 einer stärkeren Kühlung - vermittels des Ventils 7 und der Kurzschlussleitung 8 wird eine Kurschlussverbindung zwischen der Versorgungsleitung 14 und dem Kupplungskreislauf 10 hergestellt. Wird in einem zweiten Betriebszustand der Getriebeanordnung 1 1 für die Kühlung der Kupplung 4 mehr Kühl- und/oder Schmiermittel benötigt, so wird der Getriebekreislauf 9 und somit die Schmierung des Zahnradsatzes 3 vermittels des Ventils 7 unterbrochen und über die Kurzschlussleitung 8 eine Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 14 und dem Kupplungskreislauf 10 hergestellt, wobei dabei die Blende 6 überbrückt wird, so dass der Kupplung 4 in dem zweiten Betriebszustand der Getriebeanordnung 1 1 mehr Kühl- und/oder Schmiermittel als in dem ersten Betriebszustand der Getriebeanordnung 1 1 zugeführt wird.
Bezuqszeichenliste
1 . Kühlungs- und Schmierungskreislauf
2. Pumpe
3. Zahnradsatz
4. Kupplung
5. Kühl- und Schmiermittelreservoir
6. Blende
7. Ventil
8. Kurzschlussleitung
9. Getriebekreislauf
10. Kupplungskreislauf
1 1 . Getriebeanordnung
12. Elektrische Maschine
13. Verbrennungskraftmaschine

Claims

Patentansprüche
Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf (1) für eine Getriebeanordnung (11) eines Kraftfahrzeugs umfassend zumindest eine Pumpe (2) zum Fördern eines Kühl- und/oder Schmiermittel zu einer Versorgungsleitung (14), wobei über die Versorgungsleitung (14) ein Getriebekreislauf (9) und ein Kupplungskreislauf (10) mit Kühl- und/oder Schmiermittel beaufschlagbar sind, wobei der Kupplungskreislauf (10) über eine Blende (6) mit der Versorgungsleitung (14) verbunden ist und der Getriebekreislauf (9) über ein Ventil (7) mit der Versorgungsleitung (14) verbindbar ist, wobei über das Ventil (7) und eine Kurzschlussleitung (8) zwischen der Versorgungsleitung (14) und dem Kupplungskreislauf (10) eine Verbindung herstellbar ist.
Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kurzschlussleitung (8) ausgehend von dem Ventil (7) in den Kupplungskreislauf (10) nach der Blende (6) mündet.
Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pumpe 2 elektrisch angetrieben ist.
Getriebeanordnung (11) umfassend einen Zahnradsatz (3) und zumindest eine Kupplung (4) sowie einen Kühlungs- und/oder Schmierungskreislauf (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Zahnradsatz (3) über den Getriebekreislauf (9) schmierbar ist und die Kupplung (4) unabhängig von dem Zahnradsatz (3) über den Kupplungskreislauf (10) gekühlt ist.
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DE102017128042B3 (de) 2017-11-28 2018-11-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Ölkreislaufanordnung zur Schmierung und/oder Kühlung

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