WO2022128395A1 - Oil pump module - Google Patents

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WO2022128395A1
WO2022128395A1 PCT/EP2021/083060 EP2021083060W WO2022128395A1 WO 2022128395 A1 WO2022128395 A1 WO 2022128395A1 EP 2021083060 W EP2021083060 W EP 2021083060W WO 2022128395 A1 WO2022128395 A1 WO 2022128395A1
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oil pump
oil
pump
control unit
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PCT/EP2021/083060
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Mario Alberto CHINCHILLA SABORIO
Alexander SCHALJA
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Vitesco Technologies Germany Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M1/00—Pressure lubrication
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    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F01M2001/0253—Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the pump driving means

Definitions

  • the invention relates to an arrangement comprising an oil pump according to claim 1 that can be driven at least by means of an electric motor.
  • Conventional oil pumps are driven by a primary drive, for example an internal combustion engine, which means that it is not possible to change the oil pressure on demand. Instead, the oil pressure must be adjusted afterwards using a pressure control valve.
  • Conventional oil pumps entail energy losses because the oil pump delivers more oil than necessary to maintain the oil pressure. This also requires a larger amount of oil in the drive train.
  • DE 10 2017 213 413 A1 discloses an oil pump drive for an oil pump of an automatic transmission of a motor vehicle, which has an internal combustion engine and an electric motor, comprising a planetary gear set arranged coaxially with the oil pump and the electric motor and having a sun gear, a spider and a ring gear, with the The sun gear of the planetary gear set is operatively connected to a rotor of the electric motor via an electric motor shaft, the ring gear of the planetary gear set being non-rotatably connected or operatively connected to a driven gear which meshes with a drive wheel operatively connected to a motor shaft of the internal combustion engine, the carrier of the planetary gear set being connected to a pump input shaft of the oil pump is operatively connected, wherein the output gear is arranged radially viewed above the ring gear and wherein the ring gear and the output gear via a connection element, which is arranged coaxially to the electric motor shaft, by means of a common bearing in a housing se of the electric motor are mounted
  • the invention is based on the object of specifying an improved solution for an oil pump.
  • An arrangement according to the invention comprises an oil pump that can be driven at least by means of an electric motor, a pressure control valve, a pressure sensor for determining an oil pressure in a pressure line of the oil pump, and a pump control unit.
  • the oil pump, the pressure control valve, the pressure sensor and the pump control unit are integrated in an oil pump module, the pump control unit being configured to use the oil pressure determined by the pressure sensor to control and/or regulate the oil pump and the pressure control valve in order to maintain a target pressure value.
  • the oil pump module has an intake line of the oil pump for connection to an oil sump of the drive train, the pressure line, a control interface for specifying the target pressure value and an operating voltage connection as interfaces to a drive train.
  • the oil pump module can only have these interfaces.
  • an external control unit is provided for specifying the target pressure value.
  • the pump control unit is configured to control and/or regulate a torque and/or a speed of the electric motor and a control voltage of the pressure control valve.
  • the pressure control valve is configured to release excess pressure occurring in the pressure line directly to an intake line of the oil pump or to an oil sump.
  • the oil pump is designed as a bivalently drivable oil pump that has a shaft as an additional interface of the oil pump module that can be connected to an external drive.
  • the oil pump module therefore has the intake line of the oil pump for connection to the oil sump of the drive train, the pressure line, the control interface for specifying the target pressure value, the operating voltage connection and the shaft as interfaces to the drive train.
  • the oil pump module can only have these interfaces.
  • the external drive is designed as an internal combustion engine.
  • the oil sump is part of the internal combustion engine.
  • a motor vehicle comprising a drive train and an arrangement as described above.
  • the arrangement described above can be used in a motor vehicle, in a working machine with a hydraulic system, in a cooling system, in a watercraft and/or in a hydraulic system driven by an internal combustion engine.
  • the oil pump module comprises an oil pump for the drive train, which can be driven both mechanically directly, for example by an internal combustion engine, and by an electric drive, for example an electric motor, or an oil pump which can only be driven by an electric drive, for example an electric motor. can be driven, and a pressure sensor which is connected to a pressure line of the oil pump.
  • a pressure control valve on the pressure line and a pump control unit are also integrated in the oil pump module.
  • the pump control unit uses a pressure determined by the pressure sensor both to control the pressure control valve and to adjust the speed and/or the torque of the electric motor in order to adjust the oil supply by the oil pump according to the requirements of a drive train and to obtain a desired oil pressure level.
  • the speed and/or torque of the oil pump and pressure control valve can be continuously monitored and controlled and/or regulated to maintain a constant and stable pressure value, pumping only the required amount of oil to maintain that pressure value, regardless of variations in the Speed of a mechanical direct drive (if equipped) and/or drive train oil consumption variations. It is advantageous to control and/or regulate both components since the dynamic response of the oil pump is much slower than that of the pressure control valve.
  • the proposed solution adjusts the oil flow by controlling and/or regulating the speed and/or the torque of the oil pump, while the pressure control valve ensures the pressure stability.
  • the pressure control valve can vent excess pressure directly into the oil pump suction line.
  • the proposed solution can take over the control and/or regulation of the oil supply.
  • a desired oil pressure only has to be specified by an external control unit, for example a drive control unit.
  • the proposed solution can be used, for example, in a motor vehicle, in a working machine with a hydraulic system, in refrigeration systems, in marine and in hydraulic systems driven by internal combustion engines in general.
  • the solution according to the invention has a high degree of integration since the oil pump, the pressure control valve, the pressure sensor and the pump control unit are integrated in the oil pump module. This also results in a lower space requirement and/or lower weight. By controlling the pump and the pressure control valve by a single pump control unit, the pressure stability is improved.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment of an oil pump module
  • Figure 2 is a schematic view of a second embodiment of an oil pump module
  • FIG. 3 shows a schematic view of a third embodiment of an oil pump module. Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
  • FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of an oil pump module 1 .
  • the oil pump module 1 includes an oil pump 3 that is electrically driven, for example by means of an electric motor 2.
  • a pressure control valve 4, a pressure sensor 5 and a pump control unit 6 are also provided.
  • the pump control unit 6 uses data from the pressure sensor 5 to control and/or regulate the oil pump 3 and the pressure control valve 4 in order to maintain a target pressure value, which can be specified by a higher-level control unit 7, for example a drive control unit, which is not part of the oil pump module 1 is.
  • pump control unit 6 controls and/or regulates a torque of electric motor 2 and a control voltage of pressure control valve 4.
  • the oil pump 3 is driven electrically and the pressure control valve 4 releases excess pressure occurring in a pressure line 8 at the outlet of the oil pump 3 directly to an intake line 9 of the oil pump 3 .
  • the only interfaces of the oil pump module 1 to a drive train 10 are the intake line 9 for connection to an oil sump 11, the pressure line 8, a control interface for the higher-level control unit 7 for specifying the desired pressure and an operating voltage connection, not shown, for example for applying battery voltage.
  • FIG. 2 is a schematic view of a second embodiment of an oil pump module 1.
  • the second embodiment uses a bivalently drivable oil pump 3, for example as described in DE 10 2017 213 413 A1, US 2018/0371966 A1 and US 2018/0252126 A1, which are hereby described in full Scope incorporated by reference.
  • a bivalent mechanical drive pump offers an additional degree of freedom that can be exploited to better regulate the oil supply while minimizing the size of the electric drive.
  • the oil pump module 1 comprises an oil pump 3 which can be driven electrically, for example by means of an electric motor 2 also has a shaft 12 which can be driven, for example, by an internal combustion engine 13 which can be part of a drive train 10 . Furthermore, a pressure control valve 4, a pressure sensor 5 and a pump control unit 6 are provided. The pump control unit 6 uses data from the pressure sensor 5 to control and/or regulate the oil pump 3 and the pressure control valve 4 in order to maintain a target pressure value, which can be specified by a higher-level control unit 7, for example a drive control unit, which is not part of the oil pump module 1 is. For example, pump control unit 6 controls and/or regulates a torque of electric motor 2 and a control voltage of pressure control valve 4.
  • the pressure control valve 4 drains excess pressure occurring in a pressure line 8 at the outlet of the oil pump 3 directly to an intake line 9 of the oil pump 3 .
  • the only interfaces of the oil pump module 1 to a drive train 10 are the intake line 9 for connection to an oil sump 11, the pressure line 8, a control interface for the higher-level control unit 7 for specifying the desired pressure, the shaft 12 and an operating voltage connection, not shown, for example for applying a battery voltage.
  • FIG. 3 is a schematic view of a third embodiment of an oil pump module 1 .
  • the third embodiment largely corresponds to the second embodiment, but differs in that the pressure control valve 4 drains excess pressure occurring in the pressure line 8 at the outlet of the oil pump 3 directly to the oil sump 11 .
  • the first embodiment according to FIG. 1 can be modified in the same way. This modification does not affect the general function of the proposed oil pump module 1 and can be better suited in individual cases according to the respective requirements of the drive train 10 .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to an arrangement comprising: an oil pump (3) which can be driven at least by means of an electric motor (2); a pressure control valve (4); a pressure sensor (5) for determining an oil pressure in a pressure line (8) of the oil pump (3); and a pump control unit (6). The oil pump (3), the pressure control valve (4), the pressure sensor (5) and the pump control unit (6) are integrated in an oil pump module (1), and the pump control unit (6) is configured to control the oil pump (3) and the pressure control valve (4) in an open-loop and/or closed-loop manner on the basis of the oil pressure determined by the pressure sensor (5) in order to maintain a target pressure value.

Description

Beschreibung description
Ölpumpenmodul oil pump module
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend eine zumindest mittels eines Elektromotors antreibbare Ölpumpe gemäß Anspruch 1 . The invention relates to an arrangement comprising an oil pump according to claim 1 that can be driven at least by means of an electric motor.
Herkömmliche Ölpumpen werden durch einen Primärantrieb, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, angetrieben, wodurch eine Veränderung des Öldrucks auf Anforderung nicht möglich ist. Der Öldruck muss stattdessen mittels eines Druckregelventils im Nachgang eingestellt werden. Herkömmliche Ölpumpen bringen Energieverluste mit sich, da die Ölpumpe zur Erhaltung des Öldrucks mehr Öl fördert als erforderlich. Dies erfordert auch eine größere Ölmenge im Antriebsstrang. Conventional oil pumps are driven by a primary drive, for example an internal combustion engine, which means that it is not possible to change the oil pressure on demand. Instead, the oil pressure must be adjusted afterwards using a pressure control valve. Conventional oil pumps entail energy losses because the oil pump delivers more oil than necessary to maintain the oil pressure. This also requires a larger amount of oil in the drive train.
Aus der DE 10 2017 213 413 A1 ist ein Ölpumpenantrieb für eine Ölpumpe eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt, welches einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor aufweist, umfassend einen koaxial zur Ölpumpe und zum Elektromotor angeordneten Planetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Steg und einem Hohlrad, wobei das Sonnenrad des Planetenradsatzes über eine Elektromotorwelle mit einem Rotor des Elektromotors wirkverbunden ist, wobei das Hohlrad des Planetenradsatzes mit einem Abtriebsrad drehfest verbunden oder wirkverbunden ist, welches mit einem mit einer Motorwelle des Verbrennungsmotors wirkverbundenen Antriebsrad kämmt, wobei der Steg des Planetenradsatzes mit einer Pumpeneingangswelle der Ölpumpe wirkverbunden ist, wobei das Abtriebsrad radial betrachtet oberhalb des Hohlrades angeordnet ist und wobei das Hohlrad und das Abtriebsrad über ein Anbindungselement, welches koaxial zur Elektromotorwelle angeordnet ist, mittels einer gemeinsamen Lagerung in einem Gehäuse des Elektromotors radial betrachtet oberhalb der Lagerung der Elektromotorwelle gelagert sind. DE 10 2017 213 413 A1 discloses an oil pump drive for an oil pump of an automatic transmission of a motor vehicle, which has an internal combustion engine and an electric motor, comprising a planetary gear set arranged coaxially with the oil pump and the electric motor and having a sun gear, a spider and a ring gear, with the The sun gear of the planetary gear set is operatively connected to a rotor of the electric motor via an electric motor shaft, the ring gear of the planetary gear set being non-rotatably connected or operatively connected to a driven gear which meshes with a drive wheel operatively connected to a motor shaft of the internal combustion engine, the carrier of the planetary gear set being connected to a pump input shaft of the oil pump is operatively connected, wherein the output gear is arranged radially viewed above the ring gear and wherein the ring gear and the output gear via a connection element, which is arranged coaxially to the electric motor shaft, by means of a common bearing in a housing se of the electric motor are mounted radially above the bearing of the electric motor shaft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Lösung für eine Ölpumpe anzugeben. The invention is based on the object of specifying an improved solution for an oil pump.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ölpumpenmodul gemäß Anspruch 1 . The object is achieved according to the invention by an oil pump module according to claim 1 .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst eine zumindest mittels eines Elektromotors antreibbare Ölpumpe, ein Druckregelventil, einen Drucksensor zum Ermitteln eines Öldrucks in einer Druckleitung der Ölpumpe und eine Pumpensteuereinheit. Erfindungsgemäß sind die Ölpumpe, das Druckregelventil, der Drucksensor und die Pumpensteuereinheit in einem Ölpumpenmodul integriert, wobei die Pumpensteuereinheit dazu konfiguriert ist, anhand des vom Drucksensor ermittelten Öldrucks die Ölpumpe und das Druckregelventil zu steuern und/oder zu regeln, um einen Zieldruckwert zu halten. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims. An arrangement according to the invention comprises an oil pump that can be driven at least by means of an electric motor, a pressure control valve, a pressure sensor for determining an oil pressure in a pressure line of the oil pump, and a pump control unit. According to the invention, the oil pump, the pressure control valve, the pressure sensor and the pump control unit are integrated in an oil pump module, the pump control unit being configured to use the oil pressure determined by the pressure sensor to control and/or regulate the oil pump and the pressure control valve in order to maintain a target pressure value.
In einer Ausführungsform weist das Ölpumpenmodul als Schnittstellen zu einem Antriebsstrang eine Ansaugleitung der Ölpumpe zur Verbindung mit einem Ölsumpf des Antriebsstrangs, die Druckleitung, eine Steuerschnittstelle zur Vorgabe des Zieldruckwerts und einen Betriebsspannungsanschluss auf. Insbesondere kann das Ölpumpenmodul nur diese Schnittstellen aufweisen. In one embodiment, the oil pump module has an intake line of the oil pump for connection to an oil sump of the drive train, the pressure line, a control interface for specifying the target pressure value and an operating voltage connection as interfaces to a drive train. In particular, the oil pump module can only have these interfaces.
In einer Ausführungsform ist eine externe Steuereinheit zur Vorgabe des Zieldruckwerts vorgesehen. In one embodiment, an external control unit is provided for specifying the target pressure value.
In einer Ausführungsform ist die Pumpensteuereinheit dazu konfiguriert, ein Drehmoment und/oder eine Geschwindigkeit des Elektromotors und eine Steuerspannung des Druckregelventils zu steuern und/oder zu regeln. In one embodiment, the pump control unit is configured to control and/or regulate a torque and/or a speed of the electric motor and a control voltage of the pressure control valve.
In einer Ausführungsform ist das Druckregelventil dazu konfiguriert, in der Druckleitung auftretenden Überdruck direkt zu einer Ansaugleitung der Ölpumpe oder zu einem Ölsumpf hin abzulassen. In one embodiment, the pressure control valve is configured to release excess pressure occurring in the pressure line directly to an intake line of the oil pump or to an oil sump.
In einer Ausführungsform ist die Ölpumpe als eine bivalent antreibbare Ölpumpe ausgebildet, die als zusätzliche Schnittstelle des Ölpumpenmoduls eine Welle aufweist, die mit einem externen Antrieb verbindbar ist. In dieser Ausführungsform weist das Ölpumpenmodul daher als Schnittstellen zum Antriebsstrang die Ansaugleitung der Ölpumpe zur Verbindung mit dem Ölsumpf des Antriebsstrangs, die Druckleitung, die Steuerschnittstelle zur Vorgabe des Zieldruckwerts, den Betriebsspannungsanschluss und die Welle auf. Insbesondere kann das Ölpumpenmodul nur diese Schnittstellen aufweisen. In one embodiment, the oil pump is designed as a bivalently drivable oil pump that has a shaft as an additional interface of the oil pump module that can be connected to an external drive. In this embodiment, the oil pump module therefore has the intake line of the oil pump for connection to the oil sump of the drive train, the pressure line, the control interface for specifying the target pressure value, the operating voltage connection and the shaft as interfaces to the drive train. In particular, the oil pump module can only have these interfaces.
In einer Ausführungsform ist der externe Antrieb als ein Verbrennungsmotor ausgebildet. In einer Ausführungsform ist der Ölsumpf Teil des Verbrennungsmotors. In one embodiment, the external drive is designed as an internal combustion engine. In one embodiment, the oil sump is part of the internal combustion engine.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kraftfahrzeug angegeben, umfassend einen Antriebsstrang und eine Anordnung wie oben beschrieben. According to one aspect of the present invention, a motor vehicle is specified, comprising a drive train and an arrangement as described above.
Die oben beschriebene Anordnung kann in einem Kraftfahrzeug, in einer Arbeitsmaschine mit einem hydraulischen System, in einer Kühlanlage, in einem Wasserfahrzeug und/oder in einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen hydraulischen System verwendet werden. The arrangement described above can be used in a motor vehicle, in a working machine with a hydraulic system, in a cooling system, in a watercraft and/or in a hydraulic system driven by an internal combustion engine.
Das erfindungsgemäße Ölpumpenmodul umfasst eine Ölpumpe für den Antriebsstrang, die sowohl mechanisch direkt, beispielsweise durch einen Verbrennungsmotor, als auch durch einen elektrischen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, angetrieben werden kann, oder eine Ölpumpe, die nur durch einen elektrischen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, angetrieben werden kann, und einen Drucksensor, der an einer Druckleitung der Ölpumpe angeschlossen ist. Außerdem sind ein Druckregelventil an der Druckleitung und eine Pumpensteuereinheit im Ölpumpenmodul integriert. Die Pumpensteuereinheit verwendet einen vom Drucksensor ermittelten Druck sowohl, um das Druckregelventil anzusteuern, als auch um die Geschwindigkeit und/oder das Drehmoment des Elektromotors einzustellen, um die Ölversorgung durch die Ölpumpe entsprechend den Erfordernissen eines Antriebsstrangs einzustellen und ein gewünschtes Öldruckniveau zu erhalten. The oil pump module according to the invention comprises an oil pump for the drive train, which can be driven both mechanically directly, for example by an internal combustion engine, and by an electric drive, for example an electric motor, or an oil pump which can only be driven by an electric drive, for example an electric motor. can be driven, and a pressure sensor which is connected to a pressure line of the oil pump. A pressure control valve on the pressure line and a pump control unit are also integrated in the oil pump module. The pump control unit uses a pressure determined by the pressure sensor both to control the pressure control valve and to adjust the speed and/or the torque of the electric motor in order to adjust the oil supply by the oil pump according to the requirements of a drive train and to obtain a desired oil pressure level.
Die Geschwindigkeit und/oder das Drehmoment der Ölpumpe und das Druckregelventil können kontinuierlich überwacht und gesteuert und/oder geregelt werden, um einen konstanten und stabilen Druckwert zu halten, wobei nur die erforderliche Ölmenge gefördert wird, um diesen Druckwert zu halten, unabhängig von Variationen der Geschwindigkeit eines mechanischen Direktantriebs (sofern vorhanden) und/oder von Variationen des Ölverbrauchs des Antriebsstrangs. Es ist vorteilhaft beide Komponenten zu steuern und/oder zu regeln, da die dynamische Antwort der Ölpumpe wesentlich langsamer ist als die des Druckregelventils. Mit anderen Worten: Die vorgeschlagene Lösung stellt den Ölfluss ein, indem die Geschwindigkeit und/oder das Drehmoment der Ölpumpe gesteuert und/oder geregelt werden/wird, während das Druckregelventil die Druckstabilität sicherstellt. Um ein noch höheres Integrationsniveau zu erreichen und die Verluste der Ölpumpe weiter zu reduzieren, kann das Druckregelventil vorhandenen Überdruck direkt in die Ansaugleitung der Ölpumpe ablassen. Die Hauptvorteile einer solchen Konfiguration sind die Verringerung der Ölmenge, die in den Ölsumpf zurückgeleitet wird, der Wegfall einer zusätzlichen Leitung zum Ölsumpf und eine mögliche Reduzierung der für den Antriebsstrang erforderlichen Ölmenge. The speed and/or torque of the oil pump and pressure control valve can be continuously monitored and controlled and/or regulated to maintain a constant and stable pressure value, pumping only the required amount of oil to maintain that pressure value, regardless of variations in the Speed of a mechanical direct drive (if equipped) and/or drive train oil consumption variations. It is advantageous to control and/or regulate both components since the dynamic response of the oil pump is much slower than that of the pressure control valve. In other words, the proposed solution adjusts the oil flow by controlling and/or regulating the speed and/or the torque of the oil pump, while the pressure control valve ensures the pressure stability. To achieve an even higher level of integration and further reduce oil pump losses, the pressure control valve can vent excess pressure directly into the oil pump suction line. The main advantages of such a configuration are the reduction in the amount of oil that is returned to the oil sump, the elimination of an additional line to the oil sump and a possible reduction in the amount of oil required for the drive train.
Die vorgeschlagene Lösung kann die Steuerung und/oder Regelung der Ölversorgung übernehmen. Es muss lediglich von einer externen Steuereinheit, beispielsweise einer Antriebssteuereinheit ein gewünschter Öldruck vorgegeben werden. The proposed solution can take over the control and/or regulation of the oil supply. A desired oil pressure only has to be specified by an external control unit, for example a drive control unit.
Die vorgeschlagene Lösung kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, in einer Arbeitsmaschine mit einem hydraulischen System, in Kühlanlagen, in der Seefahrt und in hydraulischen Systemen, die von Verbrennungsmotoren angetrieben sind, im Allgemeinen verwendet werden. The proposed solution can be used, for example, in a motor vehicle, in a working machine with a hydraulic system, in refrigeration systems, in marine and in hydraulic systems driven by internal combustion engines in general.
Die erfindungsgemäße Lösung weist einen hohen Integrationsgrad auf, da die Ölpumpe, das Druckregelventil, der Drucksensor und die Pumpensteuereinheit im Ölpumpenmodul integriert sind. Hierdurch ergibt sich auch geringerer Platzbedarf und/oder geringeres Gewicht. Durch die Steuerung der Pumpe und des Druckregelventils durch eine einzige Pumpensteuereinheit wird die Druckstabilität verbessert. The solution according to the invention has a high degree of integration since the oil pump, the pressure control valve, the pressure sensor and the pump control unit are integrated in the oil pump module. This also results in a lower space requirement and/or lower weight. By controlling the pump and the pressure control valve by a single pump control unit, the pressure stability is improved.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Darin zeigen: Show in it:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Ölpumpenmoduls, FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment of an oil pump module,
Figur 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Ölpumpenmoduls, und Figure 2 is a schematic view of a second embodiment of an oil pump module, and
Figur 3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Ölpumpenmoduls. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. FIG. 3 shows a schematic view of a third embodiment of an oil pump module. Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Ölpumpenmoduls 1 . FIG. 1 is a schematic view of a first embodiment of an oil pump module 1 .
Das Ölpumpenmodul 1 umfasst eine beispielsweise mittels eines Elektromotors 2 elektrisch angetriebene Ölpumpe 3. Ferner sind ein Druckregelventil 4, ein Drucksensor 5 und eine Pumpensteuereinheit 6 vorgesehen. Die Pumpensteuereinheit 6 steuert und/oder regelt anhand von Daten aus dem Drucksensor 5 die Ölpumpe 3 und das Druckregelventil 4, um einen Zieldruckwert zu halten, der durch eine übergeordnete Steuereinheit 7, beispielsweise eine Antriebssteuereinheit, vorgegeben sein kann, die nicht Teil des Ölpumpenmoduls 1 ist. Beispielsweise steuert und/oder regelt die Pumpensteuereinheit 6 ein Drehmoment des Elektromotors 2 und eine Steuerspannung des Druckregelventils 4. The oil pump module 1 includes an oil pump 3 that is electrically driven, for example by means of an electric motor 2. A pressure control valve 4, a pressure sensor 5 and a pump control unit 6 are also provided. The pump control unit 6 uses data from the pressure sensor 5 to control and/or regulate the oil pump 3 and the pressure control valve 4 in order to maintain a target pressure value, which can be specified by a higher-level control unit 7, for example a drive control unit, which is not part of the oil pump module 1 is. For example, pump control unit 6 controls and/or regulates a torque of electric motor 2 and a control voltage of pressure control valve 4.
In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist die Ölpumpe 3 elektrisch angetrieben und das Druckregelventil 4 lässt auftretenden Überdruck in einer Druckleitung 8 am Ausgang der Ölpumpe 3 direkt zu einer Ansaugleitung 9 der Ölpumpe 3 ab. Die einzigen Schnittstellen des Ölpumpenmoduls 1 zu einem Antriebsstrang 10 sind die Ansaugleitung 9 zur Verbindung mit einem Ölsumpf 11 , die Druckleitung 8, eine Steuerschnittstelle für die übergeordnete Steuereinheit 7 zur Vorgabe des gewünschten Drucks und ein nicht dargestellter Betriebsspannungsanschluss, beispielsweise zum Anlegen einer Batteriespannung. In the embodiment shown in FIG. 1, the oil pump 3 is driven electrically and the pressure control valve 4 releases excess pressure occurring in a pressure line 8 at the outlet of the oil pump 3 directly to an intake line 9 of the oil pump 3 . The only interfaces of the oil pump module 1 to a drive train 10 are the intake line 9 for connection to an oil sump 11, the pressure line 8, a control interface for the higher-level control unit 7 for specifying the desired pressure and an operating voltage connection, not shown, for example for applying battery voltage.
Figur 2 ist eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Ölpumpenmoduls 1. Die zweite Ausführungsform verwendet eine bivalent antreibbare Ölpumpe 3, beispielsweise wie in DE 10 2017 213 413 A1 , US 2018/0371966 A1 und US 2018/0252126 A1 beschrieben, die hiermit im vollen Umfang durch Verweis einbezogen werden. Eine Pumpe mit bivalentem mechanischem Antrieb bietet einen zusätzlichen Freiheitsgrad, der ausgenutzt werden kann, um die Ölversorgung besser zu regeln, während die Größe des elektrischen Antriebs minimiert werden kann. Figure 2 is a schematic view of a second embodiment of an oil pump module 1. The second embodiment uses a bivalently drivable oil pump 3, for example as described in DE 10 2017 213 413 A1, US 2018/0371966 A1 and US 2018/0252126 A1, which are hereby described in full Scope incorporated by reference. A bivalent mechanical drive pump offers an additional degree of freedom that can be exploited to better regulate the oil supply while minimizing the size of the electric drive.
Das Ölpumpenmodul 1 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst eine beispielsweise mittels eines Elektromotors 2 elektrisch antreibbare Ölpumpe 3, die außerdem eine Welle 12 aufweist, die beispielsweise von einem Verbrennungsmotor 13 antreibbar ist, der Teil eines Antriebsstrangs 10 sein kann. Ferner sind ein Druckregelventil 4, ein Drucksensor 5 und eine Pumpensteuereinheit 6 vorgesehen. Die Pumpensteuereinheit 6 steuert und/oder regelt anhand von Daten aus dem Drucksensor 5 die Ölpumpe 3 und das Druckregelventil 4, um einen Zieldruckwert zu halten, der durch eine übergeordnete Steuereinheit 7, beispielsweise eine Antriebssteuereinheit, vorgegeben sein kann, die nicht Teil des Ölpumpenmoduls 1 ist. Beispielsweise steuert und/oder regelt die Pumpensteuereinheit 6 ein Drehmoment des Elektromotors 2 und eine Steuerspannung des Druckregelventils 4. The oil pump module 1 according to the second embodiment comprises an oil pump 3 which can be driven electrically, for example by means of an electric motor 2 also has a shaft 12 which can be driven, for example, by an internal combustion engine 13 which can be part of a drive train 10 . Furthermore, a pressure control valve 4, a pressure sensor 5 and a pump control unit 6 are provided. The pump control unit 6 uses data from the pressure sensor 5 to control and/or regulate the oil pump 3 and the pressure control valve 4 in order to maintain a target pressure value, which can be specified by a higher-level control unit 7, for example a drive control unit, which is not part of the oil pump module 1 is. For example, pump control unit 6 controls and/or regulates a torque of electric motor 2 and a control voltage of pressure control valve 4.
In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform lässt das Druckregelventil 4 auftretenden Überdruck in einer Druckleitung 8 am Ausgang der Ölpumpe 3 direkt zu einer Ansaugleitung 9 der Ölpumpe 3 ab. Die einzigen Schnittstellen des Ölpumpenmoduls 1 zu einem Antriebsstrang 10 sind die Ansaugleitung 9 zur Verbindung mit einem Ölsumpf 11 , die Druckleitung 8, eine Steuerschnittstelle für die übergeordnete Steuereinheit 7 zur Vorgabe des gewünschten Drucks, die Welle 12 und ein nicht dargestellter Betriebsspannungsanschluss, beispielsweise zum Anlegen einer Batteriespannung. In the embodiment shown in FIG. 2, the pressure control valve 4 drains excess pressure occurring in a pressure line 8 at the outlet of the oil pump 3 directly to an intake line 9 of the oil pump 3 . The only interfaces of the oil pump module 1 to a drive train 10 are the intake line 9 for connection to an oil sump 11, the pressure line 8, a control interface for the higher-level control unit 7 for specifying the desired pressure, the shaft 12 and an operating voltage connection, not shown, for example for applying a battery voltage.
Die Hinzunahme einer weiteren Energiequelle für die Ölpumpe 3 kann erhöhte Anforderungen an die Komplexität der Pumpensteuereinheit 6 stellen, ermöglicht jedoch auch einen kleineren Elektromotor 2 und insgesamt ein schnelleres Ansprechen des Ölpumpenmoduls 1. The addition of an additional energy source for the oil pump 3 can place increased demands on the complexity of the pump control unit 6, but also enables a smaller electric motor 2 and, overall, a faster response of the oil pump module 1.
Figur 3 ist eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Ölpumpenmoduls 1 . Die dritte Ausführungsform stimmt mit der zweiten Ausführungsform weitgehend überein, unterscheidet sich jedoch dadurch, dass das Druckregelventil 4 auftretenden Überdruck in der Druckleitung 8 am Ausgang der Ölpumpe 3 direkt zum Ölsumpf 11 hin ablässt. Die erste Ausführungsform gemäß Figur 1 kann auf gleiche Weise modifiziert werden. Diese Abwandlung beeinträchtigt die allgemeine Funktion des vorgeschlagenen Ölpumpenmoduls 1 nicht und kann im Einzelfall entsprechend den jeweiligen Erfordernissen des Antriebsstrangs 10 besser geeignet sein. FIG. 3 is a schematic view of a third embodiment of an oil pump module 1 . The third embodiment largely corresponds to the second embodiment, but differs in that the pressure control valve 4 drains excess pressure occurring in the pressure line 8 at the outlet of the oil pump 3 directly to the oil sump 11 . The first embodiment according to FIG. 1 can be modified in the same way. This modification does not affect the general function of the proposed oil pump module 1 and can be better suited in individual cases according to the respective requirements of the drive train 10 .

Claims

7 Patentansprüche 7 patent claims
1. Anordnung, umfassend eine zumindest mittels eines Elektromotors (2) antreibbare Ölpumpe (3), ein Druckregelventil (4), einen Drucksensor (5) zum Ermitteln eines Öldrucks in einer Druckleitung (8) der Ölpumpe (3) und eine Pumpensteuereinheit (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (3), das Druckregelventil (4), der Drucksensor (5) und die Pumpensteuereinheit (6) in einem Ölpumpenmodul (1 ) integriert sind, wobei die Pumpensteuereinheit (6) dazu konfiguriert ist, anhand des vom Drucksensor (5) ermittelten Öldrucks die Ölpumpe (3) und das Druckregelventil (4) zu steuern und/oder zu regeln, um einen Zieldruckwert zu halten. 1. Arrangement, comprising an oil pump (3) that can be driven at least by means of an electric motor (2), a pressure control valve (4), a pressure sensor (5) for determining an oil pressure in a pressure line (8) of the oil pump (3), and a pump control unit (6 ), characterized in that the oil pump (3), the pressure control valve (4), the pressure sensor (5) and the pump control unit (6) are integrated in an oil pump module (1), the pump control unit (6) being configured to use the the oil pressure determined by the pressure sensor (5) to control and/or regulate the oil pump (3) and the pressure control valve (4) in order to maintain a target pressure value.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ölpumpenmodul (1 ) als Schnittstellen zu einem Antriebsstrang (10) eine Ansaugleitung (9) der Ölpumpe (3) zur Verbindung mit einem Ölsumpf (11 ) des Antriebsstrangs (10), die Druckleitung (8), eine Steuerschnittstelle zur Vorgabe des Zieldruckwerts und einen Betriebsspannungsanschluss aufweist. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the oil pump module (1) as an interface to a drive train (10) an intake line (9) of the oil pump (3) for connection to an oil sump (11) of the drive train (10), the pressure line (8), a control interface for specifying the target pressure value and an operating voltage connection.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine externe Steuereinheit (7) zur Vorgabe des Zieldruckwerts vorgesehen ist. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that an external control unit (7) is provided for specifying the target pressure value.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpensteuereinheit (6) dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment und/oder eine Geschwindigkeit des Elektromotors (2) und eine Steuerspannung des Druckregelventils (4) zu steuern und/oder zu regeln. 4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pump control unit (6) is configured to control and/or regulate a torque and/or a speed of the electric motor (2) and a control voltage of the pressure control valve (4).
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (4) dazu konfiguriert ist, in der Druckleitung (8) auftretenden Überdruck direkt zu einer Ansaugleitung (9) der Ölpumpe (3) oder zu einem Ölsumpf (11 ) hin abzulassen. 5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure control valve (4) is configured to direct overpressure occurring in the pressure line (8) to an intake line (9) of the oil pump (3) or to an oil sump (11). to drain
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (3) als eine bivalent antreibbare Ölpumpe ausgebildet ist, die als zusätzliche Schnittstelle des Ölpumpenmoduls (1 ) eine Welle (12) aufweist, die mit einem externen Antrieb verbindbar ist. 8 6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil pump (3) is designed as a bivalently drivable oil pump which has a shaft (12) as an additional interface of the oil pump module (1) which can be connected to an external drive. 8th
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der externe Antrieb als ein Verbrennungsmotor (13) ausgebildet ist. 7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the external drive is designed as an internal combustion engine (13).
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölsumpf (11 ) Teil des Verbrennungsmotors (13) ist. 8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the oil sump (11) is part of the internal combustion engine (13).
9. Kraftfahrzeug, umfassend einen Antriebsstrang (10) und eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. Motor vehicle, comprising a drive train (10) and an arrangement according to one of the preceding claims.
10. Verwendung der Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Kraftfahrzeug, in einer Arbeitsmaschine mit einem hydraulischen System, in einer Kühlanlage, in einem Wasserfahrzeug und/oder in einem von einem Verbrennungsmotor angetriebenen hydraulischen System. 10. Use of the arrangement according to one of claims 1 to 8 in a motor vehicle, in a working machine with a hydraulic system, in a cooling system, in a watercraft and/or in a hydraulic system driven by an internal combustion engine.
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