DE102015203361A1

DE102015203361A1 - Oil supply arrangement for a transmission of a vehicle

Info

Publication number: DE102015203361A1
Application number: DE102015203361.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias NITSCH
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-02-25
Publication date: 2016-08-25

Abstract

Es wird eine Ölversorgungsanordnung für ein Getriebe (2) eines Fahrzeuges mit einer Ölpumpe (1) vorgeschlagen, die von einem Antriebsmotor des Fahrzeuges antreibbar ist, wobei der Ölpumpe (1) ein mit dem Antriebsmotor gekoppelter mechanischer Variator (3) zum bedarfsgerechten Einstellen der Pumpendrehzahl vorgeschaltet ist.The proposal is for an oil supply arrangement for a transmission (2) of a vehicle having an oil pump (1) which can be driven by a drive motor of the vehicle, wherein the oil pump (1) has a mechanical variator (3) coupled to the drive motor for setting the pump speed as required upstream.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölversorgungsanordnung eines Getriebes eines Fahrzeuges mit einer Ölpumpe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The present invention relates to an oil supply arrangement of a transmission of a vehicle with an oil pump according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Ölpumpen zur Ölversorgung in Getrieben von Fahrzeugen, die von dem Verbrennungsmotor des Fahrzeuges angetrieben werden, sind aus der Fahrzeugtechnik bekannt. Zur Ölversorgung in sämtlichen Betriebszuständen des Getriebes bzw. des Fahrzeuges ist jedoch lediglich eine Ölpumpe üblicherweise nicht ausreichend. Deshalb ist es bekannt, eine Hauptpumpe zum Abdecken des Ölbedarfes bei normalen Betriebszuständen zu verwenden, die durch eine Zusatzölpumpe unterstützt wird, um auch einen höheren Ölbedarf in speziellen Betriebszuständen abzudecken. Diese Zusatzölpumpe kann zum Beispiel elektrisch unabhängig von der Verbrennungsmotordrehzahl betrieben werden und zum sogenannten Boosten verwendet werden. Ferner ist es bekannt, so genannte Verstellpumpen einzusetzen, deren Kammervolumen veränderbar ist, um auf diese Weise die Ölfördermenge an den Ölbedarf anzupassen. Oil pumps for oil supply in transmissions of vehicles, which are driven by the internal combustion engine of the vehicle, are known from the automotive industry. For oil supply in all operating states of the transmission or the vehicle, however, only one oil pump is usually not sufficient. Therefore, it is known to use a main pump to cover the oil demand under normal operating conditions, which is supported by an auxiliary oil pump to cover also a higher oil requirement in special operating conditions. This auxiliary oil pump can be operated, for example, electrically independent of the engine speed and used for so-called boosting. Further, it is known to use so-called variable displacement whose chamber volume is variable, in order to adjust the oil flow rate to the oil demand in this way.

Es hat sich gezeigt, dass insbesondere beim Einsatz von Zusatzpumpen oder Verstellpumpen zum Abdecken sämtlicher Betriebszustände ein erheblicher mechanischer Aufwand und damit hohe Herstellungskosten auftreten. Zudem ergibt sich der Nachteil, dass der hydraulische Wirkungsgrad bei den bekannten Anordnungen verringert wird. It has been shown that, especially when using additional pumps or variable displacement pumps for covering all operating conditions, a considerable mechanical outlay and thus high manufacturing costs occur. In addition, there is the disadvantage that the hydraulic efficiency is reduced in the known arrangements.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Ölversorgungsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, mit der sämtliche Betriebszustände mit einer möglichst einfach aufgebauten Ölpumpe ohne zusätzliche Pumpeneinrichtungen abgedeckt werden und zudem ein optimaler hydraulischer Wirkungsgrad realisiert wird. The present invention is based on the object to propose an oil supply arrangement of the type described above, with all operating conditions are covered with an oil pump constructed as simple as possible without additional pumping devices and also an optimal hydraulic efficiency is realized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben. This object is achieved by the features of claim 1, wherein advantageous developments of the dependent claims and the description and the drawings.

Somit wird eine Ölversorgungsanordnung für ein Getriebe eines Fahrzeuges mit nur einer Ölpumpe vorgeschlagen, die von einem Antriebsmotor des Fahrzeuges antreibbar ist, wobei der Ölpumpe ein mit dem Antriebsmotor gekoppelter bzw. verbundener mechanischer Variator zum bedarfsgerechten Einstellen der Pumpendrehzahl vorgeschaltet ist. Thus, an oil supply assembly for a transmission of a vehicle with only one oil pump is proposed, which is driven by a drive motor of the vehicle, wherein the oil pump is connected to a coupled to the drive motor or connected mechanical variator for adjusting the pump speed as needed.

Mit dem vorgeschalteten mechanischen Variator kann die Antriebs- bzw. Pumpendrehzahl der Ölpumpe derart eingestellt werden, dass überschüssiges Fördervolumen vermieden wird. Zudem wird eine ausreichende Ölversorgung bei sämtlichen Betriebszuständen bei optimalem Wirkungsgrad gewährleistet. With the upstream mechanical variator, the drive or pump speed of the oil pump can be adjusted such that excess delivery volume is avoided. In addition, a sufficient oil supply is ensured in all operating conditions with optimum efficiency.

Das Fördervolumen der Ölpumpe bei der erfindungsgemäßen Ölversorgungsanordnung kann aufgrund des vorgeschalteten Variators geringer ausfallen, wodurch eine geringer dimensionierte Ölpumpe einsetzbar ist, weshalb die Herstellungskosten weiter verringert werden und das Schleppmoment reduziert wird. Zudem ergibt sich ein geringer Bauraumbedarf. The delivery volume of the oil pump in the oil supply arrangement according to the invention can be lower due to the upstream variator, whereby a smaller-sized oil pump can be used, which is why the manufacturing costs are further reduced and the drag torque is reduced. In addition, there is a small space requirement.

Die vorgeschlagene Ölversorgungsanordnung gewährleistet somit für sämtliche Betriebsbereiche des Fahrzeuges eine bedarfsgerechte Ölversorgung und ermöglicht damit einen breiten Anwendungsbereich bei unterschiedlichen Getriebe- und Fahrzeugtypen. The proposed oil supply arrangement thus ensures a need-based oil supply for all operating ranges of the vehicle and thus allows a wide range of applications for different types of transmissions and vehicles.

Beispielsweise ist auch der Einsatz einer Innenzahnradpumpe als Ölpumpe ohne weiteres möglich, da durch den vorgeschalteten Variator üblicherweise auftretende Kavitationsprobleme verhindert werden, sodass der Einsatz von besonders einfach aufgebauten und kostengünstigen Getriebeölpumpen möglich ist. Zudem kann auch eine Schnellbefüllung zum Betätigen von Schaltelementen durch einfaches Anheben der Pumpendrehzahl durch Verstellung des Variators ermöglicht werden. Mit der vorgeschlagenen Versorgungsanordnung kann zudem die Start-Stopp-Funktion bei Fahrzeugen ohne zusätzlichen Hydraulikspeicher bewältigt werden, wenn durch den mechanischen Variator die Pumpendrehzahl aus dem Start heraus hoch übersetzt wird. For example, the use of an internal gear pump as an oil pump is readily possible because of the upstream variator usually occurring cavitation problems are prevented, so that the use of particularly simple and inexpensive transmission oil pumps is possible. In addition, a quick filling for actuating switching elements by simply raising the pump speed can be made possible by adjusting the variator. The proposed supply arrangement, moreover, the start-stop function can be handled in vehicles without additional hydraulic accumulator when the pump speed is translated high from the start by the mechanical variator.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als mechanischer Variator beispielsweise ein verstellbares Reibradgetriebe vorzugsweise in Planetenbauweise oder auch ein Umschlingungsmittelgetriebe zum Anpassen der Pumpendrehzahl der Ölpumpe vorgesehen ist. Es sind auch andere Getriebe als vorgeschalteter Variator bei der Versorgungsanordnung denkbar. According to an advantageous embodiment of the invention can be provided that is provided as a mechanical variator, for example, an adjustable friction gear preferably in planetary design or a Umschlingungsmittelgetriebe for adjusting the pump speed of the oil pump. There are also other gear as an upstream variator in the supply arrangement conceivable.

Bei der Verwendung von einem Reibradgetriebe in Planetenbauweise ergibt ein besonders geringer Bauraumbedarf und somit ein Bauraumvorteil gegenüber anderen Getriebearten. Ferner ergibt sich bei der Verwendung von Planetengetrieben der Vorteil, dass zur Verstellung der Übersetzung zumindest eines der Getriebeelemente des Planentenradsatzes betätigt bzw. verstellt wird. Dadurch kann man auf einfache Weise zum Beispiel durch mechanische, elektrische, pneumatische oder hydraulische Betätigung die gewünschte Übersetzung bei dem Reibradgetriebe einstellen. When using a friction gear planetary design results in a particularly low space requirement and thus a space advantage over other types of transmission. Furthermore, with the use of planetary gears, there is the advantage that at least one of the gear elements of the planetary gear set is actuated or adjusted to adjust the ratio. As a result, you can easily adjust the desired gear ratio in the friction gear, for example, by mechanical, electrical, pneumatic or hydraulic actuation.

Unabhängig von der Art des Getriebes kann gemäß einer nächsten Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Übersetzungsbereich des Variators derart gewählt ist, dass eine Getriebespreizung von etwa 3 vorgesehen ist. Diese Getriebespreizung ermöglicht eine ausreichende Ölversorgung bei optimalem Wirkungsgrad in sämtlichen Betriebszuständen des Fahrzeuges bzw. des Getriebes. Regardless of the type of transmission can be provided according to a next development that the transmission range of the variator is chosen such that a transmission spread of about 3 is provided. This gear spread allows sufficient oil supply with optimum efficiency in all operating conditions of the vehicle or the transmission.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Vorderansicht einer Ausführungsvariante einer Ölversorgungsanordnung; 1 a schematic front view of an embodiment of an oil supply arrangement;

2 eine schematische Seitenansicht der Ölversorgungsanordnung gemäß 1; 2 a schematic side view of the oil supply according to 1 ;

3 eine schematische Vorderansicht einer weiteren Ausführungsvariante der Ölversorgungsanordnung; und 3 a schematic front view of another embodiment of the oil supply assembly; and

4 eine schematische Seitenansicht der Ölversorgungsanordnung gemäß 3. 4 a schematic side view of the oil supply according to 3 ,

In den 1 bis 4 sind mögliche Ausführungsvarianten einer Ölversorgungsanordnung eines Getriebes 2 eines Fahrzeuges mit einer Ölpumpe 1 beispielhaft anhand verschiedener Ansichten dargestellt. In the 1 to 4 are possible embodiments of an oil supply arrangement of a transmission 2 a vehicle with an oil pump 1 exemplified by different views.

Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten ist vorgesehen, dass die Ölversorgungsanordnung eine Ölpumpe 1 zur Ölversorgung des Getriebes 2 des Fahrzeuges umfasst, wobei die Ölpumpe 1 von einem nicht weiter dargestellten Antriebsmotor des Fahrzeuges antreibbar ist. Der Ölpumpe 1 ist ein mit dem Antriebsmotor gekoppelter mechanischer Variator 3 zum bedarfsgerechten Einstellen der Pumpendrehzahl vorgeschaltet. Als Variator 3 kann ein verstellbares Reibradgetriebe in Planetenbauweise oder ein Umschlingungsmittelgetriebe zum Anpassen der Pumpendrehzahl der Ölpumpe 1 eingesetzt werden. Regardless of the respective embodiments, it is provided that the oil supply arrangement an oil pump 1 for oil supply of the gearbox 2 of the vehicle, the oil pump 1 can be driven by a drive motor of the vehicle, not shown. The oil pump 1 is a mechanical variator coupled to the drive motor 3 preceded by adjusting the pump speed as needed. As a variator 3 may be an adjustable planetary gear type friction gear or an aileron gear to adjust the pump speed of the oil pump 1 be used.

Als Ölpumpe 1 kann jede beliebige vorzugsweise einfach aufgebaute, universelle kostengünstige Pumpe eingesetzt werden, da bei der vorgeschlagenen Ölversorgungsanordnung über den Variator 3 eine gewünschte Pumpendrehzahl einstellbar ist. As an oil pump 1 can be used any, preferably simple design, universal low-cost pump, as in the proposed oil supply arrangement on the variator 3 a desired pump speed is adjustable.

Unabhängig von der jeweiligen Ausführung des Variators 3 ist vorgesehen, dass der Übersetzungsbereich derart gewählt ist, dass eine Getriebespreizung von etwa 3 vorgesehen ist, wobei sich die Getriebespreizung aus dem Quotienten von oberer bzw. höchster Übersetzung und unterer bzw. niedrigster Übersetzung ergibt. Regardless of the particular version of the variator 3 is provided that the transmission range is selected such that a transmission spread of about 3 is provided, wherein the gear spread results from the quotient of upper or highest translation and lower or lowest translation.

In den 1 und 2 sind verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsvariante der Ölversorgungsanordnung dargestellt, bei der der Variator 3 bezogen auf eine eingangsseitige Zentralwelle 4 des Getriebes 2 achsversetzt angeordnet ist. Hierbei ist die Zentralwelle 4 des Getriebes 2 mit der Antriebseite des Variators 3 über einen Kettentrieb 5 verbinden. Als Verbindung können neben dem Kettentrieb auch eine oder mehrere Stirnradstufen vorgesehen sein. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist die Ölpumpe 1 koaxial zum Variator 3 angeordnet. In the 1 and 2 different views of a first embodiment of the oil supply arrangement are shown, in which the variator 3 relative to an input-side central shaft 4 of the transmission 2 is arranged offset in the axial direction. Here is the central shaft 4 of the transmission 2 with the drive side of the variator 3 over a chain drive 5 connect. As a connection, one or more spur gears may be provided in addition to the chain drive. As in particular from 2 it can be seen is the oil pump 1 coaxial to the variator 3 arranged.

Gemäß 3 und 4 sind verschiedene Ansichten einer zweiten Ausführungsvariante der Ölversorgungsanordnung dargestellt, bei der die Ölpumpe 1 im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante achsversetzt bzw. achsparallel zu dem Variator 3 und auch zur Zentralwelle 4 des Getriebes 2 angeordnet ist. Zum Antrieb der Ölpumpe 1 ist der Ausgang des Variators 3 über eine Stirnradstufe oder über einen weiteren Kettentrieb 6 mit der Eingangsseite der Ölpumpe 1 verbunden. According to 3 and 4 different views of a second embodiment of the oil supply arrangement are shown, in which the oil pump 1 in contrast to the first embodiment, off-axis or paraxial to the variator 3 and also to the central shaft 4 of the transmission 2 is arranged. To drive the oil pump 1 is the output of the variator 3 via a spur gear or via another chain drive 6 with the input side of the oil pump 1 connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Ölpumpe oil pump
2 2: Getriebe transmission
3 3: mechanischer Variator mechanical variator
4 4: Zentralwelle central shaft
5 5: Kettentrieb chain drive
6 6: Kettentrieb chain drive

Claims

Oil supply arrangement for a transmission ( 2 ) of a vehicle with an oil pump ( 1 ), which is drivable by a drive motor of the vehicle, characterized in that the oil pump ( 1 ) a mechanical variator coupled to the drive motor ( 3 ) is connected upstream to adjust the pump speed as needed.

Oil supply arrangement according to claim 1, characterized in that as a mechanical variator ( 3 ) an adjustable friction gear or belt drive for adjusting the pump speed of the oil pump ( 1 ) is provided.

Oil supply arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission range of the variator ( 3 ) is selected such that a transmission spread of about 3 is provided.

Oil supply arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the variator ( 3 ) relative to an input-side central shaft ( 4 ) of the transmission ( 2 ) is arranged offset in the axial direction.

Oil supply arrangement according to claim 4, characterized in that the central shaft ( 4 ) of the transmission ( 2 ) with the drive side of the variator ( 3 ) is connectable via a spur gear.

Oil supply arrangement according to claim 4, characterized in that the central shaft ( 4 ) of the transmission ( 2 ) with the drive side of the variator ( 3 ) via a chain drive ( 5 ) is connectable.

Oil supply arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the oil pump ( 1 ) coaxial to the variator ( 3 ) is arranged.

Oil supply arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the oil pump ( 1 ) off-axis to the variator ( 3 ) is arranged.

Oil supply arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the output of the variator ( 3 ) via a spur gear or via a chain drive ( 6 ) with the input side of the oil pump ( 1 ) connected is.