DE102005038204A1

DE102005038204A1 - Einrichtung zur Steuerung der Schmierölversorgung für Antriebsaggregate

Info

Publication number: DE102005038204A1
Application number: DE200510038204
Authority: DE
Inventors: Norman Wöckel
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-15
Also published as: FR2889719B1; FR2889719A1

Abstract

Diese Einrichtung ist zur Steuerung der Schmierölversorgung für Antriebsaggregate, insbesondere Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, bestimmt, DOLLAR A Um besagte Einrichtung vor allem bezüglich Wirkungsweise zu verbessern, passt sie in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine die Schmierölmenge bei der Schmierölversorgung an eine Bedarfskennlinie der besagten Brennkraftmaschine an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Schmierölversorgung für Antriebsaggregate, insbesondere Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen.
Für den Betrieb von Brennkraftmaschinen ist ein Schmierölkreislauf erforderlich, wobei das Schmieröl die Reibung von gegeneinander bewegten Bauteilen der jeweiligen Brennkraftmaschine verringert. Hierfür werden von diesen Brennkraftmaschinen angetriebene Ölpumpen eingesetzt, die bei einem hohen Förderstrom – etwa 250 l/h bis 350 l/h – einen ausreichenden Öldruck sicherstellen.

Aus der DE 100 51 780 A1 geht ein Schmierölkreis für eine Brennkraftmaschine hervor, der eine mit einem Tank verbunden Ölpumpe aufweist. Entsprechendes Schmieröl gelangt vom Tank über ein Ansaugleitung zu einer Saugseite der Ölpumpe und wird auf einer Druckseite von letzterer unter Druck in eine Hauptversorgungsleitung der Brennkraftmaschine eingespeist. Das Schmieröl wird dann in der Brennkraftmaschine entsprechend verteilt und gelangt über eine Rücklaufleitung zurück in den Tank. Darüber hinaus ist die Ölpumpe mit einer Druckregeleinrichtung für die Brennkraftmaschine verbunden.

In der DE 36 15 983 A1 wird eine Flügelzellenpumpe behandelt, die ein Gehäuse mit einem exzentrisch gelagerten Rotor aufweist. Der Rotor ist mit Aussparungen versehen, in die radial verschiebbare Flügel eingesetzt sind. Diese Flügel arbeiten mit einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer zusammen, die unterschiedliche Volumina aufweisen. Mit der Ausbildung dieser Flügelzellenpumpe ist Unterdruck- und Überdruckmedium beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs erzeugbar, welche Medien zur Steuerung von Zentralverriegelungen, Kindersicherungen oder Schließhilfen geeignet sind. Eine vergleichbare einer Flügelzellenpumpe wird noch in der DE 36 15 983 A1 beschrieben.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Ölpumpe für eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Brennkraftmaschine zu schaffen, die bei guter Funktion und einfacher Bauweise sich durch eine gezielte Schmierölversorgung der Brennkraftmaschine auszeichnet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Einrichtung zur Steuerung der Schmierölversorgung die jeweilig Brennkraftmaschine vorbildlich und funktionsgerecht mit Schmiermedium versorgt, da besagte Einrichtung bedarfsgerecht wirkt. Dabei eignet sich für die Anpassung vor allem der Parameter Drehzahl der Brennkraftmaschine, wobei diese Anpassung in mehreren Stufen erfolgen kann. Eine gute Wirkung der Einrichtung ist dann gewährleistet, wenn sie durch eine durch die Brennkraftmaschine angetriebene Flügelzellenpumpe gebildet wird. Letztere ist mit vertretbaren Mitteln umsetzbar und, weil mehrhubiger Bauart, für die Anpassung der Schmierölmenge in mehreren Stufen gut geeignet. Die Flügelzellenpumpe kann zweihubiger Bauart sein, wodurch drei definierte Stufen verwirklicht werden können. Schließlich umfasst die Flügelzellenpumpe zwei Verdrängungsräume mit einem kleineren und einem größeren Verdrängungsvolumen, die in Verbindung mit dem Steuerventil eine dreistufige Schmierölversorgung sicherstellen.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher erläutert wird.

Es zeigen
1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zur Schmierölversorgung einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Betriebsform,
2 eine Ansicht entsprechend 2, jedoch mit einer zweiten Betriebsform,
3 eine weitere Ansicht entsprechend 1, jedoch mit einer dritten Betriebsform und
4 ein Diagramm, mit der die Funktion der Einrichtung nach 1 erläutert wird.
Eine Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart wirkt bspw. als Antrieb eines Kraftfahrzeugs und ist mit einer Einrichtung 2 zur Schmierölversorgung dieser Brennkraftmaschine 1 versehen. Die Einrichtung 2 ist in der Weise ausgebildet, dass in Abhängigkeit von Parametern bspw. Drehzahl n, Temperatur oder dgl. der Brennkraftmaschine 1 die Schmierölmenge bei der Schmierölversorgung an eine Bedarfskennlinie Bk -4- von letzterer angepasst. Die Anpassung der Schmierölmenge an die Bedarfskennlinie Bk erfolgt im Ausführungsbeispiel in drei Stufen STI, STII und StIII über eine Ölpumpe 3, die von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird und als Flügelzellenpumpe 4 ausgeführt ist.
Die Flügelzellenpumpe 4 ist mit einem Rotor 5 und einem Stator 6 versehen, welcher Stator 6 Führungsschlitzen 7 für radial verschiebbare Flügel 8 aufweist, die mit zwei voneinander getrennten Verdrängungsräumen 9 und 10 zusammenwirken. Dank dieser Ausbildung ist die Flügelzellenpumpe 4 zweihubig gestaltet, wobei der Verdrängungsraum 9 mit einem kleineren Verdrängungsvolumen Vvk und der Verdrängungsraum 10 mit einem größeren Verdrängungsvolumen Vvg versehen sind. Die Verdrängungsräume 9 und 10 der Flügelzellenpumpe 4 sind einerseits unter Zwischenschaltung eines Leitungssystems 11 an ein Steuerventil 12 und andererseits an einen Schmieröltank 13 angeschlossen; das Steuerventil 12 wird durch ein 4/3 Wegeventil 14 gebildet.
Der Verdrängungsraum 9 mit dem kleineren Verdrängungsvolumen Vvk ist über eine erste Leitung 15 an den Schmieröltank 13 und eine zweiten Leitung 16 an das 4/3 Wegeventil 14 angeschlossen, wogegen der Verdrängungsraum 10 mit dem größeren
Verdrängungsvolumen Vvg mittels einer dritten Leitung 17 mit der ersten Leitung 15 und einer vierten Leitung 1S mit dem 4/3 Wegeventil 14 verbunden ist. Von dem 4/3 Wegeventil 14 führen eine fünfte Leitung 19 zur Brennkraftmaschine 1. Das Schmieröl, das die Brennkraftmaschine 1 verlässt gelangt, unter Vermittlung einer sechsten Leitung 20 in den Schmieröltank 14. Darüber hinaus verbindet eine siebte Leitung 21 das 4/3 Wegeventil 14 mit der ersten Leitung 15.
In 4 wird die Wirkungsweise dar Einrichtung 2 anhand eines Diagramms 22 veranschaulicht. Darin ist auf der X-Achse -Abszissenachse- 23 die Drehzahl n der Brennkraftmaschine 1 aufgetragen; auf der Y-Achse -Ordinatenachse- 24 die Schmierölmenge V. Die kurvenförmige Bedarfskennlinie Bk des Diagramms 22 der Brennkraftmaschine 1 ist rechnerisch oder empirische definiert und hat einen progressiven Verlauf. An die Bedarfskennlinie Bk sind Tangenten TaI, TaII und TaII angelegt, die die bereitgestellte Schmierölmenge in den drei Stufen STI, STII und STIII der X-Achse verdeutlichen.
Beim Betrieb der Einrichtung 2 ergeben sich aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung, insbesondere aber durch die Flügelzellenpumpe 4 folgende Verfahrensschritte:

– bei nieder Drehzahl -Stufe STI- wird über beide Verdrängungsräume 9 und 10 der Brennkraftmaschine 1 Schmieröl zugeführt:
– bei mittlere Drehzahl -StufeII- wird über den größeren Verdrängungsraum 10 der Brennkraftmaschine 1 Schmieröl zugeführt;
– bei höhere Drehzahl -StufeIII- wird über den kleineren Verdrängungsraum 9 der Brennkraftmaschine 1 Schmieröl zugeführt.

Claims

Einrichtung zur Steuerung der Schmierölversorgung für Antriebsaggregate, insbesondere Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) in Abhängigkeit von Parametern der Brennkraftmaschine (1) die Schmierölmenge bei der Schmierölversorgung an eine Bedarfskennlinie (Bk) der besagten Brennkraftmaschine (1) anpasst.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter für die Anpassung der Schmierölmenge zumindest die Drehzahl (n) der Brennkraftmaschine (1) dient.
Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Schmierölmenge in mehreren Stufen (STI bis STIII) erfolgt.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Schmierölmenge in drei Stufen (STI, STII und STIII) erfolgt.
Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (2) eine von der Brennkraftmaschine (1) angetriebene Flügelzellenpumpe (4) umfasst.
Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenpumpe (4) eine mehrhubige Bauart aufweist, durch die die Anpassung der Schmierölmenge in mehreren Stufen (STI bis STIII) erfolgt.
Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenpumpe (4) eine zweihubige Bauart aufweist.
Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelzellenpumpe (4) zumindest zwei Verdrängungsräume (9 und 10) mit einem kleineren Verdrängungsvolumen (Vvk) und einem größeren Verdrängungsvolumen (Vvg) umfasst.
Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Flügelzellenpumpe (4) und Brennkraftmaschine (1) ein Steuerventil (12) zur Ansteuerung der Verdrängungsräume (9 und 10) vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (12) durch ein 4/3 Wegeventil (14) gebildet wird.
Verfahren zum Betrieb der Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – bei niederer Drehzahl wird über beide Verdrängungsräume (9 und 10) Schmieröl der Brennkraftmaschine (1) zugeführt; – bei mittlere Drehzahl wird über den größeren Verdrängungsraum (10) Schmieröl der Brennkraftmaschine (1) zugeführt; – bei höhere Drehzahl wird über den kleineren Verdrängungsraum (9) Schmieröl der Brennkraftmaschine (1) zugeführt.