DE102013214758B4 - Arrangement for supplying oil to an automatic transmission - Google Patents

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Abstract

Anordnung zur Versorgung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges mit Hydrauliköl, umfassend mindestens eine Pumpe (17, 18), einen Verbrennungsmotor (4), eine elektrische Maschine (5), ein eine Hohlradwelle (3b), eine Sonnenradwelle (3a) und eine Stegwelle (3c) aufweisendes Planetengetriebe (3), wobei die Hohlradwelle (3b) vom Verbrennungsmotor (4), die Sonnenradwelle (3a) von der elektrischen Maschine (5) antreibbar sind, gekennzeichnet durch ein hydraulisches Zweikreissystem (16) welches einen Niederdruckkreis (6) und einen Hochdruckkreis (7) aufweist, wobei durch die mindestens eine Pumpe (17, 18) ein Niederdruck- und/oder ein Hochdruck-Hydraulikölstrom förderbar sind und die mindestens eine Pumpe eine Primärpumpe (17) und eine Sekundärpumpe (18) umfasst, welche durch das Planetengetriebe (3) antreibbar sind und die Primärpumpe (17) über die Stegwelle (3c) und die Sekundärpumpe (18) über die Sonnenradwelle (3a) antreibbar sind.Arrangement for supplying an automatic transmission of a motor vehicle with hydraulic oil, comprising at least one pump (17, 18), an internal combustion engine (4), an electric machine (5), a ring gear shaft (3b), a sun gear shaft (3a) and a carrier shaft (3c ) planetary gear (3), wherein the ring gear shaft (3b) can be driven by the internal combustion engine (4) and the sun gear shaft (3a) by the electric machine (5), characterized by a hydraulic two-circuit system (16) which has a low-pressure circuit (6) and a high-pressure circuit (7), wherein a low-pressure and/or a high-pressure hydraulic oil flow can be conveyed by the at least one pump (17, 18) and the at least one pump comprises a primary pump (17) and a secondary pump (18), which are Planetary gear (3) can be driven and the primary pump (17) can be driven via the spider shaft (3c) and the secondary pump (18) can be driven via the sun gear shaft (3a).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Versorgung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges mit Hydrauliköl.The invention relates to an arrangement for supplying an automatic transmission of a motor vehicle with hydraulic oil.

Durch die DE 103 29 215 A1 der Anmelderin wurde eine Antriebsvorrichtung für eine Getriebeölpumpe zur Versorgung eines Kraftfahrzeuggetriebes mit Schmiermittel bzw. Getriebeöl bekannt. Die bekannte Antriebsvorrichtung umfasst zwei Antriebsstränge für die Getriebeölpumpe, nämlich einerseits einen Verbrennungsmotor und andererseits einen Elektromotor, wobei beide Antriebsstränge über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Summiergetriebe zusammengeführt werden. Das Planetengetriebe weist eine Sonnenradwelle, eine Hohlradwelle sowie eine Planetenträger- oder Stegwelle auf, welche die Ölpumpe antreibt. Die Sonnenradwelle wird vom Elektromotor und das Hohlrad vom Verbrennungsmotor angetrieben. Aufgrund des zusätzlichen elektromotorischen Antriebs über das Planetengetriebe kann die Förderleistung bei unterschiedlichen Drehzahlen des Verbrennungsmotors an den Ölbedarf des Getriebes angepasst werden. Die Getriebeölpumpe kann entweder nur vom Verbrennungsmotor oder nur vom Elektromotor oder von beiden Motoren angetrieben werden. Damit kann auch die Ölversorgung des Getriebes bei einem Start-Stopp-Betrieb, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet ist, sichergestellt werden. Der bekannte Antrieb der Getriebeölpumpe wird auch als Hybridantrieb bezeichnet.through the DE 103 29 215 A1 A drive device for a transmission oil pump for supplying a motor vehicle transmission with lubricant or transmission oil became known to the applicant. The known drive device comprises two drive trains for the transmission oil pump, namely an internal combustion engine on the one hand and an electric motor on the other, both drive trains being brought together via a summation gear designed as a planetary gear. The planetary gear has a sun gear shaft, a ring gear shaft and a planet carrier or carrier shaft, which drives the oil pump. The sun gear shaft is driven by the electric motor and the ring gear by the combustion engine. Due to the additional electric motor drive via the planetary gear, the delivery rate can be adapted to the oil requirement of the gear at different speeds of the combustion engine. The transmission oil pump can be driven either only by the combustion engine or only by the electric motor or by both engines. This also ensures that the transmission is supplied with oil during start-stop operation when the internal combustion engine is switched off. The well-known drive of the transmission oil pump is also referred to as a hybrid drive.

Ein weiterer Hybridantrieb für verschiedene Antriebszwecke, u. a. für eine Motorölpumpe eines Kraftfahrzeuges wurde durch die DE 102 14 637 A1 bekannt, wobei der Antriebsstrang eines Elektromotors und der Antriebsstrang eines Verbrennungsmotors über ein Planenetengetriebe zusammengeführt werden. Dabei treibt der Elektromotor das Sonnenrad und der Verbrennungsmotor oder der mechanische Antrieb des Hohlrad des Planetengetriebes an, während die Stegwelle den jeweiligen Verbraucher, beispielsweise die Ölpumpe antreibt.Another hybrid drive for various drive purposes, including an engine oil pump of a motor vehicle was by the DE 102 14 637 A1 known, wherein the drive train of an electric motor and the drive train of an internal combustion engine are brought together via a planetary gear. The electric motor drives the sun gear and the internal combustion engine or the mechanical drive of the ring gear of the planetary gear, while the carrier shaft drives the respective consumer, for example the oil pump.

Aus der DE 10 2011 008 497 A1 ist ein hydraulisches Steuersystem für ein Getriebe bekannt, welches einen Motor, einen Sumpf zum Speichern eines Hydraulikfluids und eine Doppelelementpumpe, die mit dem Motor verbunden ist, umfasst.From the DE 10 2011 008 497 A1 discloses a hydraulic control system for a transmission, which includes an engine, a sump for storing hydraulic fluid, and a dual element pump connected to the engine.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine am jeweiligen Bedarf eines Automatgetriebes orientierte Ölversorgung zu verbessern, wobei auch Zusatzfunktionen wie z. B. eine Start-Stopp-Automatik oder ein elektrisches Fahren des Kraftfahrzeuges erfüllt werden sollen.Based on the aforementioned prior art, it is an object of the present invention to improve an oil supply based on the respective needs of an automatic transmission, with additional functions such. B. a start-stop system or electric driving of the motor vehicle are to be met.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object of the invention is achieved by the features of patent claim 1. Advantageous configurations result from the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist für die Ölversorgung ein hydraulisches Zweikreissystem vorgesehen, welches einen Niederdruckkreis, einen Hochdruckkreis sowie mindestens eine Pumpe umfasst, welche über ein Planetengetriebe von einer elektrischen Maschine und/oder einem Verbrennungsmotor antreibbar ist. Durch die Aufspaltung der Ölversorgung in einen Niederdruckkreis und einen Hochdruckkreis können einerseits die Niederdruckverbraucher, z.B. die Schmierstellen des Getriebes und andererseits die Hochdruckverbraucher, z.B. die Schaltelemente bedarfsorientiert mit Hydrauliköl versorgt werden. Der Begriff Hydrauliköl gilt hier sowohl für Kühl- und Schmieröl als auch für Drucköl zur Betätigung von Schaltelementen. Die elektrische Maschine ist als Motor und Generator betreibbar. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses des Planetengetriebes wird das Moment des Elektromotors, der auf die Sonnenradwelle treibt, erhöht, sodass an der abtreibenden Stegwelle ein größeres Moment zur Verfügung steht. Der Elektromotor kann daher kleiner dimensioniert werden. Die elektrische Maschine wird vom Verbrennungsmotor mitgeschleppt. Dabei wird überschüssige Leistung rekuperiert, d. h. zur Stromerzeugung genutzt. Die elektrische Maschine kann auch voll abgebremst werden, dann ergibt sich eine Standübersetzung für das Planetengetriebe, d. g. zwischen Hohlrad und Stegwelle. Schließlich kann die elektrische Maschine den Verbrennungsmotor auch durch so genanntes Boosten unterstützen.According to the invention, a hydraulic two-circuit system is provided for the oil supply, which comprises a low-pressure circuit, a high-pressure circuit and at least one pump, which can be driven by an electric machine and/or an internal combustion engine via a planetary gear. By splitting the oil supply into a low-pressure circuit and a high-pressure circuit, on the one hand the low-pressure consumers, e.g. the lubrication points of the transmission, and on the other hand the high-pressure consumers, e.g. the shifting elements, can be supplied with hydraulic oil as required. The term hydraulic oil applies here both to cooling and lubricating oil and to pressure oil for actuating switching elements. The electrical machine can be operated as a motor and generator. Due to the transmission ratio of the planetary gear, the moment of the electric motor, which drives the sun gear shaft, is increased so that a greater moment is available at the output carrier shaft. The electric motor can therefore be made smaller. The electric machine is dragged along by the combustion engine. Excess power is recuperated, i. H. used for power generation. The electric machine can also be fully braked, which results in a stationary ratio for the planetary gear, i. G. between ring gear and spider shaft. Finally, the electric machine can also support the combustion engine with so-called boosting.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpe als Doppel-Pumpe oder als zweiflutige Pumpe ausgebildet. Damit können bei einem Antrieb zwei Fluidströme mit unterschiedlichem Druckniveau in den Niederdruckkreis und in den Hochdruckkreis gefördert werden.According to a preferred embodiment, the pump is designed as a double pump or as a double-flow pump. With one drive, two fluid streams with different pressure levels can thus be conveyed into the low-pressure circuit and into the high-pressure circuit.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Doppel-Pumpe als Doppel-Flügelzellenpumpe ausgebildet, welche zwei Kammern mit unterschiedlichen Volumina aufweist. Damit sind ebenfalls zwei Fluidströme mit unterschiedlichem Druckniveau förderbar.According to a further preferred embodiment, the double pump is designed as a double vane pump, which has two chambers with different volumes. This means that two fluid streams with different pressure levels can also be conveyed.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im Hochdruckkreis ein Druckspeicher angeordnet, welcher über den Hochdruckteil der Pumpe aufgefüllt wird und das Druckniveau im Hochdruckkreis aufrechterhält.According to a further preferred embodiment, a pressure accumulator is arranged in the high-pressure circuit, which is filled up via the high-pressure part of the pump and maintains the pressure level in the high-pressure circuit.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Niederdruckkreis und dem Hochdruckkreis ein 2/2-Wegeventil angeordnet, durch welches ein Kurzschluss zwischen Niederdruck- und Hochdruckkreis hergestellt werden kann. Der Kurzschluss zwischen Niederdruck- und Hochdruckkreis wird unterbrochen, wenn der Druckspeicher gefüllt werden soll. Dazu wird das Moment am Elektromotor kurzzeitig erhöht, was bei Verwendung eines Synchronmotors durch den Kurzschluss der Statorstränge erfolgen kann. Der Elektromotor kann jedoch auch bestromt werden und wirkt dann als Booster, wodurch die Drehzahl an der Stegwelle bzw. der Pumpenantriebswelle erhöht wird. Wenn der Druckspeicher befüllt ist, schaltet das 2/2-Wegeventil wieder um (auf Kurzschluss), sodass der Hochdruckkreis auch in den Niederdruckkreis fördert.According to a further preferred embodiment, a 2/2-way valve is arranged between the low-pressure circuit and the high-pressure circuit, through which a short circuit can be created between the low-pressure and high-pressure circuits. The short-circuit between the low-pressure and high-pressure circuits is broken when the accumulator needs to be filled. To do this, the torque on the electric motor is briefly increased, which can occur when using a synchronous motor by short-circuiting the stator strands. However, the electric motor can also be energized and then acts as a booster, which increases the speed of the spider shaft or the pump drive shaft. When the pressure accumulator is filled, the 2/2-way valve switches over again (to short-circuit), so that the high-pressure circuit also feeds into the low-pressure circuit.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist nur eine einflutige Pumpe vorgesehen, d. h. eine Pumpe, welche nur einen Ölstrom fördert, welcher in einen Niederdruckkreis und einen Hochdruckkreis verzweigt wird.According to a further preferred embodiment, only a single-flow pump is provided, i. H. a pump which delivers only one oil flow, which is branched into a low-pressure circuit and a high-pressure circuit.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist hinter der einflutigen Pumpe, d.h. auf deren Druckseite ein 3/2-Wegeventil angeordnet, welches den Ölstrom entweder in den Niederdruckkreis oder in den Hochdruckkreis lenkt. In der Regel fördert die einflutige Pumpe nur in den Niederdruckkreis, d.h. mit geringerer Leistung. Lediglich zum Laden des Druckspeichers wird das 3/2-Wegeventil umgeschaltet, sodass die Pumpe in den Hochdruckkreis fördert, bis der Speicher gefüllt ist. Während der Zeit des Füllens wird der Niederdruckkreis zwar nicht mit Öl versorgt, allerdings ist ein dadurch bedingter etwaiger Ausfall der Kühlung und/oder der Schmierung des Getriebes in der Regel nicht zu befürchten und kann somit hingenommen werden.According to a further preferred embodiment, a 3/2-way valve is arranged behind the single-flow pump, i.e. on its pressure side, which directs the oil flow either into the low-pressure circuit or into the high-pressure circuit. As a rule, the single-flow pump only delivers to the low-pressure circuit, i.e. with less power. The 3/2-way valve is only switched over to charge the pressure accumulator, so that the pump feeds into the high-pressure circuit until the accumulator is filled. Although the low-pressure circuit is not supplied with oil during the filling time, a possible failure of the cooling and/or the lubrication of the transmission as a result is generally not to be feared and can therefore be accepted.

Für ein Zweikreissystem mit vollständig getrenntem Hochdruck- und Niederdruckkreis sind eine Primär- und eine Sekundärpumpe vorgesehen, d.h. zwei Pumpen, welche beide vom Planetengetriebe angetrieben werden. Die Primärpumpe wird von der Stegwelle des Planetengetriebes und die Sekundärpumpe von der Sonnenradwelle, welche vom Elektromotor angetrieben wird, angetrieben. Im „normalen Fahrbetrieb“, d.h. bei laufendem Verbrennungsmotor, werden der Elektromotor und die Sekundärpumpe, welche auf der gleichen Welle sitzen, vom Verbrennungsmotor mitgeschleppt, wodurch sich die Drehzahl der Primärpumpe reduziert.A primary and a secondary pump are provided for a dual-circuit system with completely separate high-pressure and low-pressure circuits, i.e. two pumps, both of which are driven by the planetary gear. The primary pump is driven by the spider shaft of the planetary gear and the secondary pump by the sun gear shaft, which is driven by the electric motor. In "normal driving", i.e. with the combustion engine running, the electric motor and the secondary pump, which are located on the same shaft, are dragged along by the combustion engine, which reduces the speed of the primary pump.

Falls der Druckspeicher beladen werden soll, wird eine Erhöhung der Primärpumpendrehzahl notwendig. Dies kann durch Abbremsen des Elektromotors, z.B. Kurzschluss seiner Statorstränge erfolgen, wodurch das Planetengetriebe als Standgetriebe arbeitet; in diesem Fall wird die Standübersetzung zwischen Hohlrad und Stegwelle wirksam. Im Falle des „ungebremsten“ Mitschleppens des Elektromotors, arbeitet dieser als Generator, sodass überschüssige Leistung des Verbrennungsmotors rekuperiert und zur Stromversorgung und/oder zur Förderung des Niederdrucköls durch die Sekundärpumpe genutzt werden kann. Analog dem oben beschriebenen Fall kann der Elektromotor auch als Booster für den Verbrennungsmotor genutzt, d.h. zur Erhöhung der Primärpumpendrehzahl bestromt werden. Vorteilhaft bei dieser Anordnung ist, dass aufgrund der vollständigen Trennung von Niederdruckkreis und Hochdruckkreis verschiedene Ölsorten, d.h. einerseits für die Kühlung und/oder Schmierung und andererseits für die Betätigung der Hydraulik, insbesondere der Schaltelemente, verwendet werden können.If the accumulator is to be loaded, the primary pump speed must be increased. This can be done by braking the electric motor, e.g. in this case, the static ratio between ring gear and spider shaft becomes effective. If the electric motor is dragged along "unbraked", it works as a generator so that excess power from the combustion engine can be recuperated and used to supply electricity and/or to pump the low-pressure oil through the secondary pump. As in the case described above, the electric motor can also be used as a booster for the combustion engine, i.e. it can be energized to increase the primary pump speed. The advantage of this arrangement is that due to the complete separation of the low-pressure circuit and high-pressure circuit, different types of oil can be used, i.e. on the one hand for cooling and/or lubrication and on the other hand for actuating the hydraulics, in particular the switching elements.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind im Hochdruckkreis ein Druckspeicher und ein 2/2-Wegeventil vorgesehen, das schaltet, wenn der Druckspeicher gefüllt ist.According to a further preferred embodiment, a pressure accumulator and a 2/2-way valve are provided in the high-pressure circuit, which switches when the pressure accumulator is filled.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann anstelle des vorgenannten 2/2-Wegeventils ein Druckregler im Hochdruckkreis vorgesehen werden. Damit kann das Moment am Planetengetriebe und somit die Drehzahl der Sekundärpumpe geregelt werden.According to a further preferred embodiment, a pressure regulator can be provided in the high-pressure circuit instead of the aforementioned 2/2-way valve. This allows the torque on the planetary gear and thus the speed of the secondary pump to be controlled.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen

  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein hydraulisches Zweikreissystem mit einer Doppelpumpe,
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein hydraulisches Zweikreissystem mit einer einfachen Pumpe und
  • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein hydraulisches Zweikreissystem mit einer Primär- und einer Sekundärpumpe.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below, with further features and/or advantages being able to result from the description and/or the drawing. Show it
  • 1 a first embodiment of the invention for a hydraulic two-circuit system with a double pump,
  • 2 a second embodiment of the invention for a hydraulic two-circuit system with a simple pump and
  • 3 a third embodiment of the invention for a hydraulic two-circuit system with a primary and a secondary pump.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein hydraulisches Zweikreissystem 1 zur Versorgung eines nicht dargestellten Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges mit Hydrauliköl. Das Automatgetriebe muss einerseits mit Kühl- und/oder Schmieröl bei relativ niedrigen Drücken, beispielsweise zwei Bar und andererseits mit Hydrauliköl bei relativ hohen Drücken, beispielsweise 20 Bar zur Betätigung von Schaltelementen (Kupplungen oder Bremsen) versorgt werden. Hierfür wird in der Regel eine Ölsorte, im Folgenden Hydrauliköl genannt, verwendet. Möglich ist jedoch auch - wie im Ausführungsbeispiel gemäß 3 dargestellt - zwei unterschiedliche Ölsorten für die unterschiedlichen Aufgaben zu verwenden. Das in 1 - ohne die einzelnen Verbraucher - dargestellte hydraulische Zweikreissystem 1 umfasst eine als Doppel-Flügelzellenpumpe 2 ausgebildete Doppelpumpe, ein dreiachsiges Planetengetriebe 3, einen Verbrennungsmotor 4 sowie eine elektrische Maschine 5. Das Planetengetriebe 3 weist eine Sonnenradwelle 3a, eine Hohlradwelle 3b sowie eine Planetenträger- oder Stegwelle 3c auf, welche gleichzeitig die Antriebswelle der Doppel-Flügelzellenpumpe 2 ist. Die elektrische Maschine 5, welche als Motor und Generator betreibbar ist, treibt über die Sonnenradwelle 3a in das Planetengetriebe 3 und der Verbrennungsmotor 4 des Kraftfahrzeuges treibt über die Hohlradwelle 3b in das Planetengetriebe 3 ein, welches als Summiergetriebe fungiert. Das Zweikreissystem 1 umfasst ferner einen Niederdruckkreis 6, welcher vornehmlich der Kühlung und Schmierung des Automatgetriebes dient, sowie einen Hochdruckkreis 7, welcher der Versorgung von Schaltelementen des Automatgetriebes mit Hydrauliköl dient. Zwischen dem Niederdruckkreis 6 und dem Hochdruckkreis 7 ist ein 2/2-Wegeventil 8 angeordnet, welches in der Zeichnung in Kurschlussposition dargestellt ist. Im Hochdruckkreis 7 ist ein Druckspeicher 9 angeordnet, welcher über ein Rückschlagventil 10 gegenüber der Druckseite der Doppelflügelzellenpumpe 2 abgesichert ist. Die Doppel-Flügelzellenpumpe 2 ist hier schematisch durch eine Niederdruck-Pumpe 2a und eine Hochdruck-Pumpe 2b dargestellt, welche das Hydrauliköl aus einem Sammelbehälter oder Ölsumpf 11 ansaugen. 1 shows a first exemplary embodiment of the invention for a hydraulic two-circuit system 1 for supplying an automatic transmission of a motor vehicle (not shown) with hydraulic oil. The automatic transmission must be supplied with cooling and/or lubricating oil at relatively low pressures, for example two bar, and with hydraulic oil at relatively high pressures, for example 20 bar, to actuate shifting elements (clutches or brakes). A type of oil, referred to below as hydraulic oil, is usually used for this purpose. However, it is also possible - as in the embodiment according to 3 shown - to use two different types of oil for the different tasks. This in 1 - without the individual consumers - illustrated hydrauli The dual-circuit system 1 comprises a double pump designed as a double vane pump 2, a three-axle planetary gear 3, an internal combustion engine 4 and an electric machine 5. The planetary gear 3 has a sun gear shaft 3a, a ring gear shaft 3b and a planet carrier or carrier shaft 3c, which at the same time Drive shaft of the double vane pump 2 is. The electric machine 5, which can be operated as a motor and generator, drives the planetary gear 3 via the sun gear shaft 3a and the internal combustion engine 4 of the motor vehicle drives the planetary gear 3 via the ring gear shaft 3b, which acts as a summing gear. The two-circuit system 1 also includes a low-pressure circuit 6, which is primarily used for cooling and lubricating the automatic transmission, and a high-pressure circuit 7, which is used to supply switching elements of the automatic transmission with hydraulic oil. A 2/2-way valve 8 is arranged between the low-pressure circuit 6 and the high-pressure circuit 7 and is shown in the short-circuit position in the drawing. A pressure accumulator 9 is arranged in the high-pressure circuit 7 and is protected against the pressure side of the double vane cell pump 2 by a check valve 10 . The double vane pump 2 is represented here schematically by a low-pressure pump 2a and a high-pressure pump 2b, which draw in the hydraulic oil from a collection container or oil sump 11.

Im Folgenden wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Zweikreissystems 1 beschrieben: Während des normalen Fahrbetriebes, d. h. wenn der Verbrennungsmotor 4 läuft und die elektrische Maschine 5 nicht bestromt ist, wird die Doppel-Flügelzellenpumpe 2 nur vom Verbrennungsmotor 4 angetrieben, während die elektrische Maschine 5 mitgeschleppt wird. Dabei kann überschüssige Energie rekuperiert und der Stromerzeugung zugeführt werden. Die Doppel-Flügelzellenpumpe 2 weist vorzugsweise unterschiedlich große Volumina in ihren beiden Kammern auf, z. B. ein großes Volumen für den Niederdruckkreis 6 und ein kleines Volumen für den Hochdruckkreis 7 und ist somit in der Lage, unterschiedliche Volumenströme zu fördern. Das 2/2-Wegeventil 8 ist - wie in der Zeichnung dargestellt - während des normalen Fahrbetriebes auf Kurzschluss geschaltet, d. h. die Hochdruckpumpe 2b fördert auch in den Niederdruckkreis 6 - sofern der Speicher 9 gefüllt ist. Ist der Speicher 9 dagegen leer und soll gefüllt werden, wird das 2/2-Wegeventil 8 in die Position Trennen verschoben, sodass der volle Volumenstrom der Hochdruckpumpe 2b in den Hochdruckkreis 7 strömt. Zur Erhöhung der Pumpendrehzahl wird dabei die elektrische Maschine 5 kurzgeschlossen, d. h. abgebremst, sodass das Planetengetriebe 3 als Standgetriebe mit Standübersetzung arbeitet. Für den Fall, dass diese Drehzahlerhöhung nicht ausreicht, kann die elektrische Maschine 5 bestromt werden und den Verbrennungsmotor 4 leistungsmäßig durch so genanntes elektrisches Boosten unterstützen. Während der Speicher 9 befüllt wird, wird der Niederdruckkreis 6 von der Niederdruckpumpe 2a mit Schmier- und Kühlöl auf niedrigem Druckniveau versorgt.The mode of operation of the two-circuit system 1 according to the invention is described below: During normal driving, i. H. when the internal combustion engine 4 is running and the electrical machine 5 is not energized, the double vane pump 2 is only driven by the internal combustion engine 4, while the electrical machine 5 is dragged along. Excess energy can be recuperated and used to generate electricity. The double vane pump 2 preferably has volumes of different sizes in its two chambers, e.g. B. a large volume for the low-pressure circuit 6 and a small volume for the high-pressure circuit 7 and is thus able to promote different flow rates. The 2/2-way valve 8 is - as shown in the drawing - switched to short circuit during normal driving, d. H. the high-pressure pump 2b also delivers into the low-pressure circuit 6—if the reservoir 9 is full. If, on the other hand, the reservoir 9 is empty and needs to be filled, the 2/2-way valve 8 is shifted to the disconnect position, so that the full volumetric flow of the high-pressure pump 2b flows into the high-pressure circuit 7 . To increase the pump speed, the electric machine 5 is short-circuited, i. H. braked, so that the planetary gear 3 works as a stationary gear with stationary translation. In the event that this speed increase is not sufficient, the electrical machine 5 can be energized and support the internal combustion engine 4 in terms of performance by so-called electrical boosting. While the reservoir 9 is being filled, the low-pressure circuit 6 is supplied with lubricating and cooling oil at a low pressure level by the low-pressure pump 2a.

2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ein hydraulisches Zweikreissystem 12 zur Ölversorgung eines Automatgetriebes. Für gleiche Teile werden in 2 die gleichen Bezugszahlen wie in 1 verwendet. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist das Zweikreissystem 12 nur eine vom Planetengetriebe 3 angetriebene (einfache) Pumpe 13 auf, welche nur einen Hydraulikölstrom fördert, und zwar in eine Druckleitung 14. In Strömungsrichtung hinter der Druckleitung 14 ist ein 3/2-Wegeventil 15 angeordnet, welches den Ölstrom - wie eine Weiche - entweder in den Niederdruckkreis 6 - wie in der Zeichnung dargestellt - oder in den Hochdruckkreis 7 lenkt. Die Pumpe 13 fördert die meiste Zeit mit niedrigem Druck und somit niedriger Leistung - in den Niederdruckkreis 6, nur zum Laden des Speichers 9 im Hochdruckkreis 7 wird das 3/2-Wegeventil 15 kurzzeitig umgeschaltet, und die Drehzahl der Pumpe 13 wird zur Erreichung eines größeren Druckniveaus erhöht. Während dieses Füllvorganges wird der Niederdruckkreis 6 nicht mit Öl versorgt, allerdings ist dieser kurzzeitige Ausfall der Schmierung und/oder Kühlung in der Regel unkritisch. 2 1 shows a hydraulic two-circuit system 12 for supplying oil to an automatic transmission as a second exemplary embodiment of the invention. For equal parts, in 2 the same reference numbers as in 1 used. In contrast to the first exemplary embodiment, the two-circuit system 12 has only one (simple) pump 13 driven by the planetary gear 3, which pumps only one hydraulic oil flow, namely into a pressure line 14. A 3/2-way valve 15 is arranged downstream of the pressure line 14 in the direction of flow , which directs the flow of oil - like a switch - either into the low-pressure circuit 6 - as shown in the drawing - or into the high-pressure circuit 7. The pump 13 delivers most of the time with low pressure and thus low power - in the low-pressure circuit 6, only to load the accumulator 9 in the high-pressure circuit 7 is the 3/2-way valve 15 switched over briefly, and the speed of the pump 13 is reduced to achieve a greater pressure levels increased. During this filling process, the low-pressure circuit 6 is not supplied with oil, but this brief failure of the lubrication and/or cooling is generally not critical.

3 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ein hydraulisches Zweikreissystem 16, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen wie zuvor verwendet werden. Im Unterschied zu den beiden vorherigen Ausführungsbeispielen sind der Niederkreis 6 und der Hochdruckkreis 7 völlig getrennt, d.h. sie können mit unterschiedlichen Ölsorten, die an die speziellen Funktionen des Öl angepasst sind, betrieben werden. Beide Hydraulikölkreise 6, 7 werden von zwei Pumpen versorgt, nämlich einer Primärpumpe 17, welche in den Hochdruckkreis 7 fördert, und einer Sekundärpumpe 18, welche in den Niederdruckkreis 6 fördert. Der Hochdruckkreis 7 weist einen Tank 19 und der Niederdruckkreis 6 einen Tank 20 auf. Beide Pumpen 17, 18 werden vom Planetengetriebe 3 angetrieben, wobei die Primärpumpe 17 über die Stegwelle 3c und die Sekundärpumpe 18 über die Sonnenradwelle 3a, die gleichzeitig vom Elektromotor 5 antreibbar ist, angetrieben wird. Der Verbrennungsmotor 4 treibt wiederum über die Hohlradwelle 3b in das Planetengetriebe 3. Der Hochdruckkreis 7 weist eine Bypassleitung 7a auf, in welcher ein 2/2-Wegeventil 8 angeordnet ist, welches bei gefülltem Druckspeicher 9 - wie in der Zeichnung dargestellt - auf Durchgang geschaltet ist. Für den Fall, dass nur eine Ölsorte für das Automatgetriebe ausreichend ist, können der Hochdruckkreis 7 und der Niederdruckkreis 6 über die Leitung 7b (gestrichelt gezeichnet) miteinander verbunden werden. Soll der Druckspeicher 9 gefüllt werden, wird das 2/2-Wegeventil 8 auf Trennstellung geschaltet. Sollte nur eine Ölsorte verwendet werden, kann die Bypassleitung 7a - wie durch eine gestrichelte Linie 7b angedeutet mit dem Niederdruckkreis 6 verbunden werden, sodass die Primärpumpe 17 auch in den Niederdruckkreis 6 fördert. 3 1 shows a hydraulic two-circuit system 16 as a third exemplary embodiment of the invention, the same reference numbers as before being used again for the same parts. In contrast to the two previous exemplary embodiments, the low circuit 6 and the high pressure circuit 7 are completely separate, ie they can be operated with different types of oil that are adapted to the specific functions of the oil. Both hydraulic oil circuits 6, 7 are supplied by two pumps, namely a primary pump 17, which delivers into the high-pressure circuit 7, and a secondary pump 18, which delivers into the low-pressure circuit 6. The high-pressure circuit 7 has a tank 19 and the low-pressure circuit 6 has a tank 20 . Both pumps 17, 18 are driven by the planetary gear 3, with the primary pump 17 being driven via the carrier shaft 3c and the secondary pump 18 being driven via the sun gear shaft 3a, which can be driven by the electric motor 5 at the same time. The internal combustion engine 4 in turn drives the planetary gear 3 via the ring gear shaft 3b. The high-pressure circuit 7 has a bypass line 7a, in which a 2/2-way valve 8 is arranged, which when the pressure accumulator 9 is filled - as shown in the drawing - is switched to open is. In the event that only one type of oil is sufficient for the automatic transmission, the high pressure circuit 7 and the low pressure circuit 6 via line 7b (dashed line) are connected to one another. If the accumulator 9 is to be filled, the 2/2-way valve 8 is switched to the isolated position. If only one type of oil is used, the bypass line 7a can be connected to the low-pressure circuit 6 , as indicated by a dashed line 7b , so that the primary pump 17 also pumps into the low-pressure circuit 6 .

Im normalen Fahrbetrieb werden der Elektromotor 5 und die auf derselben Welle, nämlich der Sonnenradwelle 3a, angeordnete Sekundärpumpe 18 über das Planetengetriebe 3 vom Verbrennungsmotor 4 mitgeschleppt, wodurch sich die Drehzahl der Primärpumpe 17 reduziert. Zur kurzzeitigen Erhöhung der Primärpumpendrehzahl, z.B. zur Befüllung des Druckspeichers 9 muss der Elektromotor 5 abgebremst werden, z.B. durch Kurzschluss seiner Statorstränge. Im Falle des „ungebremsten“ Mitschleppens des Elektromotors 5 kann die überschüssige Leistung des Verbrennungsmotors 4 im Generatorbetrieb zur Stromerzeugung und/oder zur Förderung von Niederdrucköl durch die Sekundärpumpe 18 genutzt werden. Falls die Drehzahl der Primärpumpe 17 bei abgebremsten Elektromotor 5, d.h. bei der Standübersetzung des Planetengetriebes 3 nicht ausreicht, kann der Elektromotor 5 auch bestromt werden, um die Drehzahl der Primärpumpe 17 durch elektrisches Boosten zusätzlich zu erhöhen.In normal driving operation, the electric motor 5 and the secondary pump 18 arranged on the same shaft, namely the sun wheel shaft 3a, are dragged along by the internal combustion engine 4 via the planetary gear 3, as a result of which the speed of the primary pump 17 is reduced. To briefly increase the primary pump speed, e.g. to fill the pressure accumulator 9, the electric motor 5 must be braked, e.g. by short-circuiting its stator strands. If the electric motor 5 is dragged along “unbraked” the excess power of the internal combustion engine 4 can be used in generator mode to generate electricity and/or to pump low-pressure oil through the secondary pump 18 . If the speed of the primary pump 17 is not sufficient when the electric motor 5 is braked, i.e. when the gear ratio of the planetary gear 3 is stationary, the electric motor 5 can also be energized in order to additionally increase the speed of the primary pump 17 by electric boosting.

BezugszeichenlisteReference List

11
Zweikreissystemdual circuit system
22
Doppel-FlügelzellenpumpeDouble vane pump
2a2a
Niederdruckpumpelow pressure pump
2b2 B
Hochdruckpumpehigh pressure pump
33
Planetengetriebeplanetary gear
3a3a
Sonnenradwellesun gear shaft
3b3b
Hohlradwellering gear shaft
3c3c
Stegwellebridge shaft
44
Verbrennungsmotorcombustion engine
55
elektrische Maschineelectric machine
66
Niederdruckkreislow pressure circuit
77
Hochdruckkreishigh pressure circuit
88th
2/2-Wegeventil2/2 way valve
99
Druckspeicheraccumulator
1010
Rückschlagventilcheck valve
1111
Sammelbehältercollection container
1212
Zweikreissystemdual circuit system
1313
Pumpepump
1414
Druckleitungpressure line
1515
3/2-Wegeventil3/2 way valve
1616
Zweikreissystemdual circuit system
1717
Primärpumpeprimary pump
1818
Sekundärpumpesecondary pump
1919
Tanktank
2020
Tanktank

Claims (5)

Anordnung zur Versorgung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges mit Hydrauliköl, umfassend mindestens eine Pumpe (17, 18), einen Verbrennungsmotor (4), eine elektrische Maschine (5), ein eine Hohlradwelle (3b), eine Sonnenradwelle (3a) und eine Stegwelle (3c) aufweisendes Planetengetriebe (3), wobei die Hohlradwelle (3b) vom Verbrennungsmotor (4), die Sonnenradwelle (3a) von der elektrischen Maschine (5) antreibbar sind, gekennzeichnet durch ein hydraulisches Zweikreissystem (16) welches einen Niederdruckkreis (6) und einen Hochdruckkreis (7) aufweist, wobei durch die mindestens eine Pumpe (17, 18) ein Niederdruck- und/oder ein Hochdruck-Hydraulikölstrom förderbar sind und die mindestens eine Pumpe eine Primärpumpe (17) und eine Sekundärpumpe (18) umfasst, welche durch das Planetengetriebe (3) antreibbar sind und die Primärpumpe (17) über die Stegwelle (3c) und die Sekundärpumpe (18) über die Sonnenradwelle (3a) antreibbar sind.Arrangement for supplying an automatic transmission of a motor vehicle with hydraulic oil, comprising at least one pump (17, 18), an internal combustion engine (4), an electric machine (5), a ring gear shaft (3b), a sun gear shaft (3a) and a carrier shaft (3c ) planetary gear (3), wherein the ring gear shaft (3b) can be driven by the internal combustion engine (4) and the sun gear shaft (3a) by the electric machine (5), characterized by a hydraulic two-circuit system (16) which has a low-pressure circuit (6) and a high-pressure circuit (7), wherein a low-pressure and/or a high-pressure hydraulic oil flow can be conveyed by the at least one pump (17, 18) and the at least one pump comprises a primary pump (17) and a secondary pump (18), which are Planetary gear (3) can be driven and the primary pump (17) can be driven via the spider shaft (3c) and the secondary pump (18) can be driven via the sun gear shaft (3a). Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hochdruckkreis (7) ein Druckspeicher (9) angeordnet ist.arrangement according to claim 1 , characterized in that a pressure accumulator (9) is arranged in the high-pressure circuit (7). Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Niederdruckkreis (6) und dem Hochdruckkreis (7) ein 2/2-Wegeventil (8) angeordnet ist. Arrangement according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that a 2/2-way valve (8) is arranged between the low-pressure circuit (6) and the high-pressure circuit (7). Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochdruckkreis (7) eine Bypassleitung (7a) zugeordnet ist, in welcher ein 2/2-Wegeventil (8) angeordnet ist.Arrangement according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the high-pressure circuit (7) is associated with a bypass line (7a), in which a 2/2-way valve (8) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Hochdruckkreis (7) ein Druckregler angeordnet ist.Arrangement according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that a pressure regulator is arranged in the high-pressure circuit (7).
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