DE4342233A1 - Ölpumpenantriebsvorrichtung für ein Getriebe - Google Patents
Ölpumpenantriebsvorrichtung für ein GetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ölpumpenantriebsvorrichtung
für eine Ölpumpe, die zum Anbringen an einem Getriebe
geeignet ist, um Arbeitsöl zum Schmieren des Getriebes
und zum Steuern von Schaltvorgängen oder Gangwechseln in
dem Getriebe zuzuführen.
Getriebe zur Verwendung in Kraftfahrzeugen enthalten eine
Vielzahl von Mechanismen oder Teilen, die geschmiert
werden müssen, und es ist erforderlich, diesen
Mechanismen oder Teilen Arbeitsöl zu deren Schmierung
zuzuführen, während das Getriebe arbeitet. Hydraulisch
betätigte Kupplungen und Bremsen, die zum Auslösen von
Schaltvorgängen oder Gangwechseln in Getrieben verwendet
werden, müssen ebenfalls mit Arbeitsöl unter einem
vorbestimmten Hydraulikdruck (Leitungsdruck) versorgt
werden, um die Kupplungen und Bremsen zu steuern, d. h.
die Schaltvorgänge oder Gangwechsel. Dieses Arbeitsöl
wird durch eine an dem Getriebe angebrachte Ölpumpe
gefördert. Hierzu ist die Ölpumpe mit einem
Fahrzeugmotor, an welchen das Getriebe kombiniert ist,
gekoppelt und von diesem angetrieben. Beispielsweise
zeigt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 55-
60756 einen Mechanismus zum Antrieb einer Ölpumpe mit
einem Fahrzeugmotor durch eine Welle, die sich durch die
Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers erstreckt und
direkt an die Ausgangswelle des Fahrzeugmotors gekuppelt
ist.
Die japanische Patentschrift Nr. 53-22214 zeigt ein
Getriebe, das durch eine Pumpe mit Arbeitsöl versorgt
wird, die durch einen Elektromotor anstatt durch einen
dem Getriebe zugeordneten Fahrzeugmotor angetrieben
werden kann.
Ein weiteres aus der japanischen Patentschrift
Nr. 51-18082 bekanntes Getriebe wird durch eine Pumpe mit
Arbeitsöl versorgt, die während Betrieb eines
Fahrzeugmotors durch diesen angetrieben ist. Wenn der
Fahrzeugmotor nicht arbeitet, wird die Ölpumpe durch ein
Elektromotor angetrieben.
Die zur Schmierung des Getriebes zugeführte
Arbeitsölmenge und die zur Steuerung des Getriebes zum
Auslösen von Schaltvorgängen oder Gangwechseln zugeführte
Arbeitsölmenge sollen unabhängig von der Drehzahl des
Fahrzeugmotors als im wesentlichen konstant ausgesehen
werden. Tatsächlich steigt jedoch die zur Schmierung des
Getriebes zugeführte Arbeitsölmenge ein wenig mit der
Drehzahl des Fahrzeugmotors. Weil jedoch die Anstiegsrate
der zur Schmierung des Getriebes zugeführten
Arbeitsölmenge sehr klein ist im Vergleich mit dem
Anstieg der Fahrzeugmotordrehzahl, kann man die zur
Schmierung des Getriebes zugeführte Arbeitsölmenge als im
wesentlichen konstant betrachten.
Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
55-60756 und der japanischen Patentschrift Nr. 51-18082
ist folgendes bekannt: Wenn die Ölpumpe durch den
Fahrzeugmotor angetrieben wird, dann wird das Arbeitsöl
durch die Ölpumpe mit einer Rate ausgeworfen, die im
wesentlichen proportional zur Fahrzeugmotordrehzahl
ansteigt. Wenn der Fahrzeugmotor in einem
Hochdrehzahlbereich dreht, wird nur ein Teil des von der
Ölpumpe ausgeworfenen Arbeitsöls verwendet, und daher
ergibt sich aus dem Betrieb der Ölpumpe ein großer
Energieverlust.
Insbesondere hat die Arbeitsölmenge, die das Getriebe für
seinen Betrieb braucht, keinen direkten Einfluß auf die
Fahrzeugmotordrehzahl. Das minimale Erfordernis ist, daß
das Getriebe mit einer vorbestimmten Arbeitsölmenge
versorgt wird, wenn der Motor leerläuft, d. h. der Motor
mit seiner niedrigsten Drehzahl läuft. Daher sollte die
verwendete Ölpumpe eine solche Verdrängungskapazität
haben, daß sie das Getriebe mit einer solchen
vorbestimmten Arbeitsölmenge versorgen kann, wenn der
Motor bei der Leerlaufdrehzahl arbeitet. Wenn die
Motordrehzahl ansteigt, wirft die Ölpumpe proportional
zur Motordrehzahl eine übermäßige Ölmenge aus, und daher
steigt auch der Energieverlust der Ölpumpe.
Gemäß der japanischen Patentschrift Nr. 51-18082 kann die
Ölpumpe, wie oben beschrieben, durch den Elektromotor
angetrieben sein. Der Zweck dieses bekannten Systems ist
es, die Ölpumpe mit dem Elektromotor anzutreiben, wenn
der Fahrzeugmotor zur Abgasminderung abgeschaltet ist,
während das Fahrzeug an einer Kreuzung oder dergleichen
anhält. Daher muß die Ölpumpe eine solche
Verdrängungskapazität haben, daß sie Arbeitsöl in einer
Menge auswirft, die zum Schmieren des Getriebes und zum
Steuern von Schaltvorgängen in dem Getriebe erforderlich
ist, wenn der Motor leerläuft. Infolge dessen steigt der
Energieverlust der Ölpumpe an, wenn die
Fahrzeugmotordrehzahl ansteigt.
Die aus der japanischen Patentschrift Nr. 53-22214
bekannte Ölpumpe ist frei von dem obigen Problem, weil
sie durch den Elektromotor anstatt durch den
Fahrzeugmotor angetrieben ist. Jedoch leidet der
Elektromotor an einem Haltbarkeitsproblem, weil er
jederzeit erregt werden muß, sofern der Fahrzeugmotor in
Betrieb ist. Im Hinblick auf Grenzen der
Batteriekapazität, sollte der Elektromotor vorzugsweise
so klein wie möglich sein, so daß der elektrische
Energieverbrauch minimal ist, aber seine Haltbarkeit
nimmt allgemein zur Verminderung seine Größe ab. Größere
Elektromotoren sind allgemein langlebiger, verbrauchen
aber mehr elektrische Energie und benötigen größere
Batterien und daher größere Ölpumpenantriebssysteme.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine
Ölpumpenantriebsvorrichtung für Getriebe bereitzustellen,
bei der man mit einer relativ kleinen Ölpumpe auskommt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine
Ölpumpenantriebsvorrichtung für Getriebe bereitzustellen,
die beim Antrieb einer Ölpumpe einen nur relativ kleinen
Energieverlust verursacht.
Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine
Ölpumpenantriebsvorrichtung für Getriebe aufzuzeigen, die
es einer Ölpumpe ermöglicht, eine erforderliche
Arbeitsölmenge abzugeben, selbst wenn ein Fahrzeugmotor
bzw. eine Maschine abgeschaltet ist.
Erfindungsgemäß wird eine Ölpumpenantriebsvorrichtung
aufgezeigt, zum Antrieb einer Ölpumpe, die mit einem an
einer Maschine gekoppelten Getriebe kombiniert ist, um
Arbeitsöl zur Schmierung des Getriebes zuzuführen und dem
Getriebe die Durchführung von Schaltvorgängen zu
ermöglichen, welche Ölpumpenantriebsvorrichtung umfaßt:
einen Elektromotor, der an dem Getriebe anbringbar ist,
einen ersten Kraftübertragungsweg zum Verbinden der Ausgangswelle des Elektromotors mit einer Antriebswelle der Ölpumpe, einen zweiten Kraftübertragungsweg zum Verbinden einer Ausgangswelle der Maschine mit der Antriebswelle der Ölpumpe, und ein Antriebswählmittel, um zu einem Zeitpunkt den ersten oder den zweiten Kraftübertragungsweg auszuwählen. Das Antriebswählmittel wählt den ersten Kraftübertragungsweg zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter einer vorbestimmten Drehzahl liegt, und wählt den zweiten Kraftübertragungsweg zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl überschreitet.
einen Elektromotor, der an dem Getriebe anbringbar ist,
einen ersten Kraftübertragungsweg zum Verbinden der Ausgangswelle des Elektromotors mit einer Antriebswelle der Ölpumpe, einen zweiten Kraftübertragungsweg zum Verbinden einer Ausgangswelle der Maschine mit der Antriebswelle der Ölpumpe, und ein Antriebswählmittel, um zu einem Zeitpunkt den ersten oder den zweiten Kraftübertragungsweg auszuwählen. Das Antriebswählmittel wählt den ersten Kraftübertragungsweg zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter einer vorbestimmten Drehzahl liegt, und wählt den zweiten Kraftübertragungsweg zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl überschreitet.
Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter
der vorbestimmten Drehzahl liegt, d. h. in einem
Niederdrehzahlbereich liegt, ist die Ölpumpe durch den
Elektromotor angetrieben. Daher wird eine erforderliche
Arbeitsölmenge zu dem Getriebe gefördert, wenn die
Maschine abgeschaltet ist oder in dem
Niederdrehzahlbereich läuft. Wenn die Drehzahl der
Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl
überschreitet, wird die Ölpumpe durch den Fahrzeugmotor
angetrieben. Somit kann der Elektromotor entregt werden,
um in der Batterie gespeicherte elektrische Energie zu
sparen. Weil die Ölpumpe nur dann durch die Maschine
angetrieben ist, wenn die Maschine in einem
Hochdrehzahlbereich oberhalb der vorbestimmten Drehzahl
läuft, braucht die Ölpumpe nur in einem begrenzten
Zeitintervall arbeiten, anstatt in dem gleichen
Zeitintervall wie die Maschine. Im Ergebnis kann die
erfindungsgemäße Ölpumpe weniger dauerhaft sein, kann
kleiner sein und kann einen geringeren Energieverlust als
herkömmliche Ölpumpen erleiden.
Bevorzugt kann die Ölpumpenantriebsvorrichtung umfassen:
eine erste Einwegkupplung, die in dem ersten
Kraftübertragungsweg angeordnet ist, so daß
Antriebskräfte nur von dem Elektromotor zu der Ölpumpe
übertragen werden können, und eine zweite Einwegkupplung,
die in dem zweiten Kraftübertragungsweg angeordnet ist,
so daß Antriebskräfte nur von der Maschine zu der Ölpumpe
übertragen werden können. Das Antriebswählmittel kann den
Elektromotor steuern, um den Elektromotor bei einer
entsprechenden Drehzahl der vorbestimmten Drehzahl zum
Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor zu erregen, wenn
die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter der
vorbestimmten Drehzahl liegt, und um den Elektromotor zum
Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine zu entregen, wenn
die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die
vorbestimmte Drehzahl überschreitet.
Bevorzugt kann das Antriebswählmittel den Elektromotor
derart steuern, daß er mit einer relativ niedrigen
Drehzahl läuft, wenn die von dem Getriebe benötigte
Arbeitsölmenge relativ klein ist, und er mit einer
relativ hohen Drehzahl läuft, wenn die von dem Getriebe
benötigte Arbeitsölmenge relativ groß ist, wobei die
vorbestimmte Drehzahl einen relativ niedrigen Wert
einnimmt, wenn der Elektromotor mit der relativ niedrigen
Drehzahl läuft, und einen relativ hohen Wert annimmt,
wenn der Elektromotor mit der relativ hohen Drehzahl
läuft.
Die Ölpumpenantriebsvorrichtung kann weiter umfassen:
eine erste Kupplung, die in dem ersten
Kraftübertragungsweg angeordnet ist und zum selektiven
Verbinden und Trennen des ersten Kraftübertragungswegs zu
und von dem Elektromotor und der Ölpumpe einrückbar und
ausrückbar ist, und eine zweite Kupplung, die in dem
zweiten Kraftübertragungsweg angeordnet ist, und zum
selektiven Verbinden und Trennen des zweiten
Kraftübertragungsweg zu und von der Maschine und der
Ölpumpe einrückbar und ausrückbar ist. Das
Antriebswählmittel kann die ersten und zweiten Kupplungen
so steuern, daß die erste Kupplung zum Antrieb der
Ölpumpe mit dem Elektromotor einrückt, wenn die Drehzahl
der Ausgangswelle der Maschine unter der vorbestimmten
Drehzahl liegt, und daß die zweite Kupplung zum Antrieb
der Ölpumpe mit der Maschine einrückt, wenn die Drehzahl
der Ausgangswelle der Maschine über der vorbestimmten
Drehzahl liegt.
Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich,
welche beispielshalber bevorzugte Ausführungen der
Erfindung zeigen.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht eines Getriebes,
das eine Pumpenantriebsvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführung der Erfindung enthält;
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der
Ölpumpenantriebsvorrichtung;
Fig. 3 zeigt schematisch eine
Kraftübertragungsstruktur des Getriebes;
Fig. 4 zeigt in einem Diagramm
Ölabgabecharakteristiken einer Ölpumpe der
Ölpumpenantriebsvorrichtung;
Fig. 5 und 6 zeigen ein Flußdiagramm einer
Steuersequenz für die
Ölpumpenantriebsvorrichtung;
Fig. 7 zeigt schematisch eine
Kraftübertragungsstruktur eines Getriebes, das
eine Ölpumpenantriebsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführung der Erfindung enthält; und
Fig. 8 zeigt einen Graph Ölabgabecharakteristiken
einer Ölpumpe der in Fig. 7 gezeigten
Ölpumpenantriebsvorrichtung.
Zu Fig. 1. Ein Getriebe zur Verwendung beispielsweise an
einem Kraftfahrzeug umfaßt zwei Gehäuse 10a, 10b (in der
Figur an der linken bzw. rechten Seite dargestellt), die
miteinander verbunden sind und einen Raum bilden, der
einen Getriebemechanismus 1, einen
Differentialmechanismus 4, und eine
Ölpumpenantriebsvorrichtung 5 gemäß einer ersten
erfindungsgemäßen Ausführung aufnimmt.
Eine Maschine oder ein Fahrzeugmotor E (siehe Fig. 3),
der dem Getriebe zugeordnet ist, ist an ein linkes Ende
des Gehäuses 10a angeschlossen und umfaßt eine
Ausgangswelle, die an eine Eingangswelle (Hauptwelle) 11
des Getriebes durch eine Kupplung C angeschlossen ist,
wie etwa eine direkte mechanische Kupplung, eine
Reibkupplung, eine Fluidkupplung, einen Drehmomentwandler
oder dergleichen.
Der Getriebemechanismus 1 umfaßt die Eingangswelle 11,
die in den Gehäusen 10a, 10b angeordnet und drehbar
gehalten ist, und eine Gegenwelle 12, die in den Gehäusen
10a, 10b parallel zu der Eingangswelle 11 angeordnet und
drehbar gehalten ist. Der Getriebemechanismus 1 umfaßt
weiter eine Mehrzahl von Kraftübertragungsgetriebezügen
und -kupplungen, die an der Eingangswelle 11 und der
Gegenwelle 12 angebracht und zwischen diesen angeordnet
sind.
Die Kraftübertragungsgetriebezüge umfassen: einen
Getriebezug des ersten Gangs, zusammengesetzt aus einem
an der Eingangswelle 11 angebrachten Antriebsrad 21a und
einem an der Gegenwelle 12 angebrachten Abtriebsrad 21b,
welche Antriebs- und Abtriebsräder 21a, 21b miteinander
kämmen, einen Getriebezug des zweiten Gangs,
zusammengesetzt aus einem an der Eingangswelle 11
angebrachten Antriebsrad 22a und einem an der Gegenwelle
12 angebrachten Abtriebsrad 22b, welche Antriebs- und
Abtriebsräder 22a, 22b miteinander kämmen, einen
Getriebezug des dritten Ganges, zusammengesetzt aus einem
an der Eingangswelle 11 angebrachten Antriebsrad 23a und
einem an der Gegenwelle 12 angebrachten Abtriebsrad 23b,
welche Antriebs- und Abtriebsräder 23a, 23b miteinander
kämmen, und einen Rückwärtsganggetriebezug,
zusammengesetzt aus einem an der Eingangswelle 11
angebrachten Antriebsrad 25a und an einem an der
Gegenwelle 12 angebrachten Abtriebsrad 25b, welche
Antriebs- und Abtriebsräder 25a, 25b über ein
Rückwärtszwischenrad (nicht gezeigt) miteinander kämmen.
Die Kupplungen umfassen: eine Hydraulikkupplung 31 des
ersten Gangs, angebracht an der Eingangswelle 11 zum
Wählen eines durch den Getriebezug des ersten Gangs
bewirkten Kraftübertragungsmodus, eine Hydraulikkupplung
32 des zweiten Gangs, angebracht an der Gegenwelle 12 zur
Wahl eines durch den Getriebezug des zweiten Gangs
bewirkten Kraftübertragungsmodus, eine Hydraulikkupplung
33 des dritten Gangs, angebracht an der Eingangswelle 11
zur Auswahl eines durch den Getriebezug des dritten Gangs
bewirkten Kraftübertragungsmodus, und eine
Rückwärtsgangklauenkupplung 35, angebracht an der
Gegenwelle 12 zur Wahl eines durch den
Rückwärtsganggetriebezugs bewirkten
Kraftübertragungsmodus.
Daher läßt sich einer der durch die Getriebezüge des
ersten, zweiten, dritten und Rückwärtsgangs
durchgeführten Kraftübertragungsmodi auswählen, indem man
die Kupplungen 31, 32, 33, 35 selektiv einrückt, um von
dem Fahrzeugmotor E durch die Kupplung C zu der
Eingangswelle 11 geführte Motorausgangsdrehkräfte nach
Änderung ihrer Drehzahl durch den gewählten Getriebezug
auf die Gegenwelle 12 zu übertragen. Die auf die
Gegenwelle 12 übertragenen Drehkräfte werden dann durch
kämmende Ausgangsräder 27, 28 auf den
Differentialmechanismus 4 übertragen (siehe Fig. 1). Die
auf den Differentialmechanismus übertragenen Drehkräfte
werden durch einen Differentialgetriebezug 41 geteilt,
und auf ein Paar von Achswellen 42, 43 übertragen, die
dann jeweils daran gekoppelte Räder (nicht gezeigt)
drehen.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, umfaßt die
Ölpumpenantriebsvorrichtung 5 eine Zahnradölpumpe 70, die
an dem Gehäuse 10a befestigt und in dem Gehäuse 10b
aufgenommen ist, einen Elektromotor 80, der an dem
Gehäuse 10b angebracht und außerhalb des Gehäuses 10b
angeordnet ist, einen ersten Kraftübertragungsmechanismus
50 zur Übertragung von Antriebskräften von dem
Elektromotor 80 zu der Ölpumpe 70, und einen zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 60 zur Übertragung von
Antriebskräften von dem Fahrzeugmotor E über die
Eingangswelle 11 zu der Ölpumpe 70.
Wie im Detail in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Ölpumpe 70
erste und zweite Pumpenzahnräder 71, 75, die miteinander
kämmen und durch jeweilige Lager 72, 76 in Pumpengehäusen
70a, 70b, 70c drehbar gehalten sind, die zusammen an dem
Gehäuse 10a befestigt sind. Das erste Pumpenzahnrad 71
umfaßt eine Welle 71a, deren eines Ende (auf der rechten
Seite gezeigt) in den ersten Kraftübertragungsmechanismus
50 vorsteht, der an der rechten Seite der Zahnradölpumpe
70 angeordnet ist. Das zweite Pumpenzahnrad 75 umfaßt
eine Welle 75a, deren eines Ende (auf der linken Seite
gezeigt) in den zweiten Kraftübertragungsmechanismus 60
vorsteht, der an der linken Seite der Zahnradölpumpe 70
angeordnet ist.
Der erste Kraftübertragungsmechanismus 50 umfaßt einen
Außenrotor 51, der in einem an dem Pumpengehäuse 70c
befestigten Tragteil 70d drehbar gehalten und durch
Längsverzahnung an eine Antriebswelle 81 des
Elektromotors 80 gekoppelt ist, einen Innenrotor 53, der
in dem Außenrotor 51 relativ drehbar koaxial angeordnet
ist, und eine erste Einwegkupplung 52, die zwischen dem
Außenrotor 51 und dem Innenrotor 53 angeordnet ist. Der
Innenrotor 53 ist koaxial auf die Welle 71a des ersten
Pumpenzahnrads 71 aufgekeilt. Bei Erregung des
Elektromotors 80 dreht sich dessen Antriebswelle 81 und
treibt das erste Pumpenzahnrad 71, das heißt die Ölpumpe
70, durch den ersten Kraftübertragungsmechanismus 50 an.
Weil die erste Einwegkupplung 52 zwischen dem Außenrotor
51 und dem Innenrotor 53 angeordnet ist, können die
Drehantriebskräfte vom Elektromotor 80 nur in dieser
einen Richtung zu der Ölpumpe 70 übertragen werden. Der
Außenrotor 51 und der Innenrotor 53 enthalten jeweils
Schmieröllöcher 51a, 53a zum Einführen von Schmieröl zur
Schmierung der ersten Einwegkupplung 52.
Der zweite Kraftübertragungsmechanismus 60 umfaßt ein
Pumpenantriebszahnrad 61, das an dem Pumpengehäuse 70a
drehbar gehalten ist und mit dem Antriebsrad 22a des
Getriebezugs des zweiten Gangs kämmt, welches Antriebsrad
22a an der Eingangswelle 11 befestigt ist, einen
Innenrotor 63, der in dem Pumpenantriebsrad 61 relativ
drehbar koaxial angeordnet ist, und eine zweite
Einwegkupplung 62, die zwischen dem Pumpenantriebszahnrad
61 und dem Innenrotor 63 angeordnet ist. Der Innenrotor
63 ist mit der Welle 75a des zweiten Pumpenzahnrads 75
koaxial verkeilt. Wenn sich der Fahrzeugmotor E dreht,
dreht sich die Eingangswelle 11 und treibt das zweite
Pumpenzahnrad 75, das heißt die Ölpumpe 70, durch den
zweiten Kraftübertragungsmechanismus 60 an. Weil die
zweite Einwegkupplung 62 zwischen dem Pumpenantriebsrad
61 und dem Innenrotor 63 angeordnet ist, können die
Antriebsdrehkräfte von dem Fahrzeugmotor E nur in dieser
einen Richtung zur Ölpumpe 70 übertragen werden. Das
Pumpenantriebsrad 61 und der Innenrotor 63 enthalten
ebenfalls Schmieröllöcher zur Einführung von Schmieröl
zur Schmierung der zweiten Einwegkupplung 62.
Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, ist eine
Motorsteuereinrichtung 90 an den Elektromotor 80 durch
einen Stecker 91 elektrisch angeschlossen, der mit
Steckeranschlüssen 85 verbunden ist (siehe Fig. 2). Die
Motorsteuereinrichtung 90 steuert die Zufuhr elektrischer
Energie von einer Batterie 95 zur Steuerung der Drehung
des Elektromotors 80. Antreiben läßt sich die Ölpumpe 70
daher entweder mit dem Elektromotor 80 durch den ersten
Kraftübertragungsmechanismus 50 oder mit dem
Fahrzeugmotor E durch den zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 60 unter der Steuerung der
Motorsteuereinrichtung 90. Die Motorsteuereinrichtung 90
dient daher als ein Antriebswählmittel zum selektiven
Antrieb der Ölpumpe 70 mit dem Elektromotor 80 durch den
ersten Übertragungsmechanismus 50 oder mit dem
Fahrzeugmotor E durch den zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 60.
Bezüglich der Fig. 4 bis 6 wird nachfolgend eine
Steuersequenz beschrieben, die von der
Motorsteuereinrichtung 90 durchgeführt wird.
Fig. 4 zeigt Ölauswurfcharakteristiken der Ölpumpe 70.
Der Graph nach Fig. 4 hat eine Vertikalachse, die die
Menge Q durch die Ölpumpe 70 ausgeworfenen Arbeitsöls
darstellt, und eine Horizontalachse, die die Drehzahl Nm
der Ölpumpe 70 darstellt, wie sie auf die Drehzahl der
Eingangswelle 11 gewandelt ist. Fig. 4 zeigt eine Kurve
L1 durchgehender Linie, die die Ölauswurfcharakteristiken
der erfindungsgemäßen Ölpumpe 70 darstellt, und eine
Kurve L2 unterbrochener Linie, die die
Ölauswurfcharakteristiken einer herkömmlichen Pumpe
darstellt, die direkt an den Fahrzeugmotor gekoppelt ist.
Eine horizontale gerade Linie L3 stellt die
Arbeitsölmenge dar, die das Getriebe braucht, wenn es
Gangwechsel oder Schaltvorgänge durchführt, und eine
horizontale gerade Linie L4 stellt die Arbeitsölmenge
dar, die zum Schmieren verschiedener Teile des Getriebes
erforderlich ist, wenn es keine Schaltvorgänge oder
Gangwechsel ausführt.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß, wenn der Fahrzeugmotor
mit einer Drehzahl von etwa 900 Upm leerläuft, die
herkömmliche Ölpumpe eine Arbeitsölmenge auswirft, die
mit einem Punkt A4 dargestellt ist. In einem gesamten
praktischen Drehzahlbereich des Fahrzeugmotors
überschreitet die von der herkömmlichen Ölpumpe
ausgeworfene Arbeitsölmenge, wie sie mit der Kurve L2
dargestellt ist, die Arbeitsölmenge, die das Getriebe zur
Durchführung von Schaltvorgängen braucht, die mit der
Linie L3 dargestellt ist. Daher reicht die von der
herkömmlichen Ölpumpe ausgeworfene Arbeitsölmenge unter
allen Bedingungen aus. Wenn jedoch die Drehzahl des
Fahrzeugmotors ansteigt, steigt die von der herkömmlichen
Ölpumpe ausgeworfene Arbeitsölmenge ebenfalls an, die mit
der Kurve L2 dargestellt ist. Je höher die Drehzahl des
Fahrzeugmotors ist, desto größer ist die ausgeworfene
Menge überschüssigen Arbeitsöls und somit der von der
Ölpumpe verursachte Energieverlust.
Wenn die erfindungsgemäße Ölpumpe 70 durch den Motor E
angetrieben ist, wirft sie die mit einem Punkt A2
dargestellte Ölmenge aus, die zur Schmierung des
Getriebes erforderlich ist, wenn die Drehzahl des Motors
E eine zweite vorbestimmte Drehzahl von etwa 1800 Upm
erreicht, und sie wirft eine bei einem Punkt A1
dargestellte Ölmenge aus, die das Getriebe zur
Durchführung von Schaltvorgängen braucht, wenn die
Drehzahl des Motors E die erste vorbestimmte Drehzahl von
etwa 4000 Upm erreicht.
Anders gesagt, wenn die Ölpumpe 70 nur von dem
Fahrzeugmotor E angetrieben wäre, dann wäre die von der
Ölpumpe 70 ausgeworfene Arbeitsölmenge nicht groß genug,
das Getriebe zu schmieren oder dem Getriebe die
Durchführung von Schaltvorgängen zu ermöglichen, wenn die
Drehzahl des Fahrzeugmotors E unter der ersten oder
zweiten vorbestimmten Drehzahl liegt.
Erfindungsgemäß wird das Getriebe durch Steuerung des
Elektromotors 80 mit der Motorsteuereinrichtung 90 mit
einer ausreichenden Ölmenge versorgt.
Insbesondere, wie in Fig. 5 gezeigt, setzt die
Motorsteuereinrichtung 90 in einem Schritt S1 eine
Integrierzeit t auf t = 0 und eine Entscheidungszeit T
auf t = t1, wenn man den Zündschlüssel des Kraftfahrzeugs
einschaltet, um die Motorsteuereinrichtung 90 in Betrieb
zu nehmen. In Schritten S2 bis S4 erregt dann die
Motorsteuereinrichtung 90 den Elektromotor 80 voll, bis
t < T, d. h. während der Entscheidungszeit t1. Die
Ölpassagen in dem Getriebe werden nun mit Arbeitsöl
versorgt.
Dann geht die Steuerung zu einem Schritt S5, der
feststellt, ob die Schalthebelstellung des Getriebes ein
P (Parkbereich) oder N (Neutralbereich) ist oder nicht.
Wenn die Schalthebelstellung in dem P-Bereich oder in dem
N-Bereich ist, dann springt die Steuerung zu einem
Schritt S10, in dem die Motorsteuereinrichtung 90 den
Elektromotor 80 entregt, weil das Getriebe für
Schaltvorgänge und Schmierung annähernd kein Arbeitsöl
braucht.
Wenn hierbei der Fahrzeugmotor E leerläuft, wird die
Drehung des Fahrzeugmotors E durch den zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 60 zu der Ölpumpe 70
übertragen, um hierdurch die Ölpumpe 70 anzutreiben.
Währenddessen wirft die Ölpumpe 70 eine geringe
Arbeitsölmenge aus, wie in Fig. 4 mit dem Punkt A3
dargestellt. Weil jedoch das Getriebe im wesentlichen
keine Arbeitsölmenge braucht, treten keine Probleme auf.
Falls zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs anstatt des
Fahrzeugmotors E ein Elektromotor verwendet ist, wird
dieser Elektromotor in dem P- oder N-Bereich entregt und
kein Arbeitsöl dem Getriebe zugeführt.
Wenn die Schalthebelstellung weder der P-Bereich noch der
N-Bereich ist, dann geht die Steuerung zu einem Schritt
S6 weiter, in dem die Steuereinrichtung 90 feststellt, ob
unmittelbar zuvor die Schalthebelstellung geändert wurde
oder nicht.
Wenn unmittelbar zuvor die Schalthebelstellung geändert
wurde, dann geht die Steuerung zu einem Schritt S12, in
dem die Motorsteuereinrichtung 90 die Integrierzeit
t auf t = 0 und die Entscheidungszeit T auf T = t2 setzt,
weil das Getriebe wahrscheinlich einen Schaltvorgang
durchführt. In den Schritten S2 bis S4 erregt die
Motorsteuereinrichtung 90 den Elektromotor 80
vollständig, bis t < T, d. h. während der
Entscheidungszeit t2.
Die Verdrängungskapazität der Ölpumpe 70 ist derart
gewählt, daß die Ölpumpe 70 die mit der Linie L3
(Fig. 4) dargestellte Arbeitsölmenge auswirft, wenn der
Elektromotor 80 voll erregt ist. Hierbei kann dabei die
Ölpumpe 70 die Arbeitsölmenge auswerfen, die das Getriebe
zur Durchführung von Schaltvorgängen braucht.
Wenn die Schalthebelstellung unmittelbar zuvor nicht
geändert wurde, dann stellt die Motorsteuereinrichtung 90
fest, ob die Drehzahl Ne des Fahrzeugmotors E, in nach
Wandlung die Drehzahl der Eingangswelle 11, höher als
eine erste vorbestimmte Drehzahl N1 ist, die dem Punkt A1
entspricht und bei etwa 4000 upm liegt. Wenn
Ne < N1, dann geht die Steuerung zu dem Schritt S10, in
dem die Motorsteuereinrichtung 90 den Elektromotor 80
entregt.
Wie oben beschrieben, umfassen die ersten und zweiten
Kraftübertragungsmechanismen 50, 60 die ersten bzw. die
zweiten Einwegkupplungen 52, 62. Daher wird die Ölpumpe
70 durch entweder den Elektromotor 80 oder den
Fahrzeugmotor E angetrieben, in Abhängigkeit der Drehzahl
der Ölpumpe 70 nach Wandlung aus der Drehzahl des
Elektromotors 80 oder dem Motor E. Insbesondere, wie in
Fig. 4 ersichtlich, wenn die Drehzahl Ne des
Fahrzeugmotors E unter der ersten vorbestimmten Drehzahl
N1 liegt und der Elektromotor 80 vollständig erregt ist,
dann ist die Drehzahl der Ölpumpe 70 nach Wandlung aus
der Drehzahl des Elektromotors 80 höher als die Drehzahl
der Ölpumpe 70 nach Wandlung aus der Drehzahl des
Fahrzeugmotors E. Daher wird die Ölpumpe 70 durch den
Elektromotor 80 angetrieben. Umgekehrt, wenn die Drehzahl
Ne des Fahrzeugmotors E höher als die erste vorbestimmte
Drehzahl N1 ist und der Elektromotor 80 vollständig
erregt ist, dann ist die Drehzahl der Ölpumpe 70 nach
Wandlung aus der Drehzahl des Fahrzeugmotors E höher als
die Drehzahl der Ölpumpe 70 nach Wandlung aus der
Drehzahl des Elektromotors 80. Daher wird die Ölpumpe
durch den Fahrzeugmotor E angetrieben.
Dem zufolge, wenn in dem Schritt S7 Ne < N1, dann wird,
weil die Ölpumpe 70 durch den Fahrzeugmotor E angetrieben
ist, der Elektromotor 80 in dem Schritt S10 entregt, was
in der Batterie 95 gespeicherte elektrische Energie
spart, um hierdurch deren Lebensdauer zu erhöhen. Hierbei
ist die von der Ölpumpe 70, die von dem Fahrzeugmotor E
angetrieben ist, ausgeworfene Arbeitsölmenge mehr als das
Getriebe zur Durchführung von Schaltvorgängen braucht.
Wenn in dem Schritt 37 Ne N1, dann stellt die
Motorsteuereinrichtung 90 in einem Schritt S8 fest, ob
ein Gangschaltbefehl vorliegt oder nicht. Wenn ein
Gangschaltbefehl vorliegt, dann wird der Elektromotor 80
in den Schritten S12, S2 bis S4 vollständig erregt, weil
das Getriebe zur Durchführung von Schaltvorgängen die in
Fig. 4 mit der Linie L3 dargestellte Arbeitsölmenge
braucht.
Wenn in dem Schritt S8 kein Gangschaltbefehl vorliegt,
dann geht die Steuerung zu einem Schritt S9 weiter, der
feststellt, ob die Drehzahl Ne des Fahrzeugmotors E nach
Wandlung in die Drehzahl der Eingangswelle 11 höher als
eine zweite vorbestimmte Drehzahl N2 ist, die dem Punkt
A2 entspricht und etwa bei 1800 Upm liegt.
Wenn Ne < N2, dann geht die Steuerung zu dem Schritt S10,
in dem die Motorsteuereinrichtung 90 den Elektromotor 80
entregt. Wenn Ne N2, dann erregt die
Motorsteuereinrichtung 90 in einem Schritt S11 den
Elektromotor 80 teilweise. Wenn der Elektromotor 80
teilweise erregt ist, dreht er mit einer geringeren
Drehzahl als der Drehzahl bei voller Erregung, und die
hierdurch angetriebene Ölpumpe 70 wirft die mit der Linie
L4 dargestellte Arbeitsölmenge aus, die zum Schmieren
verschiedener Teile des Getriebes erforderlich ist, wenn
dieses keine Schaltvorgänge oder Gangwechsel ausführt.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird, wenn der Elektromotor
teilweise erregt ist und die Drehzahl Ne des
Fahrzeugmotors E unter der zweiten vorbestimmten Drehzahl
N2 liegt, die Ölpumpe 70 durch den Elektromotor 80
angetrieben. Umgekehrt, wenn die Drehzahl Ne des
Fahrzeugmotors E über zweiten vorbestimmten Drehzahl N2
liegt, wird die Ölpumpe 70 durch den Fahrzeugmotor E
angetrieben.
Wenn in dem Schritt S9 Ne < N2, wird, weil die Ölpumpe 70
durch den Fahrzeugmotor E angetrieben ist,
dementsprechend der Elektromotor 80 in dem Schritt S10
entregt, um in der Batterie 95 gespeicherte elektrische
Energie zu sparen, um hierdurch deren Lebensdauer zu
erhöhen. Hierbei ist die von der Ölpumpe 70, die von dem
Fahrzeugmotor E angetrieben ist, ausgeworfene
Arbeitsölmenge mehr als erforderlich, die Teile des
Getriebes zu schmieren, wenn dieses keine Schaltvorgänge
ausführt.
Wenn in dem Schritt S9 Ne N2, dann erregt die
Motorsteuereinrichtung 90 den Elektromotor 80 teilweise.
Die Ölpumpe 70 wird somit von dem Elektromotor 80
angetrieben und wirft die mit der Linie L4 dargestellte
Arbeitsölmenge aus, die zum Schmieren verschiedener Teile
des Getriebes erforderlich ist, und dieses keine
Schaltvorgänge oder Gangwechsel ausführt.
Eine Ölpumpenantriebsvorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführung wird nun unter Bezug auf die Fig. 7 und 8
beschrieben.
Fig. 7 zeigt schematisch ein Getriebe, das eine
allgemein mit 105 bezeichnete Ölpumpenantriebsvorrichtung
gemäß der zweiten Ausführung enthält. Das in Fig. 7
gezeigte Getriebe ist im wesentlichen mit dem in den
Fig. 1 bis 3 gezeigten Getriebe identisch, außer der
Ölpumpenantriebsvorrichtung 105. Daher sind diejenigen
Teile des in Fig. 7 gezeigten Getriebes, die mit
denjenigen des in den Fig. 1 bis 3 Getriebes identisch
sind, mit identischen Bezugszeichen versehen und werden
nachfolgend im Detail nicht beschrieben.
Die Ölpumpenantriebsvorrichtung 105 umfaßt eine an dem
Getriebegehäuse befestigte Zahnradölpumpe 170, einen an
dem Getriebegehäuse angebrachten Elektromotor 180, einen
ersten Kraftübertragungsmechanismus 150 zur Übertragung
von Antriebskräften von dem Elektromotor 180 zu der
Ölpumpe 170, einen zweiten Kraftübertragungsmechanismus
zur Übertragung von Antriebskräften von dem Fahrzeugmotor
E durch die Eingangswelle 11 zu der Ölpumpe 170, und eine
Antriebswählklauenkupplung 200, die zwischen den ersten
und zweiten Kraftübertragungsmechanismen 150, 160
angeordnet ist, um Antriebskräfte selektiv durch die
ersten und zweiten Kraftübertragungsmechanismen 150, 160
zu der Ölpumpe 170 zu übertragen.
Die Ölpumpe 170 umfaßt erste und zweite Pumpenzahnräder
171, 175, die miteinander kämmen und in einem
Pumpengehäuse drehbar gehaltert sind, das an dem
Getriebegehäuse befestigt ist. Das zweite Pumpenzahnrad
175 hat eine Welle 175a, deren eines Ende (an der rechten
Seite gezeigt) in die Antriebswählklauenkupplung 200
vorsteht.
Die Antriebswählklauenkupplung 200 umfaßt eine
Kupplungsnabe 202, die koaxial an die Welle 175a des
zweiten Pumpenzahnrades 175 gekoppelt ist, und eine
Buchse 201, die an der Kupplungsnabe 202 axial gleitend
angebracht ist.
Der erste Kraftübertragungsmechanismus 150 umfaßt ein
erstes Antriebszahnrad 151, das an einer Antriebswelle
181 des Elektromotors 180 angebracht ist, und ein zweites
Antriebszahnrad 152, das mit dem ersten Antriebszahnrad
151 kämmt und an der Welle 175a des zweiten
Pumpenzahnrades 175 drehbar gehalten ist. Ein erstes
Kupplungsrad 153 ist mit einem linken Ende des zweiten
Antriebszahnrads 152 integral geformt und der
Kupplungsnabe 202 axial benachbart angeordnet.
Der zweite Kraftübertragungsmechanismus 160 umfaßt ein
drittes Antriebszahnrad 161, das mit dem Antriebszahnrad
22a des Getriebezuges des zweiten Gangs kämmt und an der
Welle 175a des zweiten Pumpenzahnrads 175 drehbar
gehalten ist. Ein zweites Kupplungszahnrad 162 ist mit
einem rechten Ende des dritten Antriebszahnrades 161
integral geformt und der Kupplungsnabe 202 axial
benachbart angeordnet.
Der erste Kraftübertragungsmechanismus 150 oder der
zweite Kraftübertragungsmechanismus 160 kann zur
Übertragung von Antriebskräften zu der Pumpe 170 gewählt
werden, wenn die Buchse 201 der
Antriebswählklauenkupplung nach links oder rechts axial
bewegt wird. Insbesondere wenn man die Buchse 201 nach
rechts bewegt, ergreift sie sowohl die Kupplungsnabe 202
als auch das erste Kupplungszahnrad 153, um den ersten
Kraftübertragungsmechanismus 150 mit der Ölpumpe 170 zu
verbinden. Daher kann die Ölpumpe 170 von dem
Elektromotor 180 durch den ersten
Kraftübertragungsmechanismus 150 angetrieben werden. Wenn
die Buchse 201 nach links bewegt ist, ergreift sie sowohl
die Kupplungsnabe 202 als auch das zweite
Kupplungszahnrad 162, um den zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 160 mit der Ölpumpe 170 zu
verbinden. Daher kann die Ölpumpe 170 von dem
Fahrzeugmotor E durch den zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 160 angetrieben werden.
Auf diese Weise wird von der Antriebswählklauenkupplung
200 entweder der erste Kraftübertragungsmechanismus 150
oder der zweite Kraftübertragungsmechanismus 160
ausgewählt. Die Buchse 201 der Antriebswählklauenkupplung
200 kann axial nach links oder rechts unter Steuerung
einer Klauenkupplungssteuereinrichtung 190 bewegt werden,
die als ein Antriebswählmittel zum selektiven Antrieb der
Ölpumpe 170 mit dem Elektromotor 180 durch den ersten
Kraftübertragungsmechanismus 150 oder mit dem
Fahrzeugmotor E durch den zweiten
Kraftübertragungsmechanismus 160 dient.
Fig. 8 illustriert Ölauswurfcharakteristiken der Ölpumpe
170. Der Graph nach Fig. 8 hat eine Vertikalachse, die
die Menge Q durch die Ölpumpe 170 ausgeworfenen
Arbeitsöls darstellt, und eine Horizontalachse, die die
Drehzahl Nm der Ölpumpe 170 nach Wandlung in die Drehzahl
der Eingangswelle 11 darstellt. Fig. 8 zeigt eine Kurve
L1 durchgehender Linie, die die Ölauswurfcharakteristiken
der erfindungsgemäßen Ölpumpe 170 darstellt, und eine
Kurve L2 unterbrochener Linie, die die
Ölauswurfcharakteristiken einer herkömmlichen Ölpumpe
darstellt, die direkt an den Fahrzeugmotor gekoppelt ist.
Eine horizontale gerade Linie L3 stellt die minimale
Arbeitsölmenge dar, die das Getriebe grundlegend braucht,
wenn es Schaltvorgänge oder Gangwechsel ausführt.
Wenn die Ölpumpe 170 von dem Fahrzeugmotor E angetrieben
wird, kann die Ölpumpe 170 die Arbeitsölmenge auswerfen,
die das Getriebe nur dann braucht, wenn die Drehzahl des
Fahrzeugmotors E eine vorbestimmte Drehzahl N1 von etwa
4000 Upm erreicht, die einem Punkt A1 entspricht. Anders
gesagt, wenn die Ölpumpe 170 nur von dem Fahrzeugmotor E
angetrieben wäre, dann wäre die von der Ölpumpe 170
ausgeworfene Arbeitsölmenge nicht groß genug, dem
Getriebe die Durchführung von Gangwechseln zu
ermöglichen, wenn die Drehzahl des Fahrzeugmotors E unter
der vorbestimmten Drehzahl N1 liegt.
Gemäß der zweiten Ausführung wird durch Steuern der
Antriebswählklauenkupplung 200, das heißt der Stellung
seiner Buchse 201, mit der
Klauenkupplungssteuereinrichtung 190 zum Antrieb der
Ölpumpe 170 entweder mit dem Elektromotor 170 oder dem
Fahrzeugmotor E das Arbeitsöl dem Getriebe in einer
ausreichenden Menge zugeführt.
Insbesondere wenn die Drehzahl Ne des Fahrzeugmotors E
unter der vorbestimmten Drehzahl N1 liegt, dann bewegt
die Klauenkupplungssteuereinrichtung 190 die Buchse 201
nach rechts, um den ersten Kraftübertragungsmechanismus
150 mit der Ölpumpe 170 zu verbinden. Dann wird der
Elektromotor 180 erregt, um die Ölpumpe 170 durch den
ersten Kraftübertragungsmechanismus 150 anzutreiben. Die
Verdrängungskapazität der Ölpumpe 170 ist derart gewählt,
daß die Ölpumpe 170, die die mit der Linie L3 (Fig. 8)
dargestellte Arbeitsölmenge auswirft, wenn der
Elektromotor 180 erregt ist. Hierbei kann daher die
Ölpumpe 170 die Ölmenge auswerfen, die dem Getriebe zur
Ausführung von Schaltvorgängen auswerfen ausreicht.
Wenn die Drehzahl Ne des Fahrzeugmotors E die
vorbestimmte Drehzahl N1 übersteigt, dann bewegt die
Klauenkupplungssteuereinrichtung 190 die Buchse 201 nach
links, um den zweiten Kraftübertragungsmechanismus 160
mit der Ölpumpe 170 zu verbinden. Die Antriebskräfte von
dem Fahrzeugmotor E werden somit von der Eingangswelle 11
durch den zweiten Kraftübertragungsmechanismus 160 auf
die Ölpumpe 170 übertragen, die zum Auswerfen einer
Arbeitsölmenge gemäß der Kurve L1 (Fig. 8) angetrieben
wird. Hierbei kann daher die Ölpumpe 170 auch die Ölmenge
auswerfen, die dem Getriebe zur Durchführung von
Schaltvorgängen ausreicht. Der Elektromotor 180 ist
entregt, um in der Batterie gespeicherte elektrische
Energie zu sparen.
In der zweiten Ausführung ist die vom Getriebe benötigte
Arbeitsölmenge auf einen Minimalpegel begrenzt, der mit
der Linie L3 dargestellt ist, und der Elektromotor 180
wird bei Erregung mit einer konstanten Drehzahl gedreht,
daß heißt, er wird entweder erregt oder entregt. Jedoch
kann man, wie in Fig. 4 gezeigt, die von der Ölpumpe 170
ausgeworfene Arbeitsölmenge auf einen ersten Pegel
einstellen, wenn das Getriebe Schaltvorgänge ausführt,
und auf einen davon abweichenden Pegel, wenn das Getriebe
keine Schaltvorgänge ausführt, das heißt, wenn es
geschmiert wird, und man kann den Elektromotor 180 zur
Drehung mit verschiedenen Drehzahlen ansteuern, das
heißt, man kann ihn vollständig und teilweise erregen,
wie mit der Steuersequenz nach den Fig. 5 und 6
gezeigt.
Eine Ölpumpenantriebsvorrichtung treibt eine Ölpumpe an,
die mit einem an eine Maschine gekoppelten Getriebe
kombiniert ist, um dem Getriebe Arbeitsöl zur Schmierung
zuzuführen und um dem Getriebe Schaltvorgänge zu
ermöglichen. Das Getriebe umfaßt einen ersten
Kraftübertragungsmechanismus zum Anschließen der
Ausgangswelle eines Elektromotors an die Antriebswelle
der Ölpumpe und einen zweiten Kraftübertragungsweg zum
Anschließen der Ausgangswelle der Maschine an die
Antriebswelle der Ölpumpe. Eine Steuereinrichtung zum
Auswählen einer der ersten und zweiten
Kraftübertragungsmechanismen zu einem Zeitpunkt wählt den
ersten Kraftübertragungsmechanismus zum Antrieb der
Ölpumpe mit dem Elektromotor, wenn die Drehzahl der
Ausgangswelle der Maschine unter der vorbestimmten
Drehzahl liegt, und wählt den zweiten
Kraftübertragungswegmechanismus zum Antrieb der Ölpumpe
mit der Maschine, wenn die Drehzahl der Maschine die
vorbestimmte Drehzahl überschreitet.
Claims (6)
1. Ölpumpenantriebsvorrichtung zum Antrieb einer
Ölpumpe (70), die mit einem an eine Maschine (E)
gekoppelten Getriebe kombiniert ist, zur Ausgabe von
Arbeitsöl, um das Getriebe zu schmieren und um dem
Getriebe die Durchführung von Schaltvorgängen zu
ermöglichen, welche Ölpumpenantriebsvorrichtung
umfaßt:
einen Elektromotor (80), der an dem Getriebe anbringbar ist;
einen ersten Kraftübertragungsweg (50) zum Anschließen einer Ausgangswelle des Elektromotors (80) an eine Antriebswelle der Ölpumpe;
einen zweiten Kraftübertragungsweg (60) zum Anschließen einer Ausgangswelle der Maschine (E) an die Antriebswelle der Ölpumpe (70); und
ein Antriebswählmittel zur Auswahl einer der ersten und zweiten Kraftübertragungswege zu einem Zeitpunkt;
wobei das Antriebswählmittel ein Mittel (90, 200) zum Wählen des ersten Kraftübertragungswegs (50) zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor (80), wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter einer vorbestimmten Drehzahl liegt, und zum Wählen des zweiten Kraftübertragungsweges zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine (E), wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl übersteigt, umfaßt.
einen Elektromotor (80), der an dem Getriebe anbringbar ist;
einen ersten Kraftübertragungsweg (50) zum Anschließen einer Ausgangswelle des Elektromotors (80) an eine Antriebswelle der Ölpumpe;
einen zweiten Kraftübertragungsweg (60) zum Anschließen einer Ausgangswelle der Maschine (E) an die Antriebswelle der Ölpumpe (70); und
ein Antriebswählmittel zur Auswahl einer der ersten und zweiten Kraftübertragungswege zu einem Zeitpunkt;
wobei das Antriebswählmittel ein Mittel (90, 200) zum Wählen des ersten Kraftübertragungswegs (50) zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor (80), wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter einer vorbestimmten Drehzahl liegt, und zum Wählen des zweiten Kraftübertragungsweges zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine (E), wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl übersteigt, umfaßt.
2. Ölpumpenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch:
eine erste Einwegkupplung (52), die in dem ersten Kraftübertragungsweg (50) angeordnet ist, so daß Antriebskräfte nur von dem Elektromotor auf die Ölpumpe übertragen werden können; und
eine zweite Einwegkupplung (63), die in dem zweiten Kraftübertragungsweg (60) angeordnet ist, so daß Antriebskräfte nur von der Maschine auf die Ölpumpe übertragen werden können;
wobei das Antriebswählmittel ein Mittel zum Steuern des Elektromotors aufweist, um den Elektromotor mit einer der vorbestimmten Drehzahl entsprechenden Drehzahl zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor zu erregen, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter der vorbestimmten Drehzahl liegt, und um den Elektromotor zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine zu entregen, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl überschreitet.
eine erste Einwegkupplung (52), die in dem ersten Kraftübertragungsweg (50) angeordnet ist, so daß Antriebskräfte nur von dem Elektromotor auf die Ölpumpe übertragen werden können; und
eine zweite Einwegkupplung (63), die in dem zweiten Kraftübertragungsweg (60) angeordnet ist, so daß Antriebskräfte nur von der Maschine auf die Ölpumpe übertragen werden können;
wobei das Antriebswählmittel ein Mittel zum Steuern des Elektromotors aufweist, um den Elektromotor mit einer der vorbestimmten Drehzahl entsprechenden Drehzahl zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor zu erregen, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter der vorbestimmten Drehzahl liegt, und um den Elektromotor zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine zu entregen, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine die vorbestimmte Drehzahl überschreitet.
3. Ölpumpenantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebswählmittel ein
Mittel zum Steuern des Elektromotors aufweist, um
diesen mit einer relativ niedrigen Drehzahl zu
drehen, wenn die von dem Getriebe benötigte
Arbeitsölmenge relativ klein ist, und um ihn mit
einer relativ hohen Drehzahl zu drehen, wenn die von
dem Getriebe benötigte Arbeitsölmenge relativ groß
ist, wobei die vorbestimmte Drehzahl einen relativ
niedrigen Wert einnimmt, wenn der Elektromotor mit
der relativ niedrigen Drehzahl gedreht wird, und
einen relativ hohen Wert einnimmt, wenn der
Elektromotor mit der relativ hohen Drehzahl gedreht
wird.
4. Ölpumpenantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe mit einer ersten
Arbeitsölmenge, wenn das Getriebe einen
Schaltvorgang durchführt, und mit einer zweiten
Arbeitsölmenge, wenn das Getriebe keinen
Schaltvorgang ausführt, zu versorgen ist, wobei die
erste Arbeitsölmenge größer als die zweite
Arbeitsölmenge ist, und wobei die Maschine mit einer
ersten vorbestimmten Drehzahl zu drehen ist, damit
die Ölpumpe die erste Arbeitsölmenge abgibt, und mit
einer zweiten vorbestimmten Drehzahl zu drehen ist,
damit die Ölpumpe die zweite Arbeitsölmenge abgibt,
wenn die Ölpumpe durch den zweiten
Kraftübertragungsweg von der Maschine angetrieben
wird, und worin das Antriebswählmittel ein Mittel
aufweist zum Erregen des Elektromotors mit einer der
ersten vorbestimmten Drehzahl entsprechenden
Drehzahl, wenn die Drehzahl der Maschine unter der
ersten vorbestimmten Drehzahl liegt, und zum
Entregen des Elektromotors, wenn die Drehzahl der
Maschine die erste vorbestimmte Drehzahl
überschreitet, während das Getriebe einen
Schaltvorgang ausführt, und zum Erregen des
Elektromotors mit einer der zweiten vorbestimmten
Drehzahl entsprechenden Drehzahl, wenn die Drehzahl
der Maschine unter der zweiten vorbestimmten
Drehzahl liegt, und zum Entregen des Elektromotors,
wenn die Drehzahl der Maschine die zweite
vorbestimmte Drehzahl überschreitet, während das
Getriebe keinen Schaltvorgang ausführt.
5. Ölpumpenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter
gekennzeichnet durch:
eine erste Kupplung, die in dem ersten Kraftübertragungsweg angeordnet ist und zum selektiven Trennen und Verbinden des ersten Kraftübertragungswegs zwischen dem Elektromotor und der Ölpumpe einrückbar und ausrückbar ist; und
eine zweite Kupplung, die in dem zweiten Kraftübertragungsweg angeordnet ist und zum selektiven Trennen und Verbinden des zweiten Kraftübertragungswegs zwischen der Maschine und der Ölpumpe einrückbar und ausrückbar ist;
wobei das Antriebswählmittel ein Mittel zum Steuern der ersten und zweiten Kupplungen umfaßt, um die erste Kupplung zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor einzurücken, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter der vorbestimmten Drehzahl liegt, und um die zweite Kupplung zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine einzurücken, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine über der vorbestimmten Drehzahl liegt.
eine erste Kupplung, die in dem ersten Kraftübertragungsweg angeordnet ist und zum selektiven Trennen und Verbinden des ersten Kraftübertragungswegs zwischen dem Elektromotor und der Ölpumpe einrückbar und ausrückbar ist; und
eine zweite Kupplung, die in dem zweiten Kraftübertragungsweg angeordnet ist und zum selektiven Trennen und Verbinden des zweiten Kraftübertragungswegs zwischen der Maschine und der Ölpumpe einrückbar und ausrückbar ist;
wobei das Antriebswählmittel ein Mittel zum Steuern der ersten und zweiten Kupplungen umfaßt, um die erste Kupplung zum Antrieb der Ölpumpe mit dem Elektromotor einzurücken, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine unter der vorbestimmten Drehzahl liegt, und um die zweite Kupplung zum Antrieb der Ölpumpe mit der Maschine einzurücken, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine über der vorbestimmten Drehzahl liegt.
6. Ölpumpenantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe mit einer ersten
Arbeitsölmenge, wenn das Getriebe einen
Schaltvorgang ausführt, und mit einer zweiten
Arbeitsölmenge, wenn das Getriebe keinen
Schaltvorgang ausführt, zu versorgen ist, wobei die
erste Arbeitsölmenge größer als die zweite
Arbeitsölmenge ist, und wobei die Maschine mit einer
ersten vorbestimmten Drehzahl zu drehen ist, damit
die Ölpumpe die erste Arbeitsölmenge auswirft, und
mit einer zweiten vorbestimmten Drehzahl, damit die
Ölpumpe die zweite Arbeitsölmenge auswirft, wenn die
Ölpumpe durch den zweiten Kraftübertragungsweg von
der Maschine angetrieben ist, und worin das
Antriebswählmittel ein Mittel aufweist zum Einrücken
der ersten Kupplung, wenn die Drehzahl der Maschine
unter der ersten vorbestimmten Drehzahl liegt, und
zum Einrücken der zweiten Kupplung, wenn die
Drehzahl der Maschine die erste vorbestimmte
Drehzahl überschreitet, während das Getriebe einen
Schaltvorgang ausführt, und zum Einrücken der ersten
Kupplung, wenn die Drehzahl der Maschine unter der
zweiten vorbestimmten Drehzahl liegt, und zum
Einrücken der zweiten Kupplung, wenn die Drehzahl
der Maschine die zweite vorbestimmte Drehzahl
überschreitet, während das Getriebe keinen
Schaltvorgang ausführt.
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