WO2013007543A1 - Lubrication system, internal combustion engine, and method for operating a lubrication system - Google Patents

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WO2013007543A1
WO2013007543A1 PCT/EP2012/062745 EP2012062745W WO2013007543A1 WO 2013007543 A1 WO2013007543 A1 WO 2013007543A1 EP 2012062745 W EP2012062745 W EP 2012062745W WO 2013007543 A1 WO2013007543 A1 WO 2013007543A1
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lubricant
internal combustion
combustion engine
pump
reservoir
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Steffen Meyer-Salfeld
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Robert Bosch Gmbh
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    • F01M2001/0207—Pressure lubrication using lubricating pumps characterised by the type of pump
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    • F01M2011/0095—Supplementary oil tank

Definitions

  • Lubricating system Internal combustion engine and method for operating a lubrication system
  • the invention relates to a lubricant system of an internal combustion engine, a corresponding internal combustion engine and a method for operating a lubricating system according to the preamble of the independent claims.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2007 020 807 A1 discloses a lubricant circuit for an internal combustion engine.
  • lubricant is conveyed by means of at least one lubricant pump from a storage tank to lubrication points in at least one cylinder head of the internal combustion engine.
  • lubricant collecting tank formed in the cylinder head, which causes at least one a concentrated lubricant return
  • Lubricant return connection is connected to the storage tank.
  • an oil pump which has a pivotable about a bearing pin stator for adjusting the flow rate.
  • the adjusting force required for the stator is generated by a piston which is acted upon hydraulically with a control pressure.
  • the inventive lubrication system of an internal combustion engine, the corresponding internal combustion engine and the method for operating a lubrication system with the characterizing features of the independent claims have the advantage that the arrangement of a lubricant reservoir in the hydraulic connection between the lubricant pump and engine depending on the operating condition of the internal combustion engine Brennkraftma- machine can be lubricated by lubricant from the lubricant reservoir.
  • the lubricant requirement of the internal combustion engine must be covered at any time, can be covered by the use of a lubricant reservoir next to the lubricant pump, the lubricant requirement also from the lubricant reservoir.
  • the promotion of lubricant can be interrupted by the lubricant pump, so the engine alone by lubricant from the
  • Lubricant storage is lubricated.
  • the power consumption of the lubricant pump can be reduced, so that the operation of the internal combustion engine improves in terms of the usable torque and dynamics.
  • the emission behavior with respect to NOx peaks can be improved.
  • an adjustable control pump as a lubricant pump
  • the flow rate is changed by an adjustable displacement volume, since the adjustable control pump to the lubricant requirement of the engine adapts without the flow rate is changed by an external control of the speed.
  • adjustable displacement volume of the adjustable control pump can be regulated by a hydraulic feedback line, since the displacement volume of the adjustable control pump is changed depending on the pressure in the hydraulic feedback line.
  • a hydraulic feedback line for controlling the displaceable displacement volume is characterized positively by its ease of implementation in the lubrication system, since no additional control devices are required in addition to an additional line.
  • a means for decoupling the lubricant pump in the lubrication system, by which the supply of lubricant through the lubricant pump in Rieh- tion of the internal combustion engine can be interrupted is advantageous because at a high load request to the internal combustion engine by the driver, for example during an acceleration phase, less additional load is generated by the lubricant pump.
  • the use of the means for decoupling the lubricant pump reduces the power consumption of the lubricant pump, so that the internal combustion engine has to apply a lower driving torque for the lubricant pump.
  • shut-off valve which is arranged between the lubricant pump and the lubricant reservoir, as means for decoupling the lubricant pump, since the shut-off valve is a cost-effective component, which can be easily integrated into the lubrication system.
  • control unit which is in communication with the internal combustion engine, the lubricant reservoir and the means for decoupling the lubricant pump, a precise adjustment of the means for decoupling the lubricant pump, depending on the operating condition of the internal combustion engine and the pressure in the lubricant reservoir is possible.
  • a method for operating a lubrication system of an internal combustion engine in which the engine is lubricated at a high load requirement by lubricant from the lubricant reservoir, since the lubrication is ensured during high load phases of the internal combustion engine and the power consumption of the lubricant pump by the additional lubricant from the lubricant reservoir lower is.
  • Particularly advantageous is the verification of the pressure in the lubricant reservoir by the control unit at a high load request to the internal combustion engine, since it is ensured by checking the pressure that the Internal combustion engine is a sufficient amount of lubricant available.
  • the means for decoupling the lubricant pump interrupts the delivery of lubricant from the lubricant pump to the engine only when a sufficient amount of lubricant in the lubricant reservoir is available.
  • control unit when falling below the predetermined pressure value in the lubricant reservoir controls the means for decoupling the lubricant pump, so that the lubricant pump promotes lubricant to the engine, so that an adequate supply of the internal combustion engine is ensured with lubricant and the lubricant reservoir is refilled with lubricant.
  • the figure shows a lubrication system of an internal combustion engine 2.
  • the lubrication system has a lubricant pump 8, which conveys lubricant from a reservoir 12 via a hydraulic line 10 to the engine 2.
  • a filter 7 may be arranged to filter dirt particles from the lubricant.
  • the filter 7 may also be arranged in the hydraulic line 10 between the lubricant pump 8 and the internal combustion engine 2.
  • the drive of the lubricant pump 8 can be done mechanically via the clutch, gear or timing belt by the internal combustion engine 2.
  • the lubricant pump 8 may have an electric drive that can be operated with variable power and thus variable speed or constant power and speed. Since there are many moving parts in the internal combustion engine 2, such as the crankshaft with bearings, the connecting rod with bearings or the camshaft with bearings, the internal combustion engine 2 requires lubrication to damage the movable components during operation of the internal combustion engine 2 avoid.
  • the lubricant pump 8 delivers lubricant via the hydraulic connection 10 to the engine 2.
  • the liquid lubricant passes through internal channels of the engine 2 to the lubrication points in the internal combustion engine 2.
  • a crankshaft of the internal combustion engine can by its rotational movement for an additional turbulence of the lubricant and thus contribute to cooling.
  • the dripping and emerging from the internal channels lubricant passes through a lubricant discharge 30 into the reservoir 12th
  • a lubricant reservoir 14 is arranged in the hydraulic connection 10 between the lubricant pump 8 and the internal combustion engine 2.
  • the lubricant reservoir 14 is as shown in the figure with the hydraulic connection 10 via a branch line 11 in conjunction and is thus filled during operation of the lubricant pump 8 with lubricant.
  • the lubricant reservoir 14 may also be designed as an accumulator.
  • the lubricant reservoir 14 may also be arranged hydraulically in series with the lubricant pump 8 and the internal combustion engine 2 in the hydraulic line 10.
  • Lubricant which is conveyed from the lubricant pump 8 to the internal combustion engine 2, passes from the lubricant pump 8 via a portion of the hydraulic line 10 into the lubricant reservoir 14 and from there via a further section of the hydraulic line 10 into the internal combustion engine 2.
  • lubricant reservoir 14 In the lubricant reservoir 14 is lubricant under pressure for lubrication of the internal combustion engine 2 available. If the lubricant requirement of the internal combustion engine 2 is not covered by the lubricant pump 8, the internal combustion engine 2 is lubricated with lubricant from the lubricant reservoir 14. In the lubrication system, a means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is arranged by which the promotion of lubricant to the internal combustion engine 2 can be interrupted.
  • the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is connected to an electrical control unit 20 in connection.
  • the control unit 20 is connected to the internal combustion engine 2, the lubricant reservoir 14 and the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 in combination.
  • the control unit 20 monitors the operating state of the internal combustion engine 2 and the pressure in the lubricant reservoir 14.
  • the control unit 20 activates the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 and enables the delivery of lubricant through the lubricant pump 8 to the engine 2 or interrupts the promotion of lubricant through the lubricant pump 8 to the engine 2.
  • the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is driven so that the lubricant pump 8 promotes no lubricant to the engine 2.
  • the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is driven so that the lubricant pump 8 again promotes lubricant to the engine 2.
  • the means for decoupling 18 of the lubricant pump 8 is a shut-off valve 16, which is arranged in the hydraulic line 10 between the lubricant pump 8 and the lubricant reservoir 14 and can be opened and closed by the control unit 20.
  • a proportional valve or a pressure or flow divider can be used, through which a smoother transition between the individual operating modes is made possible.
  • an adjustable control pump 8 As a lubricant pump 8, an adjustable control pump 8 is used, the flow rate can be changed by an adjustable displacement volume.
  • the adjustable displacement volume of the variable-displacement pump 8 is controlled by a hydraulic feedback line 18.
  • the feedback line branches off from a line section 17 between lubricant pump 8 and shut-off valve 16 and acts on a control piston of the adjustable control pump 8.
  • the control piston of the adjustable control pump 8, the delivery volume of the adjustable control pump 8 can be changed.
  • the flow rate of the adjustable control pump 8 can be adjusted continuously between a zero flow rate and a maximum flow rate. The maximum flow rate depends on the design of the adjustable control pump 8 and is determined by the maximum cell volume.
  • the shut-off valve 16 is closed.
  • a high pressure builds up in the line section 17.
  • the high pressure acts via the feedback line 18 on the control piston of the adjustable control pump 8 and causes the delivery volume of the variable displacement pump 8 is greatly reduced.
  • the adjustable control pump 8 is regulated so far with a further increase in the pressure in the line section 17 that it no longer promotes lubricant.
  • the power consumption of the adjustable control pump 8 is reduced to a very low value, so that the internal combustion engine 2 only has to apply a low drive torque for the operation of the adjustable control pump 8. Since no lubricant from the reservoir 12 is conveyed from the lubricant pump 8 to the engine 2, the lubricant requirement of the internal combustion engine 2 is covered by the pressurized lubricant from the lubricant reservoir 14.
  • control unit 20 controls the shut-off valve 16 so that the shut-off valve 16 is opened and the lubricant pump 8 can again promote lubricant to the internal combustion engine 2.
  • shut-off valve 16 By opening the shut-off valve 16, the pressure in the line section 17 and in the feedback line 18 decreases, so that the pressure on the control piston decreases. A low pressure on the control piston causes the delivery volume of the adjustable control pump 8 increases and again more lubricant is supplied to the internal combustion engine 2.
  • the pressure drop in the line section 17 and in the feedback line 18 is higher than with filled lubricant reservoir 14.
  • the control piston in the variable displacement pump 8 By the lower pressure is adjusted via the control piston in the variable displacement pump 8, a higher delivery volume, so that the adjustable control pump 8 in addition to the lubricant for lubricating the Bennkraftmaschine 2 also transported additional lubricant for filling the lubricant reservoir 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

The invention relates to a lubrication system of an internal combustion engine (2), wherein lubricant is conveyed by means of at least one lubricant pump (8) from a reservoir (12) to lubrication points within the internal combustion engine (2) via a hydraulic connection (10). A lubricant store (14) is arranged in the hydraulic connection (10) between the lubricant pump (8) and the internal combustion engine (2). The invention further relates to an internal combustion engine (2) having said lubrication system and to a method for operating the lubrication system, wherein the internal combustion engine (2) is lubricated by lubricant from the lubricant store (14) in the event of high load demand.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Schmiersystem, Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Schmiersystems  Lubricating system, internal combustion engine and method for operating a lubrication system
Die Erfindung betrifft einen Schmiermittelsystem einer Brennkraftmaschine, eine entsprechende Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Betreiben eines Schmiersystems nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a lubricant system of an internal combustion engine, a corresponding internal combustion engine and a method for operating a lubricating system according to the preamble of the independent claims.
Stand der Technik State of the art
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2007 020 807 AI ist ein Schmiermittelkreislauf für eine Brennkraftmaschine bekannt. Im Schmiermittelkreis wird Schmiermittel mittels mindestens einer Schmiermittelpumpe aus einem Vorratstank zu Schmierstellen in mindestens einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befördert. Es ist ein Schmiermittelsammeltank im Zylinderkopf ausgebildet, der über mindestens eine einen konzentrierten Schmiermittelrücklauf bewirkende  German Offenlegungsschrift DE 10 2007 020 807 A1 discloses a lubricant circuit for an internal combustion engine. In the lubricant circuit lubricant is conveyed by means of at least one lubricant pump from a storage tank to lubrication points in at least one cylinder head of the internal combustion engine. There is a lubricant collecting tank formed in the cylinder head, which causes at least one a concentrated lubricant return
Schmiermittelrücklaufverbindung mit dem Vorratstank verbunden ist. Lubricant return connection is connected to the storage tank.
Aus der DE 10 2005 006 703 AI ist eine Ölpumpe bekannt, die einen um einen Lagerbolzen schwenkbaren Stator zur Verstellung der Fördermenge aufweist. Die für den Stator erforderliche Verstellkraft wird von einem hydraulisch mit einem Steuerdruck beaufschlagten Kolben erzeugt. From DE 10 2005 006 703 Al an oil pump is known which has a pivotable about a bearing pin stator for adjusting the flow rate. The adjusting force required for the stator is generated by a piston which is acted upon hydraulically with a control pressure.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Schmiersystem einer Brennkraftmaschine, die entsprechende Brennkraftmaschine und das Verfahren zum Betreiben eines Schmiersystem mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass durch die Anordnung eines Schmiermittelspeichers in der hydraulischen Verbindung zwischen Schmiermittelpumpe und Brennkraftmaschine abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine die Brennkraftma- schine durch Schmiermittel aus dem Schmiermittelspeicher geschmiert werden kann. The inventive lubrication system of an internal combustion engine, the corresponding internal combustion engine and the method for operating a lubrication system with the characterizing features of the independent claims have the advantage that the arrangement of a lubricant reservoir in the hydraulic connection between the lubricant pump and engine depending on the operating condition of the internal combustion engine Brennkraftma- machine can be lubricated by lubricant from the lubricant reservoir.
Da der Schmiermittelbedarf der Brennkraftmaschine zu jedem Zeitpunkt gedeckt werden muss, kann durch den Einsatz eines Schmiermittelspeichers neben der Schmiermittelpumpe der Schmiermittelbedarf auch aus dem Schmiermittelspeicher gedeckt werden. Since the lubricant requirement of the internal combustion engine must be covered at any time, can be covered by the use of a lubricant reservoir next to the lubricant pump, the lubricant requirement also from the lubricant reservoir.
Insbesondere bei einer hohen Lastanforderung an die Brennkraftmaschine kann die Förderung von Schmiermittel durch die Schmiermittelpumpe unterbrochen werden, so die Brennkraftmaschine alleine durch Schmiermittel aus dem In particular, at a high load request to the internal combustion engine, the promotion of lubricant can be interrupted by the lubricant pump, so the engine alone by lubricant from the
Schmiermittelspeicher geschmiert wird. Durch den Einsatz des Schmiermittelspeichers kann die Leistungsaufnahme der Schmiermittelpumpe reduziert werden, so dass sich der Betrieb der Brennkraftmaschine im Bezug auf das nutzbare Drehmoment und die Dynamik verbessert. Des Weiteren kann das Emissionsverhalten im Bezug auf NOx-Spitzen verbessert werden. Lubricant storage is lubricated. By using the lubricant reservoir, the power consumption of the lubricant pump can be reduced, so that the operation of the internal combustion engine improves in terms of the usable torque and dynamics. Furthermore, the emission behavior with respect to NOx peaks can be improved.
Vorteilhaft ist der Einsatz einer verstellbare Regelpumpe als Schmiermittelpumpe, deren Fördermenge durch ein verstellbares Verdrängungsvolumen verändert wird, da sich die verstellbare Regelpumpe an den Schmiermittelbedarf der Brennkraftmaschine anpasst ohne das die Fördermenge über eine externe Regelung der Drehzahl verändert wird. Advantageous is the use of an adjustable control pump as a lubricant pump, the flow rate is changed by an adjustable displacement volume, since the adjustable control pump to the lubricant requirement of the engine adapts without the flow rate is changed by an external control of the speed.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn das verstellbare Verdrängungsvolumen der verstellbaren Regelpumpe durch eine hydraulische Rückkopplungsleitung regelbar ist, da abhängig vom Druck in der hydraulischen Rückkopplungsleitung das Verdrängungsvolumen der verstellbaren Regelpumpe verändert wird. Eine hydraulische Rückkopplungsleitung zur Steuerung des verstellbaren Verdrängungsvolumens zeichnet sich positiv durch ihre einfache Realisierbarkeit im Schmiersystem auf, da außer einer zusätzlichen Leitung keine weiteren Regeleinrichtungen benötigt werden. It is advantageous if the adjustable displacement volume of the adjustable control pump can be regulated by a hydraulic feedback line, since the displacement volume of the adjustable control pump is changed depending on the pressure in the hydraulic feedback line. A hydraulic feedback line for controlling the displaceable displacement volume is characterized positively by its ease of implementation in the lubrication system, since no additional control devices are required in addition to an additional line.
Ein Mittel zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe im Schmiersystem, durch welches die Förderung von Schmiermittel durch die Schmiermittelpumpe in Rieh- tung der Brennkraftmaschine unterbrochen werden kann, ist von Vorteil, da bei einer hohen Lastanforderung an die Brennkraftmaschine durch den Fahrer, z.B. während einer Beschleunigungsphase, weniger zusätzliche Last durch die Schmiermittelpumpe erzeugt wird. Durch den Einsatz des Mittels zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe reduziert sich die Leistungsaufnahme der Schmiermittelpumpe, so dass die Brennkraftmaschine ein geringeres Antriebsdrehmoment für die Schmiermittelpumpe aufbringen muss. A means for decoupling the lubricant pump in the lubrication system, by which the supply of lubricant through the lubricant pump in Rieh- tion of the internal combustion engine can be interrupted is advantageous because at a high load request to the internal combustion engine by the driver, for example during an acceleration phase, less additional load is generated by the lubricant pump. The use of the means for decoupling the lubricant pump reduces the power consumption of the lubricant pump, so that the internal combustion engine has to apply a lower driving torque for the lubricant pump.
Vorteilhaft ist der Einsatz eines Absperrventils, welches zwischen Schmiermittelpumpe und Schmiermittelspeicher angeordnet ist, als Mittel zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe, da das Absperrventil ein kostengünstiges Bauteil ist, welches sich einfach in das Schmiersystem integrieren lässt. Advantageously, the use of a shut-off valve, which is arranged between the lubricant pump and the lubricant reservoir, as means for decoupling the lubricant pump, since the shut-off valve is a cost-effective component, which can be easily integrated into the lubrication system.
Durch den Einsatz eines Proportionalventils oder eines Mengenteilers anstelle des Absperrventils lässt sich ein sanfter Übergang zwischen den unterschiedlichen Betriebsarten realisieren, welches sich positiv auf das gesamte Betriebsverhalten auswirkt. By using a proportional valve or a flow divider instead of the shut-off valve, a smooth transition between the different operating modes can be realized, which has a positive effect on the overall operating behavior.
Durch eine Steuereinheit, die mit der Brennkraftmaschine, dem Schmiermittelspeicher und dem Mittel zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe in Verbindung steht, ist eine genaue Einstellung des Mittels zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe, abhängig vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine und dem Druck im Schmiermittelspeicher möglich. By a control unit, which is in communication with the internal combustion engine, the lubricant reservoir and the means for decoupling the lubricant pump, a precise adjustment of the means for decoupling the lubricant pump, depending on the operating condition of the internal combustion engine and the pressure in the lubricant reservoir is possible.
Vorteilhaft ist ein Verfahren zum Betreiben eines Schmiersystems einer Brennkraftmaschine bei dem die Brennkraftmaschine bei einer hohen Lastanforderung durch Schmiermittel aus dem Schmiermittelspeicher geschmiert wird, da dadurch die Schmierung während hoher Belastungsphasen der Brennkraftmaschine sichergestellt wird und die Leistungsaufnahme der Schmiermittelpumpe durch den zusätzlichen Schmierstoff aus dem Schmiermittelspeicher geringer ist. Advantageously, a method for operating a lubrication system of an internal combustion engine in which the engine is lubricated at a high load requirement by lubricant from the lubricant reservoir, since the lubrication is ensured during high load phases of the internal combustion engine and the power consumption of the lubricant pump by the additional lubricant from the lubricant reservoir lower is.
Besonders vorteilhaft ist die Überprüfung des Druckes im Schmiermittelspeicher durch die Steuereinheit bei einer hohen Lastanforderung an die Brennkraftmaschine, da durch die Überprüfung des Druckes sichergestellt wird, dass der Brennkraftmaschine eine ausreichende Menge von Schmiermittel zur Verfügung steht. Das Mittel zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe unterbricht die Förderung von Schmiermittel von der Schmiermittelpumpe zur Brennkraftmaschine nur, wenn eine ausreichende Menge an Schmiermittel im Schmiermittelspeicher zur Verfügung steht. Particularly advantageous is the verification of the pressure in the lubricant reservoir by the control unit at a high load request to the internal combustion engine, since it is ensured by checking the pressure that the Internal combustion engine is a sufficient amount of lubricant available. The means for decoupling the lubricant pump interrupts the delivery of lubricant from the lubricant pump to the engine only when a sufficient amount of lubricant in the lubricant reservoir is available.
Vorteilhaft ist, dass die Steuereinheit beim Unterschreiten des vorgegebenen Druckwertes im Schmiermittelspeicher das Mittel zum Entkoppeln der Schmiermittelpumpe ansteuert, so dass die Schmiermittelpumpe Schmiermittel zur Brennkraftmaschine fördert, so dass eine ausreichende Versorgung der Brennkraftmaschine mit Schmiermittel sichergestellt ist und der Schmiermittelspeicher wieder mit Schmiermittel aufgefüllt wird. It is advantageous that the control unit when falling below the predetermined pressure value in the lubricant reservoir controls the means for decoupling the lubricant pump, so that the lubricant pump promotes lubricant to the engine, so that an adequate supply of the internal combustion engine is ensured with lubricant and the lubricant reservoir is refilled with lubricant.
Ausführungsbeispiele embodiments
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der einzigen Figur ist ein Schmiersystem einer Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description. In the single figure, a lubrication system of an internal combustion engine is shown schematically.
Die Figur zeigt ein Schmiersystem einer Brennkraftmaschine 2. Das Schmiersystem weist eine Schmiermittelpumpe 8 auf, die Schmiermittel aus einem Vorratsbehälter 12 über eine hydraulische Leitung 10 zur Brennkraftmaschine 2 fördert. The figure shows a lubrication system of an internal combustion engine 2. The lubrication system has a lubricant pump 8, which conveys lubricant from a reservoir 12 via a hydraulic line 10 to the engine 2.
In einem Leitungsabschnitt zwischen Vorratsbehälter 12 und Schmiermittelpumpe 8 kann ein Filter 7 angeordnet sein, um Schmutzpartikel aus dem Schmiermittel zu filtern. Der Filter 7 kann auch in der hydraulischen Leitung 10 zwischen Schmiermittelpumpe 8 und Brennkraftmaschine 2 angeordnet sein. In a line section between reservoir 12 and lubricant pump 8, a filter 7 may be arranged to filter dirt particles from the lubricant. The filter 7 may also be arranged in the hydraulic line 10 between the lubricant pump 8 and the internal combustion engine 2.
Der Antrieb der Schmiermittelpumpe 8 kann mechanisch über Kupplung, Zahnrad oder Zahnriemen durch die Brennkraftmaschine 2 erfolgen. Alternativ kann die Schmiermittelpumpe 8 einen elektrischen Antrieb aufweisen, der mit veränderlicher Leistung und damit variabler Drehzahl oder konstanter Leistung und Drehzahl betrieben werden kann. Da sich in der Brennkraftmaschine 2 viele bewegliche Teile befinden, wie beispielsweise die Kurbelwelle mit Lagern, die Pleuelstange mit Lagern oder die Nockenwelle mit Lagern, benötigt die Brennkraftmaschine 2 eine Schmierung, um Schäden an den beweglichen Bauteilen bei einem Betrieb der Brennkraftma- schine 2 zu vermeiden. The drive of the lubricant pump 8 can be done mechanically via the clutch, gear or timing belt by the internal combustion engine 2. Alternatively, the lubricant pump 8 may have an electric drive that can be operated with variable power and thus variable speed or constant power and speed. Since there are many moving parts in the internal combustion engine 2, such as the crankshaft with bearings, the connecting rod with bearings or the camshaft with bearings, the internal combustion engine 2 requires lubrication to damage the movable components during operation of the internal combustion engine 2 avoid.
Die Schmiermittelpumpe 8 fördert Schmiermittel über die hydraulische Verbindung 10 zur Brennkraftmaschine 2. Das flüssige Schmiermittel gelangt über interne Kanäle der Brennkraftmaschine 2 an die Schmierstellen in der Brennkraft- maschine 2. Eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine kann durch ihre Drehbewegung für eine zusätzliche Verwirbelung des Schmiermittels und damit zur Kühlung beitragen. Das abtropfende und aus den internen Kanälen austretende Schmiermittel gelangt über eine Schmiermittelableitung 30 in den Vorratsbehälter 12. The lubricant pump 8 delivers lubricant via the hydraulic connection 10 to the engine 2. The liquid lubricant passes through internal channels of the engine 2 to the lubrication points in the internal combustion engine 2. A crankshaft of the internal combustion engine can by its rotational movement for an additional turbulence of the lubricant and thus contribute to cooling. The dripping and emerging from the internal channels lubricant passes through a lubricant discharge 30 into the reservoir 12th
In der hydraulischen Verbindung 10 zwischen Schmiermittelpumpe 8 und Brennkraftmaschine 2 ist ein Schmiermittelspeicher 14 angeordnet. Der Schmiermittelspeicher 14 steht wie in der Figur dargestellt mit der hydraulischen Verbindung 10 über eine Abzweigleitung 11 in Verbindung und wird somit beim Betrieb der Schmiermittelpumpe 8 mit Schmierstoff befüllt. Der Schmiermittelspeicher 14 kann auch als Druckspeicher ausgebildet sein. In the hydraulic connection 10 between the lubricant pump 8 and the internal combustion engine 2, a lubricant reservoir 14 is arranged. The lubricant reservoir 14 is as shown in the figure with the hydraulic connection 10 via a branch line 11 in conjunction and is thus filled during operation of the lubricant pump 8 with lubricant. The lubricant reservoir 14 may also be designed as an accumulator.
Alternativ kann der Schmiermittelspeicher 14 auch hydraulisch in Reihe mit der Schmiermittelpumpe 8 und der Brennkraftmaschine 2 in der hydraulischen Lei- tung 10 angeordnet sein. Schmiermittel, welches von der Schmiermittelpumpe 8 zur Brennkraftmaschine 2 gefördert wird, gelangt von der Schmiermittelpumpe 8 über einen Abschnitt der hydraulischen Leitung 10 in den Schmiermittelspeicher 14 und von dort über einen weiteren Abschnitt der hydraulischen Leitung 10 in die Brennkraftmaschine 2. Alternatively, the lubricant reservoir 14 may also be arranged hydraulically in series with the lubricant pump 8 and the internal combustion engine 2 in the hydraulic line 10. Lubricant, which is conveyed from the lubricant pump 8 to the internal combustion engine 2, passes from the lubricant pump 8 via a portion of the hydraulic line 10 into the lubricant reservoir 14 and from there via a further section of the hydraulic line 10 into the internal combustion engine 2.
Im Schmiermittelspeicher 14 steht Schmiermittel unter Druck zur Schmierung der Brennkraftmaschine 2 zur Verfügung. Wenn der Schmiermittelbedarf der Brennkraftmaschine 2 nicht durch die Schmiermittelpumpe 8 gedeckt wird, wird die Brennkraftmaschine 2 mit Schmiermittel aus dem Schmiermittelspeicher 14 ge- schmiert. Im Schmiersystem ist ein Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 angeordnet durch welches die Förderung von Schmiermittel zur Brennkraftmaschine 2 unterbrochen werden kann. In the lubricant reservoir 14 is lubricant under pressure for lubrication of the internal combustion engine 2 available. If the lubricant requirement of the internal combustion engine 2 is not covered by the lubricant pump 8, the internal combustion engine 2 is lubricated with lubricant from the lubricant reservoir 14. In the lubrication system, a means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is arranged by which the promotion of lubricant to the internal combustion engine 2 can be interrupted.
Das Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 steht mit einer elektrischen Steuereinheit 20 in Verbindung. Durch die Steuereinheit 20 kann das Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 angesteuert werden. Die Steuereinheit 20 steht mit der Brennkraftmaschine 2, dem Schmiermittelspeicher 14 und dem Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 in Verbindung. Die Steuereinheit 20 überwacht den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 und den Druck im Schmiermittelspeicher 14. Abhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 2 und vom Druck im Schmiermittelspei- eher 14 steuert die Steuereinheit 20 das Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 an und Ermöglicht eine Förderung von Schmiermittel durch die Schmiermittelpumpe 8 zur Brennkraftmaschine 2 oder unterbricht die Förderung von Schmiermittel durch die Schmiermittelpumpe 8 zur Brennkraftmaschine 2. Besteht eine hohe Lastanforderung an die Brennkraftmaschine 2, wie z.B. in einer Beschleunigungsphase und überschreitet der Druck im Schmiermittelspeicher 14 einen vorgegebenen Druckwert, so wird das Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 so angesteuert, dass die Schmiermittelpumpe 8 kein Schmiermittel zur Brennkraftmaschine 2 fördert. The means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is connected to an electrical control unit 20 in connection. By the control unit 20, the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 can be controlled. The control unit 20 is connected to the internal combustion engine 2, the lubricant reservoir 14 and the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 in combination. The control unit 20 monitors the operating state of the internal combustion engine 2 and the pressure in the lubricant reservoir 14. Depending on the operating state of the internal combustion engine 2 and the pressure in the lubricant reservoir 14, the control unit 20 activates the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 and enables the delivery of lubricant through the lubricant pump 8 to the engine 2 or interrupts the promotion of lubricant through the lubricant pump 8 to the engine 2. There is a high load request to the engine 2, such as in an acceleration phase and the pressure in the lubricant reservoir 14 exceeds a predetermined pressure value, the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is driven so that the lubricant pump 8 promotes no lubricant to the engine 2.
Am Ende der hohen Lastanforderung oder wenn der Druck im Schmiermittelspeicher unter den vorgegebenen Druckwert gesunken ist, wird das Mittel zum Entkoppeln 16 der Schmiermittelpumpe 8 so angesteuert, dass die Schmiermittelpumpe 8 erneut Schmiermittel zur Brennkraftmaschine 2 fördert. At the end of the high load requirement or when the pressure in the lubricant reservoir has fallen below the predetermined pressure value, the means for decoupling 16 of the lubricant pump 8 is driven so that the lubricant pump 8 again promotes lubricant to the engine 2.
In der Figur ist das Mittel zum Entkoppeln 18 der Schmiermittelpumpe 8 ein Absperrventil 16, welches in der hydraulischen Leitung 10 zwischen Schmiermittelpumpe 8 und Schmiermittelspeicher 14 angeordnet ist und durch die Steuereinheit 20 geöffnet und geschlossen werden kann. Anstelle des Absperrventils 16 kann ein Proportionalventil oder ein Druck- bzw. Mengenteiler eingesetzt werden, durch den ein sanfterer Übergang zwischen den einzelnen Betriebsarten ermöglicht wird. In the figure, the means for decoupling 18 of the lubricant pump 8 is a shut-off valve 16, which is arranged in the hydraulic line 10 between the lubricant pump 8 and the lubricant reservoir 14 and can be opened and closed by the control unit 20. Instead of the shut-off valve 16, a proportional valve or a pressure or flow divider can be used, through which a smoother transition between the individual operating modes is made possible.
Als Schmiermittelpumpe 8 wird eine verstellbare Regelpumpe 8 eingesetzt, deren Fördermenge durch ein verstellbares Verdrängungsvolumen verändert werden kann. As a lubricant pump 8, an adjustable control pump 8 is used, the flow rate can be changed by an adjustable displacement volume.
Das verstellbare Verdrängungsvolumen der verstellbaren Regelpumpe 8 wird durch eine hydraulische Rückkopplungsleitung 18 geregelt. Die Rückkopplungsleitung zweigt von einem Leitungsabschnitt 17 zwischen Schmiermittelpumpe 8 und Absperrventil 16 ab und wirkt auf einen Steuerkolben der verstellbaren Regelpumpe 8. Durch den Steuerkolben der verstellbaren Regelpumpe 8 kann das Fördervolumen der verstellbaren Regelpumpe 8 verändert werden. The adjustable displacement volume of the variable-displacement pump 8 is controlled by a hydraulic feedback line 18. The feedback line branches off from a line section 17 between lubricant pump 8 and shut-off valve 16 and acts on a control piston of the adjustable control pump 8. The control piston of the adjustable control pump 8, the delivery volume of the adjustable control pump 8 can be changed.
Wirkt ein hoher Druck auf den Steuerkolben so wird ein geringes Fördervolumen eingestellt, so dass die verstellbare Regelpumpe 8 wenig Schmiermittel fördert. Wirkt ein niedriger Druck auf den Steuerkolben so wird ein großes Fördervolumen eingestellt, so dass die verstellbare Regelpumpe 8 viel Schmiermittel fördert. Die Fördermenge der verstellbaren Regelpumpe 8 kann zwischen einer Nullfördermenge und einer maximalen Fördermenge kontinuierlich verstellt werden. Die maximale Fördermenge ist abhängig von der Auslegung der verstellbaren Regelpumpe 8 und wird durch das maximale Zellenvolumen bestimmt. If a high pressure acts on the control piston, a small delivery volume is set, so that the adjustable regulating pump 8 promotes little lubricant. Acts a low pressure on the control piston so a large volume is adjusted so that the variable-displacement pump 8 promotes much lubricant. The flow rate of the adjustable control pump 8 can be adjusted continuously between a zero flow rate and a maximum flow rate. The maximum flow rate depends on the design of the adjustable control pump 8 and is determined by the maximum cell volume.
Bei einer hohen Lastanforderung an die Brennkraftmaschine 2 und wenn der Druck im Schmiermittelspeicher 14 einen vorgegebenen Druckwert überschreitet, wird das Absperrventil 16 geschlossen. Durch das Schließen des Absperrventils 16 baut sich in dem Leitungsabschnitt 17 ein hoher Druck auf. Der hohe Druck wirkt über die Rückkopplungsleitung 18 auf den Steuerkolben der verstellbaren Regelpumpe 8 und bewirkt, dass das Fördervolumen der verstellbaren Regelpumpe 8 stark reduziert wird. Die verstellbare Regelpumpe 8 wird mit einem weiteren Anstieg des Druckes in dem Leitungsabschnitt 17 soweit abgeregelt, dass sie kein Schmiermittel mehr fördert. Die Leistungsaufnahme der verstellbaren Regelpumpe 8 reduziert sich auf einen sehr geringen Wert, so dass die Brennkraftmaschine 2 nur noch ein geringes Antriebsdrehmoment für den Betrieb der verstellbaren Regelpumpe 8 aufbringen muss. Da kein Schmiermittel aus dem Vorratsbehälter 12 von der Schmiermittelpumpe 8 zur Brennkraftmaschine 2 gefördert wird, wird der Schmiermittelbedarf der Brennkraftmaschine 2 durch das unter Druck stehende Schmiermittel aus dem Schmiermittelspeicher 14 gedeckt. At a high load request to the internal combustion engine 2 and when the pressure in the lubricant reservoir 14 exceeds a predetermined pressure value, the shut-off valve 16 is closed. By closing the shut-off valve 16, a high pressure builds up in the line section 17. The high pressure acts via the feedback line 18 on the control piston of the adjustable control pump 8 and causes the delivery volume of the variable displacement pump 8 is greatly reduced. The adjustable control pump 8 is regulated so far with a further increase in the pressure in the line section 17 that it no longer promotes lubricant. The power consumption of the adjustable control pump 8 is reduced to a very low value, so that the internal combustion engine 2 only has to apply a low drive torque for the operation of the adjustable control pump 8. Since no lubricant from the reservoir 12 is conveyed from the lubricant pump 8 to the engine 2, the lubricant requirement of the internal combustion engine 2 is covered by the pressurized lubricant from the lubricant reservoir 14.
Nach der hohen Lastanforderung an die Brennkraftmaschine 2 oder wenn der Druck im Schmiermittelspeicher 14 unter einen vorgegebenen Druckwert sinkt, steuert die Steuereinheit 20 das Absperrventil 16 so an, dass das Absperrventil 16 geöffnet wird und die Schmiermittelpumpe 8 wieder Schmiermittel zur Brennkraftmaschine 2 fördern kann. After the high load requirement to the internal combustion engine 2 or when the pressure in the lubricant reservoir 14 drops below a predetermined pressure value, the control unit 20 controls the shut-off valve 16 so that the shut-off valve 16 is opened and the lubricant pump 8 can again promote lubricant to the internal combustion engine 2.
Durch das Öffnen des Absperrventils 16 sinkt der Druck in dem Leitungsabschnitt 17 und in der Rückkopplungsleitung 18, so dass der Druck auf den Steuerkolben sinkt. Ein niedriger Druck auf den Steuerkolben bewirkt, dass das Fördervolumen der verstellbaren Regelpumpe 8 ansteigt und wieder mehr Schmiermittel zur Brennkraftmaschine 2 gefördert wird. By opening the shut-off valve 16, the pressure in the line section 17 and in the feedback line 18 decreases, so that the pressure on the control piston decreases. A low pressure on the control piston causes the delivery volume of the adjustable control pump 8 increases and again more lubricant is supplied to the internal combustion engine 2.
Wenn der Schmiermittelspeicher 14 nicht aufgefüllt ist, ist der Druckabfall in dem Leitungsabschnitt 17 und in der Rückkopplungsleitung 18 höher als bei aufgefüllten Schmiermittelspeicher 14. Durch den niedrigeren Druck wird über den Steuerkolben in der verstellbaren Regelpumpe 8 ein höheres Fördervolumen eingestellt, so dass die verstellbare Regelpumpe 8 neben dem Schmiermittel zur Schmierung der Bennkraftmaschine 2 auch zusätzliches Schmiermittel zum Auffüllen des Schmiermittelspeichers 14 transportiert. If the lubricant reservoir 14 is not filled, the pressure drop in the line section 17 and in the feedback line 18 is higher than with filled lubricant reservoir 14. By the lower pressure is adjusted via the control piston in the variable displacement pump 8, a higher delivery volume, so that the adjustable control pump 8 in addition to the lubricant for lubricating the Bennkraftmaschine 2 also transported additional lubricant for filling the lubricant reservoir 14.

Claims

Ansprüche claims
1. Schmiersystem einer Brennkraftmaschine (2), bei der Schmiermittel mittels mindestens einer Schmiermittelpumpe (8) aus einem Vorratsbehälter (12) über eine hydraulische Verbindung (10) zu Schmierstellen innerhalb der Brennkraftmaschine (2) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schmiermittelspeicher (14) in der hydraulischen Verbindung (10) zwischen Schmiermittelpumpe (8) und Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist. 1. Lubricating system of an internal combustion engine (2), wherein the lubricant is conveyed by means of at least one lubricant pump (8) from a reservoir (12) via a hydraulic connection (10) to lubrication points within the internal combustion engine (2), characterized in that a lubricant reservoir ( 14) in the hydraulic connection (10) between the lubricant pump (8) and the internal combustion engine (2) is arranged.
2. Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelpumpe (8) eine verstellbare Regelpumpe (8) ist, deren Fördermenge bei gleicher Drehzahl durch ein verstellbares Verdrängungsvolumen verändert wird. 2. Lubrication system according to claim 1, characterized in that the lubricant pump (8) is an adjustable control pump (8) whose flow rate is changed at the same speed by an adjustable displacement volume.
3. Schmiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Verdrängungsvolumen der verstellbaren Regelpumpe (8) durch eine hydraulische Rückkopplungsleitung (18) regelbar ist. 3. Lubrication system according to claim 2, characterized in that the adjustable displacement volume of the adjustable control pump (8) by a hydraulic feedback line (18) is adjustable.
4. Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zum Entkoppeln (16) der Schmiermittelpumpe (8) im Schmiersystem angeordnet ist, durch welches eine Förderung von Schmiermittel durch die Schmiermittelpumpe (8) in Richtung der Brennkraftmaschine (2) unterbrochen werden kann. 4. Lubricating system according to claim 1, characterized in that a means for decoupling (16) of the lubricant pump (8) is arranged in the lubrication system, by which a promotion of lubricant through the lubricant pump (8) in the direction of the internal combustion engine (2) can be interrupted ,
5. Schmiersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Entkoppeln (16) der Schmiermittelpumpe (8) ein Absperrventil (16) ist, welches zwischen Schmiermittelpumpe (8) und Schmiermittelspeicher (14) angeordnet ist. 5. Lubrication system according to claim 4, characterized in that the means for decoupling (16) of the lubricant pump (8) is a shut-off valve (16) which is arranged between the lubricant pump (8) and lubricant reservoir (14).
6. Schmiersystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (20) mit der Brennkraftmaschine (2), dem Schmier- mittelspeicher (14) und dem Mittel zum Entkoppeln (16) der Schmiermittelpumpe (8) in Verbindung steht. 6. Lubricating system according to one of claims 4 or 5, characterized in that a control unit (20) with the internal combustion engine (2), the lubricating means memory (14) and the means for decoupling (16) of the lubricant pump (8) is in communication.
7. Brennkraftmaschine (2) mit einem Schmiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 7. internal combustion engine (2) with a lubrication system according to one of the preceding claims.
8. Verfahren zum Betreiben eines Schmiersystems einer Brennkraftmaschine (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (2) abhängig von ihrem Betriebszustand, insbesondere bei Last, durch Schmiermittel aus dem Schmiermittelspeicher (14) geschmiert wird. 8. A method for operating a lubrication system of an internal combustion engine (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (2) is lubricated by lubricant from the lubricant reservoir (14) depending on their operating condition, in particular under load.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Steuereinheit (20) der Druck im Schmiermittelspeicher (14) überprüft wird und wenn ein vorgegebener Druckwert im Schmiermittelspeicher (14) überschritten wird abhängig vom Betriebszustand das Mittel zum Entkoppeln (18) der Schmiermittelpumpe (8) angesteuert wird, so dass die Schmiermittelpumpe (8) kein Schmiermittel zur Brennkraftmaschine (2) fördert. 9. The method according to claim 8, characterized in that by a control unit (20) the pressure in the lubricant reservoir (14) is checked and when a predetermined pressure value in the lubricant reservoir (14) is exceeded depending on the operating state, the means for decoupling (18) of the lubricant pump (8) is controlled, so that the lubricant pump (8) does not promote lubricant to the internal combustion engine (2).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) beim Unterschreiten des vorgegebenen Druckwertes im Schmiermittelspeicher (14) das Mittel zum Entkoppeln (18) der Schmiermittelpumpe (8) ansteuert, so dass die Schmiermittelpumpe (8) Schmiermittel zur Brennkraftmaschine (2) fördert. 10. The method according to claim 9, characterized in that the control unit (20) when falling below the predetermined pressure value in the lubricant reservoir (14) controls the means for decoupling (18) of the lubricant pump (8), so that the lubricant pump (8) lubricant to the internal combustion engine (2) promotes.
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